網架整體提升方案

1、1 方案簡述1.1 工程概況本工程中鋼結構主要由兩根塔柱和之間的結構主橫梁組成。其中，主橫梁為組合式管桁架結構，兩端與塔柱內側主肢相連，在約1/3跨度處設有鋼絲繩拉索與塔柱頂部節(jié)點連接。另外，在主橫梁下約10米處設有平行的次橫梁，通過拉索吊在主橫梁上，兩端與塔柱內側主肢相連。結構主橫梁截面為梯形，高度10米，寬度約13米，跨度達到151.5米，上弦桿安裝中心線相對標高為+170米。整個結構主橫梁（含次橫梁）的總重量約為150噸。結構主橫梁、次橫梁與塔柱關系如下圖所示：1.2 工程特點² 結構主橫梁長度非常大，達到151.5米，需在安裝位置下方地面整體組裝成型；² 結構主橫梁

2、安裝在接近塔柱最高點的位置，離地面高度非常大，給安裝造成很大難度；² 結構主橫梁自重較大；² 主橫梁為四管組合管桁架結構，高度達到10米，內部設計有垂直支撐，自身具有一定的豎向和橫向剛度；² 主橫梁弦桿與塔柱主肢在塔柱節(jié)點處連接；² 塔柱內側平面與地面垂直，兩根主肢向結構內側呈一定斜度；² 整個鋼結構沿軸向完全對稱。1.3 方案思路針對以上本工程中主橫梁鋼結構的特點，結構主橫梁只有采用地面組裝，整體提升的安裝工藝。1.4 方案優(yōu)點² 主橫梁結構在地面組裝成型，能夠有效保證組裝質量；² “整體提升、一步到位”，大大減少了高空作

3、業(yè)量，于安裝施工安全和總工期有利；² 利用主橫梁結構自身的主弦桿設置吊點，且吊點離設計的主橫梁兩端支點（節(jié)點）很近，對原有結構受力狀況改變很??；² 整體提升過程中可將主橫梁下部次橫梁一并在接近地面處安裝好，減少了組裝臨時設施，提高了安裝速度；² 液壓同步提升過程安全性好，對塔柱結構基本無附加動荷載，于整體結構安裝過程的安全有利。1.5 主要提升作業(yè)步驟主橫梁結構整體液壓同步提升工藝流程分為如下幾個主要步驟：第一步：主橫梁結構地面組裝成整體，桿件連接完畢；第二步：液壓同步提升用臨時設施安裝，結構加固；第三步：液壓同步提升系統(tǒng)設備安裝、調試；第四步：主橫梁結構整體同步

4、提升；第五步：主橫梁結構與兩側塔柱結構連接，鋼絲繩拉索安裝；第六步：液壓同步提升用設備及臨時設施拆除。2 關鍵技術及設備2.1 主要技術及設備我司已有過將超大型液壓同步提升技術應用于各種大型結構件安裝工藝的成功經驗。配合本施工工藝的創(chuàng)新性，我司主要使用如下關鍵技術和設備：² 超大型構件液壓同步提升施工技術；² 無線遙控技術；² TJJ-600型液壓提升器；² TJD-15型液壓泵源系統(tǒng)；² YT-1型計算機同步控制系統(tǒng)。2.2 超大型構件液壓同步提升施工技術特點² 通過提升設備擴展組合，提升重量、跨度、面積不受限制。² 采用

5、柔性索具承重。只要有合理的承重吊點，提升高度不受限制；提升器錨具具有逆向運動自鎖性，使提升過程十分安全，并且構件可以在提升過程中的任意位置長期可靠鎖定。² 提升設備體積小、自重輕、承載能力大，特別適宜于在狹小空間或室內進行大噸位構件提升安裝。² 設備自動化程度高，操作方便靈活，安全性好，可靠性高，使用面廣，通用性強。2.3 無線遙控技術計算機無線遙控系統(tǒng)基于無線以太網，通過跳頻擴頻無線通訊技術傳遞控制指令，全自動實現(xiàn)同步動作、負載均衡、姿態(tài)矯正、應力控制、操作鎖閉、過程顯示以及故障報警等多種功能。無線遙控技術使得操作人員能夠遠離作業(yè)點進行控制作業(yè)。其數(shù)據(jù)無線傳輸速率為109

6、Kbps，實際應用最大無障礙傳輸距離為7KM。該系統(tǒng)具有實時性好，可靠性高，測控范圍廣，抗干擾能力及保密性強，人機界面友好，使用方便靈活的特點。無線以太網結構圖2.4 液壓提升原理“液壓同步提升技術”采用液壓提升器作為牽引機具，柔性鋼絞線作為承重索具。液壓提升器為穿芯式結構，以鋼絞線作為提升索具，有著安全、可靠、承重件自身重量輕、運輸安裝方便、中間不必鑲接等一系列獨特優(yōu)點。液壓提升器兩端的楔型錨具具有單向自鎖作用。當錨具工作（緊）時，會自動鎖緊鋼絞線；錨具不工作（松）時，放開鋼絞線，鋼絞線可上下活動。TJJ-600型液壓提升器提升詳細過程如下面的原理圖所示：Step1：鋼絞線預張緊； Step

7、2：上錨緊，夾緊鋼絞線；Step3：提升器提升重物； Step4：下錨緊，夾緊鋼絞線；Step5：提升器微縮，將上錨片頂開； Step6：上錨缸上升，上錨全松；5.3 無線遙控同步控制技術Step7：提升器縮回原位。2.5 液壓提升控制界面副總經理現(xiàn)場項目經理液壓系統(tǒng)承重系統(tǒng)電器系統(tǒng)安全管理后勤保障作業(yè)組3 施工組織體系如下圖所示：分 工人 數(shù)公司副總經理1現(xiàn)場項目經理1安全管理人員1液壓系統(tǒng)人員2承重系統(tǒng)人員2電器系統(tǒng)人員1后勤保障人員1人數(shù)合計94 液壓同步提升工藝4.1 工藝流程整體同步提升工藝流程如下圖所示：主橫梁結構整體提升安裝工藝流程4.2 液壓提升過程簡述 4.2.1 對本工程中

8、鋼結構（塔柱、主橫梁等）根據(jù)提升吊點設置進行同步提升工況驗算，以保證提升過程中鋼結構的安全，確定提升過程中結構的變形情況，為主橫梁結構的就位安裝方案提供依據(jù)。在必要的情況下，根據(jù)計算結果對結構進行局部加固。 4.2.2 兩側塔柱主體結構安裝，主橫梁結構在地面設置的組裝胎架上散件組裝成整體。 4.2.3 在主橫梁結構組裝的同時，在兩側塔柱靠近內側的主肢上+180米節(jié)點處安裝四個提升牛腿。 4.2.4 安裝液壓提升器、泵源系統(tǒng)、計算機同步控制系統(tǒng)以及無線遙控系統(tǒng)。 4.2.5 連接液壓管路及電氣、控制線路。 4.2.6 液壓同步提升系統(tǒng)設備聯(lián)動調試。 4.2.7 在主橫梁結構兩端上弦桿上安裝提升用

9、下吊點。主橫梁結構局部加固。 4.2.8 安裝提升專用鋼絞線。通過鋼絞線將液壓提升器與提升下吊點進行連接。 4.2.9 預張緊鋼絞線，使各液壓提升吊點基本均勻受力。 4.2.10 液壓提升器工作，進行主橫梁結構同步提升動作。提升高度約50mm（以離開組裝胎架便于觀測為準）。 4.2.11 提升系統(tǒng)設備暫停工作，保持主橫梁結構空中姿態(tài)。觀測主橫梁結構各提升吊點及整體變形情況，檢測塔柱內側主肢垂直度，查看提升牛腿梁及提升設備工作情況，確保提升工況的安全。 4.2.12 在確認提升體系絕對安全的前提下，進行第一次連續(xù)整體液壓同步提升作業(yè)。提升高度約10米。4.2.13 在胎架上將次橫梁組裝成整體。4

10、.2.14 調整主橫梁結構的空中姿態(tài)，將次橫梁與主橫梁連接。4.2.15 進行第二次連續(xù)整體液壓同步提升作業(yè)，使主橫梁結構下弦中心線至安裝標高附近。 4.2.16 測量配合，通過液壓同步提升系統(tǒng)對主橫梁結構各吊點進行微調，完成主橫梁結構下弦桿件的就位安裝。 4.2.17 液壓同步提升系統(tǒng)部分卸載、微調，進行主橫梁結構上弦桿件和次橫梁結構的就位安裝。 4.2.18 液壓提升系統(tǒng)同步卸載。至提升鋼絞線完全松弛。 4.2.19 拆除鋼絞線及液壓提升系統(tǒng)設備。安裝鋼絲繩拉索。4.2.20 拆除提升牛腿、提升下吊點、加固桿件等臨時結構。主橫梁結構液壓整體同步提升作業(yè)完畢。4.3 提升安裝過程示意圖主橫梁

11、結構提升安裝過程如附圖所示。4.4 提升點設置 4.4.1 液壓提升器安裝在兩側塔柱內側主肢+180米處的提升牛腿上。對應于提升器正下方設置的提升下吊點。提升吊具與設置在主橫梁結構四根上弦桿上的下吊點連接。4.4.2 整個主橫梁（含次橫梁）結構的自重約150噸。根據(jù)提升重量、設備能力以及技術經濟性方面考慮，并配合兩側塔柱內側主肢節(jié)點的平面投影位置，共設置四個提升吊點，如下圖所示：主橫梁結構提升點平面布置5 施工前準備工作5.1 對液壓提升對象（主橫梁結構）和提升反力點（臨時提升牛腿、塔柱結構等）進行計算校核，必要時進行加固處理；5.2 細化同步提升方案中的工裝措施，完成制作圖設計；5.3 液壓

12、提升牛腿及連接節(jié)點設計圖；5.4 液壓提升用下吊點及連接節(jié)點設計圖；5.5 液壓同步提升系統(tǒng)設計；5.6 液壓提升系統(tǒng)設備前期施工準備： 液壓泵站的檢查與調試、泵站耐壓實驗、泄漏檢查、可靠性檢查； 液壓同步提升器的耐壓和泄漏試驗、液壓鎖的可靠性試驗； 計算機同步控制系統(tǒng)檢測與試驗；控制柜、啟動柜及各種傳感器的檢查與調試。5.7 鋼絞線檢查、準備。6 液壓同步提升系統(tǒng)配置6.1 總體配置原則（1） 滿足主橫梁結構整體同步提升的載荷要求，使每臺液壓提升器受載均勻；（2）在總體布置時，要認真考慮系統(tǒng)的安全性和可靠性，降低工程風險。6.2 提升承重系統(tǒng)配置主橫梁結構整體液壓同步提升承重系統(tǒng)由TJJ-6

13、00型液壓提升器、提升地錨及鋼絞線三部分組成組成。本工程中主橫梁（含次橫梁）結構總重量約150噸，提升點數(shù)量為4個，即配置4臺液壓提升器。每臺TJJ-600型液壓提升器配置7根鋼絞線，額定提升重量為60t。鋼絞線抗拉強度為1860Mp，直徑為15.24毫米，破斷拉力為26t。單臺液壓提升器的最大工作荷載為：150/4=37.5噸，提升荷載儲備系數(shù)為：60/37.5=1.6，滿足設備安全儲備要求。提升地錨采用配合設計和試驗的規(guī)格。根據(jù)相關設計規(guī)范和以往工程經驗，液壓提升器采用如上安全系數(shù)是安全的。6.3 同步提升控制策略 6.3.1 控制策略由于液壓提升過程中，主橫梁結構需要與塔柱結構進行多點連

14、接作業(yè)，對安裝精度要求很高。同時，為防止提升過程中主橫梁結構變形過大，對構件造成永久性破壞，液壓同步提升控制應滿足以下要求：（1） 保證各個提升點均勻受載；（2） 保證各個提升點保持一定程度的同步（同步精度±5mm）。根據(jù)以上要求，制定如下的控制策略：(1) 將主橫梁結構的4個提升吊點中一端2個相鄰的吊點并聯(lián)，另外2個單獨分組；(2) 將并聯(lián)的一組吊點設定為主令吊點A，其余兩組分別設定為從令吊點B、C；(3) 在計算機同步控制系統(tǒng)的控制下從令吊點B、C以高差來跟蹤主令吊點A，保證每個提升點在提升過程中始終保持同步。通過三點確定一個平面的幾何原理，保證主橫梁結構在整個提升過程中的整體穩(wěn)

15、定和平衡。6.3.2 同步控制原理液壓同步提升控制原理詳見下圖：6.4 泵源系統(tǒng)配置本工程中共設置液壓提升器4臺，分為3組，每組采用1套獨立的泵源系統(tǒng)控制。每套泵源系統(tǒng)由1臺TJD-15型泵站及液壓回路等組成，如下圖所示。共配置3套獨立的泵源系統(tǒng)。液壓回路及設備示意圖6.5 同步提升速度液壓同步提升系統(tǒng)的提升速度取決于泵源系統(tǒng)的流量、同步控制系統(tǒng)調整速度和其他輔助工作所占用的時間。在本工程中，液壓同步提升速度約812米/小時。最大連續(xù)提升高度約150米，最大連續(xù)提升時間約15小時。7 提升臨時設施設計液壓提升臨時設施主要包括提升牛腿（上吊點）和提升下吊點。其中提升牛腿梁安裝在塔柱內側主肢節(jié)點上

16、，用于放置液壓提升器；下吊點安裝在主橫梁上弦桿上，用于安裝提升專用吊具。7.1 提升牛腿校核提升牛腿結構示意圖主橫梁結構自重約為150t，考慮不均勻系數(shù)1.2，動載系數(shù)1.1，于是：單臺提升器的提升力 A截面處的彎矩最大 AA截面示意圖提升牛腿強度符合工況要求。7.2 提升吊耳校核吊耳示意圖提升吊耳強度符合提升工況要求。8 系統(tǒng)調試液壓同步提升系統(tǒng)安裝完成后，按下列步驟進行調試：8.1 檢查泵站上所有閥或硬管的接頭是否有松動，檢查溢流閥的調壓彈簧處于是否完全放松狀態(tài)。8.2 檢查泵站啟動柜與液壓提升器之間電纜線的連接是否正確。8.3 檢查泵站與液壓提升器主油缸之間的油管連接是否正確。8.4 系

17、統(tǒng)送電，檢查液壓泵主軸轉動方向是否正確。8.5 在泵站不啟動的情況下，手動操作控制柜中相應按鈕，檢查電磁閥和截止閥的動作是否正常，截止閥編號和提升器編號是否對應。8.6 檢查傳感器（行程傳感器，高差傳感器）。按動各提升器行程傳感器的2L、2L-、L+、L的行程開關，使控制柜中相應的信號燈發(fā)訊。8.7 提升檢查：啟動泵站，調節(jié)一定的壓力(5Mpa左右)，伸縮牽引油缸；檢查A腔、B腔的油管連接是否正確；檢查截止閥能否截止對應的油缸；檢查比例閥在電流變化時能否加快或減慢對應油缸的伸縮速度。8.8 提升預加載：調節(jié)一定的壓力（23Mpa），使各液壓同步提升器處于均勻受載狀態(tài)。9 液壓同步提升9.1 試

18、提升² 待系統(tǒng)檢測無誤后進行試提升。通過計算，確定同步提升用液壓設備所需的伸缸壓力（考慮壓力損失）和縮缸壓力。² 開始試提升時，兩側的伸缸壓力逐漸上調，依次為所需壓力的20%，40%，在一切都正常的情況下，可繼續(xù)加載到60%，80%，90%，100%。² 在主橫梁結構底部離開組裝胎架約5厘米后，暫停液壓提升作業(yè)，保持結構姿態(tài)，持續(xù)24小時。全面觀察和檢測提升系統(tǒng)設備運行及提升體系結構的情況（如上、下吊點、地錨、結構件變形以及整體穩(wěn)定性等）。² 在確定提升工況絕對安全的前提下，進行下一步連續(xù)提升作業(yè)。9.2 正式提升試提升階段完成后，開始正式提升。在整個連

19、續(xù)同步提升過程中應隨時檢查：² 每個吊點處提升器受載均勻情況；² 提升梁及結構吊點局部的受載穩(wěn)定情況；² 提升體系的整體穩(wěn)定性；² 激光測距儀配合測量主橫梁結構提升過程中的同步性；² 同步監(jiān)視：l 同步柜面板上燈柱反映了各吊點的位置高差，每一個燈代表約2mm誤差。當位置同步超過限值時，應立即停止運行，檢查超差原因；l 各吊點的提升壓力取決于被提升構件在該點的反力，在提升過程中應密切監(jiān)視。僅當提升伸缸時，壓力表顯示的讀數(shù)才是吊點的準確負載值；² 超差報警當位置誤差超限，單向油壓超載或壓力均衡超差時，喇叭報警或系統(tǒng)自動停機，須經分析、判斷

20、和調整后再啟動。² 提升承重系統(tǒng)監(jiān)視提升承重系統(tǒng)是提升系統(tǒng)的關鍵設備，務必做到認真檢查，仔細觀察。重點檢查：l 錨具（脫錨情況，錨片及其松錨螺釘）；l 導向架的強度及鋼絞線穿出順暢；l 主油缸及上、下錨具油缸（是否有泄漏及其它異常情況）；l 液壓鎖（液控單向閥）、軟管及管接頭；l 行程傳感器和錨具傳感器及其導線。² 液壓動力系統(tǒng)監(jiān)視l 系統(tǒng)壓力變化情況；l 油路泄漏情況；l 油溫變化情況；l 油泵、電機、電磁閥線圈溫度變化情況；l 系統(tǒng)噪音情況。9.3 提升就位主橫梁結構整體同步提升接近設計高度位置時，對液壓同步提升系統(tǒng)各提升吊點進行手動微調，使主橫梁結構各弦桿接口位置達到設計位置，精確就位對口安裝。10 提升施工安全文明措施10.1 參加高空作業(yè)的所有施工人員，應