大跨度穹頂鋼屋蓋雙向旋轉(zhuǎn)累積滑移施工工法（26頁）

1、大跨度穹頂鋼屋蓋雙向旋轉(zhuǎn)累積滑移施工工法前 言隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、大型公共建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)興建，大跨度空間結(jié)構(gòu)蓬勃發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)施工跨度越來越大，建筑造型越來越新穎、別致，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。同時(shí)，伴隨著現(xiàn)代人生活節(jié)奏的加快，以及全球經(jīng)濟(jì)的一體化發(fā)展，市場(chǎng)條件瞬息萬變，同時(shí)由于國(guó)內(nèi)生活生產(chǎn)水平的不斷提高和提速，導(dǎo)致部分工程尚未完工便已有些跟不上時(shí)代的發(fā)展潮流。因此，業(yè)主對(duì)工程的前瞻性和工程工期的要求也越來越高。這也直接促進(jìn)了各種新穎別致建筑的發(fā)展，傳統(tǒng)的施工工藝已無法滿足施工的需要，從而要求施工單位采取各種手段進(jìn)行施工改革：改變以往建筑企業(yè)受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)、部門行業(yè)管理模式、地域條件等因素影響，而形成了

2、“大而全，小而全”的企業(yè)發(fā)展形式，提升管理水平、改革經(jīng)營(yíng)體制、向總承包企業(yè)大型化和分包企業(yè)專業(yè)化發(fā)展的重組變革之中，細(xì)化專業(yè)施工能力，并滋生出很多專項(xiàng)施工的專業(yè)公司，帶動(dòng)了一批新興產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。伴隨分包企業(yè)專業(yè)化的大發(fā)展，其對(duì)傳統(tǒng)施工工藝的革新成為了必然，以鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工為例，膜結(jié)構(gòu)、張弦梁結(jié)構(gòu)、大跨度拱形結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力拉索自平衡結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)形式不斷應(yīng)用于新型結(jié)構(gòu)工程，而采用大噸位吊車整體吊裝、滑移、整體提升、架橋接裝等以往用于橋梁、構(gòu)筑物建造的工藝開始應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)的施工中，并取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。高空滑移施工法作為一種較為成熟的鋼結(jié)構(gòu)的施工方法，在長(zhǎng)期實(shí)踐中已經(jīng)初步顯示了它在某

3、些特殊結(jié)構(gòu)體系和場(chǎng)地條件下，相對(duì)于其他方法的優(yōu)勢(shì)，高空滑移施工法可分為單條滑移法和逐條累積滑移法，其適用性都比較突出。該方法可與其他土建工程平行作業(yè)，而使總工期縮短，特別在場(chǎng)地狹小或跨越其它結(jié)構(gòu)、設(shè)備等而起重機(jī)無法進(jìn)入時(shí)更為適合，在體育場(chǎng)或劇場(chǎng)等土建、裝修及設(shè)備安裝等工程量較大的建設(shè)項(xiàng)目中，更能發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效果。本文通過對(duì)鄂爾多斯機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程新航站樓工程施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合工程特點(diǎn)在原有工藝的基本思路上推陳出新，形成了大跨度穹頂鋼屋蓋雙向旋轉(zhuǎn)累積滑移施工工法。1.工法特點(diǎn)1.1結(jié)構(gòu)為大跨度圓形穹頂構(gòu)造，結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，能夠區(qū)分沿經(jīng)線方向的單榀構(gòu)件；結(jié)構(gòu)形式為曲面結(jié)構(gòu)，不限于單純的平面結(jié)構(gòu)，支撐

4、體系復(fù)雜；1.2對(duì)施工場(chǎng)地要求小，在結(jié)構(gòu)兩側(cè)對(duì)稱位置各布置一個(gè)拼裝場(chǎng)地即可，無須周邊全線布置吊裝及拼裝場(chǎng)地；利用對(duì)稱布置的兩臺(tái)普通吊裝設(shè)備如塔吊或小噸位履帶吊和胎架進(jìn)行單榀構(gòu)件組裝，組裝完成后沿同一弧度旋轉(zhuǎn)滑移。整個(gè)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)吊裝僅由兩臺(tái)塔吊（或普通履帶吊）和兩組胎架即可完成；1.3選用的步進(jìn)式液壓頂推器，是一種通過后部頂緊，主液壓缸產(chǎn)生頂推反力，從而實(shí)現(xiàn)與之連接的被推移結(jié)構(gòu)向前平移的專用設(shè)備。此設(shè)備的反力結(jié)構(gòu)利用滑道設(shè)置，省去了反力點(diǎn)的加固問題；1.4液壓推進(jìn)器與被推移結(jié)構(gòu)通過銷軸連接，傳力途徑非常直接，啟動(dòng)過程中無延時(shí)，動(dòng)作精確度好。由于其反力點(diǎn)為步進(jìn)頂緊式接觸，不會(huì)在滑移過程中產(chǎn)生相對(duì)滑

5、動(dòng)，所以同步控制效果更好。步進(jìn)式的工作過程，使得同步誤差在每個(gè)行程完成后自然消除，無累積誤差，同步精度很高；1.5采用空間多軌道不等高同步旋轉(zhuǎn)累積滑移技術(shù)，內(nèi)、中、外環(huán)至少設(shè)置2條以上同心、不同半徑、不同高度的環(huán)形軌道，滑移施工時(shí)，不同軌道滑移（旋轉(zhuǎn)）角度相同，滑移速度不同；1.6滑移過程中采用計(jì)算機(jī)同步控制，液壓系統(tǒng)傳動(dòng)加速度極小、且可控，能夠有效保證整個(gè)安裝過程的穩(wěn)定性和安全性；1.7滑移頂推、反力點(diǎn)等與其他臨時(shí)結(jié)構(gòu)合并設(shè)置，加之液壓同步滑移動(dòng)荷載極小的優(yōu)點(diǎn)，可使滑移臨時(shí)設(shè)施用量降至最小；1.8可充分利用桁架下部的樓面或地面結(jié)構(gòu)做拼裝胎架，降低了結(jié)構(gòu)直接吊裝的安裝高度；同時(shí)減少了滿堂腳手架

6、搭設(shè)面積，根據(jù)結(jié)構(gòu)的榀數(shù)（N），可減少搭設(shè)面積(N-2/N)100%（以鄂爾多斯機(jī)場(chǎng)為例，結(jié)構(gòu)桁架共有24榀，腳手架搭設(shè)面積可節(jié)約達(dá)91.7%）,極大的降低了腳手架等周轉(zhuǎn)材料的使用量和搭拆腳手架人員的需用量，降低了材料、人員投入成本，縮短了施工工期；1.9所有鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、組對(duì)、焊接、測(cè)量校正、檢測(cè)、油漆、驗(yàn)收等工序都在同一拼裝胎架上重復(fù)進(jìn)行，施工效率高，既可提高鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量、改善施工操作條件，又可以增加施工過程中的安全性；屋面鋼結(jié)構(gòu)上的吊掛結(jié)構(gòu)等附屬次結(jié)構(gòu)件可在拼裝過程中安裝或帶上，可最大限度地減少高空吊裝工作量，縮短總體安裝施工周期；1.10工廠加工與現(xiàn)場(chǎng)安裝相結(jié)合，施工效率高，安裝方

7、便快捷，有利于提高施工速度，縮短工期；2.適用范圍本工法適用于大跨度、多榀桁架(網(wǎng)架)構(gòu)造相同、單榀桁架(網(wǎng)架)重量大的多榀旋轉(zhuǎn)對(duì)稱空間桁架或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，尤其適用于支撐體系復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)如圓形穹頂結(jié)構(gòu)。3.工藝原理大跨度穹頂鋼屋蓋雙向旋轉(zhuǎn)累積滑移工法，其工藝原理主要有以下幾點(diǎn)：3.1結(jié)構(gòu)組裝在拼裝胎架（操作平臺(tái)）進(jìn)行，結(jié)構(gòu)直接按照設(shè)計(jì)要求位置進(jìn)行就位施工，首先完成對(duì)稱兩榀構(gòu)件的組裝，采用液壓頂推器作為滑移驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使組裝完成的對(duì)稱兩榀構(gòu)件沿逆時(shí)針（或順時(shí)針）方向滑移就位。3.2液壓頂推器為采用組合式設(shè)計(jì)，后部以頂緊裝置與滑道連接，前部通過銷軸及連接耳板與被推移結(jié)構(gòu)連接，中間利用主液壓缸產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)頂

8、推力。液壓頂推器的頂緊裝置具有單向鎖定功能。當(dāng)主液壓缸伸出時(shí)，頂緊裝置工作，自動(dòng)頂緊滑道側(cè)面；主液壓缸縮回時(shí)，頂緊裝置不工作，與主液壓缸同方向移動(dòng)。液壓頂推器工作流程示意圖如下：圖3.2-1步序1：液壓頂推器頂緊裝置安裝在滑道上，靠緊側(cè)向擋板；主液壓缸缸筒耳板通過銷軸與被推移結(jié)構(gòu)連接；液壓頂推器主液壓缸伸缸，推動(dòng)被推移結(jié)構(gòu)向前滑移。圖3.2-2步序2：液壓頂推器主液壓缸連續(xù)伸缸一個(gè)行程，頂推被推移結(jié)構(gòu)向前滑移一端距離（一個(gè)步距）。圖3.2-3步序3：一個(gè)行程伸缸完畢，被推移結(jié)構(gòu)不動(dòng)；液壓頂推器主液壓缸縮缸，使頂緊裝置與滑道擋板松開，并跟隨主液壓缸向前移動(dòng)。圖3.2-4步序4：主液壓缸一個(gè)行程縮

9、缸完畢，拖動(dòng)頂緊裝置向前移動(dòng)一個(gè)步距。一個(gè)行程的頂推滑移完成；從步序1開始執(zhí)行下一行程的步序。3.3將穹頂屋蓋鋼結(jié)構(gòu)按照榀數(shù)分成若干拼裝單元，拼裝單元在從胎架移走后可形成穩(wěn)定的受力體系，在滿足此條件下，可根據(jù)工期及場(chǎng)地要求合理設(shè)置每單元桁架（或網(wǎng)架）數(shù)量，但不得少于兩榀，且要對(duì)稱布置。3.4各單元按照吊車的起重能力又分為若干段，以達(dá)到地面分段拼裝與高空組裝的合理、方便、快捷。3.5沿與桁架經(jīng)線垂直方向（緯度方向）設(shè)置胎架滑移的軌道。3.6根據(jù)單元的劃分制作滿足所有單元組裝的可搭拆胎架，胎架需要連接成一個(gè)整體，通過吊機(jī)將胎架移動(dòng)到屋蓋單元的設(shè)計(jì)位置。3.7利用吊機(jī)將桁架（網(wǎng)架）分段吊裝至拼裝胎架

10、上，拼裝焊接成單元后，利用滑移制作落放在滑移胎架上。3.8采用液壓頂推器作為滑移驅(qū)動(dòng)設(shè)備，液壓泵源系統(tǒng)為液壓頂推器提供動(dòng)力，并通過就地控制器對(duì)多臺(tái)或單臺(tái)液壓頂推器進(jìn)行控制和調(diào)整，執(zhí)行液壓同步頂推計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的指令并反饋數(shù)據(jù)。待滑移單元滑移到下一設(shè)計(jì)位置后，固定滑移支座。如此逐單元拼裝，累積螺旋對(duì)稱滑移，直至完成整個(gè)屋蓋的施工。4.施工工藝流程及操作要點(diǎn)4.1工藝流程內(nèi)、中、外環(huán)及拼裝平臺(tái)滿堂腳手架搭設(shè)內(nèi)、中、外三環(huán)滑移軌道安裝內(nèi)環(huán)桁架高空散裝主桁架地面拼裝主桁架分段吊裝主桁架間單層網(wǎng)殼、環(huán)桁架拼裝和吊裝主桁架中間驗(yàn)收第一榀桁架逆時(shí)針滑移就位至第二設(shè)計(jì)單元依此完成剩余單元累積旋轉(zhuǎn)滑移除最后一拼

11、裝單元外，其余單元全部于設(shè)計(jì)位置就位補(bǔ)缺合攏驗(yàn)收、卸載。整個(gè)屋面鋼結(jié)構(gòu)安裝涉及累積滑移作業(yè)的施工流程主要分為如下六個(gè)步驟：第一步：砼結(jié)構(gòu)局部加固，滑移用預(yù)埋件等設(shè)置；第二步：臨時(shí)支架系統(tǒng)安裝、滑移鋼梁安裝、其它臨時(shí)結(jié)構(gòu)安裝；第三步：液壓頂推系統(tǒng)設(shè)備安裝、調(diào)試；第四步：屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移單元逐榀累積滑移；第五步：屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移單元滑移到位，調(diào)整就位；第六步：滑移設(shè)備及臨時(shí)設(shè)施拆除。4.1.1鄂爾多斯機(jī)場(chǎng)航站樓工程概況本工程中屋面鋼結(jié)構(gòu)采用徑向主桁架+環(huán)向主桁架的結(jié)構(gòu)形式。徑向主桁架共24榀，在其外側(cè)端部下方設(shè)有Y形鋼支撐柱，柱腳通過球形鋼支座與混凝土柱頂連接,見圖4.1.1-1。4.1.2 鄂爾多斯

12、機(jī)場(chǎng)航站樓工程鋼結(jié)構(gòu)安裝思路及流程 圖4.1.1-14.1.2.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝思路1、A區(qū)穹頂采用對(duì)稱旋轉(zhuǎn)累積滑移安裝，分為完全軸對(duì)稱的兩個(gè)滑移單元，沿環(huán)向同方向同時(shí)逐榀累積滑移。在結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)分別搭設(shè)兩跨拼裝平臺(tái)，一跨平臺(tái)拼裝焊接使用，一跨平臺(tái)打磨、補(bǔ)油漆涂裝使用。內(nèi)部壓力環(huán)先完成拼裝，左右結(jié)構(gòu)再同時(shí)拼裝，對(duì)稱旋轉(zhuǎn)累積滑移。2、徑向主桁架采用地面拼裝，分兩段吊裝，主桁架間單層網(wǎng)殼、環(huán)桁架和內(nèi)環(huán)采用高空散裝，拼裝和吊裝機(jī)械采用兩臺(tái)70米臂長(zhǎng)的TC7052塔吊，布置在結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)。3、結(jié)構(gòu)布置內(nèi)、中、外三環(huán)滑移軌道，內(nèi)環(huán)布置在壓力環(huán)下方（半徑10米），中環(huán)布置在半徑24.479米上，外環(huán)布置在穹

13、頂結(jié)構(gòu)柱上（半徑54米），采用不等標(biāo)高帶柱滑移；在結(jié)構(gòu)外環(huán)和中環(huán)布置爬行器動(dòng)力裝置，內(nèi)環(huán)安裝輪子作為從動(dòng)軌道?；撇捎媚鏁r(shí)針順序，第一次滑移同時(shí)拼裝兩個(gè)區(qū)間（30度）進(jìn)行滑移，以后每次左右同時(shí)累積結(jié)構(gòu)的1/24區(qū)間，共累計(jì)滑移10次，最后補(bǔ)缺合攏。4、結(jié)構(gòu)外環(huán)柱滑移采用比設(shè)計(jì)標(biāo)高抬高20mm的形式，滑移到位后，對(duì)鋼柱下支座進(jìn)行塞裝并與鋼柱上部焊接，最后進(jìn)行鋼柱卸載固定焊接。5、A區(qū)雨棚桁架地面拼裝，三或四榀桁架整體吊裝，吊裝機(jī)械采用塔吊，對(duì)于塔吊無法覆蓋區(qū)域采用一臺(tái)AC100型100噸汽車吊安裝；在穹頂滑移過半后，開始安裝雨棚，雨棚先采用支撐架支撐，待穹頂滑移到位，柱固定后，安裝雨棚和穹頂結(jié)構(gòu)

14、連接桿件。6、結(jié)構(gòu)卸載采取先固定穹頂結(jié)構(gòu)鋼柱支座，連接安裝雨棚和穹頂結(jié)構(gòu)連接桿件后，卸載穹頂中環(huán)軌道，再卸載內(nèi)環(huán)軌道，最后拆除卸載雨棚支撐架。4.1.2.2 鋼結(jié)構(gòu)安裝總體流程1、搭設(shè)環(huán)桁架1和中心球殼下部的第三條滑移軌道支撐系統(tǒng)和滿堂腳手架；中部單元散件安裝完畢；此時(shí)，球殼單元拼裝狀態(tài)為設(shè)計(jì)狀態(tài)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)150度；2、安裝中環(huán)和外環(huán)滑到，搭設(shè)滑移拼裝平臺(tái)和拼裝支撐架；3、同時(shí)拼裝兩個(gè)區(qū)間（30度），作為第一個(gè)單元進(jìn)行滑移，第一個(gè)滑移單元逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)滑移15后，每次累積增加一個(gè)區(qū)間進(jìn)行滑移。同時(shí)利用后一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行焊縫打磨、補(bǔ)漆涂裝工作。4、繼續(xù)以15度作為一個(gè)拼裝單元拼裝，累積滑移施工，在滑移過

15、半以后，開始拼裝安裝雨棚結(jié)構(gòu)，雨棚結(jié)構(gòu)采用臨時(shí)支撐架支撐，待穹頂滑移到位，柱支座固定后再對(duì)雨棚和穹頂進(jìn)行連接；5、滑移到位以后，最后一單元進(jìn)行原位拼裝安裝，柱支座固定、卸載。連接穹頂和雨棚桿件，對(duì)穹頂和雨棚卸載。4.2 施工要點(diǎn)4.2.1 施工前準(zhǔn)備工作4.2.1.1 根據(jù)屋面鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)累積滑移的安裝工藝特點(diǎn)，配置液壓牽引系統(tǒng)設(shè)備,配置原則如下：1、滿足屋面鋼結(jié)構(gòu)累積滑移驅(qū)動(dòng)力的要求，盡量使每臺(tái)液壓頂推器受載均勻；2、盡量保證每臺(tái)液壓泵站驅(qū)動(dòng)的液壓頂推器數(shù)量相等，提高液壓泵源系統(tǒng)利用率；3、在總體布置時(shí)，要認(rèn)真考慮系統(tǒng)的安全性和可靠性，降低工程風(fēng)險(xiǎn)。4.2.1.2 結(jié)合滑移單元永久性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

16、特點(diǎn)，結(jié)合工況計(jì)算，進(jìn)行滑移頂推點(diǎn)、臨時(shí)水平拉桿及相應(yīng)臨時(shí)加固設(shè)施的設(shè)計(jì)；本工程中屋面鋼結(jié)構(gòu)的滑道共設(shè)置三條，分別位于環(huán)桁架2下方柱腳（R1=54米）、徑向主桁架跨中下方（R2=24.479米）和環(huán)桁架1下方（R3=10米）。其中外、中環(huán)為主動(dòng)滑道，各自配置液壓頂推器進(jìn)行滑移驅(qū)動(dòng)；內(nèi)環(huán)為被動(dòng)滑道，沿圓周對(duì)稱設(shè)置8套滾輪裝置，由其它兩條滑道提供的驅(qū)動(dòng)力從動(dòng)滑移。在外、中環(huán)滑道上根據(jù)單個(gè)滑移支點(diǎn)及總的反力值，配置滿足總的液壓頂推力需求的液壓頂推器數(shù)量，以保證滑移過程中屋面鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。內(nèi)環(huán)滑道的驅(qū)動(dòng)力考慮由中環(huán)滑道上的液壓頂推器提供，故將內(nèi)環(huán)滑道所需的驅(qū)動(dòng)力合并計(jì)算至中環(huán)滑道上?；茊卧灿?jì)

17、對(duì)稱兩個(gè)，由于各條軌道上的滑移支座數(shù)量以及自重分布不均勻，故需按工況計(jì)算中最不利結(jié)果進(jìn)行滑移頂推設(shè)備配置。4.2.1.3臨時(shí)胎架支撐體系設(shè)計(jì)1、滑移胎架豎向支撐體系可采用格構(gòu)式型鋼柱、桁架體系，也可采用普通鋼管腳手架，胎架及鋼格構(gòu)架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。經(jīng)計(jì)算可承擔(dān)自重、拼裝桁架傳來荷載及其他施工荷載，并在滑移時(shí)不產(chǎn)生過大的變形。2、胎架設(shè)計(jì)需要易于搭拆，必要時(shí)根據(jù)高度作成標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（類似于塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)），可通用。3、胎架的下部底盤需要用型鋼或鋼管作成，整體胎架固定在鋪設(shè)于樓面的型鋼格構(gòu)架上。4滑移胎架在1/2高度及頂部利用環(huán)形桁架進(jìn)行有效連接，中部環(huán)桁架主要用于增加胎架的整體剛度，上部環(huán)形桁架主

18、要作為滑移軌道的支撐平臺(tái)，同時(shí)，亦可增加胎架的整體剛度。5、根據(jù)上部荷載和樓面(地面)承載力確定樓面(地面)是否需要加固處理。由于軌道為環(huán)形，底部無法全部落于有梁位置，故一般需在下部結(jié)構(gòu)樓板下增加局部腳手架支撐，用于承擔(dān)超出樓板承載力之外的荷載。4.2.1-1內(nèi)環(huán)滑移軌道下部支撐系統(tǒng)4.2.1-2中環(huán)滑移軌道下部支撐系統(tǒng)4.2.1.4滑移大梁、滑道及預(yù)埋件設(shè)計(jì)4.2.1.5液壓泵源系統(tǒng)的檢修與調(diào)試液壓泵源系統(tǒng)耐壓實(shí)驗(yàn)、泄漏檢查、可靠性檢查。4.2.1.6液壓頂推器的試驗(yàn)液壓頂推器主液壓缸的耐壓和泄漏試驗(yàn)，必要時(shí)更換新的密封圈。4.2.1.7液壓頂推器頂緊裝置的全面檢修。4.2.1.8電器控制系

19、統(tǒng)檢修與試驗(yàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及各種傳感器的檢修與調(diào)試。4.2.2滑道設(shè)計(jì)滑道結(jié)構(gòu)在屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移單元累積滑移過程中，起到承重、導(dǎo)向和橫向限制支座水平位移的作用。外環(huán)利用柱頂標(biāo)高為+21.8米的鋼筋混凝土立柱，沿環(huán)向通過鋼滑移大梁將24根混凝土立柱連接成通長(zhǎng)滑道。中、內(nèi)環(huán)設(shè)置臨時(shí)支架鋼結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)置環(huán)形鋼滑移大梁?；赖臉?biāo)高設(shè)計(jì)應(yīng)首先考慮滑移支座在滑移過程中能夠避開障礙物。本工程中，因滑移大梁均為連續(xù)的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，滑道直接鋪設(shè)在滑移大梁的上表面?；乐行木€應(yīng)盡量與滑移大梁軸線重合，以減小滑移過程中滑移單元自重荷載偏心及水平推進(jìn)力對(duì)滑移大梁的不利影響?；肋x用16a熱軋槽鋼，與滑移大梁上表面間斷焊接固

20、定。滑道側(cè)面對(duì)稱設(shè)置擋板結(jié)構(gòu)，起到對(duì)槽鋼翼緣加固、以及抵抗滑移支座處可能側(cè)向推力的作用。如圖4.2.2-1、4.2.2-2所示：圖4.2.2-1中環(huán)滑道側(cè)向擋板平面圖圖4.2.2-2外環(huán)滑道側(cè)向擋板平面圖4.2.3滑道安裝由于中環(huán)、外環(huán)兩條滑道長(zhǎng)度均較大，滑道需進(jìn)行分段現(xiàn)場(chǎng)拼接施工。為保證滑道內(nèi)表面的水平度，減少滑移過程中的阻礙、降低滑動(dòng)摩擦系數(shù)，滑道在鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)做到：1、滑道槽鋼在安裝時(shí)，其下表面與滑移大梁上表面間的間隙應(yīng)盡量用薄鋼墊板墊實(shí)。2、滑道中線與滑移大梁中心線偏移度控制在3mm以內(nèi)。3、一個(gè)柱距內(nèi)，標(biāo)高偏差控制在4mm以內(nèi)。4、滑道槽鋼分段之間的焊接采用單面焊，焊接后進(jìn)行外觀檢查，

21、焊縫處應(yīng)用砂輪打磨平整。5、滑道槽鋼的接頭高差不大于1mm。6、兩條滑道中心線間距允許偏差控制在10mm之內(nèi)。7、滑道槽鋼在滑移之前應(yīng)涂抹黃油潤(rùn)滑。4.2.4滑移支座在兩條滑道處均無法直接利用永久結(jié)構(gòu)作為滑移支座。分別設(shè)計(jì)臨時(shí)滑移支座，并分別與上方徑向主桁架節(jié)點(diǎn)、Y型鋼支撐柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接（局部應(yīng)相應(yīng)加固）?；浦ё鶅蓚?cè)與滑道中心線的切線平行，并與槽鋼內(nèi)壁保持適當(dāng)間隙，起到橫向水平限位及滑移導(dǎo)向的作用?；浦ёc滑道槽鋼的接觸面積通過計(jì)算確定，應(yīng)控制局部比壓，保證滑移過程中槽鋼不出現(xiàn)明顯變形，并避免出現(xiàn)時(shí)效摩擦?；浦ёc下部滑道結(jié)構(gòu)立面示意圖如圖4.2.3-1所示：圖4.2.4-1屋面鋼結(jié)構(gòu)沿

22、徑向的剖面為拱型結(jié)構(gòu)，有一定的支座水平推力，會(huì)對(duì)滑移的過程產(chǎn)生影響。為減小滑移支座對(duì)滑道的水平推力，采取釋放位移的方法來達(dá)到目的。實(shí)施時(shí)滑靴（鋼滑塊）與滑道側(cè)壁預(yù)留一定調(diào)節(jié)間隙，為水平推力的釋放預(yù)留空間?；ヅR時(shí)傳力桿件液壓爬行器圖4.2.4-2中環(huán)滑靴示意圖4.2.5防卡軌措施水平滑移過程中，應(yīng)嚴(yán)格防止出現(xiàn)“卡軌”和“啃軌”現(xiàn)象的發(fā)生。在滑道和滑移支座設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮預(yù)防措施。將滑移支座前端（滑移方向）設(shè)計(jì)為“雪橇”式，并將其兩側(cè)制作成帶一定弧度的型式。通過以上設(shè)計(jì)，可以有效防止滑移支座與兩側(cè)滑道側(cè)壁頂死“卡軌”，以及滑移支座因滑道不平整卡住“啃軌”的情況出現(xiàn)。如圖4.2.5-1所示：圖4

23、.2.5-1鋼滑塊示意圖另外，滑道安裝的順直度、滑道中心距的控制等都是防止“卡軌”和“啃軌”現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵。現(xiàn)場(chǎng)施工過程中應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行工序檢查。4.2.6穩(wěn)定性控制及頂推力的傳遞本工程中鋼結(jié)構(gòu)屋蓋滑移單元滑移過程中，中環(huán)滑道頂推點(diǎn)設(shè)置在徑向主桁架下弦節(jié)點(diǎn)處下方的臨時(shí)滑移支座上；外環(huán)滑道頂推點(diǎn)設(shè)置在Y型鋼支撐柱底部的臨時(shí)滑移支座上。由于頂推點(diǎn)距離主桁架之間的水平結(jié)構(gòu)均有一定距離（鋼立柱處特別大）。頂推點(diǎn)的水平頂推力會(huì)產(chǎn)生繞其上部節(jié)點(diǎn)的附加彎距。此附加彎距不利于滑移過程中支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。且當(dāng)滑移單元開始滑移時(shí)，因?yàn)轫斖泣c(diǎn)后面滑移支座與滑道的摩擦力與頂推力反向，將導(dǎo)致相鄰兩個(gè)鋼立柱分別朝相反方向的豎向

24、扭轉(zhuǎn)，并將水平力直接傳遞給上部環(huán)桁架結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生不易控制的應(yīng)力應(yīng)變，于屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移安裝過程的結(jié)構(gòu)安全不利。為消除這種不易控制的影響，并從滑移安裝精度控制角度出發(fā)，保證后面的滑移支座與頂推點(diǎn)、以及所有滑移支座之間的同步性，應(yīng)沿滑道方向，在相鄰的滑移支座之間加設(shè)臨時(shí)水平聯(lián)系桿件。外環(huán)連系桿截面為219X10，中環(huán)連系桿截面為194X8（中環(huán)兩邊對(duì)稱第一根桿選用219X10）。4.2.7滑移過程中的制動(dòng)當(dāng)滑移頂推點(diǎn)停止頂推作業(yè)時(shí)，滑移單元通過滑移支座與滑道之間的摩擦力產(chǎn)生制動(dòng)力。根據(jù)沖量恒等式：Ft = mv。其中，F(xiàn) =N，帶入恒等式 Nt = mv?；浦ё鶎?duì)滑道正壓力N等于上部結(jié)構(gòu)自重垂直滑道

25、分力m。每個(gè)滑移支座處摩擦系數(shù)、滑移速度v均基本相等，故每個(gè)滑移支座的制動(dòng)時(shí)間相等。即滑移單元在靠摩擦力制動(dòng)的過程中，各個(gè)滑移支座保持同步，無附加內(nèi)力?？梢员ＷC屋面鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。4.2.8頂推點(diǎn)型式液壓頂推器前端通過銷軸與被推移構(gòu)件上的耳板進(jìn)行連接固定，用以傳遞水平滑移頂推力。本工程中，連接耳板預(yù)裝在滑移支座底部附近，如圖4.2.8-1所示：圖4.2.8-1頂推點(diǎn)連接耳板設(shè)計(jì)圖4.2.9頂推點(diǎn)布置本工程中滑移頂推點(diǎn)共設(shè)置10處，分為兩組，分別在中、外環(huán)滑道上中心對(duì)稱布置。其中外環(huán)滑道上共6處，中環(huán)滑道上共4處?；祈斖泣c(diǎn)平面布置如圖4.2.9-1所示：圖4.2.9-1滑移頂推點(diǎn)平面布置圖4.

26、2.10內(nèi)環(huán)滑道措施設(shè)計(jì)內(nèi)環(huán)滑道采用從動(dòng)滑移，通過沿圓周方向?qū)ΨQ設(shè)置8組滾輪，在中環(huán)滑道液壓頂推器的驅(qū)動(dòng)下，穹頂中心球殼結(jié)構(gòu)及環(huán)桁架1沿圓心自轉(zhuǎn)?？紤]到其自轉(zhuǎn)、從動(dòng)的工況特性，內(nèi)環(huán)滑移的設(shè)計(jì)應(yīng)首先盡量減少摩擦系數(shù)，故選用了滾動(dòng)摩擦的型式。另外，滑移支座處的架空高度盡量小，以增加整個(gè)內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)滑移過程中的穩(wěn)定性。本工程中設(shè)計(jì)的滾輪理論摩擦系數(shù)為0.02，單個(gè)設(shè)計(jì)承載力為34噸。滾輪及連接耳板安裝尺寸如圖4.2.10-1所示：圖4.2.10-1滾輪及連接耳板安裝尺寸4.2.11 軌道支撐架卸載順序卸載實(shí)際就是荷載轉(zhuǎn)移過程，在荷載轉(zhuǎn)移過程中，必須遵循“變形協(xié)調(diào)、卸載均衡”的原則。不然有可能造成臨時(shí)支撐

27、超載失穩(wěn)，或者桁架結(jié)構(gòu)局部甚至整體受損。因?yàn)槭┕るA段的受力狀態(tài)與結(jié)構(gòu)最終受力狀態(tài)完全不一致，必須通過施工驗(yàn)算，制定切實(shí)可行的技術(shù)措施，確保滿足多種工況要求。根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)情況、受力特點(diǎn)和施工工藝，本工程軌道支撐架卸載采用以下順序：1、首先卸載外環(huán)柱軌道，將柱支座進(jìn)行安裝焊接。2、安裝連接雨棚和穹頂之間的聯(lián)系桿件。3、卸載中環(huán)軌道24個(gè)支撐點(diǎn)，采取同時(shí)卸載。4、卸載內(nèi)環(huán)8個(gè)軌道支撐點(diǎn)，采取同時(shí)卸載，卸載后，雨棚桁架支撐點(diǎn)會(huì)自動(dòng)脫離。圖4.2.11-14.2.12結(jié)構(gòu)滑移不同步驗(yàn)算及調(diào)整方法滑移施工采用液壓同步累積滑移，滑移的同步性由計(jì)算機(jī)控制，然而受滑道摩擦系數(shù)的差異、爬行器推力計(jì)算誤差及其它各

28、種偶然因素的影響，滑移過程中各滑道之間可能會(huì)存在不同步的現(xiàn)象，對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，結(jié)構(gòu)不同步控制值最大取50mm。計(jì)算分析選取結(jié)構(gòu)整體性最弱時(shí)即第一次滑移狀態(tài)進(jìn)行校核結(jié)構(gòu)桿件的受力情況。為了保證不同步滑移最終對(duì)結(jié)構(gòu)性能不受影響，在每次滑移結(jié)束拼裝下一單元時(shí)，都不要對(duì)結(jié)構(gòu)不同步狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)結(jié)構(gòu)支點(diǎn)位置調(diào)整到符合設(shè)計(jì)尺寸，對(duì)不同步滑移產(chǎn)生內(nèi)力進(jìn)行釋放。具體調(diào)整方法為：通過液壓控制系統(tǒng)對(duì)滯后部位采用爬行器進(jìn)行補(bǔ)推以達(dá)到同步位置。4.2.13滑移啟動(dòng)瞬態(tài)力傳遞對(duì)結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算結(jié)構(gòu)滑移時(shí)，為了更好的傳遞頂推力，在結(jié)構(gòu)滑靴位置設(shè)置了臨時(shí)傳力桿件，但在結(jié)構(gòu)啟動(dòng)瞬間，頂推力是通過每個(gè)柱子傳遞到上部結(jié)構(gòu)帶動(dòng)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)

29、的，為了驗(yàn)證這一過程結(jié)構(gòu)的受力情況，須對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力模擬分析。模擬采取對(duì)結(jié)構(gòu)每個(gè)柱腳施加滑移方向的水平力（取最大摩擦力75KN）。要求結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力比必須小于0.95，桿件處于彈性受力階段，具有較高安全儲(chǔ)備，桿件強(qiáng)度和穩(wěn)定性均滿足要求。5.主要機(jī)具設(shè)備序號(hào)名 稱型 號(hào)單位數(shù)量1液壓泵源系統(tǒng)YS-PP-60臺(tái)32液壓頂推器YS-PJ-50臺(tái)103計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)YS-CS-01套14傳感器行程套105對(duì)講機(jī)MOTOLOLA臺(tái)66塔吊TC7052臺(tái)26.勞動(dòng)力組織序號(hào)崗 位人數(shù)主要工作1項(xiàng)目總負(fù)責(zé)1現(xiàn)場(chǎng)滑移工作協(xié)調(diào)、指揮2技術(shù)顧問1滑移施工方案的審核3控制系統(tǒng)操作1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)試、操作4泵源系統(tǒng)2

30、泵源系統(tǒng)連接、調(diào)試、操作5液壓頂推器20液壓頂推器安裝、監(jiān)控6測(cè)量員4測(cè)量、放線7質(zhì)檢員1質(zhì)量檢查、記錄匯報(bào)8安全員1現(xiàn)場(chǎng)安全檢查、記錄9電工2電器設(shè)備接線10電焊工20焊接11架子工20搭設(shè)操作平臺(tái)腳手架12探傷2結(jié)構(gòu)檢測(cè)13塔司2塔吊操作14普工10配合7.質(zhì)量要求7.1 滑移速度液壓頂推滑移系統(tǒng)設(shè)備的水平牽引速度取決于液壓泵源系統(tǒng)的配置及單臺(tái)液壓頂推器所分配的流量、其他輔助工作所占用的時(shí)間。在本工程中，液壓頂推水平滑移最大速度約15米/小時(shí)。7.2同步控制策略控制系統(tǒng)根據(jù)一定的控制策略和算法實(shí)現(xiàn)對(duì)屋面鋼結(jié)構(gòu)單元滑移過程的姿態(tài)控制和荷載控制。在滑移過程中，從保證結(jié)構(gòu)安全角度來看，應(yīng)滿足以下

31、要求：應(yīng)盡量保證各個(gè)頂推點(diǎn)的液壓頂推設(shè)備配置系數(shù)基本一致；應(yīng)保證屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移過程中的穩(wěn)定，以防止滑移過程出現(xiàn)卡軌等不利情況，也即要求各頂推點(diǎn)在累積滑移過程中能夠保持一定的同步性。7.3滑移不同步限值及糾正措施結(jié)構(gòu)滑移過程中受滑道摩擦系數(shù)的差異、爬行器推力計(jì)算誤差及其它各種偶然因素的影響，滑移過程中各滑道之間可能會(huì)存在不同步的現(xiàn)象，對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，結(jié)構(gòu)不同步控制值最大取50mm。為保證滑移不同步對(duì)結(jié)構(gòu)的最終定位無影響，需對(duì)不同步進(jìn)行調(diào)整，方法為：通過液壓控制系統(tǒng)對(duì)滯后部位采用爬行器進(jìn)行補(bǔ)推以達(dá)到同步位置。8安全技術(shù)措施8.1組裝滑移胎架及操作平臺(tái)支撐體系是本工法實(shí)施的主要工作內(nèi)容之一，滑移單元

32、的組裝、焊接、測(cè)量、油漆均在胎架及支撐體系上完成。因此，應(yīng)確保胎架及操作平臺(tái)腳手架的穩(wěn)定性穩(wěn)定性滿足施工操作及安全需要。8.2桁架滑移前，應(yīng)認(rèn)真檢查各部位是否存在滑移障礙，如操作平臺(tái)、臨時(shí)支撐等是否影響結(jié)構(gòu)滑移，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大內(nèi)力和造成人員傷亡。8.3在一切準(zhǔn)備工作做完之后，且經(jīng)過系統(tǒng)的、全面的檢查無誤后，現(xiàn)場(chǎng)滑移作業(yè)總指揮檢查并發(fā)令后，才能進(jìn)行正式進(jìn)行滑移作業(yè)。8.4在液壓滑移過程中，注意觀測(cè)設(shè)備系統(tǒng)的壓力、荷載變化情況等，并認(rèn)真做好記錄工作。8.5在滑移過程中，測(cè)量人員應(yīng)通過鋼卷尺配合測(cè)量各牽引點(diǎn)位移的準(zhǔn)確數(shù)值，以輔助監(jiān)控滑移單元滑移過程的同步性。8.6滑移過程中應(yīng)密切注意滑道、液壓頂推

33、器、液壓泵源系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)等的工作狀態(tài)。8.7現(xiàn)場(chǎng)無線對(duì)講機(jī)在使用前，必須向工程指揮部申報(bào)，明確回復(fù)后方可作用。通訊工具專人保管，確保信號(hào)暢通。8.8從設(shè)備安裝施工開始，應(yīng)及時(shí)獲取天氣消息，要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)天氣狀況做詳細(xì)的了解。在屋面鋼結(jié)構(gòu)正式滑移安裝前夕，要和當(dāng)?shù)貧庀蟛块T保持聯(lián)系，最早獲得最近至少十天內(nèi)的天氣狀況。若滑移施工周期內(nèi)有強(qiáng)風(fēng)或暴雨天氣，提前做好防范工作，做好設(shè)備、構(gòu)件必要的固定和防雨、防雷電保護(hù)。9.環(huán)保措施9.1焊接時(shí)采用鑲有特制防護(hù)鏡片的面罩；9.2焊工必須穿好工作服，戴好防護(hù)手套和鞋蓋。工作服面料要用反射系數(shù)大的紡織品制作；9.3焊縫探傷檢查時(shí)必須做好防護(hù)措

34、施；9.4起重機(jī)、運(yùn)輸車輛以及動(dòng)力設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前和施工作業(yè)中要嚴(yán)格維護(hù)、保養(yǎng)，做到排放不達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不進(jìn)場(chǎng)。進(jìn)場(chǎng)后排放不達(dá)標(biāo)禁止使用；9.5起重機(jī)、運(yùn)輸車輛以及動(dòng)力設(shè)備加裝三元催化裝置，減少尾氣有害成分的排放；9.6使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的無毒或低毒的焊接材料，消除或降低焊接煙塵和有毒氣體的危害；9.7施工中產(chǎn)生的工業(yè)垃圾，如焊條的殘?jiān)?、被切割下的金屬塊，集中回收，嚴(yán)禁亂丟亂棄，造成周邊環(huán)境污染；10.效益分析鄂爾多斯機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程新航站樓A區(qū)穹頂鋼結(jié)構(gòu)工程采用此工藝進(jìn)行施工，與其他工藝相比，此工藝對(duì)施工場(chǎng)地要求小，采用吊車噸位小，大量減少了施工用腳手架等措施費(fèi)用的投入，降低了材料、人員投入成本，縮短了

35、施工工期；所有鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、組對(duì)、焊接、測(cè)量校正、檢測(cè)、油漆、驗(yàn)收等工序都在同一拼裝胎架上重復(fù)進(jìn)行，施工效率高，既可提高鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量、改善施工操作條件，又可以增加施工過程中的安全性；屋面鋼結(jié)構(gòu)上的吊掛結(jié)構(gòu)等附屬次結(jié)構(gòu)件可在拼裝過程中安裝或帶上，可最大限度地減少高空吊裝工作量，縮短總體安裝施工周期；產(chǎn)生了極好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，降低了工程造價(jià)。經(jīng)測(cè)算縮短工期42天；節(jié)約人工費(fèi)453600元；節(jié)約機(jī)具租賃費(fèi)元，合計(jì)降低工程造價(jià)179.76萬元。11.應(yīng)用實(shí)例11.1鄂爾多斯機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程新航站樓工程A區(qū)穹頂鋼屋蓋滑移施工鄂爾多斯機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程新航站樓工程位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮(zhèn)境內(nèi)，已建航站樓的西北側(cè)，阿大線公路西南側(cè)，緊鄰阿大線。新航站樓造型優(yōu)美獨(dú)特，猶如一只展翅高飛的雄鷹翱翔于遼闊的鄂爾多斯草原。圖11.1-1鄂爾多斯機(jī)場(chǎng)新航站樓鳥瞰圖建筑中心位置，為直徑108米的大型穹頂。建筑兩翼翼展為490米，總建筑面積119149 m2。航站樓主體結(jié)構(gòu)類型為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋頂為鋼架結(jié)構(gòu)。航站樓主體地下一層，地上二層。2009年7月18日開工，計(jì)劃于2011年8月31日竣工交付使用，其中鋼結(jié)構(gòu)工程于2010年4月10日開工，于201