整體提升鋼結(jié)構(gòu)安全施工施工工藝技術(shù)

4.1鋼結(jié)構(gòu)施工工藝 14.1.1技術(shù)原理或參數(shù) 14.1.2工藝流程 24.1.3施工方法 64.1.3.1加工廠預(yù)拼裝 64.1.3.2構(gòu)件進場驗收及現(xiàn)場拼裝胎架的設(shè)置 74.1.3.3現(xiàn)場桁架拼裝方法 94.1.3.4桁架提升吊點設(shè)置 114.1.3.5液壓提升系統(tǒng)安裝 134.1.3.6桁架提升調(diào)試 184.1.3.7桁架提升流程及步驟 214.1.3.8桁架焊接 224.1.4操作要求 244.1.4.1構(gòu)件分段分節(jié)（單元劃分） 244.1.4.2工況分析 244.1.4.3機、索具的選用 274.1.4.4施工過程及技術(shù)要求 324.1.4.5施工措施設(shè)計 344.1.5卸載工藝 434.1.5.1卸載要求 434.1.5.2卸載部位及方法 444.1.5.3卸載分區(qū)及順序 444.1.5.4過程控制及注意事項 444.1.6檢查要求 444.1鋼結(jié)構(gòu)施工工藝4.1.1技術(shù)原理或參數(shù)本案擬采用超大型構(gòu)件液壓同步提升技術(shù)安裝鋼桁架結(jié)構(gòu)，“桁架地面組裝成型、整體同步提升到位”的施工工藝、待提升桁架結(jié)構(gòu)總重量約1100t，提升高度約12.5m。現(xiàn)場構(gòu)件均采用散件運送至現(xiàn)場進行拼裝，主要構(gòu)件包括上下弦桿，豎直腹桿及斜腹桿。主要拼裝場地位于7-12軸交E-M軸之間，±0m的樓面上，構(gòu)件主要通過2臺50T汽車吊進行拼裝，現(xiàn)場已有的一臺塔吊ZSL850，一臺STL1000C,一臺S450配合桁架的卸車及埋件、提升支撐架及部分構(gòu)件的安裝工作。屋面結(jié)構(gòu)由橫向主桁架及縱向連系桁架及屋面景觀鋼結(jié)構(gòu)組成，橫向主桁架13榀，間距4.2m，材質(zhì)為Q390GJC,主要截面尺寸為400*400*35*35，□400*400*30*30，□400*400*20*20，□400*400*16*16，縱向連系桁架共7榀，間距4.2m,主要截面尺寸為□400*400*16*16。屋面景觀鋼結(jié)構(gòu)主要由鋼柱及鋼梁組成，材質(zhì)為Q345B,主要截面尺寸為□300*300*10，H290*200*8*12。4.1.2工藝流程1、整體安裝順序鋼桁架施工總流程見表4.1-1。表4.1-1鋼桁架施工總流程序號施工內(nèi)容圖示1步驟1：首先進行E軸處主桁架下弦桿中間段的吊裝，通過汽車吊將下弦桿按照已放好的定位線放置在臨時胎架上。2步驟2：依次進行E軸處主桁架下弦桿左右兩段的拼裝，桁架對接處預(yù)先加設(shè)卡板。3步驟3：按相同方法進行E、F軸之間主桁架下弦桿的拼裝。4步驟4：連接2榀桁架之間的下弦桿件。5步驟5：先安裝E軸桁架中間段上下弦之間腹桿，后安裝E軸桁架中間段上弦桿。6步驟6：安裝兩榀桁架之間斜腹桿，以形成一個穩(wěn)定體系。7步驟7：依照同樣順序安裝E軸桁架左右兩側(cè)腹桿、上弦桿及兩榀桁架間斜腹桿。8步驟8：安裝端頭剩余構(gòu)件，提升下吊具及其加固措施。9步驟9：由下至上，由中間至兩側(cè)進行E，F(xiàn)軸線之間桁架的拼裝。10步驟10：重復(fù)以上步驟進行F軸桁架的安裝。。11步驟11：重復(fù)以上步驟完成桁架拼裝，利用液壓設(shè)備進行提升。12步驟12：在桁架結(jié)構(gòu)正下方拼裝胎架位置拼裝各榀桁架，安裝加固桿件、提升下吊具和提升支架；在設(shè)計位置安裝液壓提升器、鋼絞線、提升專用地錨，連接液壓油管、布設(shè)通訊訊號線等液壓提升設(shè)備設(shè)施13步驟13：液壓提升器、液壓泵源、液壓同步控制系統(tǒng)整體調(diào)試；確認(rèn)無誤后，整體加載至結(jié)構(gòu)離地250mm，停留12h觀察；14步驟14：:將原結(jié)構(gòu)提升至原設(shè)計位置附近，各吊點進行微調(diào)處理；提升到位后，安裝桁架端部結(jié)構(gòu)，桁架成整體，并對主要焊縫進行相關(guān)檢測；液壓提升器分級卸載，結(jié)構(gòu)荷載平穩(wěn)轉(zhuǎn)移，拆除鋼絞線、液壓提升器和提升臨時措施，提升工作完成。4.1.3施工方法4.1.3.1加工廠預(yù)拼裝本工程桁架構(gòu)件平面面積大，屬超寬超長構(gòu)件，不便于運輸，因此桁架構(gòu)件采用散件進場。通過工廠預(yù)拼裝進行精度及接口檢驗，確?，F(xiàn)場安裝精度。1、進入預(yù)裝的單構(gòu)件必須經(jīng)檢驗完全符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)裝必須在固定、堅實的胎架上進行。用墊塊在胎架上墊出準(zhǔn)確標(biāo)高。并進行測量，其標(biāo)高允許偏差≤2mm。2、在整個預(yù)裝場地垂直投影各構(gòu)件的中心線、節(jié)段端面基準(zhǔn)線，并作永久性印記（地面鋼板上）。3、預(yù)裝用尺必須與制作、安裝用尺一致。4、預(yù)裝前準(zhǔn)備足夠沖釘、零時安裝螺栓副，沖釘直徑小于孔徑0.2mm。5、預(yù)拼裝場地配備適合安裝施工高度的簡易腳手架及扶梯。6、工廠預(yù)拼裝流程示意如下圖：圖4.1-1步驟一：預(yù)拼裝準(zhǔn)備工作圖4.1-2步驟二：桁架上下弦分段上胎定位圖4.1-3步驟三：豎向腹桿組裝圖4.1-4步驟四：斜腹桿組裝及架預(yù)拼裝驗收4.1.3.2構(gòu)件進場驗收及現(xiàn)場拼裝胎架的設(shè)置1、構(gòu)件進場驗收（1）桁架按照拼裝工藝流程，按照構(gòu)件編號依次進場；（2）進場后仔細檢查構(gòu)件有無磕碰、損壞，如存在問題，在拼裝前及時處理；（3）對構(gòu)件外形尺寸按照施工詳圖進行核對，確保接口尺寸、節(jié)點構(gòu)造符合設(shè)計及規(guī)范要求；（4）對構(gòu)件接口部位，核對焊接坡口形式及大小，確保符合圖紙要求。（5）桁架進場驗收合格后，將構(gòu)件存放在7~12軸兩側(cè)，由南自北堆放,盡量避免構(gòu)件的堆疊，一般保證現(xiàn)場有2榀的拼裝量即可，按照拼裝順序進行合理堆放，避免構(gòu)件二次倒運。2、現(xiàn)場拼裝胎架設(shè)置根據(jù)桁架分段，在E-L軸與8-11軸范圍內(nèi)，8-11軸線位置上方各設(shè)置一道通常H型鋼作為拼裝胎架。使用水準(zhǔn)儀進行抄平，第一榀主桁架拼裝胎架下部需加設(shè)埋件，埋件采取后植方式或者采用膨脹螺栓進行固定。并對第一榀胎架進行放線定位，H型鋼之間設(shè)置角鋼支撐,確保底部的穩(wěn)定性。圖4.1-5拼裝胎架截面示意圖圖4.1-6拼裝胎架固定示意圖4.1.3.3現(xiàn)場桁架拼裝方法1、桁架拼裝現(xiàn)場構(gòu)件均采用散件運送至現(xiàn)場進行拼裝，主要構(gòu)件包括上下弦桿，豎直腹桿及斜腹桿。主要拼裝場地位于7-12軸交E-M軸之間，±0m的樓面上，構(gòu)件主要通過2臺50T汽車吊進行拼裝，現(xiàn)場已有的一臺塔吊ZSL850，一臺STL1000C,一臺S450配合桁架的卸車及埋件、提升支撐架及部分構(gòu)件的安裝工作，桁架平立面布置圖圖4.1-7桁架平面布置圖其中主桁架上下弦桿件均分為三段如下圖所示，圖4.1-8上弦桿分段示意圖圖4.1-9下弦桿分段示意圖立桿、斜桿與次桁架均為散件現(xiàn)場散拼，具體分段位置如下圖所示。圖4.1-10主桁架立面圖圖4.1-11次桁架立面圖汽車吊行進路線主要在E~M至8~10軸之間，具體布置見圖3.7.2.1所示，汽車吊上樓板驗算詳見第十四章施工計算書，汽車吊打腳點設(shè)置處放置30mm厚鋼板或道木，避免直接接觸混凝土面。2、對接方法桁架現(xiàn)場拼裝主要作業(yè)內(nèi)容有：弦桿與弦桿拼接、腹桿與弦桿拼接等，桁架拼裝時除按照拼裝工藝流程由下而上、由中間向兩側(cè)的原則外，還需重點控制拼裝定位精度、拼裝起拱要求等。根據(jù)設(shè)計圖紙節(jié)點，弦桿與腹桿交匯處為復(fù)雜節(jié)點，節(jié)點之間水平段與節(jié)點端部坡口熔透焊接，典型的上、下弦桿，腹桿拼接節(jié)點如下：圖4.1-12上下弦拼接節(jié)點示意為保證桁架拼接過程中弦桿準(zhǔn)確定位，工廠制作時在拼接節(jié)點端板上設(shè)置定位卡碼板。4.1.3.4桁架提升吊點設(shè)置待提升桁架共13榀，擬于E、F、G、H、J、K、L軸線桁架端部設(shè)置提升吊點，其他位置桁架由上述7榀桁架連帶提升。共設(shè)置14個提升吊點，均位于標(biāo)高+16.9m的柱梁頂或柱側(cè)面，本項目提升高度為16.9m,正式提升速度約為6m/小時，吊點布置如下：圖4.1-13提升吊點平面布置圖圖4.1-14提升吊點施工模擬分析平面布置圖根據(jù)計算分析，單個吊點反力最小為63噸、最大為93噸。4.1.3.5液壓提升系統(tǒng)安裝1、液壓提升器（1）將成卷的鋼絞線放開，單根長度36m（暫定），鋼絞線下料后采用氣割或打磨進行削尖，對齊擺放；（2）將提升器水平放置，并吊裝至支撐架上，并將提升器上、下錨及天錨調(diào)整至打開狀態(tài)；（3）一根一根由下至上穿入鋼絞線，鋼絞線傳出提升器1.5m左右停止。（4）調(diào)整理順鋼絞線，確保鋼絞線受力均勻：1）提升器在地面穿導(dǎo)鋼絞線時，確保每組鋼絞線的長度；2）連接地錨時，同一組鋼絞線（9根）中較長者進行修割；3）鋼絞線預(yù)張緊時，如出現(xiàn)受力較小的單根鋼絞線可采用提升器單孔錨進行張拉。（5）每穿完一臺提升器，立即將提升器天錨鎖緊，上、下錨浮動，并將天錨上方鋼絞線用夾頭分組夾緊；（6）鋼絞線在地面穿導(dǎo)安成后再與提升器一并安裝，將安裝好的提升器、鋼絞線整體移至合適的吊裝位置。液壓提升器安裝注意事項：1）每臺提升器內(nèi)鋼絞線孔應(yīng)與提升梁的鋼絞線孔中心對齊；2）依液壓鎖方位來調(diào)整位置；3）每臺提升器底部采用壓板固定。4）將提升器吊裝至提升牛腿上，安裝時需通過測量儀器對提升器定位，需確保提升器中心對應(yīng)于提升下吊點中心，水平誤差不得大于30mm。就位后，焊接卡板，將提升器固定在提升支架上。之后即可吊裝導(dǎo)向架，并焊接牢固。圖4.1-15液壓提升器固定示意圖圖4.1-16固定液壓提升器壓板圖2、提升地錨（1）將地錨安裝至下吊點處，用4塊卡板固定，卡板安裝需留有少量間隙，使得地錨在水平面內(nèi)和豎直方向均可少量移動；（2）對應(yīng)疏導(dǎo)板，一根一根將鋼絞線下端穿入地錨，使得每根鋼絞線穿出地錨0cm左右，然后鎖緊地錨；（3）在提升器頂部用葫蘆或提升器單孔錨進行單根張拉，張拉時，可通過液壓泵站壓力進行控制，使得每根鋼絞線處于基本相同的松緊狀態(tài)。（4）液壓提升器安裝到位后，利用臨時固定板固定。提升地錨安裝注意事項：1)每提升地錨內(nèi)鋼絞線孔應(yīng)與地錨吊具的鋼絞線孔中心對齊；2)每提升地錨底部采用壓板固定；3)提升地錨固定時與下吊具留有一定空隙，使地錨可沿圓周方向自由轉(zhuǎn)動。圖4.1-17提升地錨安裝示意圖圖4.1-18提升地錨壓板大樣圖3、承重鋼絞線鋼絞線安裝操作工藝如下：（1）用砂輪切割機或氣割將鋼絞線切割成指定長度，用打磨機或氣割將鋼絞線兩頭修理平整、圓滑、不松股；（2）將疏導(dǎo)板安裝于提升器正下方，調(diào)整疏導(dǎo)板板孔的位置，使其與提升器各錨孔對齊（注意三角形結(jié)構(gòu)），臨時固定；（3）用導(dǎo)管自上而下檢查提升器的天錨、上錨、中間隔板、下錨、安全錨和疏導(dǎo)板孔，做到6孔對齊；（4）在疏導(dǎo)板上作標(biāo)記，通常沿提升器布置方向指向外側(cè)的內(nèi)圈孔為1#孔；（5）提升器的每一鋼絞線盡量左旋、右旋間隔穿入，本案提升高度較小可以不予考慮；（6）將導(dǎo)管從天錨上方由1#孔開始，從上往下穿過6層，并確保位置正確；然后將引針插入導(dǎo)管，在疏導(dǎo)板的下方把“子彈頭”旋在引針螺紋上，將待穿的鋼絞線塞于“子彈頭”中；以鋼絞線為主動力，依次穿過各層，提升器頂部鋼絞線余留部分用臨時錨片鎖緊于天錨上；（7）每穿好2根鋼絞線后，用夾頭將鋼絞線兩兩夾緊，以免鋼絞線從空中滑落；（8）一般先穿外圈的小部分，后穿內(nèi)圈全部，再將剩余外圈穿完（左右旋間隔穿入）；（9）所有鋼絞線穿好后，用上、下錨具缸鎖緊鋼絞線，并鎖緊天錨；（10）用軟繩放下疏導(dǎo)板至下吊點上部，調(diào)整疏導(dǎo)板的方位，注意1#標(biāo)記孔方向；（11）鋼絞線穿好后若底部端頭高低不齊，在適當(dāng)位置的所有鋼絞線上劃一水平線，將線以下的鋼絞線割去，鋼絞線端頭修理圓滑；（12）調(diào)整地錨孔位置，使其與疏導(dǎo)板的孔對齊，按順序依次將鋼絞線穿入地錨中并理齊，鎖緊鋼絞線。承重鋼絞線安裝注意事項：鋼絞線的安裝根據(jù)實際情況選取不同的方法，提升器下部鋼絞線穿入提升器正下方對應(yīng)的提升地錨內(nèi)，鎖緊（盡量使穿出的鋼絞線底部持平），每臺提升器頂部余留的鋼絞線應(yīng)沿導(dǎo)向架導(dǎo)出。4、導(dǎo)向架在液壓提升器提升或下降過程中，其頂部必須預(yù)留長出的鋼絞線，如果預(yù)留的鋼絞線過多，對于提升或下降過程中鋼絞線的運行及液壓提升器天錨、上錨的鎖定及打開有較大影響。所以每臺液壓提升器必須事先配置好導(dǎo)向架，方便其頂部預(yù)留過多鋼絞線的導(dǎo)出順暢。多余的鋼絞線可沿提升支架自由向后、向下疏導(dǎo)。圖4.1-19導(dǎo)向架示意圖導(dǎo)向架安裝注意事項：導(dǎo)向架安裝于提升器旁邊，導(dǎo)向架的導(dǎo)出方向以方便安裝油管、傳感器和不影響鋼絞線自由下墜為原則。導(dǎo)向架最上方橫桿離天錨高約1.5～2米（總高約3.5米），偏離提升器0.4米為宜，保證鋼絞線垂直導(dǎo)出，延導(dǎo)向架順利移動。5、液壓管路的連接（1）連接油管時，油管接頭內(nèi)的組合墊圈應(yīng)取出，對應(yīng)管接頭或?qū)宇^上應(yīng)有O形圈；（2）應(yīng)先接低位置油管，防止油管中的油倒流出來，泵站與提升器間油管要一一對應(yīng)，逐根連接；（3）依照方案制定的并聯(lián)或串連方式連接油管，確保正確，接完后進行全面復(fù)查。圖4.1-20導(dǎo)向架類似工程照6、控制線、動力線連接（1）各類傳感器的連接；（2）液壓泵站與提升器之間的控制信號線連接；（3）液壓泵站與計算機同步控制系統(tǒng)之間的連接；（4）液壓泵站與周圍5m內(nèi)配電箱之間的動力線連接。7、液壓泵源系統(tǒng)連接泵源布置以靠近提升器為原則，使提升器與泵源間的液壓油管盡可能短，具體布置結(jié)合現(xiàn)場情況待定。8、計算機同步控制系統(tǒng)的布置本工程配置了1臺YT-1型計算機同步控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)體積小、重量輕（相同一臺計算機的體積），為了提升控制操作及施工作業(yè)簡便，同步控制系統(tǒng)可布置與提升器、泵源系統(tǒng)等布置位置相近，便于與提升器及泵源系統(tǒng)等連接。其周圍需做好防雨工作，保證環(huán)境的安靜。4.1.3.6桁架提升調(diào)試1、提升前確認(rèn)桁架結(jié)構(gòu)提升前檢查確認(rèn)下列工作內(nèi)容完成：⑴完成兩側(cè)框架結(jié)構(gòu)安裝及加固支撐、上下吊點的安裝；⑵兩側(cè)框架各層混凝土樓板澆注完成且達到設(shè)計強度的80%以上；⑶桁架結(jié)構(gòu)按照拼裝工藝要求完成拼裝，設(shè)置并調(diào)試好液壓提升系統(tǒng)，提升鋼絞線完成復(fù)試且檢驗合格。各施工階段按照預(yù)定目標(biāo)進行，各泵站聯(lián)絡(luò)人員負責(zé)組織施工人員按照作業(yè)內(nèi)容進行實施，并完成相應(yīng)的檢查確認(rèn)單或記錄表。表4.1-2桁架提升前檢查確認(rèn)單序號檢查（測）項目檢查情況確認(rèn)人備注1提升器上吊點及對應(yīng)加勁板安裝2提升器上吊點焊接質(zhì)量3上吊點設(shè)置區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)完成情況4提升器下吊點及對應(yīng)加勁板安裝5提升器下吊點焊接質(zhì)量6下吊點設(shè)置區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)完成情況7桁架下弦與支撐胎架脫離情況8桁架下弦墊設(shè)方木準(zhǔn)備每榀桁架四個點9提升上下吊點垂直度檢查10鋼絞線張拉后下吊點測量數(shù)據(jù)檢查人檢查日期序號檢查（測）項目檢查情況確認(rèn)人備注1提升器上吊點結(jié)構(gòu)安裝上吊點節(jié)點區(qū)域2上吊點設(shè)置區(qū)域結(jié)構(gòu)鋼梁節(jié)點區(qū)域3提升器下吊點結(jié)構(gòu)下吊點節(jié)點區(qū)域4下吊點設(shè)置區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)桁架節(jié)點區(qū)域5桁架下弦方木墊設(shè)間隙控制50mm6試提升后下吊點測量數(shù)據(jù)根據(jù)測量數(shù)據(jù)判斷檢查人檢查日期表4.1-3桁架試提升后檢查確認(rèn)單表4.1-4桁架提升過程檢查確認(rèn)單序號測量檢查情況確認(rèn)人備注1提升器上吊點結(jié)構(gòu)2上吊點設(shè)置區(qū)域結(jié)構(gòu)鋼梁節(jié)點區(qū)域3提升器下吊點結(jié)構(gòu)4下吊點設(shè)置區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)桁架節(jié)點區(qū)域5提升過程鋼絞線整理檢查人檢查日期表4.1-5桁架提升安全檢查表2、逐點調(diào)試待所有承載結(jié)構(gòu)達到承載條件，液壓油管連接完成后逐點調(diào)試提升器，使用手持器于液壓泵站邊操作。調(diào)試步驟包括：⑴逐一試驗各操作指令，檢查泵站信號顯示是否正確；⑵啟動錨具泵，操作上錨緊，同時注意錨具泵壓力顯示；⑶按照操作規(guī)程逐一試驗，確保錨具油管連接正確，錨具泵油路工作正常；⑷開上錨，啟動主泵，調(diào)節(jié)泵站壓力，單點升缸，空載運行兩個行程，試驗油缸工作及油路系統(tǒng)；⑸通過上述試驗流程，確定油缸、泵站均正常后，調(diào)節(jié)泵站壓力3MPa，預(yù)張緊鋼絞線。3、整體調(diào)試逐點調(diào)試完成后，連接操作柜和電腦，開始整體調(diào)試。整體調(diào)試步驟包括：⑴各臺泵站送電，連接通訊，人機界面顯示；⑵暫不啟動泵站，注意試驗各操作指令，觀察泵站指令顯示，確保信號傳輸正常；⑶啟動各臺泵站錨具泵，逐一試驗錨具泵操作指令，對應(yīng)觀察油缸狀態(tài)，觀察人機界面錨具傳感器顯示情況；⑷然后啟動主泵，縮缸至底部，對應(yīng)觀察油缸動作，觀察人家界面拉繩傳感器顯示情況；⑸開上錨，整體空載運行油缸，對應(yīng)觀察油缸動作，觀察人家界面拉繩傳感器和壓力傳感器顯示情況；⑹完成上述調(diào)試工作后，填寫提升系統(tǒng)調(diào)試記錄，等待下一步操作指令4、結(jié)構(gòu)離地過程、分級加載得到提升指揮部指令后，可進行分級加載，分級加載按3MPa、60%、90%、100%逐步進行。在分級加載過程中，需實時做好如下監(jiān)控工作：需通過應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)控系統(tǒng)對待提升結(jié)構(gòu)和提升支架受力、變形情況進行實時觀測。4.1.3.7桁架提升流程及步驟桁架提升流程如下所示：圖4.1-21桁架提升流程示意4.1.3.8桁架焊接1、現(xiàn)場焊接概述西裙房桁架層焊接主要是箱型截面、H型截面的對接焊，使用的鋼材Q345B、Q390C為主，現(xiàn)場焊接板厚最后為35mm。并且需要進行平焊、橫焊、立焊、仰焊全位置焊接，如下圖所示，操作有一定的難度，同時結(jié)合工程焊接特點及各種焊接方法的焊接質(zhì)量、焊接速度、操作方便程度、全位置焊接性能、抗風(fēng)能力、焊接成本等諸多因素，桁架層結(jié)構(gòu)的焊接擬選擇半自動實芯焊絲或藥心焊絲二氧化碳氣體保護焊為主要焊接方法，焊條手工電弧焊為輔助焊接方法。VV圖4.1-22全位置焊接示意圖2、構(gòu)件的焊接順序（1）節(jié)點位置焊接順序節(jié)點1節(jié)點2節(jié)點3圖4.1-23西裙房桁架層局部節(jié)點圖桁架層現(xiàn)場焊接主要采用CO2氣體保護半自動焊。焊接施工按照先下層后上層、由中間向四周、先局部后整體的順序，便于逐區(qū)調(diào)整校正，最終合攏，保證在焊接過程中因溫度變化引起局部應(yīng)變，減少安裝過程中的累積誤差。如上圖，桁架層節(jié)點焊接應(yīng)先焊下弦桿或者上弦桿，再焊接中間的立桿，最后焊接斜腹桿。3（2）箱型桿件的對接焊截面如下圖，考慮到現(xiàn)場焊接的操作、焊接強度、效率等因素，其焊接主要分為兩種情況，如下：321212121截面1截面2圖4.1-24箱型構(gòu)件的焊接順序1）對于上下弦桿、以及橫梁相互對接焊時，需在箱型構(gòu)件上表面開口，首先對箱型截面的下表面進行平焊，如截面1所示焊接順序，然后再進行立焊，最后在焊接上表面。2）而對于斜腹桿的焊接，則不需要開坡口，如截面2所示，先焊接立焊，再橫角焊或者仰角焊，最后進行橫焊，在一定程度上避免了仰焊，提高了現(xiàn)場焊接效率。（3）H型桿件截面焊接順序如下圖：111圖4.1-25H型桿件的焊接順序14.1.4操作要求4.1.4.1構(gòu)件分段分節(jié)（單元劃分）表4.1-6桁架構(gòu)件分段明細表序號構(gòu)件名稱截面特性最大加工長度(m)最大重量(t)吊裝機械配置1上弦桿□400*400*35*358.43.450t汽車吊（R16m、Q=4.7t）2下弦桿□400*400*35*358.43.450t汽車吊（R16m、Q=4.7t）3直腹桿□400*400*20*2051.250t汽車吊（R16m、Q=4.7t）4斜腹桿□400*400*20*206.531.650t汽車吊（R16m、Q=4.7t）5桁架間桿件□400*400*16*166.81.250t汽車吊（R16m、Q=4.7t）4.1.4.2工況分析現(xiàn)場構(gòu)件均采用散件運送至現(xiàn)場進行拼裝，主要構(gòu)件包括上下弦桿，豎直腹桿及斜腹桿。主要拼裝場地位于7-12軸交E-M軸之間，±0m的樓面上，構(gòu)件主要通過2臺50T汽車吊進行拼裝，現(xiàn)場已有的一臺塔吊ZSL850，一臺STL1000C,一臺S450配合桁架的卸車及埋件、提升支撐架及部分構(gòu)件的安裝工作。汽車吊額定吊重4.7t＞最重構(gòu)件（3.4t），滿足吊裝要求。1、塔吊性能參數(shù)圖4.1-26ZSL850塔吊性能參數(shù)圖4.1-27STL1000C塔吊性能參數(shù)圖4.1-28S450塔吊性能參數(shù)2、50T汽車吊性能參數(shù)圖4.1-2950T汽車吊參數(shù)圖4.1-3050T汽車吊性能參數(shù)4.1.4.3機、索具的選用1、液壓提升器結(jié)合本工程的提升工況配置液壓提升器，被提升結(jié)構(gòu)總重約1100t，共設(shè)置14個提升吊點，每吊點配置1臺TJJ-2000型液壓提升器，共計配置14臺，單臺提升器額定提升能力200t,工程配置液壓提升器總提升能力為200×14=2800t，裕度系數(shù)為2800/1100=2.5。根據(jù)《重型結(jié)構(gòu)和設(shè)備整體提升技術(shù)規(guī)范》（GB51162-2016）第7.1.2條，總提升能力（所有液壓提升油缸總額定荷載）不應(yīng)小于總提升荷載標(biāo)準(zhǔn)值的1.25倍，且不大于2.5倍。本案液壓提升器裕度系數(shù)為2.5，符合規(guī)定。圖4.1-31液壓提升器下表為各吊點荷載標(biāo)準(zhǔn)值對應(yīng)的提升器額定提升能力配置情況。表4.1-7液壓提升器配置吊點編號反力值液壓提升器配置型號額定能力裕度系數(shù)D-1638kNTJJ-20002000kN3.13D-2793kNTJJ-20002000kN2.52D-3881kNTJJ-20002000kN2.27D-4930kNTJJ-20002000kN2.15D-5886kNTJJ-20002000kN2.26D-6793kNTJJ-20002000kN2.52D-7637kNTJJ-20002000kN3.14D-8624kNTJJ-20002000kN3.21D-9774kNTJJ-20002000kN2.58D-10862kNTJJ-20002000kN2.32D-11908kNTJJ-20002000kN2.20D-12866kNTJJ-20002000kN2.31D-13775kNTJJ-20002000kN2.58D-14623kNTJJ-20002000kN3.21根據(jù)《重型結(jié)構(gòu)和設(shè)備整體提升技術(shù)規(guī)范》（GB51162-2016）第7.1.2條，各吊點提升能力（指定吊點液壓提升油缸額定荷載）不應(yīng)小于對應(yīng)吊點提升荷載標(biāo)準(zhǔn)值的1.25倍。本案各吊點的液壓提升器最小裕度系數(shù)為2.15，符合規(guī)定。2、液壓泵源系統(tǒng)液壓泵源系統(tǒng)為液壓提升器提供液壓動力，在各種液壓閥的控制下完成相應(yīng)動作。在不同的工程使用中，提升器的需求及型號都不盡相同，為了提高液壓提升設(shè)備的通用性和可靠性，泵源液壓系統(tǒng)的設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)。液壓泵源系統(tǒng)數(shù)量依照提升器數(shù)量和參考各吊點反力值選取，提升桁架結(jié)構(gòu)時，共計配置4臺TJV-60液壓泵站（下圖中泵源一至泵源四），每臺泵站含2臺30kW的主泵和1臺5kW的輔泵，每臺泵站控制3臺（或4臺）TJJ-2000型液壓提升器，即每臺主泵源控制1-2臺液壓提升器，提升速度約6m/h，能滿足本次提升要求。單位小時內(nèi)理論提升距離：S≤0.9（效率轉(zhuǎn)換）×30（泵源功率）×3600（時間單位換算）/2（單泵源連接提升器數(shù)量）×2（區(qū)分伸縮缸）×2000（提升器提升能力）=12m，同時考慮提升過程需要緊開錨具時間、需要對桁架結(jié)構(gòu)及提升支架的下?lián)媳O(jiān)控需要占提升一定時間，故本項目提升速度約6m/h。本工程選用額定功率60KW的液壓泵源系統(tǒng)。液壓泵源系統(tǒng)數(shù)量依照提升器數(shù)量和參考各吊點反力值選取，提升桁架結(jié)構(gòu)時，共計配置4臺TJV-60液壓泵源系統(tǒng)，每臺泵源控制3-4臺TJJ-2000型液壓提升器。圖4.1-32液壓泵源系統(tǒng)3、同步控制系統(tǒng)液壓同步控制系統(tǒng)由動力控制系統(tǒng)、功率驅(qū)動系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)等組成。主要完成以下控制功能：(1)集群提升器作業(yè)時的動作協(xié)調(diào)控制。無論是液壓提升器的主油缸，還是上、下錨具油缸，在提升工作中都必須在計算機的控制下協(xié)調(diào)動作，為同步提升創(chuàng)造條件。(2)通過調(diào)節(jié)變頻器控制提升器的運行速度，保持被提升構(gòu)件的各點同步運行，以保持其空中姿態(tài)完成同步提升。(3)操作人員可在中央控制室通過液壓同步計算機控制系統(tǒng)人機界面進行液壓提升過程及相關(guān)數(shù)據(jù)的觀察和（或）控制指令的發(fā)布。本工程配置了1臺YT-1型計算機同步控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)體積小、重量輕（相同一臺計算機的體積），為了提升控制操作及施工作業(yè)簡便，同步控制系統(tǒng)可布置與提升器、泵源系統(tǒng)等布置位置相近，便于與提升器及泵源系統(tǒng)等連接。其周圍需做好防雨工作，保證環(huán)境的安靜。圖4.1-33同步控制系統(tǒng)（4）承重鋼絞線配置鋼絞線作為柔性承重索具，采用高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線。根據(jù)桁架結(jié)構(gòu)重量及液壓提升器配置，TJJ-2000型液壓提升器選取直徑為15.20毫米，破斷力為26.3噸/根的鋼絞線。鋼絞線的配置原則依據(jù)單根鋼絞線的實際承載不大于理論破斷力的50%（即2倍系數(shù)），桁架結(jié)構(gòu)提升作業(yè)的14臺TJJ-2000型液壓提升器內(nèi)每臺安裝9根鋼絞線。下表為本案計劃使用的鋼絞線性能參數(shù)。表4.1-8鋼絞線性能參數(shù)序號項目名稱內(nèi)容1名稱：低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線2標(biāo)準(zhǔn)號：ASTM416-19983公稱直徑：15.20mm4捻向：左或右5強度級別：1860Mpa6鋼號：SWRH82B7破斷力：260kN8延伸率：4.5%9模量：195Gpa111000H松弛：≤3.5%70I.load上述鋼絞線的配置原則符合相關(guān)法規(guī)和規(guī)范，完全滿足本次提升要求。表4.1-9鋼絞線配置編號反力值鋼絞線配置型號數(shù)量裕度系數(shù)D-1638kNφ15.20mm9根3.67D-2793kNφ15.20mm9根2.95D-3881kNφ15.20mm9根2.66D-4930kNφ15.20mm9根2.52D-5886kNφ15.20mm9根2.64D-6793kNφ15.20mm9根2.95D-7637kNφ15.20mm9根3.67D-8624kNφ15.20mm9根3.75D-9774kNφ15.20mm9根3.02D-10862kNφ15.20mm9根2.71D-11908kNφ15.20mm9根2.58D-12866kNφ15.20mm9根2.70D-13775kNφ15.20mm9根3.02D-14623kNφ15.20mm9根3.76注：鋼絞線裕度系數(shù)=吊點鋼絞線配置數(shù)量*單根鋼絞線破斷力/該吊點反力值。從上表可知，所有吊點鋼絞線的裕度系數(shù)為2.52，符合規(guī)范要求，能保證此次提升安全。桁架拼裝主要構(gòu)件為上下弦桿,腹桿,桁架間支撐,與兩側(cè)結(jié)構(gòu)連接處桿件拼裝及下吊具補強措施,根據(jù)構(gòu)件重量及現(xiàn)場塔吊覆蓋范圍及工期綜合考慮,選用2臺50T汽車吊進行桁架的拼裝，利用1#S450塔吊（臂長50m）,2-1#ZSL850塔吊（臂長50m），2-2#STL1000C塔吊（臂長50m）輔助進行構(gòu)件的卸車，倒運及桁架上部景觀鋼結(jié)構(gòu)的安裝。4.1.4.4施工過程及技術(shù)要求1、施工過程裙房鋼結(jié)構(gòu)最大安裝高度16.9m，結(jié)構(gòu)桿件自重較大、桿件眾多，若采用常規(guī)的分件高空散裝，不但高空組裝、焊接工作量較大，而且存在較大質(zhì)量、安全風(fēng)險，施工的難度較大。根據(jù)我司以往類似工程的成功經(jīng)驗，利用“超大型構(gòu)件液壓同步提升技術(shù)”提升安裝桁架鋼結(jié)構(gòu)，可以有效的保證工程的質(zhì)量、安全及工程進度。從裙房桁架的結(jié)構(gòu)體系角度分析：位于E、F、G、H、J、K、L軸線的七榀主桁架組成了其主要承重體系，其余的框架結(jié)構(gòu)起到增加主桁架平面外穩(wěn)定及增加整體剛度的作用。且此受力體系較為簡單，非常適合采用整體拼裝后同步提升的安裝工藝。裙房桁架的主桁架上弦桿通過兩端混凝土框架柱牛腿支撐于裙房主結(jié)構(gòu)，故采用整體提升安裝之前，主桁架弦桿預(yù)先做分段處理，待桁架結(jié)構(gòu)提升到位后在高空進行弦桿腹桿對口連接和其它后裝桿件的安裝。將裙房桁架在牛腿以外位置斷開，則剩余絕大部分可直接從樓面整體提升到安裝位置，形成“桁架整體吊裝方案”。在兩端原結(jié)構(gòu)立柱上設(shè)置提升支架，布置液壓提升器，并通過專用鋼絞線與設(shè)置在樓面整體被提升部分的下吊點連接，通過液壓提升器的伸缸與縮缸過程，逐步將鋼結(jié)構(gòu)提升至設(shè)計位置，提升到位后，將端頭部分結(jié)構(gòu)安裝至主桁架端部，桁架整體成型，然后提升器實施緩緩下降動作，裙房桁架整體就位。提升立面如下圖所示。圖4.1-34桁架提升吊裝立面示意圖將裙房桁架結(jié)構(gòu)在混凝土框架柱牛腿以外位置斷開，則剩余絕大部分可直接從地面整體提升到安裝標(biāo)高位置，形成“鋼桁架結(jié)構(gòu)整體吊裝方案”。在兩端原結(jié)構(gòu)立柱上設(shè)置提升支架（上吊點，用于放置液壓提升器），布置液壓提升器，并通過專用鋼絞線與設(shè)置在地面整體被提升部分的下吊點連接（下錨點），通過液壓提升器的伸缸與縮缸過程，逐步將鋼桁架結(jié)構(gòu)提升至設(shè)計位置，提升到位后鎖緊液壓提升器、將后裝的端部結(jié)構(gòu)安裝至主桁架端部，焊接作業(yè)桁架整體成型，然后提升器實施緩緩下降動作（荷載轉(zhuǎn)移至設(shè)計支座），西裙房鋼桁架結(jié)構(gòu)整體就位，拆除相關(guān)臨時措施即可。2、技術(shù)要求所有鋼結(jié)構(gòu)安裝必須是在確保安全環(huán)境下進行，若存在危險因素，應(yīng)立即停止安裝，待危險源排除后方可繼續(xù)安裝工作。鋼結(jié)構(gòu)安裝前應(yīng)對建筑物的定位軸線、基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高、地腳螺栓位置等進行檢查，并應(yīng)辦理交接驗收。鋼結(jié)構(gòu)在安裝過程中，應(yīng)及時安裝鋼桁架間次梁或穩(wěn)定纜繩，應(yīng)在形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)體系后在擴展安裝。4.1.4.5施工措施設(shè)計本工程大量屋面桁架結(jié)構(gòu)，高空作業(yè)量較大，為保障高空作業(yè)安全，施工區(qū)域搭設(shè)高空作業(yè)安全通道?，F(xiàn)場將組建專業(yè)安全班組，負責(zé)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工中所需的一切安全防護設(shè)施搭設(shè)。1、定位卡碼板設(shè)置為保證桁架拼接過程中弦桿準(zhǔn)確定位，工廠制作時在拼接節(jié)點端板上設(shè)置定位卡碼板，具體步驟如下：步驟一：在水平短弦桿的拼接處，在對應(yīng)的弦桿上放出水平短弦桿的的定位線，并預(yù)先下2塊20*100*100卡馬板。另外一側(cè)箱型拼接處，并預(yù)先下2塊20*100*250卡馬板。圖4.1-35步驟一示意步驟二：將卡馬板固定在弦桿上的定位線，另外一側(cè)箱型拼接處，將卡馬板固定下箱型牛腿下部。圖4.1-36步驟二示意步驟三：將水平短弦桿吊至兩側(cè)的卡馬板上，進行水平短弦桿的定位。經(jīng)調(diào)整完對口間隙、中心偏差、標(biāo)高等參數(shù)后，對水平弦桿進行定位焊固定。圖4.1-37步驟三示意2、提升上吊點的設(shè)置根據(jù)我司以往成功案例，結(jié)合原結(jié)構(gòu)受力體系特性和結(jié)構(gòu)提升吊點的布置，綜合考慮各因素，本案擬設(shè)置八類提升支架，7軸、12軸處各設(shè)置7件提升支架，12軸線提升支架應(yīng)在其混凝土側(cè)面預(yù)埋埋件，每柱兩個，以方便安裝，埋件大小同拼裝胎架埋件，相對位置參照圖4.1-38。圖4.1-38提升支架平面位置示意圖提升支架埋設(shè)前需在7軸及12軸柱頂，梁頂或柱側(cè)埋設(shè)埋件，埋件共三種，具體尺寸為600*600,600*900,450*450,詳圖如下：圖4.1-39埋件一詳圖圖4.1-40埋件二詳圖圖4.1-41埋件三詳圖(1)提升支架重要參數(shù)如下：1）在各主桁架端部上方設(shè)置一根水平橫梁放置液壓提升器，橫梁為箱型截面，截面尺寸400x400x16x16-50，提升吊點對應(yīng)位置開孔，直徑180mm；2）水平橫梁下方設(shè)置一根斜撐桿、一根后拉桿及一根豎直撐桿及側(cè)向撐桿，斜撐及后拉桿件為H型截面，截面尺寸HW400x400，側(cè)向撐桿截面P159x8，桿件連接處需加設(shè)加勁板，鋼結(jié)構(gòu)與混凝土通過埋件（或抱箍方式）連接；3）考慮到提升時風(fēng)荷載等不確定因素有可能產(chǎn)生的水平力，側(cè)向設(shè)置水平桿增強提升支架的穩(wěn)定性，側(cè)向支撐桿與埋件焊接，截面尺寸為P159x8。4）由于7軸線主樓部分較裙房結(jié)構(gòu)先施工，提升支架后拉桿通過抱箍方式與主樓框架柱連接，主樓框架柱截面分為900x2000和1000x2000兩種規(guī)格，主樓結(jié)構(gòu)部分砼梁結(jié)構(gòu)圖中未示意。（2）7軸全部7件設(shè)置于柱頂或混凝土梁頂，根據(jù)實際情況共分為7種，提升支架參照如下設(shè)置：圖4.1-42提升上吊點參照圖提升支架示意圖如下，詳圖見方案附圖：圖4.1-43提升支架TSJ-1示意圖圖4.1-44提升支架TSJ-2（TSJ-3、TSJ-4、TSJ-5）示意圖圖4.1-45提升支架TSJ-6示意圖圖4.1-46提升支架TSJ-7示意圖（3）12軸剩余吊點設(shè)置在柱側(cè)面，提升支架參照如下設(shè)置：圖4.1-47提升支架參照圖圖4.1-48提升支架TSJ-8示意圖提升支架材料材質(zhì)均為Q345B，支架加工制作過程中需注意：1）箱型構(gòu)件的組立焊縫需全熔透一級焊縫；2）所有加勁肋板采用雙面角焊縫，焊縫尺寸hf=0.7t；3）所有構(gòu)件開孔、倒角等位置需打磨光滑，避免應(yīng)力集中；4）提升梁的安裝需保證其定位精度要求，誤差10mm內(nèi);5）圖中未標(biāo)注的加勁肋和節(jié)點加強板厚度均為14mm。3、提升下吊點的設(shè)置提升下吊點與被提升結(jié)構(gòu)相連，再通過提升專用地錨、鋼絞線與提升