芻議高空大跨度鋼結構中庭桁架整體液壓提升施工技術

陳長潮

【摘要】因為高空大跨度鋼結構中庭桁架整體液壓提升施工技術能夠減少高空作業，從而達到高空精確安裝的目的，進一步保證施工精度和質量，縮短工期，降低成本，因此，本文對福州市某城市展示館鋼結構中庭桁架施工進行了探討，其是對"液壓同步提升技術"進行了運用，從而將組裝完畢的鋼結構中庭桁架整體提升到位，使施工安全、質量和工期得到最大程度的保證。

【關鍵詞】層建筑；鋼結構；鋼結構中庭桁架；安裝

【Abstract】Because the overall hydraulic lifting construction technology of the high-rise and long-span steel structure atrium truss can reduce the high-altitude work so as to achieve the high-altitude precise installation， The construction of the atrium truss is discussed， which is the use of the "hydraulic synchronous lifting technology"， which will assemble the finished steel truss in the overall atrium in place， so that construction safety， quality and duration of the maximum guarantee.

【Key words】Steel structure；Steel structure atrium truss；Installation

1. 引文：

在對此技術運用中，整個提升作用與傳統的空中散裝作業相比，具有簡單的作業設備，并且使工人的工作量減少，大大縮短工期，使成本降低，同時還提高了作業施工的安全保障。

2. 工程概況

（1）某城市展示館工程位于福州市倉山區會展東路東側，立面形式呈鉆石形，地下1層，地上4層，建筑高度23.99m，建筑總面積53300m2，鋼框架一剪力墻結構（見圖1）。

（2）本建筑中庭結構3層為鋼桁架結構，3層以上為鋼框架結構。桁架層為4榀主桁架和3榀次桁架組成桁架的主要受力結構體系，桁架的跨度分別為50.400m，33.600m，桁架自身高度4.5m，通過14個桁架柱腳放置在鋼骨柱牛腿上。本次中庭桁架鋼結構現場組拼完成后，整體重量為370t，外形尺寸：長50.4m、寬33.6m、高4.5m，材質為Q345B，提升高度為12.10m。

3. 整體提升技術方案

本工程中，中庭桁架鋼結構最大安裝標高16.60m，若對分件高空散裝采用，不但高空組裝、焊接工作量較大，而且現場機械設備對吊裝要求很難滿足，同時所需高空組拼胎架難以搭設，有較大的施工難度，對鋼結構現場安裝的安全、質量及工期控制不利，并且有很大的風險存在。根據以往類似工程的成功經驗，在安裝位置正下方的地下室頂板上若將結構拼裝成整體后，對超大型構件液壓利用同步提升技術將其整體提升到位，將使安裝施工難度大大降低，并有利于質量、安全、工期和施工成本控制等。鋼結構提升單元在其正下方的地下室頂板上拼裝為整體，對主樓的框架結構設置提升平臺（上吊點） 利用，共設置7組提升平臺，每組提升平臺配置1臺TJJ-1400型液壓提升器，額定提升能力140t，共計7臺；在中庭桁架鋼結構提升單元的桁架上弦桿上與上吊點對應位置處安裝提升臨時吊具（下吊點），上下吊點間通過專用底錨和專用鋼絞線連接。利用液壓同步提升系統將鋼結構中庭桁架整體提升至設計安裝位置，并與預裝段桿件等連接，完成安裝。

4. 控制要點

為保證提升過程中中庭桁架結構的平穩，提升和卸載過程中對"結構姿態微調、均衡吊點油壓、同步位移控制、卸載分級就位"采用，從而作為控制策略。為使整個提升過程的同步性得以控制，每臺液壓提升器均對行程傳感器單獨設置，用來對提升作業過程中各液壓提升器的同步性測量。

（1）提升吊點設置。

根據中庭桁架鋼結構布置，利用主樓的框架結構設置提升平臺（上吊點），在中庭桁架鋼結構的桁架上弦桿上與上吊點對應位置處安裝提升臨時吊具（下吊點），共計設置7組提升吊點，根據吊點反力每組吊點配置7臺TJJ-1400型液壓提升器，共計7臺。

（2）計算機同步控制及傳感檢測系統。

整體提升中的同步控制是提升成敗的關鍵所在，故本工程中配置1套TY1型計算機同步控制及傳感檢測系統，通過數據反饋和控制指令傳遞，可全自動實現同步動作。

（3）提升速度。

根據本工程的液壓提升系統的配置，根據液壓泵源系統的工作狀況、輔助工作所占用的時間以及提升作業穩定性控制的要求，提升速度控制在6m/h。

（4）穩定性控制。

與傳統的卷揚機或吊機不同，用液壓整體同步提升，可通過對液壓設備的壓力和流量調節，對起動、制動的加速度接近于零嚴格控制，從而保證提升過程中中庭桁架和臨時支撐結構的穩定性。為防止突發的大風天氣影響，使中庭桁架結構提升作業的安全得到保證，在作業過程中應指定專人觀測中庭桁架結構的偏移量，當偏移量超過安全范圍時，對作業立即停止，將中庭桁架四角與鄰近的主樓結構用鋼絲繩進行連接，將中庭桁架的水平擺動限制在安全范圍內。提升過程中，當風力超過6級時，需暫停提升，為保證中庭桁架鋼結構提升單元在空中懸停時不擺動，需要在兩榀桁架下弦的兩端各設置1組倒鏈，共計7組倒鏈，將中庭桁架鋼結構提升單元與主樓框架柱連接成整體，以避免擺動。本次作業過程因為需要較長的時間，因此，空中停留的情況必然存在，為使中庭桁架在提升作業過程中能夠在空中停留較長時間得到保證，必須確保液壓提升器的自鎖裝置完好有效，中庭桁架離地之前，應將水平限位所需的鋼絲繩、導鏈等在其四角預先掛好，以便隨時使用。

5. 整體提升方案優點

（1）鋼結構中庭桁架主要的拼裝、焊接及油漆等工作在地面進行，將高空作業量降至最小，施工安全及質量易于保證，對土建專業施工影響小。

（2）采用"超大型構件液壓同步提升施工技術"吊裝中庭桁架鋼結構，技術成熟，有大量類似工程成功經驗可借鑒，吊裝過程的安全性有保證。

（3）采用柔性索具承重，只要有合理的承重吊點，提升高度與提升幅度不受限制。

（4）提升設備體積小、自重輕、承載能力大，特別適合大型設備的提升作業。

（5）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。

（6）省去大型起重機的作業，可大大節省機械設備、人力資源。

（7）若鋼結構中庭桁架在加工廠制作、預拼、校正一體化，將會進一步保證拼裝質量、施工安全和進度。

6. 結語

該工程自2011年9月初進行方案設計，經過多次專家論證及方案評估，最終方案獲得設計人員和各方面專家的認可。該工程自2011年l0月12日開始拼裝，11月10日安裝完畢并拆除提升設備，歷時28d，工程質量及工期均滿足設計要求。

參考文獻

[1]中國鋼結構協會.建筑鋼結構施工手冊[M].北京：中國計劃出版社，2002.

[2]朱張峰，郭正興.47m跨鋼連廊整體提升施工技術[J].施工技術，2013（23）：111～113.

[3]趙園濤.CCTV新址B標段鋼結構連廊整體提升[J].施工技術，2009（3）：58～60.