東陽總部中心鋼連廊液壓整體提升施工技術

劉麗航

（歌山建設集團有限公司，浙江 杭州 310052）

東陽總部中心鋼連廊液壓整體提升施工技術

劉麗航

（歌山建設集團有限公司，浙江 杭州 310052）

結合東陽市總部中心（一期）G地塊工程，介紹了高空鋼結構連廊通過地面整體組裝，再利用原主體結構進行液壓整體提升的施工方法。其中對工藝的重點難點進行介紹，可作為同類工程施工的參考。

鋼連廊；液壓；整體提升

1 工程概況

本項目為東陽市總部中心（一期）G地塊，位于東陽市藝海北路以東，廣福路東街以北；由多幢辦公樓組成，總建筑面積約26萬m2，主體結構為框架剪力墻結構。

筆者公司承建的1#、2#樓，⑥-⑨軸+45.6 m標高處設有一連廊。連廊由4榀主桁架及相應的次梁組成，平面上位于結構的⑥-⑨軸×○A-○D軸之間，立面上位于結構的12～13層之間（標高+45.600～+49.200 m）；連廊高度為4.0 m， 跨度25.2 m，最大安裝標高為+49.030 m，投影面積約為690 m2。整個連廊提升重量約為148 t。見圖1。

鋼桁架上下弦桿采用H400 mm×350 mm×16 mm× 25 mm（1），斜腹桿采用 H300 mm×300 mm×14 mm× 20 mm（2），腹桿采用H300 mm×300 mm×14 mm× 20 mm（3），弦桿和腹桿的材質為Q345。鋼梁采用H400 mm×250 mm×14 mm×20 mm（4），次梁采用H250 mm×150 mm×8 mm×12 mm（5），鋼梁材質為Q345B。

圖1 連廊結構三維圖

2 方案思路

2.1 方案整體思路

擬選用方法有三種：1）搭設安裝滿堂支架安裝連廊；2）分段吊裝、高空拼接法；3）整體提升。經比較，方法1架子搭設時間長，且底層結構需加固，費用最高；方法2起重設備要求高，塔吊性能有限，汽車吊需上地下室頂板，結構需加固，高空操作安全風險大；最后選用整體提升方法，安全性、經濟性最高。

根據鋼連廊結構的布置特點，采用“超大型構件液壓同步提升技術”采取“整體提升”的施工方法將鋼連廊12～13層的結構整體提升到位，即：

首先將鋼連廊提升部分在其投影面的正下方拼裝為整體提升單元；同時利用鋼連廊兩側主結構13層的型鋼混凝土柱及桁架預裝段設置提升平臺（提升上吊點），共計8組，即每榀主桁架的兩端各設置1組提升平臺，每組提升平臺上設置1臺YS-SJ-45型液壓提升器，共計8臺。

在已拼裝完成的鋼連廊的主桁架上弦與上吊點對應的位置設置提升下吊點，下吊點采用臨時吊具固定于待提升鋼連廊上弦的上翼緣上，上下吊點通過鋼絞線和專用底錨連接。

利用液壓同步提升系統先將連廊整體提升至設計標高，并與已安裝到位的型鋼混凝土柱預裝段對接，安裝后裝段桿件，完成連廊提升單元的安裝工作。

2.2 同步提升立面

連廊同步提升立面見圖2。

圖2 連廊同步提升立面圖

2.3 連廊同步提升施工順序

連廊同步提升施工順序如下：

1）將連廊在安裝位置正下方地面上，拼裝成整體，包括加固桿件等附屬結構；

2）安裝提升平臺等臨時措施；

3）在提升平臺上安裝液壓提升系統，包括液壓泵源系統、提升器、傳感器、液壓油管等；

4）在已拼裝完成的連廊鋼桁架上弦的兩端與上吊點對應的位置安裝下吊點提升吊具；

5）在提升上下吊點之間安裝專用鋼絞線及專用底錨；

6）調試液壓同步提升系統；

7）張拉鋼絞線，使得所有鋼絞線均勻受力；

8）檢查連廊提升單元以及液壓同步提升的所有臨時措施是否滿足設計要求；

9）確認無誤后，按照設計荷載（自重）的20%、40%、60%、70%、80%、90%、95%、100%的順序逐級加載，直至提升單元脫離拼裝平臺；

10）提升單元提升地離面約150 mm 后，暫停提升；

11）靜置12 h 后，檢查連廊自身結構及提升臨時措施是否有異常情況，一切正常的情況下繼續提升；

12）連廊提升至距離設計標高約900 mm 時，暫停提升；

13）測量連廊各點實際尺寸，與設計值核對并處理后，降低提升速度，繼續提升連廊至接近設計位置，各提升吊點通過計算機系統的“微調、點動”功能，使各提升吊點均達到設計位置，滿足與支座對接要求；

14）提升單元與已安裝到位的主體結構焊接作業；

15）連廊對接工作完畢后，液壓提升系統各吊點同步分級卸載，使連廊自重轉移至兩側主樓結構上，達到設計狀態；

16）拆除液壓提升設備及提升臨時措施，連廊提升安裝完成。

3 工藝重點

3.1 關鍵技術及設備

本工程主要使用如下關鍵技術和設備：

1）超大型構件液壓同步提升施工技術；

2）業升YS-SJ-45型液壓提升器；

3）業升YS-PP-15型液壓泵源系統；

4）業升YS-CS-01型計算機同步控制及傳感檢測系統。

3.2 提升吊點布置

采用液壓同步提升技術整體吊裝大跨度結構，必須事先選擇好合適的提升吊點。吊點的選擇應首先充分考慮到被提升結構的受力體系特點，以盡量不改變結構受力體系為原則，使得提升吊裝過程中，結構的應力比以及變形情況均滿足相關規范的要求。見圖3。

圖3 連廊提升吊點布置圖

3.3 結構提升分段

柱端結構需要在安裝前預制分段處理：柱端分段作為承重結構，直接安裝到位；中間分段在地面上散件拼裝，整體成型；分段接口處節間的部分斜腹桿影響主桁架的提升就位，根據提升安裝所需尺寸預留后裝段，在上下弦桿對接完成之后安裝。

分段接口處根據安裝對口、焊接工藝要求預留對口間隙，并應考慮設置對口工裝件。見圖4。

3.4 提升平臺（上吊點）形式

采用液壓同步提升設備吊裝大跨度結構，需要設置合理的提升上下吊點。在提升上吊點即提升平臺上設置液壓提升器。液壓提升器通過提升專用鋼絞線與連廊鋼結構整體提升單元上的對應下吊點相連接。

3.4.1 臨時措施說明

除特殊說明外，提升臨時措施材質均為Q345B。提升平臺與預裝結構焊接連接，其中，平臺結構的連接均采用全熔透焊縫，焊縫等級為一級；加勁板措施可采用角焊縫，焊縫高度應滿足規范要求且不小于10 mm。未注明的加勁板，板厚t=12 mm。

3.4.2 平臺平面布置圖

側向支撐為保證提升過程中結構的平面外穩定而設置的構造措施，本次側向支撐規格取H100×100× 6×8，材質Q345B。見圖5、圖6。

圖4 連廊桁架提升分段圖

圖5 連廊提升平臺布置圖

圖6 桁架提升平臺布置圖

3.4.3 提升平臺

提升平臺示意見圖7～9。

圖7 提升平臺一 A（適合連廊 1、2、3號吊點）

圖8 提升平臺一 B（適合連廊 4號吊點）

圖9 提升臨時措施二（適合連廊 5、6、7、8號吊點）

3.4.4 埋件布置圖

根據現場情況，埋件采用化學錨栓。MJ-1設計軸力不得小于12.12 kN，設計剪力V不得小于= 16.52 kN；MJ-2設計軸力不得小于101.13 kN，設計剪力V不得小于229.86 kN。見圖10。

圖10 連廊提升埋件布置圖

3.5 提升下吊點

結構在提升過程中主要承受自重產生的垂直荷載。提升吊點的設置以盡量不改變結構原有受力體系為原則。本工程中根據提升上吊點的設置，下吊點分別垂直對應每一上吊點設置在待提升的連廊桁架上翼緣。專用鋼絞線連接在液壓提升器和提升底錨之間，兩端分別錨固，用于直接傳遞垂直提升反力。

提升下吊點臨時措施見圖11、圖12。

圖11 提升下吊點示意

圖12 提升下吊點工程應用

3.6 提升過程中的穩定性控制

3.6.1 液壓提升的穩定性

采用液壓整體同步提升鋼結構，與用卷揚機或吊機吊裝不同，可通過調節系統壓力和流量，嚴格控制起動的加速度和制動加速度，使其接近于零以至于可以忽略不計，保證提升過程中鋼桁架結構和臨時支撐結構的穩定性。

3.6.2 風荷載作用下的穩定性控制

結構提升時應選擇地面分級為2～3級微風時進行，在提升過程中持續風力超過6級時［1］，暫停提升，并采取相應的穩固措施。

為了防止突發大風天氣的影響，保證鋼結構整體提升過程的絕對安全，在提升過程中應隨時觀測鋼結構的偏移量，當鋼絲繩的斜度大于1°時，需暫停提升，并通過鋼絲繩將鋼桁架結構四角與鄰近主樓結構臨時連接，限制鋼結構水平擺動。

鋼結構提升離地之前，應在其四角附近，將水平限位所需的鋼絲繩預先掛好，方便隨時使用。

根據天氣情況，當臺風到來時應提前將鋼結構與兩側的主結構用鋼絲繩、倒鏈等連接牢固，防止其水平擺動，必要時采用型鋼等剛性連接，將鋼結構與兩側主結構連接，確保鋼桁架提升過程中的安全。

3.6.3 臨時結構設計的穩定性控制

與整體提升有關的臨時結構設計，包括加固措施，均應充分考慮各種不利因素的影響，以保證整體提升過程的穩定性和絕對安全。

臨時結構設計除應考慮荷載分布不均勻性、提升不同步性、施工荷載、風荷載、動荷載等因素的影響，在計算模型的建立過程以及荷載分項系數選取時充分考慮以上因素，還應該對相關永久結構的加固以及臨時結構與永久結構的連接要求有充分的認識。這樣才能夠保證提升過程中不出現結構安全隱患。

3.6.4 主結構穩定性的保護

結構分區整體提升完畢及后序施工中，不可避免會對主結構件進行焊接或鉆孔等，同時，根據建筑功能的調整需要，也可能出現局部荷載與設計工況有出入的情況。

考慮到本工程中結構跨度大，在安裝就位后，焊接必須嚴禁大范圍、大電流焊接，防止局部受熱變軟，出現下撓無法控制，結構空間尺寸發生突變。因此，在結構整體提升安裝施工前，應盡可能把所有可能想到的掛件、吊點考慮到位，提前在地面焊接安裝。

3.6.5 主結構的穩定性控制

通過對整體提升過程各種工況的桁架鋼結構進行模擬分析，對提升安裝過程中的結構變形、應力狀態進行預先調整控制；桁架鋼結構中間及端部分段在組拼時、提升之前通過加設臨時支撐結構、加固構件/板件，臨時改變永久結構的受力體系，達到控制局部變形和改善局部應力狀態的目的，保證桁架鋼結構在提升安裝過程的穩定性和安全。

3.6.6 液壓提升力的控制

通過預先分析計算得到的桁架鋼結構整體提升過程中各吊點提升反力數值，在液壓同步提升系統中，依據計算數據對每臺液壓提升器的最大提升力進行相應設定。

當遇到某吊點實際提升力有超出設定值趨勢時，液壓提升系統自動采取溢流卸載，使得該吊點提升反力控制在設定值之內，以防止出現各吊點提升反力分布嚴重不均，造成對永久結構及臨時設施的破壞。

3.6.7 空中停留的穩定性控制

本次提升的時間較長，提升過程中必然存在暫停提升的情況，為保證結構在暫停提升時的穩定性，主要從以下幾個方面考慮。

1）液壓提升器自身獨有的機械和液壓自鎖裝置，保證了鋼結構單元在整體提升過程中能夠長時間的在空中停留。

2）為防止突發大風天氣的影響，保證結構單元整體提升過程的絕對安全，并考慮到高空對口精度和調整的需要，在結構提升單元空中停留或有突發情況時，可通過導鏈+鋼絲繩將結構單元四角與鄰近主結構臨時連接，起到限制其水平擺動和便于安裝微調的作用。

3）結構單元提升離地之前，應在其四角附近，將水平限位所需的鋼絲繩、卸扣和導鏈等預先掛好，方便隨時使用。

3.6.8 提升過程同步控制措施

結構整體提升過程中，液壓提升系統的同步性控制是穩定性控制的一個重要環節。

首先是液壓同步提升系統設備自身設計的安全性保障。通過液壓回路中設置的液壓自鎖裝置以及機械自鎖系統，在液壓提升器停止工作或遇到停電、油管爆裂等意外情況時，液壓提升器能夠長時間鎖緊鋼絞線，確保被提升結構的安全。

其次是保證液壓提升系統設備的完好性，在正式提升之前進行充分的調試，以確保其在整個提升過程中能夠將同步精度控制在預先設定的安全范圍之內。

另外，采用人工測量的方式進行輔助監控。提升前在每個吊點下方地面上設好測量點，提升過程中每提升一段距離（約5 m），利用激光測距儀對每個吊點進行絕對高度測量，并進行高差比對。當相對最大高差大于預設數值時，立即通過手動控制的方式進行調整。

4 結 語

本工程中連廊結構采用整體液壓同步提升技術進行吊裝，具有顯著的優點：

連廊結構主要的拼裝、焊接及油漆等工作在地面進行，可用汽車吊進行散件吊裝，施工效率高，施工質量易于保證。

鋼結構的施工作業集中在地面，對其他專業的施工影響較小，且能夠多作業面平行施工，有利于項目總工期控制。

連廊結構的拼裝均在地面進行，提高了作業的安全性，有利于現場的安全控制。

連廊結構在地面上拼裝，所需的措施量小，降低了對施工機械的要求，作業高度低、效率高，有利于施工進度及機械成本的控制。

采用整體液壓同步提升，作業時間短、效率高、安全性好、安裝精度高［2］。

液壓提升設備體積、重量較小，機動能力強，倒運、安裝和拆除方便。

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。

液壓同步提升速度快，最高可達6 m/h。

提升器錨具具有逆向運動自鎖性，使提升過程十分安全，并且構件可在提升過程中的任意位置長期可靠鎖定。

提升上吊點等臨時結構利用已有的結構設置，加之液壓同步提升動荷載極小的優點，可以使臨時設施用量降至最小。

［1］ 同濟大學，上海建工（集團）總公司.DG/TJ 08—2056—2009重型結構（設備）整體提升技術規程［S］.上海：上海市建筑建材業市場管理總站，2009.

［2］ 成海榮.大跨度鋼結構門廊桁架整體液壓提升技術［J］.建筑施工，2015（5）∶544-545.

Construction Technology of Hydaulic Degral Lifting of the Steel Gallery in Dongyang Headquarters’ Center

LIU Lihang

TU758.1

B

1008-3707（2016）08-0031-06

2015-10-28；

2016-06-17

劉麗航（1978—），男，浙江東陽人，高級工程師，從事技術管理工作。