洪玉龍
(陜西建工機械施工集團有限公司 陜西西安 710032)
隨著鋼結構在建筑工程建設中的廣泛應用,對建筑鋼結構的發展提出了更高的要求,各種新技術、新材料和現代鋼結構新體系應運而生。鋼結構施工工藝有很多種,每種工藝都有不同的特點和適用的條件,因此施工工藝的選擇對整個工程的質量、安全和效益都有重要的影響。液壓同步提升技術是鋼結構施工中的一項關鍵的技術,應用范圍廣泛而且能夠解決傳統大型吊裝機械無法實現吊裝的問題。
液壓同步提升技術的原理就是把穿心式液壓提升器技術與預應力錨具固錨技術結合起來,對錨具錨固鋼絞線、計算機集中控制液壓泵站輸出的流量和油壓等實現大型構件的整體同步提升和適量的下降。具體方式為通過集群的千斤頂作為執行機構,提供動力的設備是液壓泵站,用鋼絞線進行懸掛承重,然后通過穿心式的液壓提升器的自動工作錨進行交替的動作,從而實現重物上升和下降的目的。液壓同步提升技術對施工現場的適應性很強,而且非常可靠[1]。
其中,液壓泵源系統是為液壓提升器提供動力服務的,而且能夠利用就地控制器實現對多臺液壓提升器的控制和調整,對計算機控制系統發出的指令進行執行操作,并將數據反饋會計算機控制系統。液壓提升器在進行工作的時候,是通過重復執行一個液壓提升流程實現的,從而將重物慢慢的上升和下降。
液壓同步提升工藝在結構類型方面的適用條件要求,被提升結構要在提升之前能夠拼裝成整體受力的構件,或者是穩定的結構體系。而且拼裝成的構建或者是結構要具備較好的剛度和強度,從而確保整體和局部的穩定,適用的結構形式大多是空間桁架或者網架等超靜定桿系的結構。除此之外,還要求在提升的過程中,能夠確保桿件的應力和變形都在彈性允許的范圍內,從而保證在提升結構就位之后能夠恢復到符合設計要求的受力和變形狀態,進而有效保障對接的質量。
在應用液壓同步提升工藝之前,必須要對上升點的支承結構和設定的吊點位置進行設計和驗算,從而保證剛度、強度、穩定性都能夠滿足要求。另外,對于在原結構上設置提升設施的項目,一定要把原結構和提升設施的設計和演算形成書面文件,交由設計工程師進行復核,從而確保能夠達到施工規范設計的強度和穩定性要求[2]。
液壓同步提升技術對拼裝場地的條件也有要求,被提升的構建和結構要有足夠的拼裝場地來進行拼裝和機械作業,如果拼裝場地的承載力有限,就需要對場地進行加固,在達到要求之后才能進行作業。
液壓同步提升技術對天氣也有一些要求,因此需要在施工之前,了解近期的天氣預報,避免因為不利天氣影響作業,盡量避開雨、雪、大風等天氣,從而合理的安排提升作業的時間。
液壓同步提升技術要求提升單元具備高精度的地面拼裝,所以說,在工程質量控制過程中,對待提升構件和結構的拼裝精度的控制是重要的部分。在對地面拼裝精度進行控制的時候,使用的一般是高精度的全站儀和垂準儀進行投點和放線,然后設定好穩固的測量基準點,通過經緯儀和水準儀等儀器控制拼裝的精度。總的來說,控制構件或結構的拼裝精度主要包括以下幾個方面:①定位基準點和定位軸線的投放;②拼裝臺架找平和構件起拱度的控制;③桿件定位的精度控制;④構件裝配順序的控制;⑤焊接順序和焊接變形的控制;⑥對位置和尺寸的復測和矯正;⑦提升裝置的安裝精度控制[3]。
在建筑鋼結構施工中應用液壓同步提升技術時,提升點的布置和設計時關鍵,首先提升點的布置要滿足以下幾個原則:①要將提升點的位置盡量設置在與結構設計狀態受力相一致的位置;②要盡量簡化操作的動作,從而避免受力不均對提升設備造成的破壞;③要對提升點位置桿件的強度、變形和穩定性進行驗算,如果有需要要進行加固處理;④要對提升節點進行優化,從而使措施材料的采購、制作、安裝和拆除等都更加方便;⑤要盡量減少措施材料的使用,從而控制施工的成本投入;⑥要考慮到提升設備安裝和拆除的難度[4]。
提升點的設計可分為上提升點的設計和下提升點的設計,對上提升點進行設計時需要考慮被提升機構和附屬設施的重量、提升吊點布置的數量和風壓的影響,并將各種荷載組合納入考慮,確保在最差的情況下也能夠滿足設計和施工規范的要求;對下提升點進行設計的時候,被提升結構所承受的主要原因是自重產生的豎向的何在,所以下提升點要根據上提升點的位置進行精確的設置,然后對提升設施進行計算和分析,保證強度和穩定性能夠達到要求。
在液壓同步提升技術中,提升同步性的控制是重要的控制內容,因為被提升結構大多都是超靜定結構,所以如果提升的同步性得不到有效的控制,可能會引起被提升結構局部的失穩,從而影響提升設備的承載力。對提升同步性控制的措施主要有以下幾種:①對提升位移的同步性進行監控,通過計算機控制,與主令點進行跟蹤對比,確保位移量的同步;②對提升力的同步性進行監控,通過對每個提升點提升設備的監控,能夠及時發現提升點提升力的變化,從而及時的進行同步性的調整;③對輔助標尺進行監控,設置提升高度標尺,與計算機系統相配合,提升位移每隔1m進行一次檢查;④如果已經出現了不同步的現象,則需要對其進行微動的調整,從而使高差回歸到允許的范圍[5]。
試提升要按照一定的比例進行分級的加載,在每一級加載完畢之后都要檢查鋼絞線是否通順、鋼絞線是否處于均勻張緊狀態、液壓動力系統工作是否正常、提升反力架和支撐結構,以及加載前后的變形和穩定性是否滿足要求,當一切正常之后才能進行正式的提升。
當提升完成之后,要在結構自由的狀態下,采用一定的荷載比例分級卸載,保證被提升結構能夠平穩的從施工狀態轉換到設計狀態,并在整個卸載過程進行監控,到鋼絞線徹底松弛、被提升結構自重在和完全轉移到兩端固定結構上才算完成。
綜上所述,液壓同步提升技術已經成為鋼結構施工中常用的工藝質疑,具有非常明顯的應用優勢,本文對液壓同步提升技術在建筑鋼結構施工中的應用和應該注意的要點進行了分析和總結,希望能夠為鋼結構工程的設計和施工提供一些參考。
[1]王月華,黃文華.淺談液壓同步提升技術在建筑鋼結構施工中的應用[C].2014中國鋼結構行業大會論文集,2014:353~362.
[2]劉德文,鄧柯,程飛,等.大型連廊鋼結構整體液壓提升施工技術[J].建筑工程技術與設計,2017(4):98~100.
[3]劉家彬,郭正興,夏虎,等.大跨連體鋼桁架整體提升施工技術[J].建筑技術,2017,48(2):126~129.
[4]張海礁,陳輝,邱頂宏,等.大跨度桁架式結構組裝與提升關鍵技術[J].安裝,2016(9):25~26,29.
[5]史偉峰.液壓提升裝置吊裝大型鋼結構施工技術[J].山東工業技術,2016(15):299.