大跨度鋼結構整體提升關鍵問題探析

金鋒

（浙江精工鋼結構集團有限公司，浙江 紹興 312030）

大跨度鋼結構整體提升主要是指在地面拼裝結構，根據豎向結構將頂部作為提升承力點，通過柔性鋼絞線作為提高承重索，使用千斤頂當作動力裝置將提升結構的施工成型方式。采油此種方式可以使用任意長度的鋼絞線，由此可見，施工距離不受限制。采用液壓千斤頂能夠使提升設備連續提升，主要是因結構拼裝一般是在低空完成，可大大避免高空作業，以此能夠使支撐用量大大減少，即可提高工作效率，又可降低施工成本。整體提升高度較高、重量大，能夠使該結構在豎向方向移動，提升鋼絞線在使用期間有不同功能，比如，承載系統功能，而且還可作為結構牽引裝置使用，所以提升期間較為重要的便是安全性。

1 完整的結構提升實施方式分析

在使用整體提升進行施工的過程中，如果進行完整的結構提高，可大大簡化施工工序，比如，可將焊接環節省去。結構提升的過程中，不同階段的受力點不同，提升鋼絞線只對單一方向結構提供約束。所以，提升結構需要將豎向支撐結構與一次成型進行有效連接，從而實現結構提升。如果提升結構在豎向支撐結構中，會增加結構跨度，在此過程中，提升結構將與原豎向支撐結構接觸，無法采用直接提升方案。先把提升結構進行拼裝，再對其提升，最后滑移就位。

2 結構分解、提升點的選取原則

提升結構與豎向支撐結構在剛連接期間，應把提升結構桿件中的不同部件進行分解；在一些結構中會產生鉸接連接，需要具備轉體條件，若不具備應分解提升結構桿件。為了確保結構的提升，應對設置提升架，在此過程中，提升架設置需在豎向支撐結構頂端中完成，對豎向支撐結構中提升架鋼量、附加偏心彎矩等有不同程度的影響。此外，如果提升結構與豎向支撐解結構為剛接，會降低不同合攏階段受力相似性，由此可見，需要在最佳時間段進行合攏的選擇。

3 調整結構桿件與整體變形補償

若提升結構與主體結構通過簡支連接，兩種結構不同階段差異相對較小；如果提升結構與主體結構進行剛接的情況下，會使兩種結構變形以及內力等有不同差別，這就需要對不同階段受力情況進行探討。支座以及支座簡支會使提升結構出現不同程度的內力差，這就需要對該結構中桿件針對性調整，并且在結構自重以及荷載的基礎上精確計算，通過采用增大跨中截面減少支座截面方式。

4 提升結構穩定性措施

在高層建筑連體中，所采用的方法是桁架平行布置方法，以此提升結構整體性。由于提升結構在提升階段沒有建筑混凝土，在此過程中很難確保桁架穩定性。此外，在大跨度鋼結構中，能夠應用的方法呈現出多元化，比如，桁架平行布置、大跨度桁架布置方法。由于在施工的過程中，施工條件會對施工產生一定影響，結構跨度大，在提升的過程中會出現結構平面外穩定問題，可以使用桁架外增設臨時加強桁架的穩定措施。

5 提升力的確定與提升過程控制選取方式

5.1 確定提升力

如果設計結構自身的承載力達到最大值的情況下，需要采取有效措施提高結構安全性與穩定性，并且還會通過不同系數提高結構安全性，比如，荷載分項系數、結構重要性系數。在對不同階段進行設計的過程中，若只通過荷載分項系數與動力系數，雖然能夠較好，提高結構安全性，但很難滿足設計要求，主要是因為提升施工是一種動態過程，提升結構中各個提升點豎向運動與理論分析會有所不同，會對提升力產生較大影響。在對提升點不均衡確定的過程中，由于提升設備、控制設備以及測量儀器等有所不同，致使提升結構在上升期間不同點位移與理論位移有較大誤差，導致不同控制點反力與理論分析結果存在較大差別。在實際工程中，會逐漸向對控制力調整方向轉化。不同控制點位移理論值與實際值的差異分別是；從提升控制角度進行分析，需要進行平衡方程的構建，那么，不同提升控制點反力差異量是：

5.2 確定提升過程控制方法

在提升期間，需要對結構自身安全性進行有效的確定，這就應當對提升力實施嚴格控制，若結構出現平面剛度較大的情況，主要是以控制為主，不但能夠提升結構安全性，而且這對剛度較小結構需要以位移作為控制方式。

6 剛性結構提升技術

6.1 充分運用提升鋼交線剛度對結構剛度進行調整

在實際工程中，主要是通過鋼膠線進行提升，在此過程中，鋼交線對提升結構，豎向約束存在一定限制，并且在此基礎上，與其軸向剛度有較大關系，在此過程中提升鋼交線與結構彈性約束相當，提升點間距越長，鋼交線剛度越大，對節點約束高度也就越小。如果兩點間距離較短，彈性與剛性約束之間有較高的相似度。此外，在工程應用期間，如果提升結構初始面剛度大，同時，鋼絞線較長的情況下，采用鋼絞線剛度可較好地對結構初始面剛度全面改善。在此期間需要注意，若提升結構自身的高度上升，會大大縮短鋼絞線自身長度，在此基礎上，可增加鋼絞線剛度，也會使彈性約束剛度有不同程度的增強，所以鋼絞線剛度的確定由提升點距離來完成。

6.2 并聯提升點改變結構傳遞方式

在提升剛性結構的過程中，有較大的提升幅度，主要是因結構提升是一種超精定狀態，因此，某初始面產生附加內力，在靜定狀態下，提升過程中提升力處于平衡狀態。在此期間應當注意，若通過千斤頂并聯使結構轉變為靜定狀態的情況下，如果在提升點并聯前后不同階段，提升力變化大，會大大增加結構內部力的傳遞，產生重分配情況，應對重復核對提升結構內部桿件。

7 提升架設計以及安全性檢測

7.1 豎向支撐結構連接性能提升架設計

如果采用階段提升結構以及豎向支撐結構為剛結，豎向支撐結構在成型狀態的情況下承載著連體結構自重，并且在此基礎上承載傳遞負彎距，可以充分利用其后連接載體進行提升架的設計。如果拉力相對較大的情況下，僅使用結構自重，若無法平衡手拉力作用，混凝土柱常出現抗裂不足，在此基礎上，可通過預埋型鋼，并根據柱的拉力對延伸層數進行確定，再通過結構自重平衡方法實時解決。

7.2 提升架安全檢測

在工程中，一般情況下會采用離地懸停方法對提升價焊接質量錨固情況以及局部性能等參數實施全面檢驗，其中懸停只是提升中的某一狀態，此種方法對結構初始面相對較小，在提升期間提升力變化不大的結構，宜采用此種方法，但是，對于剛性提升結構不能使用該方法，對于剛性提升結構可使用結構自身剛性對提升價實施荷載檢驗。

7.3 千斤頂故障錨固回縮影響

在整體提升期間，若千斤頂在某元件位置出現故障，會由安全錨保證其安全性，其中安全錨的作用一般是鋼絞線帶動夾片回縮錨固實現，如果某點出現錨固回縮情況，會使其他部位千斤頂無法完成一系列動作，導致所有千斤頂之間動作不一致，致使對其他千斤頂產生不同程度的影響。

8 結語

綜上所述，整體提升是一項綠色技術，可大大減少高空支撐用量，并且能夠提升工作效率。在對整體提升過程中，對關鍵問題進行了詳細的分析，首先，整體提升階段結構有豎向約束，若在簡支連接的過程中，能夠實現完整的結構提升，但是，應當根據結構幾何尺寸、支架位置等進行合理設計。其次，在進行一般結構提升之前，應先分解結構，提升到合理位置后再合攏。當提升結構與支撐結構為剛接，并且支承結構對連體結構約束較強的情況下，提升偏心力對豎向結構的附件彎矩影響相對較小。