浅谈钢桁架滑移技术

1、1. 工程概况A区本工程A区剧场部分采用网架结构，四角锥形式，螺栓球节点，结构重要性系数为1.0，设计使用年限50年，建筑结构安全等级为二级。网架系统面积约750平米，主要使用材料为杆件603、75.53.75、88.54、1144、1404.5、1596、1598、18010，主次檩条均为c14050202.5，屋面采用 75mm玻璃保温棉，1.0mm铝镁锰板。如下图所示：网架平面布置图屋面构造节点图B区B区体育馆部分12轴15轴交A轴G轴顺轨道方向长约58.8m，宽约34.5m。结构标高分部为10.35m、20.75m、30.75m。单榀桁架滑移重量约29吨。上、下弦杆为HM4003001

2、016、40216，腹杆为1948等。主桁架与次构件及楼承板构成整个钢平台体系。钢结构跨度大且异型构件较多，受交叉施工影响，大型吊车无法就近施工，高空散拼，整体提升均不能满足施工要求，考虑滑移施工技术，本工程采用整体累积滑移方法，节省工装材料，保证工期进度。桁架空间布置图2.施工依据工程施工过程中应严格遵循下列技术文件和技术规范：冷弯薄壁型钢结构技术规范、网架结构设计与施工规程、钢结构工程施工质量验收规范、网架结构工程质量检验评定标准、建筑钢结构焊接技术规程、钢网架螺栓球节点、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程、涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级、建筑结构荷载规范、建筑钢结构焊接过程。2

3、. 施工方案A区安装前的准备及安装方法的确定A、安装前准备工作a、安装前对网架支座轴线与标高进行验线检查，网架轴线、标高位置必须符合设计要求和有关标准规定。埋件轴线偏差，相对标高及平整度要求：轴线偏差15mm；相对标高：相邻点高差5mm，任意两点高差10mm；平整度3mm。b、安装前对支座混凝土强度进行检查，混凝土强度必须符合设计要求和国家现行有关标准的规定后才能安装。支承面强度应符合设计要求轴线偏差L/10000，支承面标高偏差3mm。B、安装方法的确定我公司对国内大型网架的安装已有很成熟的经验，一般分为整体安装和高空散装两大类。整体安装分为整体吊装，整体提升、整体顶升三类；高空散装大体可分

4、为全单件散装，分条、分块散装。我施工人员对施工方现场已做好了实地考察，故我施工人员将网架的安装方法初步定为高空散装-全单件散装。安装程序安装准备-验线放线-支座安装-网架单元的拼装-网架单元组装成型-检查验收-网架就位-整体安装完毕。 网架的拼装A、 拼装方法网架拼装方法为由中心向两边同时开始拼装。拼装过程中严格控制各小拼单元尺寸，直至全部网架拼装完毕，测量挠度与几何尺寸。网架施工顺序：下弦节点下弦杆腹杆及上弦节点上弦校正拧紧螺栓a、下弦杆与球的组拼：连接下弦球与杆件的高强螺栓螺纹一次拧紧到位。b、腹杆与上弦球的组装：腹杆与上弦球的组合就成为向下三角锥，腹杆与上弦球连接的高强螺栓是全部拧紧的，

5、腹杆下端连接下弦的三只螺栓只能拧紧一只，另两只是松的，主要是为上弦杆的安装起松口作用。c、上弦杆的组装：三根上弦杆组合即成向下三角锥体系。上弦杆安装顺序应由内向外。根据已装好的腹杆体排列。高强螺栓先后拧紧。据体安装步骤如下：工地拼装所用的临时支柱可为小钢柱或小砖墩临时支柱的数量和位置，为保证拼装网架的稳定，每个立体网格下弦球设一个临时支柱。网架拼装的关键，是控制好网架框架轴线支座的尺寸和起拱要求。高空散装法安装网架，应随时测量检查网架质量，检查下弦网格尺寸及对角线，检查上弦网格尺寸及对角线，检查网架纵向长度、横向长度、网格矢高。网架安装过程中，应随时检查网架轴线与建筑基础轴线是否偏离，并应随时

6、调整。B、拼装完成单元体的检查验收单元体拼装是网架安装的基础工作，也是质量保证的基础，必须严格控制拼装质量，为网架总拼装打好基础。网架单元体拼装的允许偏差见下表：拼装单元体的允许偏差。网架单元拼装时，其节点及杆件表面干净，没有明显的疤痕、泥沙和污垢。拼装单元网架应检查网架尺寸应在允许偏差范围内。网架的吊装A、拼装网架分由东向西安装。吊装前，在地面拼装成小的单元，然后进行吊装。B、拼装完成单元体的检查验收单元体拼装是网架安装的基础工作，也是质量保证的基础，必须严格控制拼装质量，为网架总拼装打好基础。网架单元体拼装的允许偏差见下表：拼装单元体的允许偏差。网架单元拼装时，其节点及杆件表面干净，没有明

7、显的疤痕、泥沙和污垢。拼装单元网架应检查网架尺寸应在允许偏差范围内。C、选择吊车型号根据现场情况，拟采用一辆200T汽车吊进行网片吊装。汽车吊将网架材料分批吊放到满堂承重脚手架上，杆件在满堂脚手加上不得集中堆放，必须及时分散下来。屋面板的安装A、屋面系统安装工艺流程如下：屋面主次檩条就位V900型底板 下层0.7mm厚铝镁锰合金板（V900）75mm厚玻璃保温棉及Z型附檩 上层1.0mm厚铝镁锰合金板（V820）清理检修B、玻璃棉铺设：先将保温棉沿垂直于檩条方向铺开，把下部杆件完全覆盖，然后用固定座将屋面上层板和棉毡固定在檩条上。C、屋面板安装工艺流程为：堆放就位安装并固定调整检验安装并固定密

8、封清理检修C.1、堆放就位：屋面板吊装至屋面后,将屋面板逐步堆放就位，堆放时为了不磨坏钢板表面,须用方形木条每隔4米垫在板上：C.2、安放并固定：屋面板通过专用隐藏式固定座与檩条固定,隐藏式固定方法采用180度直立缝咬合板隐藏式支座。C.3、屋面板的现场施工第一步：先将第一列固定座固定，每根檩条上面一个，以便它们能正确地与钢板的内肋和中心肋啮合。第二步：将第一块钢板安放在已固定好的固定座上，安装时用脚使其与每块固定座的中心肋和内肋的底部压实，并使它们完全啮合。第三步：将第二块钢板放在第二列固定座上后，内肋叠在第一块钢板或前一块钢板的外肋上，中心肋位于固定座的中心肋直立边上。D、清理检修：每天退

9、场前应清理废钉、杂物，以防氧化生锈。工程全部完工应全面清理杂物，检查已做好的地方是否按要求做好，如不合要求马上进行翻修。B区 滑移施工技术简介本工程的滑移工作量为12轴15轴交A轴G轴间的主桁架（含部分次结构）。因滑移结构的特点，在不同分区内设置滑移轨道时，其中心不在同一条直线上，所以需要设计两套滑移支座来解决换手难题。采用液压顶推滑移钢桁架结构，需设置专用的滑移轨道，待滑移构件（或滑靴）坐落于滑移轨道上，通过安装在构件上的滑移设备顶推滑移构件，沿轨道由初始拼装位置滑移至设计位置就位。根据工程特点，滑移轨道共铺设2条，分别在12轴线及15轴线处的牛腿侧方，并设置预埋板400*200*16 mm

10、，后安装HM6003001320作为轨道梁。液压同步爬行施工技术特点：a、与传统的卷扬机钢丝绳牵引不同，爬行机器人滑移过程的推进力及推进速度完全可测和可控。计算机系统通过传感器检测爬行机器人的推进力及速度，控制各机器人之间的协调同步，当有意外超载或同步超差时，系统会及时做出调整并发出报警信号，从而使滑移过程更加安全可靠；b 、通过爬行机器人设备的模块化组合、扩展，被滑移构件的重量、尺度和滑移距离不受限制；c、设备体积小、自重轻、承载能力大，自动化程度高，操作方便灵活，安全可靠性好，特别适合于在狭小空间或起重设备难以进入的施工场地进行大体量构件的累积滑移安装；d、可多点顶推，分散主桁架结构、滑移

11、梁及混凝土柱梁所受附加力；e 、推移反力由距构件很近的一段轨道直接承受，因此对轨道基础处理要求低；f、由于液压爬行器与构件采用硬连接，易于同步控制，就位准确性高。液压滑移原理“液压同步滑移施工技术”采用液压爬行器作为滑移驱动设备。液压爬行器为组合式结构，一端以楔型夹块与滑移轨道连接，另一端以铰接点形式与构件连接，中间利用液压油缸驱动爬行。自锁型液压爬行器是一种能自动夹紧轨道形成反力，从而实现推移的设备。此设备可抛弃反力架，省去了反力点的加固问题，省时省力，且由于与被移构件以铰接形式连接，同步控制较易实现，就位精度高。液压爬行器的楔型夹块具有单向自锁作用。当油缸伸出时，夹块自动锁紧滑移轨道，推动

12、结构向前进；油缸缩回时，夹块松开，与油缸同方向移动。液压滑移技术主要设备为：TJG-1000型液压爬行器；TJV-15型液压泵源系统；YT-1型计算机同步控制系统。液压滑移技术同步控制系统：液压同步滑移施工技术采用计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。整个站房钢结构屋盖安装涉及同步累积滑移作业的施工流程主要分为如下六个步骤：第一步：滑移轨道布置、铺设；第二步：液压爬行系统设备安装、调试；第三步：主桁架等钢结构累积滑移；第四步：钢屋盖结构全部滑移到位、调整；第五步：滑移设施（液压爬行器、轨道、大梁等）拆

13、除。钢屋盖滑移方向由北向南，直至全部主桁架及其间次结构安装完毕、滑移到位。工作内容在整个钢结构平台同步累积滑移作业施工中，滑移专业作业主要完成如下内容：提供液压爬行器外形及安装尺寸，配合滑靴及滑移顶推点设计；提供滑移轨道的型号和型式，提出安装要求；安装及拆除液压同步滑移系统设备；液压同步滑移系统现场调试；滑移施工前注意事项：a 、根据钢结构屋盖同步累积滑移的安装工艺特点，配置液压爬行系统设备；b 、结合主桁架支座处的结构特点，进行滑靴及滑移顶推点设计、制作及安装；c 、滑移轨道及预埋件设计、制作及安装；d 、液压泵源系统的检修与调试；泵源系统耐压实验、泄漏检查、可靠性检查。e 、液压爬行器的试

14、验；液压爬行器主油缸的耐压和泄漏试验，必要时更换新的密封圈；液压锁的可靠性试验。f 、楔型夹块的全面检修。g 、电气控制系统检修与试验；计算机同步控制系统、泵站控制柜及各种传感器的检修与调试。液压爬行系统配置A 、总体布置原则满足钢结构屋盖累积滑移驱动力的要求，尽量使每台液压爬行器受载均匀；尽量保证每台泵站驱动的液压爬行器数量相等，提高泵源系统利用率；在总体布置时，须保证各连接处及相应操作环节、设备及系统的安全性和可靠性，以保证施工过程的安全。B 、滑移承重系统配置本工程中滑移轨道共设置2组，每组（条）轨道上根据单个滑靴支点及总的反力值，配置满足同步顶推滑移的液压爬行器数量，以保证滑移过程中钢

15、结构屋盖的稳定和安全。在第一榀主桁架两端滑靴处、轨道上各配置一组（一台）TJG-1000型液压爬行器，滑移过程荷载不均匀系数取1.2，动荷载系数取1.05，摩擦系数取0.2，每块滑移分区的两条轨道上的自重荷载分布按照基本相同考虑，则：单台液压爬行器的最大工作荷载为：4001.21.050.2/2)=50.4吨。单台液压爬行器的最小顶推力裕度系数为：100/50.4=2。根据设备设计规范及类似工程经验，液压爬行器采用如上顶推力裕度系数能够满足本工程同步滑移的需求。C 、泵源系统配置由于各滑移胎架顶推点之间距离很远，故泵源系统采用跟随液压爬行器配置。即每组的两台液压爬行器并联，配置一台泵源系统。D

16、 、滑移速度液压同步滑移系统设备的顶推速度取决于泵源系统的配置及流量、同步控制策略和其他辅助工作所占用的时间。在本工程中，滑移水平推移速度 10米/小时。 同步滑移控制滑移控制策略液压滑移同步控制应满足以下要求：尽量保证各台液压爬行器均匀受载；保证各个滑移点保持同步。液压同步滑移系统调试A 、系统调试液压滑移设备系统安装完成后，按下列步骤进行调试：检查泵站上所有阀或硬管的接头是否有松动，检查溢流阀的调压弹簧处于是否完全放松状态。检查泵站启动柜与液压爬行器之间电缆线的连接是否正确。检查泵站与液压爬行器主油缸之间的油管连接是否正确。系统送电，检查液压泵主轴转动方向是否正确。在泵站不启动的情况下，手

17、动操作控制柜中相应按钮，检查电磁阀和截止阀的动作是否正常，截止阀编号和牵引器编号是否对应。检查传感器（行程传感器，位移传感器）。按动各台液压爬行器行程传感器的2L、2L-、L+、L-，使控制柜中相应的信号灯发讯。滑移前检查：启动泵站，调节一定的压力(5Mpa左右)，伸缩爬行器主油缸：检查油管连接是否正确；检查截止阀能否截止对应的油缸；检查比例阀在电流变化时能否加快或减慢对应油缸的伸缩速度。预加载：调节一定的压力（23Mpa），使楔形夹块处于基本相同的锁紧状态。B 、分级加载试滑移待液压同步滑移系统设备检测无误后开始试滑移。经计算，确定液压爬行器所需的伸缸压力（考虑压力损失）和缩缸压力。开始试滑

18、移时，液压爬行器伸缸压力逐渐上调，依次为所需压力的20%，40%，在一切都正常的情况下，可继续加载到60%，80%，90%，100%。钢结构主桁架滑靴刚开始有移动时暂停滑移推进，保持滑移设备系统压力。对液压爬行器及设备系统、结构系统进行全面检查，在确认整体结构的稳定性及安全性绝无问题的情况下，才能开始正式滑移。液压滑移安全措施a 、在一切准备工作做完之后，且经过系统的、全面的检查无误后，现场滑移作业总指挥检查并发令后，才能进行正式进行滑移作业。b 、在液压滑移过程中，注意观测设备系统的压力、荷载变化情况等，并认真做好记录工作。c 、在滑移过程中，测量人员应通过激光测距仪及钢卷尺配合测量各滑移点位移的准