钢结构液压同步提升

1、目录1工程概况 42方案思路 52.1 方案整体思路 52.2 方案优点 53液压同步提升关键技术和设备 63.1 关键技术和设备 63.2 液压同步提升原理 63.3 液压同步提升技术的特点 93.4 液压提升设备 93.5 液压泵源系统 103.6 计算机同步控制及传感检测系统 104施工工艺重点说明114.1 提升单元的划分 114.2 提升吊点选择 124.3 提升上吊点的设置 134.3.1 提升平台一 134.3.2 提升平台二 154.3.3 提升平台三 184.3.4 提升平台四 204.3.5 提升平台五 224.3.6 提升平台六 234.4 提升下吊点的设置 264.5

2、托梁计算 264.5.1 2-E2-M轴托梁计算 264.5.2 2-D2-E轴托梁计算 274.6 混凝土柱核算 264.7 提升立面 284.8 提升过程中的稳定性控制 295液压系统配置 305.1 液压提升器的配置 305.2 液压泵源系统 305.3 电器同步控制系统 316液压系统同步控制 316.1 总体布置原则 316.2 提升同步控制策略 317施工前准备及检查工作 327.1 液压提升设备安装 327.1.1 导向架制作及安装 327.1.2 专用地锚的安装 327.1.3 钢绞线的安装 327.1.4 液压管路的连接 337.1.5 控制、动力线的连接 337.2 设备的

3、检查及调试 337.2.1 调试前的检查工作 337.2.2 系统调试 337.2.3 分级加载试提升 338正式提升 348.1 同步吊点设置 348.2 提升分级加载 348.3 结构离地检查 348.4 姿态检测调整 358.5 整体同步提升 358.6 提升过程的微调 358.7 提升就位 3510主要液压系统设备配置 3611施工用电 3612应急预案 3712.1 现场设备故障应急预案 3712.1.1 液压提升器故障 3712.1.2 泵站故障 3712.1.3 油管损坏 3712.1.4 控制系统故障 3812.2 意外事故应急预案 3812.3 防雨和防风应急预案 3813安

4、全、文明施工 38钢结构屋面主要由H型钢梁组成，屋面主梁两侧与混凝土劲性柱(预埋件)连接，主钢梁规格包括 H150OK 800X 25X 50 (H180OX 800X 28X50 )、H130OX 500X 28X45(H180OX 500X 28X45)等，次梁规格为 HN600< 200X 11X17。图1、冰场屋面结构平面图2.1 方案整体思路若采用分件高空散装，不但高空组装、焊接工作量大、现场机械设备很难满足吊 装要求，而且所需高空组拼胎架用量多、搭设高度大，存在很大的安全、质量风险。 施工的难度大，不利于钢结构现场安装的工期控制。根据以往类似工程的成功经验，若将钢结构在正下方

5、楼面上分块拼装成整体后， 利用“超大型构件液压同步提升技术”将其整体提升到位，将大大降低安装施工难度， 于质量、安全、工期和施工成本控制等均有利。在此思路指导之下，结合现场主体结构施工工序组织，确定钢结构共分为3个提升单元，每个提升单元单独提升，整个屋面结构两次提升到位。提升具体思路如下：钢结构在投影面正下方21.0m标高的楼面上散拼成整体提升单元；利用与提升单元两侧的混凝土劲性柱设置提升平台（上吊点），安装液压同步 提升系统设备；在提升单元的钢梁的两端设置提升下吊点结构，安装提升专用地锚；在提升上下吊点之间安装专用钢绞线；调试液压同步提升系统；张拉钢绞线，使得所有钢绞线均匀受力；检查屋面结构

6、提升单元以及液压同步提升的所有临时措施是否满足设计要求； 确认无误后，开始试提升，即将提升单元提升约 150mmI,暂停提升； 微调提升单元的各个吊点的标高，使其处于水平。再次检查屋面结构提升单元以及液压同步提升临时措施有无异常；确认无异常情况后，利用液压同步提升系统设备将提升结构单元整体提升至设计标高；提升结构单元与上部结构对接，形成整体；液压提升系统整体卸载，完成钢结构单个提升单元的整体提升安装；按照以上步骤提升其它提升单元，最终完成屋面结构的安装。2.2 方案优点本工程中屋面管桁架钢结构采用整体液压同步提升技术进行吊装，具有如下明显 的优点：钢结构主要的拼装、焊接及油漆等工作在楼面的拼装

7、胎架上进行，可用塔吊进 行散件吊装，施工效率高，施工质量易于保证；钢结构的施工作业集中在冰场楼面上，对其它专业的施工影响较小，且能够多 作业面平行施工，有利于项目总工期控制；钢结构上的附属次结构件、屋面楝条等可在地面安装或带上，可最大限度地减 少高空吊装工作量，缩短安装施工周期；采用“超大型构件液压同步提升施工技术”吊装大跨度钢结构，技术成熟，有 大量类似工程成功经验可供借鉴，吊装过程的安全性有保证；通过钢结构的分块整体吊装，将高空作业量降至最少，加之液压提升作业绝对 时间较短，能够有效保证钢结构安装的总体工期；液压提升设备设施体积、重量较小，机动能力强，倒运和安装方便，适合本工 程的使用；整

8、体提升过程中，屋面结构提升单元可利用液压提升系统设备长时间在空中精 确悬停，有利于本方案的实施；提升上下吊点等主要临时结构利用主体结构设置，加之液压同步提升动荷载极 小的优点，以及提升平台的重复利用，可以使提升临时设施用量降至最小，有 利于施工成本控制。3液压同步提升关键技术和设备3.1 关键技术和设备我司已有过将超大型液压同步提升施工技术应用于各种类型的结构、设备吊装工 艺的成功经验。配合本工程施工工艺的创新性，我司主要使用如下关键技术和设备：超大型构件液压同步提升施工技术；YS-SJ-180型液压提升器；YS-SJ-75型液压提升器；YS-PP-60型液压泵源系统；YS-CS-01型计算机

9、同步控制及传感检测系统。3.2 液压同步提升原理“液压同步提升技术”采用液压提升器作为提升机具，柔性钢绞线作为承重索具。 液压提升器为穿芯式结构，以钢绞线作为提升索具，有着安全、可靠、承重件自身重 量轻、运输安装方便等一系列独特优点。液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁 紧钢绞线；锚具不工作（松）时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动。液压提升过程见图2所示，一个流程为液压提升器一个行程。当液压提升器周期 重复动作时，被提升重物则一步步向上移动。下降过程上升过程图2、液压提升原理图液压提升器工作过程详细步骤如下表 1所示。表1、液压提升器提升工作原理表3.3 液压同

10、步提升技术的特点本工程中采用液压压同步提升施工技术，具有以下的特点：采用“液压同步提升施工技术”安装大型设备，技术成熟，有大量类似工程成 功经验可供借鉴，安装过程的安全性有保证；提升过程中采用计算机同步控制，液压系统传动加速度极小、且可控，能够有 效保证整个安装过程的稳定性和安全性；液压同步提升设备、设施体积和重量较小，机动能力强，倒运和安装方便； 通过提升设备的扩展组合，提升重量、跨度、面积不受限制。提升反力点等和他临时结构合并设置，加之液压同步提升动荷载极小的优点， 可使提升临时设施用量降至最小。安装过程十分安全，并且构件可以在安装过程中的任意位置可靠锁定，任一液 压提升设备亦可单独调整，

11、调整精度高，有效的提高了结构提升过程中精度控 制的可控性。液压提升器通过液压回路驱动，动作过程中加速度极小，对被提升构件及提升 框架结构几乎无附加动荷载（振动和冲击）；设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性 强。省去大型吊机的作业，可大大节省机械设备、人力资源；3.4 液压提升设备本工程中液压提升承重设备主要采用穿芯式液压提升器，型号为 YS-SJ-180型和YS-SJ-75型，额定提升重量分别为180t和75t ,液压提升器如图3所示。图3、YS-SJ型液压提升器3.5 液压泵源系统液压泵源系统为液压提升器提供动力，并通过就地控制器对多台或单台液压提升 器进行控

12、制和调整，执行液压同步提升计算机控制系统的指令并反馈数据。液压泵源 系统如图4所示。图4、YS-PP-60型液压泵源系统3.6 计算机同步控制及传感检测系统“液压同步提升施工技术”采用传感监测和计算机集中控制，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。本公司拟用于本工程的液压同步系统设备采用CAN总线控制、以及从主控制器到液压提升器的三级控制，实现了对系统中每一个液压提升器的独立实时监控和调整， 从而使得液压同步提升过程的同步控制精度更高，更加及时、可控和安全。操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机

13、界面进行液压顶推过 程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。通过计算机人机界面的操作，可以实现自动控制、顺控（单行程动作）、手动控制 以及单台提升器的点动操作，从而达到钢结构整体提升安装工艺中所需要的同步位移、 安装就位调整、单点毫米级微调等特殊要求。本工程拟采用两套YS-CS-01型计算机同步控制及传感检测系统，具操作的人机界 面见图5所示。图5、液压同步提升计算机控制系统人机界面4施工工艺重点说明4.1 提升单元的划分本工程中钢结构分为3个提升单元，提升单元的划分见图6所示。? ? 0- ?我？，也二 a772耳 0-j000.二图6、钢结构提升单元划分表2、提升单元概况序号名称主梁数量

14、说明1A提升单兀2-7线X DH轴13息重约615t,设置8组提 升吊点2第二提升单元2-7线X HM轴13总重约480t,设置10组 提升吊点合计264.2 提升吊点选择采用液压同步提升技术整体吊装大跨度钢结构，必须事先选择好合适的提升吊点 吊点的选择应首先充分考虑到被提升结构的受力体系特点，以尽量不改变结构受力体 系为原则，使得提升吊装过程中，结构的应力比以及变形情况均控制在可以接受的范 围内。各区域的提升吊点设置如下：1 ay?D ? ?TTTT45000a 2"7"1. 一 一900090009000900086503 >ZZ图7、提升吊点平面布置图表3、各提

15、升吊点反力表序号名称数量提升反力（kN）1提升吊点12-3Z2-6 线 X M轴2202提升吊点22-2 线 X G L 轴555提升吊点32-2线X F轴180提升吊点42-2线X E轴196提升吊点52-2线X D轴160提升吊点62-7 线 X G L 轴555提升吊点72-7线X F轴145提升吊点82-7线X F轴191提升吊点92-7线X D轴1133合计1810954.3 提升上吊点的设置采用液压同步提升设备吊装大跨度钢结构，需要设置合理的提升上吊点。提升上 吊点即提升平台，在其上设置液压提升器。液压提升器通过提升专用钢绞线与钢结构 整体提升单元上的对应下吊点相连接。根据以上思路

16、，提升平台利用混凝土劲性柱以及屋面梁牛腿，用型钢搭设临时提 升平台，临时平台与钢骨柱及屋面梁牛腿采用刚性连接。液压提升器安装在临时平台 的提升梁上，提升专用钢绞线通过牛腿上的开孔穿过与下吊点连接。4.3.1 提升平台一提升平台一适用于提升吊点1,共计2组，最大提升反力为200kN,提升平台梁规 格为B400*300*16,平台立柱规格为H300*300*10*15,拉杆规格为H200*200*8*12,撑 杆规格为H300*300*10*15,提升平台一见图8所示。34.5001200IB耨平跳眄口盯0，% AIE要并中心垃3-312601065If 00AT图8、提升平台一图9、提升平台一计

17、算简图提升平台尺寸分别为 A=1200mm提升反力设计值F=1.4*200=280kN。提升平台最大弯矩M=FA=280*1.2=336kN m最大剪力V=F=280kN提升平台梁验算：Wx=2434980n3m, A=21376m2nJM_二十 JM'=336000000 =138MPa < f =295MPa ，满足设计要求；xWxyWy24349801 =1.3工=1.3。280000 =29MPa<fv =180MPa,满足设计要求；Aw2 400 164.3.2 提升平台二提升平台二适用于提升吊点2和提升吊点3,共计6组，最大提升反力为800kN, 提升平台梁规格

18、为B400*300*16,平台立柱规格为H300*300*10*15,拉杆规格为 H200*200*8*12,上撑杆规格为 H300*300*10*15,下撑杆规格为 HN488*300*11*18,材 料材质均为Q345B提升平台二具体形式如下图10所示。图10、提升平台二图11提升平台二计算简图提升平台尺寸分别为 H1=2500mmH2=3080mml=1065mm a=135mm L1=2310mmL2=4988mm a =27o, B =47 o。提升反力设计值 F=1.4*800=1120kNoRA=F/2(2+3a/l)=1120/2*(2+3*135/1065)=1333kNRB

19、=-3Fa/2l=-3/2*1120*135/1065=-213kNM=-Fa=1120*0.135=- 152kN mMB=Fa/2=76 kN - mRC=R*cos a = 1333Atcos27 o=1188kNRD=R*cos B =1188*cos47 o =810kN提升平台梁验算：Wx=2434980n3r A=21376mmMx + My =152000000 =63MPa < f =295MPa ,满足设计要求；xWxyWy24349807=1 3工=1.3父 1333000 =136MPa<fv=180MPa,满足设计要求； Aw2 400 16上部撑杆验算：

20、撑杆截面特性：A=117crm, ix=13.05cm , iy=7.597cm ,则撑杆长细比 小= L1/ix=2310/130.5=17.7 ,呼=L1/iy=2310/75.97=30.41 , (j)x=0.965, “=0.859 ,考 虑压杆承载力降低系数4=0.785。强度验算：Rc /(A 4)=1188000/(11700*0.785)=102MPa<f ce=400MPa 满足设计要求！平面内稳定验算：Rc /( (|)xA)=1188000/(0.965*11700*0.785)=135MPa<f=295MPa,满足设计要求！平面外稳定验算：Rc /( (j

21、)yA)=1188000/(0.859*11700*0.785)=151MPa<f=295MPa,满足设计要求！拉杆验算：R$z=FB*cos52 o=445*0.6157=274kNR 拉/A=274000/2167.7=127MPa<f=295MP对足设计要求！下部撑杆验算：撑杆截面特性：A=157.72cn2, ix=20.78cm , iy=7.17cm ,则撑杆长细比 泅= L2/ix=4988/207.8=24 ,呼=L2/iy=4988/71.7=69.58 , = 0.939 , y： 0.551 ,考虑 压杆承载力降低系数 q=0.759。强度验算：RD /(A

22、4)=810000/(15772*0.759)=67.7MPa<f ce=400MPa 满足设计要求！平面内稳定验算：RD /( (|)xA)=810000/(0.939*15772*0.759)=72.1MPa<f=295MPa ,满足设计要求！平面外稳定验算：RD /( (|)yA)=810000/(0.551*15772*0.759)=123MPa<f=295MPa,满足设计要求！下部撑杆需设置加劲板，加劲板厚度8mm间距800mm预埋件验算：V埋=R*cos47 o =810*0.682=552kN则预埋件的焊缝高度按照8mn#算，长度计算如下：Lw= V 埋/(0.

23、7hf* (t) =552000/(0.7*8*160)=616mm,按照以上计算，预埋件锚筋选用8根L75*8的角钢，总焊缝长度=75*2*8=1200mm 可以满足设计要求。预埋件形式如下图 12所示。+29.900+29.900L75*8450图12、预埋件详图一4.3.3 提升平台三提升平台三适用于提升吊点4,共计1组，最大提升反力为960kN,提升平台梁规 格为B400*300*16,平台立柱为钢骨柱的延伸段，规格为 H600*500*20*30,撑杆规格 为HN488*300*11*18,材料材质均为 Q345B由于提升吊点4无法直接与屋面钢梁连接，故下吊点采用一根短托梁将相邻的两

24、 根屋面梁连接成整体，下吊点专用吊具直接与短托梁连接，短托梁规格采用H700*300*12*24 的型钢。提升平台三具体形式及下吊点连接形式见图13所示图13、提升平台三 a一I,B af/c图14、提升平台三计算简图提升平台尺寸分别为l=4665mm a=135mm L1=7454mm = =37o。提升反力设计值 F=1.4*960=1344kNoRA=F/2(2+3a/l)=1344/2*(2+3*135/4665)=1402kNRB=-3Fa/2l=-3/2*1344*135/1065=-256kNM=-Fa=1344*0.135=- 299kN mMB=Fa/2=150 kN - m

25、Rc=FA*cos a = 1402*cos37 o=1120kN提升平台梁验算：Wx=2434980n3F A=21376m2mM x + M y =29900000Q =123Mpa < f = 295MPa，满足设计要求；xWx yWy2434980e=1 3工=1 3M 1402000 =143MPa<%=180MPa ,满足设计要求；A2 400 16撑杆验算：撑杆截面特性：A=157.72cm2, ix=20.78cm , iy=7.17cm ,则撑杆长细比 .二 L/ix=7454/207.8=35.86 , »= L/iy=7454/71.7=103.98

26、 , x= 0.8847, »=0.3524, 考虑压杆承载力降低系数 4=0.679。强度验算：R /(A 4)=1120000/(15772*0.679)=105MPa<f ce=400MPa 满足设计要求！平面内稳定验算：R /( (|)xA)=1120000/(0.8847*15772*0.679)=119MPa<f=295MPa,满足设计要求！平面外稳定验算：R /( (|)yA)=1120000/(0.3524*15772*0.679)=298MPa>f=295MPa,不满足设计要求!安装后在撑杆两侧增加水平支撑，水平支撑与平台两侧钢梁临时连接，同时，撑

27、杆需设置加劲板，加劲板厚度10mm间距800mm短托梁计算短托梁截面抗弯模量 W=5560190n3m抗剪截面面积8476ml21提升反力设计值F=1.4*960=1344kN,最大弯矩 M=1344*1.05=1411kN m 最大剪力 V=F=1344kNMx + M y =1411000000 =253MPa < f =295MPa ，满足设计要求;xWxyWy5560190t =1.3工=1.3m 1344000= 206MPa<fv =170MPa，不满足设计要求； Aw8476因短托梁抗剪不满足设计要求，故需对短托梁进行改造，在其两侧各焊接1块12mm勺钢板，使其截面变

28、为箱型截面。其截面形式如右图：e=1.3 工=1.3父1344000= 73MPa<fV =170MPa 满足设计要Aw8476+2 父 652 M12求。4.3.4 提升平台四提升平台四适用于提升吊点5,共计1组，最大提升反力为600kN,提升平台梁规 格为B400*300*16,撑杆规格为HN488*300*11*18,提升平台梁及撑杆均与主楼混凝土 柱通过后装埋件连接，材料材质均为 Q345B提升平台四具体形式如下图15所示。图15、提升平台四提升平台四计算见图见图14。提升平台尺寸分别为l=4565mm a=135mmL1=7536mm a =37o。提升反力设计值 F=1.4*

29、600=840kN。R=F/2(2+3a/l)=840/2*(2+3*135/4565)=877kNRB=-3Fa/2l=-3/2*840*135/4565=-38kNM=-Fa=840*0.135=- 114kN mMB=Fa/2=57 kN mRpR*cos a = 877*cos37 o=700kN提升平台梁验算：Wx=2434980n3nl A=21376mmJM+JMJL=114000000 =47MPa < f =295MPa ,满足设计要求；xWxyWy24349801 =1.3工-13X 700000 =72MPa<fv =180MPa ,满足设计要求； A 2 4

30、00 16撑杆验算：撑杆截面特性：A=157.72cn2, ix=20.78cm , iy=7.17cm ,则撑杆长细比 丛= L/ix=7536/207.8=36.26 , »= L/iy=7454/71.7=105.1 , (j)x = 0.8827, » = 0.3474,考 虑压杆承载力降低系数 q=0.679。强度验算：R /(A 4)=700000/(15772*0.676)=65.7MPa<f ce=400MPa 满足设计要求！平面内稳定验算：R /( (j)xA)=700000/(0.8827*15772*0.676)=75MPa<f=295MP

31、a,满足设计要求！平面外稳定验算：R /( (|)yA)=700000/(0.3474*15772*0.676)=189MPa>f=295MPa,满足设计要求！撑杆需设置加劲板，加劲板厚度10mm间距800mm预埋件验算：提升平台采用预埋件的形式与原有结构连接，预埋件采用化学螺栓与混凝土柱连 接，计算另详。4.3.5提升平台五提升平台五适用与提升吊点6、提升吊点7和提升吊点8,共计7组，最大提升反 力为910kN,提升平台梁规格为B400*300*16,撑杆规格为H300*300*10*15,材料材质 均为Q345B提升平台五具体形式如下图16所示。图16、提升平台五提升平台五计算见图见

32、图14。提升平台尺寸分别为l=1465mm, a=135mm L1=2230mm a =20o。提升反力设计值 F=1.4*910=1274kN。R=F/2(2+3a/l)=1274/2*(2+3*135/1465)=1802kNRB=-3Fa/2l=-3/2*1274*135/1465=-176kNM=-Fa=1274*0.135=- 172kN mR=RA*cos a = 877*cos20 o=1693kN提升平台梁验算：Wx=2434980n3F A=21376mmJM JM2_ =176000000 =72MPa <f =295MPa ，满足设计要求；xWxyWy2434980

33、1 =1.3工=1.3黑 180200 =173MPa<fv=180MPa ，满足设计要求；A2 400 16撑杆验算:撑杆截面特性：A=117c吊，ix=13.05cm , iy=7.597cm ,则撑杆长细比 x = L1/ix=2230/130.5=17.1 , y/= L1/iy=2230/75.97=29.4 ,必=0.968, “ = 0.867,考 虑压杆承载力降低系数4=0.785。强度验算：Rd /(A 4)=1693000/(11700*0.785)=184MPa<f ce=400MPa 满足设计要求！平面内稳定验算：Rd /( (|)xA)=1693000/(

34、0.968*11700*0.785)=190MPa<f=295MPa,满足设计要求！ 平面外稳定验算：Rd /( (|)yA)=1693000/(0.867*11700*0.785)=213MPa<f=295MPa,满足设计要求！ 4.3.6提升平台六提升平台六适用于提升吊点 9,共计1组，最大提升反力为1330kN,提升平台梁 规格为 B500*300*20 ,上撑杆规格为H300*300*10*15 ,下撑杆规格为 HN488*300*11*18,材料材质均为 Q345B提升平台六具体形式如下图17所示。图17、提升平台六提升平台六计算简图见图11,其中H1=2500mm l=

35、3065mm, a=135mm L1=2279mm L2=2680mm a =29o, 0 =45 o。提升反力设计值 F=1.4*1330=1862kN。R=F/2(2+3a/l)=1862/2*(2+3*135/3065)=2231kNRB=-3Fa/2l=-3/2*1862*135/3065=-123kNM=-Fa=1862*0.135=252kN mRpR*cos a = 2231*cos29 o=1951kNRD=R*cos B =1188*cos45 o =1380kN提升平台梁验算：Wx=4064210n3r A=20400mm1Mx + My =252000000 =62 MP

36、a < f =295 MPa ,满足设计要求；xWx yWy40642101 =1.3工=1.3 2231000 =145MPa<fv=180MPa，满足设计要求；Aw2 500 20上部撑杆验算：撑杆截面特性：A=117cm, ix=13.05cm , iy=7.597cm ,则撑杆长细比 .二 L1/ix=2279/130.5=17.46 ,加=L1/iy=2279/75.97=30 , (j)x = 0.966, (=0.862,考虑 压杆承载力降低系数4=0.785。强度验算：Rd /(A 4)=1951000/(11700*0.785)=213MPa<f ce=40

37、0MPa 满足设计要求！平面内稳定验算：Rd /( (|)xA)=1951000/(0.966*11700*0.785)=220MPa<f=295MPa,满足设计要求！平面外稳定验算：Rd /( (|)yA)=1951000/(0.862*11700*0.785)=247MPa<f=295MPa,满足设计要求！4.4 提升下吊点的设置屋面结构提升单元在整体提升过程中主要承受自重产生的垂直荷载。提升吊点的 设置以尽量不改变结构原有受力体系为原则。本工程中根据提升上吊点的设置，下吊 点分别垂直对应每一上吊点设置在待提升的钢梁上翼缘上。根据钢梁提升中心的位置焊接专用吊具，提升下吊点吊具如

38、下图18所示。图18、提升下吊点吊具图4.5 托梁计算根据本工程的施工工艺，提升时需在屋面梁底部设置钢托梁，用于搁置不在吊点 位置的屋面钢梁，以达到整体提升的目的，钢托梁通长布置于2-3线和2-6线。托梁布置图如下图19所示。图19、托梁布置图4.5.1 2-E2-M轴托梁计算根据提升吊点的布置，钢托梁的主要受力状态为支撑2根钢梁提升，即2-E2-M轴，其受力简图如下图20所示。F F图20、2-E2-M轴托梁受力简图其中反力值最大处 F=1.4*250=350kN, a=2500mm则:RA=FB=F=350kNV=R=350kN,M=Fa=350*2.5=875kN m托梁材质选用Q345

39、B则托梁所需截面面积：A=1.3*V/f v =1.3*350000/170=2676.5mm2所需截面抗弯模量为：W=M/f=875000000/295=2966101rr3m根据以上计算，选择H700*300*13*24的轧制H型钢，具截面抗弯模仲=5560190n3m 抗剪截面面积8476mfr1满足要求。托梁制作时，需在所有钢梁支撑位置双面增设加劲板，加劲板厚度为10mm4.5.2 2-D2-E轴托梁计算由于27m标高处2-D轴向2-E轴方向有悬挑平台，悬挑宽度为 4.5m,为了能够将 与平台平面位置重合的2根钢梁整体提升到位，需将此处的两根钢梁临时平移至平台 外侧，利用托梁将其托住整

40、体提升，待提升到位后再将其平移至安装位置。故此处托 梁最不利受力状态为边跨处的钢梁平移至托梁中部位置时，此部分钢梁提升前位置关 系图见图21所示，最不利工况计算简图见图22所示。其中反力值 F1=1.4*400=560kN, F2=1.4*250=350kN, a=1300mm b=1300, c=1900mm d=4500mm 跨度为 9000mm 则：R=350*7700/9000+350*6400/9000+560*4500/9000=829kN,RB=350*1300/9000+350*2600/9000+560*4500/9000=432kN,Vmax=R=829kNMmax=350

41、*(1300*4500/9000)+350*(2600*4500/9000)+560*(9000/4)=1941kN- m托梁材质选用Q345B则托梁所需截面面积：A=1.3*V/f v =1.3*829000/170=6339mm所需截面抗弯模量为：W=M/f=1941000000/295=6579661m3m根据以上计算，选择B700*300*13*24的箱型梁，具截面抗弯模量 W=7155120mlm 抗剪截面面积16952mm满足要求。托梁采用2根H700*300*13*24的型钢拼接而成，加工时必须保证焊接质量。4.6 混凝土柱核算托梁在拼装时作为临时支撑胎架，直接作用在柱顶上，最大

42、荷载为F=1.4*350=490kN,混凝土柱规格为900*900,选用C60混凝土，抗压强度设计值为27.5 N/mm2,选用20根小25三级钢筋，钢筋抗压强度设计值 310N/mm,则混凝土柱抗 压迁都设计值：N=0.9(|)(f cA+fy' As' )=0.9*1.0*(27.5*(900*900)+310*(20*3.14*(252)=25317kN远大于支撑胎架的荷载，满足拼装要求。4.7提升立面钢结构提升立面图如下图22所示。A- A说明：图中云线标示的钢梁由临时托梁搁置在托梁上，待提升至设计标高后，再平移至安装位置。图22、钢结构提升立面示意图4.8提升过程中的

43、稳定性控制(1)液压提升的稳定性采用液压提升整体同步提升钢结构单元，与用卷扬机或吊机吊装不同，可通过调 节系统压力和流量，严格控制起动的加速度和制动加速度，使其接近于零以至于可以 忽略不计，保证提升过程中钢结构单元和主楼结构的稳定性。(2)临时结构设计的稳定性控制与钢结构单元整体提升有关的临时结构设计，包括加固措施，均应充分考虑各种 不利因素的影响，保证整体提升过程的稳定性和绝对安全。临时结构设计除应考虑荷载分布不均匀性、提升不同步性、施工荷载、风荷载、 动荷载等因素的影响，在计算模型的建立过程以及荷载分项系数选取时充分考虑以上 因素，还应该对相关永久结构的加固以及临时结构与永久结构的连接要求

44、有充分的认 识。这样才能够保证提升过程中不出现结构安全隐患。(3)主结构稳定性的保护钢结构整体提升完毕、后序施工中，不可避免会对主结构件进行焊接或钻孔等， 同时根据建筑功能的调整需要，也可能出现局部荷载与设计工况有出入的情况。考虑到本工程中钢结构跨度较大，中间无刚性支撑特点，在安装就位后，焊接必 须严禁大范围、大电流焊接，防止局部受热变软，最可怕的情况是出现下挠无法控制, 结构空间尺寸发生突变。因此在钢结构单元整体提升安装施工前，应尽可能把所有可 能想到的挂件、吊点考虑到位，提前在地面焊接安装。(4)屋面结构的稳定性控制通过对整体提升的钢结构单元进行计算机仿真分析，对提升安装过程中的结构变 形

45、、应力状态进行预先调整控制；钢结构在拼装时、提升之前通过加设临时加固构件、 板件，临时改变提升单元结构体系，达到控制局部变形和改善局部应力状态的目的， 保证钢结构整体提升过程的稳定性和安全。(5)液压提升力的控制先通过计算机仿真分析计算得到的钢结构单元整体同步提升工况各吊点提升反力 数值，再进行不同步最不利工况分析得出安全范围内的最大吊点反力。在液压同步提 升系统中，依据计算数据对每台液压提升器的最大提升力进行相应设定。当遇到某吊点实际提升力有超出设定值趋势时，液压提升系统自动采取溢流卸载， 使得该吊点提升反力控制在设定值之内，以防止出现各吊点提升反力分布严重不均， 造成对永久结构及临时设施的

46、破坏。(6)空中停留的水平限位液压提升器在设计中独有的机械和液压自锁装置，保证了钢结构单元在整体提升 过程中能够长时间的在空中停留。5液压系统配置液压提升系统主要由液压提升器、液压泵源系统、计算机同步控制及传感检测系 统组成。5.1 液压提升器的配置本工程中钢结构单元在整体提升过程中，拟选择YS-SJ-180型液压提升器作为主要提升承重设备。每台YS-SJ-180型液压提升器标准配置12根钢绞线，额定提升能力为180t。钢绞 线作为柔性承重索具，采用高强度低松弛预应力钢绞线，抗拉强度为 1860MPa单根直 径为17.80mm破断拉力不小于36t o钢结构每个提升单元设置8/10组吊点，每组吊

47、点设置1台液压提升器，提升过程 中的最大反力为133t,每台YS-SJ-180型液压提升器穿12根钢绞线。单根钢绞线的最 小安全系数为：36X 12/133=3.25>3.0 ,满足使用要求。提升地锚及吊具采用配合设计 和试验的规格。根据相关设计规范和以往工程经验，液压提升器工作中采用如上荷载系数是安全 的。5.2 液压泵源系统液压泵源系统为液压提升器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。在不同的工程使用中，由于吊点的布置和液压提升器的配置都不尽相同，为了提 高液压提升设备的通用性和可靠性，泵源液压系统的设计采用了模块化结构。根据提 升重物吊点的布置以及液压提升器数量和液压泵源

48、流量，可进行多个模块的组合，每 一套模块以一套液压泵源系统为核心，可独立控制一组液压提升器，同时可用比例阀 块箱进行多吊点扩展，以满足各种类型提升工程的实际需要。本工程中依据提升吊点及液压提升器设置的数量，共配置 2台YS-PP-60型液压泵源系统，分别放置在两侧主楼屋面层上5.3 电器同步控制系统电器同步控制系统由动力控制系统、功率驱动系统、传感检测系统和计算机控制 系统等组成。电器控制系统主要完成以下两个控制功能：集群提升器作业时的动作协调控制。各点之间的同步控制是通过调节液压系统的 流量来控制提升器的运行速度，保持被提升结构单元的各点同步运行，以保持其空中 姿态。液压同步提升/滑移施工技

49、术采用行程及位移传感监测和计算机控制，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。操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压提升过 程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。本工程中配置一套YS-CS-01型计算机同步控制及传感检测系统。6液压系统同步控制6.1 总体布置原则满足钢结构单元各吊点的理论提升推反力的要求，尽量使每台液压设备受载均 匀；尽量保证每台液压泵源系统驱动的液压设备数量相等，提高液压泵源系统的利 用率；在总体控制时，要认真考虑液压同步提升系统的安全性和可靠性，降低工程风 险

50、。6.2 提升同步控制策略控制系统根据一定的控制策略和算法实现对钢结构单元整体提升（下降）的姿态 控制和荷载控制。在提升（下降）过程中，从保证结构吊装安全角度来看，应满足以 下要求：应尽量保证各个提升吊点的液压提升设备配置系数基本一致；应保证提升（下降）结构的空中稳定，以便提升单元结构能正确就位，也即要求各个吊点在上升或下降过程中能够保持一定的同步性（土 10mm根据以上要求，制定如下的控制策略：将每组吊点的液压提升器并联在该侧一套液压泵源系统的泵机上，每套液压泵源 系统有2台泵机；单侧1套液压泵源系统的2台泵机控制共3台液压提升器。将集群的共8/10台液压提升器中的一台提升速度和行程位移值设

51、定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准。在计算机的控制下，其余 7/9台液压提升器分 别以各自的位移量来跟踪比对主令点，根据两点间位移量之差AL进行动态调整，保证各吊点在提升过程中始终保持同步。通过三点确定一个平面的几何原理，保证钢结构 单元在整个提升过程中的水平度和稳定性。7施工前准备及检查工作7.1 液压提升设备安装7.1.1 导向架制作及安装在液压提升器提升或下降过程中，其顶部必须预留长出的钢绞线，如果预留的钢 绞线过多，对于提升或下降过程中钢绞线的运行及液压提升器大锚、上锚的锁定及打 开有较大影响。所以每台液压提升器必须事先配置好导向架，方便其顶部预留过多钢 绞线的导出顺畅。多

52、余的钢绞线可沿提升平台自由向后、向下疏导。导向架安装于液压提升器上方，导向架的导出方向以方便安装油管、传感器和不影响钢绞线自由下坠为原则。导向架横梁离天锚高约1.52米，偏离液压提升器中心510cm为宜。具体可在现场用角钢或脚手管架临时制作。7.1.2 专用地锚的安装每一台液压提升器对应一套专用地锚结构。地锚结构安装在提升下吊点专用吊具 的内部，要求每套地锚与其正上方的液压提升器、提升吊点结构开孔垂直对应、同心 安装。7.1.3 钢绞线的安装本工程中，最大单根钢绞线长度约20m共有10台液压提升器，每台穿12根钢绞 线，总用量为120根钢绞线。穿钢绞线采取由下至上穿法(暂定)，即从液压提升器底

53、部穿入至顶部穿出。应尽 量使每束钢绞线底部持平，穿好的钢绞线上端通过夹头和锚片固定。待液压提升器钢绞线安装完毕后，再将钢绞线束的下端穿入正下方对应的下吊点 地锚结构内，调整好后锁定。每台液压提升器顶部预留的钢绞线应沿导向架朝预定方 向疏导。7.1.4 液压管路的连接液压泵源系统与液压提升器的油管连接：(1)连接油管时，油管接头内的组合垫圈应取出，对应管接头或对接头上应有O形圈；(2)应先接低位置油管，防止油管中的油倒流出来。液压泵源系统与液压提升器 间油管要一一对应，逐根连接；(3)依照方案制定的并联或串连方式连接油管，确保正确，接完后进行全面复查。7.1.5 控制、动力线的连接(1)各类传感

54、器的连接；(2)液压泵源系统与液压提升器之间的控制信号线连接；(3)液压泵源系统与计算机同步控制系统之间的连接；(4)液压泵源系统与配电箱之间的动力线的连接；(5)计算机控制系统电源线的连接。7.2 设备的检查及调试7.2.1 调试前的检查工作(1)提升临时措施结构状态检查；(2)设备电气、油管、节点的检查；(3)提升结构临时固定措施是否拆除；(4)将提升过程可能产生影响的障碍物清除。7.2.2 系统调试液压系统安装完成后，按下列步骤进行调试：检查液压泵站上所有阀或油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。检查液压泵站控制柜与液压提升器之间电源线、通讯电缆的连接是否正确

55、。检查液压泵站与液压提升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。在液压泵站不启动的情况下，手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，截止阀编号和液压顶推器编号是否对应。检查行程传感器，使就地控制盒中相应的信号灯发讯。操作前检查：启动液压泵站，调节一定的压力，伸缩液压提升器主油缸：检查A腔、B腔的油管连接是否正确；检查截止阀能否截止对应的油缸。7.2.3 分级加载试提升待液压系统设备检测无误后开始试提升。经计算，确定液压提升器所需的伸缸压 力(考虑压力损失)和缩缸压力。开始试提升时，液压提升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% 95% 100%屋面结构在刚开始有移动时暂停作业，保持液压设备系统压力。对液压提升器及 设备系统、结构系统进行全面检查，