提升法施工技巧

提升法施工技巧（讲座一）1基本原理、构成及特点（1）基本原理——提升法是将提升器固定于可承载的位于高处的结构物上，将下方的被提升物（或构件、结构）逐渐提升至一定高度进行安装的一种施工方法。（2）构成——提升法常用的钢索液压提升装置，一般由承重系统、提升执行系统、液压动力系统和检测控制系统组成。其中的承重系统主要由支承架、锚具、钢绞索等组成；提升执行系统（液压提升器）以LSD40液压提升器为例，提升器主要由中间的穿心式液压千斤顶和两端的夹紧机构组成；液压动力系统（也称泵站）主要作用是提供高、低压油，满足液压提升器的工作需要，泵站除了有电动机、液压泵之外，还安装有各类液压控制元器件；检测控制系统主要由各类检测传感器、电气控制柜、操作台等组成，随着提升控制精度要求的提高，现在正由传统的常规电气控制向计算机控制发展。（3）特点——用钢绞索作承重件可做长距离无接头连续提升。以液压作提升动力，动作平稳，速度可调，噪音小。液压提升器夹紧机构具有单向自锁性，一旦偶遇故障或突然意外停电，夹紧机构能及时将承载钢绞索锁紧，载荷随即悬停，安全可靠性高。既能提升载荷又能带载下降，下降工作时，提升器夹紧机构采用液压自动开启，并且有卡爪板失灵报警保护功能，保证动作可靠，一旦发生异常均能自动保护及报警。可多台提升器通过群控联合作用，集群使用时组合方式灵活。设备安装简捷，运输方便。2国内外水平液压爬升技术1945年发明。在60年代，国外出现了利用钢绞索承重的液压提升器，其中以**的约克达起重设备厂和**的柏金——马德曼共同生产的提升器规模较齐全，从30kN～1000kN提升能力均有系列产品。国内在80年代研制出来类似的液压提升器，目前**建筑机械总厂在预应力张拉和锚固技术的基础上，开发生产了LSD系列液压提升器。3应用对象这种提升技术在国内得到越来越多的重视和推广。在大型汽轮发电机定子、锅炉大板梁、汽仓尾部组合体、原子能发电站核反应堆压力壳的吊装、输电铁塔塔头的整体起扳、大型输电铁塔的架设、大坝水闸的提升中得到大量应用。在建筑施工中，这种提升技术也被广泛采用。例如在电视塔天线钢桅杆的整体提升安装，机库与剧场等超大型建筑的屋盖的整体提升吊装，钢烟囱和大型桥梁的建造，化工大型罐、塔组合件等特大笨重件的吊装和水平拖运中都有成功应用的实例。4核心技术（1）提升点的设置——与固定结构的关系；与提升设备的能力；多点控制能力；与被提升结构的重量及刚度。（2）相邻提升点的同步控制——±10mm（3）提升点的安全性——钢绞线的根数；超载报警及夹片失灵。（4）提升设备——液压连续提升机、卷扬机、手拉或电动葫芦、涡轮蜗杆的提升机等。5工程实例（1）1994年4月，上海“*****”广播电视塔天线钢桅杆安装施工中用钢绞索承重、20台液压提升器集群工作、计算机控制同步提升技术，把地面组装的118m长、450t重的天线钢桅杆，整体连续提升到电视塔混凝土筒体350m标高的平台顶上，顺利解决了“****”广播电视塔施工中的最困难的一环。在这次提升施工中，首次采用了计算机控制的同步提升技术，之后，北京****门楼的整体提升，***机场四机位维修机库屋盖的分片提升高空组装，1996年1月上海浦东证券大厦63m跨度、1240t重的钢天桥整体提升、1996年***航空公司上海***机场40号维修机库长150m、宽90m、高18m、重3200t的超大型钢屋盖网架的整体提升和***大剧院国内一次提升最重的6000t钢屋架的整体提升等工程中，都使用了钢绞索承重液压提升技术。（2）由**集团公司投资兴建的4350m3高炉配套项目——两根并联180m高的烟囱，由**设计，**设计院深化设计，江苏***建设有限公司总承包。2根并联180m高矩形钢筋混凝土烟囱顶部尺寸为14.2m×7.1m，底部外尺寸为19.648×11.708m，烟囱中设剪力墙分隔。外壁总高度176m，内有7层钢平台（标高分别为0.25m、42m、76m、116m、156m、170.5m、174.4m），内设φ4.3m的钢内筒2个，中心对称东西向布置，高度180m，每只钢内筒重270000kg，两只钢内筒中心间距7m，内外筒之间设环型钢梯从底部到顶。钢内筒顶端7m材料采用不锈钢板316L厚度为8mm，其余筒节材料采用Q235B钢板厚度分别为20mm、17mm、15mm、12mm、10mm、9mm、8mm、7mm等8种规格。顶端钛复合筒节与下部碳钢筒节采用法兰连接。钢内筒和钢烟道保温层由岩棉、彩钢板、绝缘钉、不锈钢栓钉组成。电气专业的主要施工内容主要是4根避雷针和64只航标灯。该工程合同施工总工期为100天。a施工准备及进度安排该工程项目部由专业公司主管生产技术、材料设备、质量安全人员组成，选派经验丰富、责任心强、体格良好的项目经理。铆工均具备一定的施工经验，特殊作业人员持证上岗作业。现场按一套液压提升设备提升两只钢内筒，计划施工工期控制在90天内。在设备进场施工准备期间，将施工用的工装、吊装框架等材料准备好。在混凝土外筒施工的同时在钢结构加工厂预制钢内筒，在外筒混凝土施工结束时，完成钢筒体的制作和厂内试组装任务。在混凝土外筒施工脚手架拆除前，利用烟囱上口土建井架吊杆及卷扬机先把吊装梁安装好；在176m烟囱口用I32、[25及L100等材料制成5m高的吊装框架，在安装千斤顶及梁的同时将174.4m平台安装好。考虑天气原因，施工时正处于严寒季节，千斤顶位于烟囱最上部，温度很低，故在吊装框架里搭设临时工棚。安装吊装梁平台，安装千斤顶，安装174.4m平台。在安装平台时调试千斤顶。同时将筒节运输用的轨道和平板运输车制作好。用吊车、卷扬机、手拉葫芦安装地面以下筒体，同时穿钢绞线。地面以下筒体安装完成后，在标高0.25m用[25及L100做成封闭平台，并留有筒内焊接防护用的上人孔洞及爬梯，将运输车和轨道安装到位。内外筒之间及钢内筒中设置低压照明，通风，焊接设备及安全防护设施。筒体提升。在筒体到达烟道口位置时将烟道口上下左右侧板组焊到筒体上。在组对安装筒体的同时，用脚手架搭设临时施工平台，用于筒体的外保温。在钢内筒提升安装结束后，拆除液压提升设备，再利用卷扬机和烟囱上口钢架，由上而下吊运安装钢平台、由下而上安装钢爬梯，最后安装航标灯及避雷设施，拆除烟囱上口临时支架及设备。b.工程进度计划表（附后）c.主要施工方法及技术措施钢内筒组装工艺流程(图1)组装组装焊接检测基层接口防腐基层接口保温验收校正基层焊接采用手工电弧焊，坡口角度按图纸焊口检测采用探伤，检测比例按规范进行焊缝温度降至常温，进行焊口防腐焊口防腐油漆干透后，进行焊口处保温钢内筒安装钢内筒吊装采用的方法是：4个千斤顶放置在176m的平台上，第一节筒体采用卷扬机安装，在安装第二节筒体时焊接吊装环梁，将钢绞线上面穿入千斤顶内，下面穿放吊装梁内，用锚爪固定。每只千斤顶穿12根钢绞线，然后千斤顶自动循环提升（每个行程200mm），将筒体提升至4m（约需40分钟），用运输车将另一节筒体运至筒体下面，组焊上下节筒体，再用千斤顶提升筒体。重复以上工序直至筒体180m。千斤顶上升下降如图2、图3所示。提升同步控制如图4所示。图2上升流程图图3下降流程图图4提升同步控制方框图钢内筒液压提升吊装将筒节吊装进平板输送车靠模内，送入烟囱底部钢内筒定位中心，利用基层平板下的千斤顶向上顶升筒节与液压提升装置带负荷升降的上部筒体进行对口调整，点焊固定——校正合格——先焊内环缝，再清根焊接外环缝，直至达到组装焊接要求为止——待水平焊缝冷却后，利用首层5m高脚手架对该筒进行防腐和保温——液压提升装置提升到一下吊装节（4m）以上5cm左右——重复以上过程——待吊装至29个吊装筒节后，调整内筒伸出烟囱首标高4m）——完工后，锁定液压提升装置——安装地锚及钢内筒护板等完工后——建筑灌浆，护脚混凝土强度达到后，液压装置拆除进行下道工序施工。如图4、图5所示。第二只钢内筒吊装重复第一只钢内筒吊装程序。1、提升钢绞级；2锚固吊耳；3、上段筒体；4、中心轴线；5、下段筒体；6、筒体固定座；7、板车平台板；8、支撑柱；9、千斤顶；10车档；11、轨道。1、提升钢绞级；2锚固吊耳；3、上段筒体；4、中心轴线；5、下段筒体；6、筒体固定座；7、板车平台板；8、支撑柱；9、千斤顶；10车档；11、轨道。图5钢内筒组装示意图图6钢内筒吊装示意图钢内筒组焊平台的设置：钢内筒筒节高度为4m，吊装组对操作时必须搭设操作平台，筒外面筒体进出通道搭设可移动操作平台，组对完成后移开，钢内筒筒节就位时操作平台同步就位，其余位置搭设固定平台，筒内侧搭临时拆装方便的操作平台，平台设置在小车上，筒体就位时安装操作平台，组对焊接完备后拆除，将小车拉出，进行下一节筒体的安装。吊点负何计算如下：当提升最后一段内筒时，重量最大，此时吊重为250T，每点平均负荷63T；单吊点千斤顶设备1.2T、钢绞线重4吨、附件1.6T；钢绞线载荷不均匀系数1.25；单点最大计算载荷63×1.25+1.2+4+1.6=85.6T。以上集中载荷作用在大梁上，大梁在176m的外筒壁上，两端负荷按照平均分布计算单端43吨。当内筒吊装过程中出现筒体晃动，可在靠近筒体顶端的一层平台上拉四根钢丝绳，分别从四面将内筒筒体与外筒固定拉紧；下方在保温平台位置架设临时止晃支撑，以防止筒体的晃动，影响底部组对。筒体吊点采用环形加固方案。在第二节钢内筒外侧焊接环形吊装梁。吊耳可以承受整个烟囱的重量。环形吊装梁材质为Q235B，吊耳部分为Q345B。拼接焊缝至少错开200mm。d.千斤顶的使用和维护单组提升装置的主要组成包括：1台液压千斤顶、1台液压泵（含电气）、高压胶管6根、14芯控制电缆2根、上下锚头2对、钢索、卡爪48副等。卡爪是该装置的关键承力部件，使用寿命为：在100KN载荷的重复作用下，允许使用次数为600次，如小于100KN时，使用次数可增加。安装卡爪时，要特别注意每个卡爪的三个导向螺钉的牢固性，拧紧后螺钉伸出的高度应一致，即12个卡爪的螺钉安装高度保持在同一水平面上。卡爪用于上下锚头和上下卡座的规格不同，严禁混用。钢绞线的规格为φ15.24，公称截面积为138.61mm2，有左右捻向之分，破断力为267KN，每米理论重量1.091。不允许通过滑轮导向或在任何弯曲的状态下受力。每根钢索在100KN的额定下，一次通过上下卡座为一次计，可以使用6次，如小于100KN，在检查表面无咬伤和松股的缺陷情况下可继续使用，使用次数视实际情况而定。钢索的安全系数为3。单点最大载荷为86T，按2根钢索平均分配，每一根钢索承载86/12=7.2T，钢索的安全系数为3，7.2×3=21.6T，破断力为267KN，因此此规格钢索可安全吊装内筒。钢索安装时，应一次性穿完，分两次预紧。吊装时每根钢索必须承载0.25T才能将钢索拉直，当有效工作绳数为12根，3T重力可以将钢索可以拉直。每段筒体重约8T，钢索的破断力为267KN，满足吊装至平台。钢索不允许露天放置，必须做好防雨防潮措施，防止占上污物泥土，穿前做好清洁工作。千斤顶与钢索竖立安装使用，允许误差为±0.5°。电气控制台液压泵站和电控柜必须有防雨防尘防潮等措施，泵站和电控柜壳体必须有可靠的接地保护。提升装置的承载机构具有自锁性能，如施工吊装时电源中断，或与其他特殊情况无法继续工作时，该装置可以承载悬停，但重物必须拉防风绳固定，悬停时间要尽可能短，否则有损卡爪寿命。e.液压提升装置的安装及试验检测将千斤顶放置在承重梁上，注意千斤顶的钢绞线方向要与承重梁一致。用螺栓或临时焊接压板将千斤顶固定在梁上。安装钢索导向架。将液压泵站及控制系统放置在平台上合适的位置。本系统采用泵站供千斤顶的形式，即每套装置由一台泵站向一个液压缸提供所需的压力油。各橡胶软管连接时，快换接头处必须用煤油清洗干净，以免将灰尘、杂质带入系统，影响正常工作。各泵站要求安放平稳，不得倾斜，工作时不允许发生剧烈振动。工作场地不允许有尖锐物，严防划伤橡胶软管。使用前，必须进行空载试验、负载试验、应急试验。f.施工过程监测烟囱基础沉降观测、支承平台变形观测、节点检查、内筒及吊装附壁环梁检查。必须对以上问题进行定时观测，并作好记录。如发现异常情况，如连接件、焊缝是否出现变形和裂纹，吊点附近筒壁的变形异常，应立即停止施工，采取补救措施。在第一吊和第二吊时，应对第一第二两个吊点进行观察，当到最后十节左右时，必须增加检查次数，发现异常情况立即采取临时安全措施，分析原因，确认排除故障后方可继续提升。液压提升装置运行监测：运行操作人员负责液压提升装置运行的日常监测，主要按《GYT-400型钢索式液压提升装置组装、使用与