建筑的进步-超万吨级钢结构整体提升

建筑的进步——超万吨级钢结构整体提升位于北北京*****外的****图书馆近几几年一直被工工地包围着，在在它的外围有有两个工程在在同时施工：：一个是地铁铁***号线工程；；另一个是***图书馆二期期工程，也叫叫做****图书馆***图书馆工程程，由****建工集团****分公司承建建。****图书馆馆二期工程是是在2005年2月份开工的的，现在大部部分的建设工工作已经完成成，二期工程程开馆的时间间也被定在了了今年的7月28号，目前****建工集团正正在做外围配配套管线及室室外工程的施施工。“现在正进行竣竣工前的保洁洁清理及各专专业的调试验验收工作，甲甲方希望我们们尽快地完成成所有施工，我我们也在加班班加点，争取取早日把工程程移交给甲方方，早一天投投入使用。”****建工集团***分公司总工工程师、***图书馆二期期工程总工程程师****告诉记者。******二二期工程是国国家“九五”期间的重点点建设工程，同同时也是北京京2008奥运会的重重要配套设施施，这样的工工程其建设的的意义自然非非同一般，因因此文化部、****图书馆等有有关部门对工工程建设给予予了极大的重重视。建筑设设计是由***建筑设计研研究院完成的的。该建筑由由地下3层和地上5层组成，2层以下为钢钢筋混凝土结结构，上部为为钢结构，建建筑檐高27m.钢结构施工工是这个工程程的关键，也也是难度最大大的部分。艰苦的的方案设计阶阶段在项目目招标时，甲甲方***图书馆邀请请了11家具有房屋屋建筑工程总总承包特级资资质的施工单单位参与投标标，其中包括括北京***集团、北京***集团、***建设集团。“事实上，特特级资质的企企业承担这样样的工程应该该说都是没有有问题的，究究竟谁能够在在竞标中胜出出，就要看施施工方案和价价格方案了。”***建工集团北北京分公司工工会主席、***图书馆二期期工程党支部部书记***说。为了在在众多强手中中脱颖而出，***建工集团北北京分公司集集中精力，目目标就是要打打破常规，设设计一个在成成本控制、施施工进度控制制、施工质量量等方面优于于对手的方案案。******建建工集团北京京分公司集中中了公司内部部的技术力量量，分做几个个技术小组，反反复研究*******二期工程的的设计方案。经经过多次的方方案制定、否否定、完善后后，最终制定定了7个施工方案案：高空散拼拼方案、地面面拼装整体提提升方案、桁桁架提升其他他构件散拼方方案、格构柱柱做承力构件件整体提升方方案、钢管混混凝土门式架架做承力构件件整体提升方方案、临时混混凝土构件做做承力构件整整体提升方案案、建筑电梯梯井筒做承力力构件整体提提升方案。接接着*******建工集团北北京分公司组组织了公司内内部以及集团团的相关专家家对所有方案案进行评审，评评审的主要指指标是施工难难易、安全控控制、质量控控制、设备投投入、工作投投入、经济性性和可行性。经经过多轮的对对比分析，*******建工集团北北京分公司决决定用地面拼拼装整体提升升方案参与投投标。方案的的制定过程用用了大概4个月的时间间，在这期间间技术人员基基本上每天都都要挑灯夜战战，经常要到到深夜才能回回家。“与常规施工方方法先进行3层以下钢筋筋混凝土结构构施工、再进进行上部钢结结构施工的方方法相比，这这个方案整体体上属于逆作作法，无论是是从施工工艺艺上还是经济济角度衡量都都优于传统方方案。”*******分析说。在投标标时，*******建工集团北北京分公司提提交了地面拼拼装整体提升升方案，并将将他们分析和和研究的大量量数据和可行行性分析方案案摆在了评标标专家、甲方方和设计师面面前，最终评评标专家被该该方案打动了了，之后*******建工集团开开始和甲方商商讨工程开工工的具体时间间和进场时间间。做了“减法”的钢结构拼拼装进驻工工地后，*******建工集团首首先做了施工工前材料和机机械设备的准准备工作，然然后开始在地地面上进行*******钢结构的拼拼装。******建建工集团的施施工方案，最最大变化是把把在20米高空进行行的钢结构拼拼装工作转化化到地面上来来进行，这个个转变使钢结结构拼装的施施工难度一下下子降低了很很多。“从安全、投投资、进度、施施工质量等各各个方面考虑虑，地面拼装装都要比在高高空施工容易易掌握和控制制。”*******说。钢结构构的拼装离不不开吊车，在在地面施工中中，*******建工集团所所使用的吊车车最大的吨位位为150吨，一般项项目也就是使使用50吨左右的吊吊车，2台就能满足足施工需要。据******估算，如采用常规的施工方法，吊车吨位至少是现在******工地使用的5倍以上。******建建工集团首先先在地面上进进行了拼装平平台施工，钢钢结构拼装平平台主要包括括两个部分：：40个拼装平台台，28个支撑桩。拼拼装平台与支支撑桩按照经经过精确计算算的位置分布布，这里面的的支撑桩是主主要的承重结结构，是临时时支撑桩，因因为在钢结构构提升后，还还要进行基槽槽开挖的施工工，这时拼装装平台就要被被拆除，只保保留支撑桩承承载钢结构的的重量。支撑结结构完成后，*******建工集团开开始了钢结构构的拼装工作作，虽然在地地面拼装钢结结构难度较小小，但仍然有有一些钢结构构拼装的难题题需要解决，但但这并没有影影响钢结构施施工的进度，钢钢结构拼装最最终在2006年3月完成。惊心动动魄的钢结构构提升在施工工过程中，*******建工集团组组织公司内部部的技术人员员和相关专家家进一步完善善、细化了钢钢结构提升的的方案，提出出使用建筑电电梯井筒做承承重构件，实实现地面散拼拼装钢结构的的整体提升。确定了了这个方案后后，*******建工集团边边进行拼装平平台及基槽开开挖边对方案案进行论证和和研讨。在钢钢结构提升前前，论证专家家组提出，提提升节点设计计和提升平台台设计是钢结结构整体提升升的基础，因因此要高度重重视。*******建工集团的的施工人员也也非常清楚这这一点，事实实上这也是他他们下功夫最最多的地方，“提升的节点点设计和提升升平台设计的的文件和图纸纸就有几十公公斤重，我们们的设计和技技术人员反复复地验算这些些数据，*******建工集团给给他们的任务务就是保证万万无一失。”*******严肃地说。更为重重要的是提升升吊耳的设计计，它是钢结结构提升中惟惟一的提升连连接点，因此此它的设计和和施工是钢结结构提升的重重中之重。*******新馆钢结构构的结构构件件形式以箱型型为主，按照照设计单位的的要求，提升升吊耳只能和和箱型梁上翼翼缘板焊接，这这无疑增加了了吊耳的设计计和施工的难难度。在对各各个节点的受受力情况进行行科学、严谨谨的分析、计计算后，*******建工集团设设计了4种不同的吊吊耳形式，吊吊耳整体为一一个结构铸件件，然后按照照一级焊缝的的要求与钢结结构箱梁焊接接在一起。由由于分布位置置、结构形式式不同，吊耳耳所承担的重重量也是不同同的。在完成成高难度的吊吊耳施工后，*******建工集团开开始钢结构整整体提升的准准备工作，准准备工作的重重点是施工设设备和人员的的配备。据*******回忆，前期期的准备工作作很紧张，*******建工集团所所有的施工人人员都很清楚楚：前期工作作做得是否充充分直接关系系着钢结构的的提升能否成成功。在钢结结构提升前，*******建工集团邀邀请专家组进进行最后一次次提升方案汇汇审。汇审后后专家对钢桁桁架与建筑核核心筒之间的的设计最小间间距为50mm提出了质疑疑，专家认为为50mm的间距太小小，在提升过过程中即使出出现细微的偏偏差，钢桁架架都会与建筑筑核心筒发生生摩擦，导致致钢结构提升升的失败。******建建工集团的施施工人员对专专家的质疑给给予了高度重重视，他们再再一次对钢结结构提升的方方案进行了详详细的分析、研研究，这次研研究的重点是是钢结构提升升的过程控制制。经过缜密密的分析，*******建工的施工工人员认为这这个方案是可可行的，不会会出现问题。一一方面他们对对核心筒的施施工精度很有有信心，另一一方面他们对对钢结构提升升方案过程控控制的科学性性很有把握。即即便是这样，*******建工集团的的施工人员还还是对施工中中可能会出现现的问题分别别做了应急预预案。所有的的努力都是为为了保证钢结结构提升的成成功。在2006年10月11日，*******建工集团开开始了重达10388吨钢结构的的整体提升。“由于中间钢钢屋架刚度较较小，所以我我们在中间南南北两侧搭建建了4个工装架作作为辅助的承承重平台。”*******补充说。******建建工集团在6个核心筒和4个工装架组组成的施工平平台上，根据据受力情况的的不同安装了了数量和吨位位不同的提升升油缸，提升升油缸的缆绳绳通过在平台台上预制的圆圆孔放到施工工平台以下，并并在上面穿入入提升油缸内内。******新新馆钢结构的的提升高度为为15.655m，在钢结构构提升过程中中，由于在同同一核心筒上上，各吊点之之间的距离很很近，结构刚刚度大，对位位置同步控制制极其敏感。只只要位置稍有有差别，就会会因各点的负负载重新分配配而发生较大大的波动，很很可能引起结结构的不安全全。据*******介绍，只要要钢结构在提提升过程中发发生2~3公分的位移移，各个节点点的受力情况况就会发生20~300%变化，大概概会有200吨左右的受受力变化。在提升升过程中，为为了保证钢结结构提升的精精确同步控制制，他们应用用了计算机自自动控制系统统对位移、载载荷和结构应应力进行实时时监测与控制制。除了终端端的计算机控控制外，*******建工集团还还在提升设备备上安装了行行程传感器（测测量油缸行程程）、油压传传感器（测量量载荷）、长长距离传感器器（测量钢结结构绝对位移移），精确的的测量、精准准的控制有效效地保证了钢钢结构提升的的成功。钢结构构提升完成后后，*******建工集团开开始进行核心心筒劲性柱建建设及Y型支撑的安安装。这个过过程有60天左右，在在这60天里为了保保证工人的施施工安全，*******建工集团做做了很多的工工作，比如解解决土钢结构构的避雷，制制定工人施工工时用电的安安全措施、安安全的保卫措措施等。“1万多吨的钢钢结构悬在上上面，我们的的心也都悬在在上面。”*******这样形容当时时的紧张心情情。卸载是是*******新馆钢结构构工程的最后后一个关键环环节，它是对对钢结构整体体提升施工质质量的最终检检验，直接关关系到工程施施工的成败。2006年12月28日上午10时，*******二期工程万万吨钢结构进进行整体回落落，整个回落过过程在技术人人员的精心调调控和严密监监测下进展顺顺利。12月28日下午4时，万吨钢钢结构整体回回落600㎜，与6个核心筒的36个对接点安安全、准确地地对接。钢结结构卸载的成成功，标志着着*******建工集团钢钢结构整体提提升方案的成成功。“总结出了一整整套钢结构整整体提升的工工艺。”谈到