双向鱼腹式钢桁架结构滑移施工技术

双向鱼腹式钢桁架结构滑移施工技术北京**篮球馆钢屋盖是由双向正交鱼腹式钢桁架组成的空间桁架体系。经比选采用三滑道，六滑轨，高空逐段拼装，多点顶推累积滑移施工技术。应用实践表明，采用多点顶推累积滑移技术，可加快施工进度，提高工程质量，并能保证结构及施工安全。北京**篮球馆的屋盖桁架是由双向正交鱼腹式钢桁架组成的空间桁架体系。体育馆轴线尺寸为120m×120m，桁架的跨度为120m，间距12m，共26榀。桁架的端部高度均为6.3m．而中部为6．3~9．3m不等．共7种类型。桁架上下弦和腹杆杆件截面为箱形或H型．材料为Q345C，最大板厚50mm。屋架共有20个支座，分别位于主体结构四周20个混凝土柱子上．其中结构四角的支座为固定铰支座．其余16个支座为滑动球铰支座。屋盖桁架外形如图1（图略）所示。考虑到桁架的断面特点、现场施工条件以及工期的总体要求等因素．本工程对多种安装方案进行了比选，最终选定三滑道、六滑轨、高空逐段拼装、多点顶推累积滑移安装技术，最大滑移吨位达3500t。该项技术的成功应用，有效地解决了**篮球馆钢屋盖安装就位的难题。1技术特点(1)一般情况下，滑移工艺只适用于单向受力结构体系；但本工程通过增设中间滑道，增加了桁架在滑移过程中的受力支撑点，因而减小了桁架由于受力状态改变造成的不利影响，减小了桁架的下挠，使滑移工艺也能够适用于双向受力结构。(2)边滑道是利用混凝土结构中的拄顶槽形混凝土联系梁进行刚度加强后，在其单肢上铺设钢轨形成的，可减少边滑道架设，充分利用现有结构，简化了施工措施，提高了滑移施工过程的安全性。(3)针对鱼腹式桁架的特点，通过在中滑道加设不同高度的滑移托架，解决了桁架下弦不在同一个标高的滑移问题。(4)通过加设柱脚荷载转换支架，解决了中滑道支撑胎架柱荷载传递的问题。(5)通过增设中间滑道，形成多滑道、多滑轨、多点顶推，分散顶推点所受应力。(6)通过采用液压同步滑移控制系统，可实现多点顶推同步滑移。(7)通过采用应力、变形实时监测系统，实现在滑移过程中对桁架的应力及挠度的监控，以保证结构的安全。2多点顶推累积滑移施工工艺流程首先根据施工条件及屋盖外形特点，利用混凝土主体结构东西两边的槽型梁作为两条边滑道，中间位置加设一条临时支撑体系作为中滑道，形成三滑道(6条滑轨)的多点顶推高空累积同步滑移的施工工艺。在主体结构的北侧搭设一个13．5m宽的高空拼装平台。桁架在地面拼装胎架上拼装成一个个分段．然后吊装到高空拼装平台上，拼装成一个稳定的、具有一定刚性的滑移单元，向前同步推进滑移12m；然后再连接、拼装下一个滑移单元，再向前同步推进滑移12m。如此拼装、滑移10次，完成整个屋盖的滑移。最后经落架，屋盖结构由施工中的受力状态逐步过渡到设计受力状态。(1)多点顶推累积滑移施工总体流程见图2所示。(2)屋面桁架滑移流程如图3所示。3施工准备羡(1浸)但因增设了中间涛滑道，滑移过疼程中的桁架既惠不同于胎架上纳的受力状态，虏也不同于最终灭的空间受力状筐态，而是变为讨三点受力状态士，因此须在新酸工况下对原结抖构进行验算。补某些杆件和节磨点需要加固，炮以保证在滑移客状态下的强度艰及稳定性。磁(2鸡)良对滑移状态和悄过程进行计算母机仿真分析，看算出滑移每一凝步骤结构的每挪个部位的内力售和位移，轨道舟、支撑架、滑御移支座等节点何的内力以及滑斗移方向结构的萄刚度。蛮(3厦)肚设计及计算中范间滑道支撑体驶系。钓(4埋)抽对边滑道槽形暖梁进行验算，研算出滑移支撑洗反力及液压爬惹行器最大负荷办等。拼(5走)暖结合多点顶推铁累积滑移的特陶点，设计滑移咳连接点及辅助岭支架。盒4肌拼装平台及滑屡移支撑体系搭脑设始4里．絮1估搭设高空拼装帖平台肿在主体结构的殊北侧搭设一伍个文1致3驼．概5m物宽的高空拼装荡平台。拼装平蜂台由格构柱与驼平台桁架组成超，为桁架的高庭空拼装提供支甚撑体系和作业筹平台。竿4兄．具2顿搭设中间滑道信支撑体系幅在主体结构的弦跨中位置架设挨一个由格构柱汉以及柱间桁架洞组成的中间滑批道支撑体系，栽与结构两侧的承边滑道形成三诱滑道、六滑轨价、多点顶推的速滑移支撑体系沈。当格构柱需楚穿过混凝土结且构楼板并坐落棕于结构底板时独，进行如下处集理：妙(1车)骨在格构柱穿楼腐板的位置预留链孔洞；项(2诸)侧由于结构底板租承载力不能承惭受格构柱传下绵来的荷载，须谨搭设柱脚荷载提转换支架，将扭格构柱传递的惠荷载，通过荷吧载转换支架传眨递到混凝土剪京力墙，再通过俱剪力墙传递至挎墙下的混凝土渐基础。番4宏．快3吓加固混凝土槽嫌形梁趁为保证混凝土狠槽形梁在滑移耐工况下两单肢晒能共同作用并隶具有足够的刚辈度，在槽形梁聋中部增加支撑僵杆件，如己图火4姿所采示碍.垮。牌5皆安装三条滑道咸上相关滑移设态施种(1棉)茧为保证滑移通读过性良好，滑涌移标高比设计拘安装位置标高的高出一定高度板。粘(2异)确边滑道使用若源干个箱型梁制罗成的滑移托梁绪承托桁架结构红。领(3炒)浆由于中滑道位解置的屋盖桁架析下弦标高不一羽致筑(络呈鱼腹商式膏)她，而滑移轨道椒是水平的，为保找平标高，在模桁架与中滑道题之间设置若干其个不等高的滑持移托凝座坦(铁树状支包撑判)伪与长方形托盘响支撑桁架结构膨。滑移托座叛为脾5豆根钢管相汇的话正四棱锥体，歇如两图逝5附所示。（图略炭）主(4废)顾为防止滑移托把座在前进中倾搜覆，在前两组砖托座前端加设犬稳定支撑。念(5赴)柴为防止推进力饱传至桁架下弦俘，造成下弦受泛到过大拉力而问变形，在中滑堵道滑移托座之遗间安装传递拉姥力的拉杆。登(6叼)宅在滑移托梁和健托座下部设置刷挡板，以防止蓝桁架在滑移过死程中轴线向外阻引起的偏移与侧扭转，使最终施滑移到位时的蹈状态与拼装时猾的状态一致，时保持滑移的精柿度，利于准确树就位。绑6绳铺设滑移轨道羞(1刃)半滑移轨道两边盛轨道采用岩40kg塌型钢轨，中间膏轨道采强用谎QU100(退45kg虫)厉型标准钢轨。验(2举)栋中滑道上两条裳滑移轨道的布剂置对称于临时察支撑支柱中心化，间粱距件1色．织5m醋；两侧边滑道骑各布置两条滑赤移轨道，分别合在槽形梁的单医肢上铺设。拖(3嫩)迷轨道和预埋件枝通过压板连接顿，压板间距特800mm遮。昆(4诞)沃轨道上表面水厘平度小昏于首L笑／脑100廉0草。晕(5弱)海轨道段接头处励高差允许偏差献小弄于黄lm溜m家。服(6渴)肉轨道下先二次纪灌浆，再用薄巨钢垫板找平垫涌实。丝(7教)胖滑移支座安装仙就位前应涂抹艰黄油，轨道上争表面涂抹黄油备。登7初配置滑移系统垮根据计算，选煮取液压爬行器烛、液压泵站及焦其他设施。本者工程钢屋架滑雷移系统的配置越如下：花(1践)兽采围用快8灶台算TJG案-翠00供0丙型液压爬行器尝，边滑道瑞各贺2伶台，中滑仆道帝4逮台；系(2扮)道边滑道配元置滋16k歌W鹰液压泵站政各裤1贼台，中滑道配宪置屑35k摧W阵液压泵切站址1夸台；眼(宪3)YT湿-捐1尼型计算机同步授控制系统；美(4共)亲为更好地配合垒使用凡45kg设轨道，特别研井制了符合顽45kg偶轨道外形的推典进器夹具。绑滑移系统配置沾如勇图饶7础所示。季8敌调试滑移系统车液压滑移设备乞系统安装完成橡后，按以下步您骤进行调试：脑(1骆)义检查泵站上所扑有阀或硬管的甩接头是否有松离动，并检查溢讨流阀的调压弹标簧处于是否完且全放松状态；奔(2虾)通检查泵站启动狮柜与液压爬行轿器之间电缆线享的连接是否正声确：饱(3碰)裳检查泵站与液判压爬行器主油较缸之间的油管轮连接是否正确涛：右(4袋)税系统送电，检条查液压泵主轴独转动方向是否旷正确：语(5撕)外在泵站不启动爸的情况下，手咸动操作控制柜身中相应按钮，应检查电磁阀和娱截止阀的动作洗是否正常，截键止阀编号和爬鼓行器编号是否断对应；怨(6侍)腹检查传感缸器诉(利行程传感器，释位移传感权器楚)幻，按动各台液拒压爬行器行程永传感器的欲2L畅、佳2L售-希、叶L毫+凶、需L阵-尿，使控制柜中俩相应的信号灯靠发讯：帐(7眠)她滑移前检查：扑启动泵站，调泰节一定的压智力叛(5MP哈a王左锅右症)旦，伸缩爬行器芹油缸：检础查仓A瓜腔委、篇B粒腔的油管连接浙是否正确；检呜查截止阀能否妥截止对应的油愁缸；检查比例走阀在电流变化庙时能否加快或溉减慢对应油缸允的伸缩速度；茶(8受)碎预加载：调节板一定的压抚力幕(教2膀～钱3MPa省)男，使楔形夹块著处于基本相同言的锁紧状态。裙9吸第霜n啄个滑移单元形寺成选按一定的工艺香流程，在工厂篇制默作己→灿厂内预拼门装抬→狂现场地面分段岗拼辫装愈→输分段吊推装家→冲高空组装等步顿骤，形成恰第筛n燕个滑移单元。麻1败O血多点顶推同步款累积滑移帖1载0刷．援1淹同步滑移控制子策略怨液压滑移应尽捷量保证各台液笨压爬行器均匀惑受载，并保证杠各个滑移点同声步。根宜据上述要求，鲁制定如下控制街策略。攻将百8拉台液压爬行器愿中盗的旧①场②谁号扫、犬③④⑤眯⑥殿号以荐及良⑦局⑧俗号分椅为汉3搞组。将中间一驾组兆的前4尾台并联，并设伸定为基准点，微位于东侧驼的耽2锅台液压爬行器革设定为主令锁点帅A涌；西秒侧渔2曲台液压爬行器珍设定为从令外点填B山。滑移控制点慢平面布置如钳图救8仁所族示确.逗。字将基准点位置饱的液压爬行器仰滑移速度设定畅为标准值，作墨为同步控制策乐略中速度和位册移的基准。在令计算机的控制纵下从令全点精B慰以位移量来跟爽踪比对主令信点域A植，根据两点问掩位移量之丹差瞒△速L初，取中值塌△匠L眠／节2塞分别进行动态史调整，保证各庆台液压爬行器总在滑移过程中蚀始终同步。通玻过两点确定一总条直线的几何盛原理，保证钢且屋盖滑移单元汁及临时支撑结碧构在整个滑移松过程中的平稳降。如团图绩9苗所龙示。划1乘0破．壮2纪同步滑移控制委手段落1岭0魔．脚2骗．湖1颤滑移速度及精鞋度绍液压滑移设备买系统的推移速肝度取决于泵站烈的流量、楔形馅夹块切换和其金他辅助工作所唤占用的时间。苍本工程滑移水怒平推移速度约淘10m乐／锅h混。淋液压向步滑移玻控制精度梨为趟±繁5mm叶。竞1节0栏．葛2爸．算2请传感监测系统企(1违)动通过行程传感碰监测，获得主逃油缸的位置信麻息。铁(2秤)想通过位移传感忧监测，获得各尚顶推点的相对现和绝对位移信撤息。者(3株)昨通过油压传感燥监测，获知各哥顶推点的顶推血力信息。夺(4鼠)巾通过电机启动零信号反馈，获晚知电机运行状泊况。友(5岩)摆通过电磁阀电辅信号反馈，获利知阀的工作状忧态。敌(6弯)册通过比例阀电便流信号反馈，蔽获得液压系统能流量即顶推速症度。闪1只0票．脱2幼．秀3主计算机同步控贪制系统研为保足证蔽6需条滑道同步滑鞠移，本工程采糕用计算机同步侮控制系统，通酬过数据反馈和熄控制指令传递案，可实现全自夹动同步动作、寻负载均衡、姿缝态矫正、应力熄控制、操作闭东锁、过程显示耻和故障报警等普多种功能。矩1谈0梢．熔2报．伯4覆无线遥控技术璃为保证同步滑匠移，采用了计后算机无线遥控蓬系统。它是基型于无线以太网章的网络协议，烫使用扩频、跳勺频通讯技术，汤实现现场的实耐时监测与控制爱，实际应用最染大无障碍传输晒距离为狼24km雕。该系统具有么实时性好，可侮靠性高。测控溉范围广，抗干药扰能力及保密酿性强，人机界般面友好，使用继方便灵活的特咸点。特别适用止于旋转、移动赌设备或临时设驳施需要变动的此场合。增加了栗操作的灵活性刚和安全性。可抗实现单点对多如点或单点对单赖点的无线传输映。盒1转0狠．酷2蹲．仅5歪滑移过程监控样措施做(1锻)脖为使同步滑移承过程中各液压浓爬行器的负载冠基本均匀，计射算机控制系统豆通过同步传感栏器的位移测量樱，对滑移过程庆进行实时动态宇调整控制。脏(2皇)真根据预先通过裕计算得到的滑泽移顶推工况各相顶推点反力值气，在计算机同揭步控制系统中拌，对每台液压零爬行器的最大慧顶推力进行设暖定。当遇到顶法推力超出设定遮值时，液压爬贞行器自动采取瓦溢流卸载，以盗防因顶推点荷辰载分布严重不寨均，造成对钢触结构和临时设牛施的破坏。衫(3时)在通过液压回路广中设置的自锁奸装置及机械自奴锁系统，在液服压爬行器停止醉工作或遇到停与电等情况时，绢能长时间自动易锁紧滑移轨道泳，确保滑移钢缠结构的安全。签1但0锅．施3梢滑移过程应力睡和变形的监测定委应力的监测蒙监测的主要目寿的是通过现代惩化的监测技术谋，来监测滑移申过程中屋面桁猛架体系和支撑绘胎架体系的结桂构应力变化情咱况，确保施工过安全。具体方生法是使用光纤刷光谱应变传感吐器来测量钢结桐构的应变，通地过计算公式导四换成杆件的应桐力值，再将已轻测得的应力值百与计算分析的田应力值对照，李从而分析钢结表构的应力情况拣是否为良性。贿1精0奇．漠3缠．途2税变形监测兽变形监测主要茂指监测桁架滑街移过程的挠度辫变化。检验施线工验算分析得龙出的计算结果木与实际施工情销况的偏差，为贴下一步施工提鄙供数据和警示较。具体方法是圾在拼装平台桁丛架时采用水准辱仪测量，对已扯滑移的桁架采再用全站仪反射副贴片功能进行桂测量。11质量控制腔由于《钢结构线工程施工质量在验收规范暑》鞋(GB502致05--20蓝01颜)柱中没有双向正肥交钢桁架结构觉安装允许偏差歇的具体检验数灾据，故施工中挪依据钢网架的于验收标准，结疫合设计的要求网，在保证安全歼及功能的前提捕下进行了调整却，形成了《五相棵松体育馆钢届结构安装允许柄偏差补充验收辽标准》。同时虑对补充标准进倚行论证，并报黑送北京市建委烂进行企业标准呀备案。具体补赛充验收标准如找下：益(1成)虚沿滑移方向疾即虾X倚方向就位偏差蚀值为新30mm六(呼单个支座中心瓣位置沿南北方压向偏差不大于传30mm挨)锋：耽(2颗)爸垂直于滑移方球向技Y阔方向就位偏差隆值为惕50mm书(私单个支座中心落位置沿东