钢结构整体提升施工工法

钢构造整体提高施工工法天元建设集团有限企业目录1、序言…………………………22、工法特点……………………23、合用范围……………………24、工艺原理……………………25、施工工艺流程及操作要点……………36、材料与设备…………………67、质量控制……………………68、安全措施……………………79、环境保护措施……………………710、效益分析……………………811、应用实例……………………8钢构造整体提高施工工法天元建设集团有限企业林传伟王恩年邵长乾廖文博赵石一、前言伴随社会经济的发展，钢构造建筑物构筑物越来越多，钢构造的施工难度越来越大。老式的钢构造提高措施有高空拼装等，但高空拼装对钢构造施工而言，无论是安全控制，还是施工质量控制均有较高的难度。我企业工法人员通过数年认真研究，提出了钢构造整体提高的施工措施，既保证了构造很好的安装精度，同步计算机控制液压同步提高工法为保证施工安全提供了保障。经多次现场实践、总结经验，不停改善，编制形成了一套完整的施工措施，通过加工、提炼形成本工法。目前该工法经大量工程实践，效果明显。采用此工法组织施工的临沂市文化广场工程、临沂市电视发射塔工程及临沂一中南校区餐厅工程等一系列工程均获得了良好的社会和经济效益。二、工法特点2.1采用整体提高，在地面进行钢构造的拼装及焊接，减少了施工难度。2.2通过对钢构造整体提高设备底部的混凝土构件进行临时加固，提高了混凝土构件作为基座的承载能力。2.3、在混凝土构件上安装了导轨，使被提高构件沿导轨竖直向上运行，防止了在风荷载作用下构件产生水平位移。2.4、被提高构件抵达设计高度后，与屋顶的连接由焊接改为高强螺栓连接，减少了高空焊接工作量，保证了工程质量和施工安全。三、合用范围该工法提高重量、跨度、面积不受限制，合用于多种复杂环境钢构造的提高。四、工艺原理钢构造整体提高是运用地面拼装，选择合适的受力吊点将钢构造构件整体提高就位的施工措施，很好的保证了构造安装精度。计算机控制液压同步提高是由主控计算机、提高油缸、泵源系统、地锚、钢绞线、传感器及控制、动力线构成现场实时网络控制系统进行同步提高。主控计算机控制所有提高油缸统一动作，在提高系统中，每个提高吊点下面均布置一台距离传感器，在提高过程中这些距离传感器可以随时测量目前的构件高度，并通过现场实时网络传送给主控计算机，保证各个提高吊点的位置同步。通过采用对钢构造整体提高设备底部的混凝土构件进行临时加固、在混凝土构件上安装导轨用于固定被提高构件、被提高构件抵达设计高度后，与屋顶的连接由焊接改为高强螺栓连接等一系列措施，减少了高空焊接工作量，保证了工程质量和施工安全。五、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程：支座加固支座加固安装提高系统设置竖向导轨试提高正式提高钢构造螺栓连接就位提高系统拆除钢构造整体拼装钻孔钻孔临时支撑设施拆除图5.1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1钢构造整体拼装在钢构造施工现场放线进行整体拼装。在地面上弹好控制线，运用废旧的方钢或工字钢根据现场状况焊制钢构造的拼装胎架。在地面上进行整体拼装和焊接，可更好的保证施工质量。5.2.2支座加固通过反力计算，充足考虑到被提高构件在上升运行中的多种荷载作用，对屋面混凝土构件进行临时加固，保证混凝土构件的安全。5.2.3安装提高系统1安装提高上下吊点钢构造在整体提高过程中重要承受自重产生的垂直荷载，因此提高吊点的设置以尽量不变化构造原有受力体系为原则，根据工程的实际状况来确定提高吊点的数量及位置。提高上吊点即提高平台，在其上设置液压提高器，液压提高器通过提高专用钢绞线与钢构造整体提高单元上的下吊点相连接。2钢绞线及液压提高器的安装据钢构造的荷载计算确定每个吊点的钢绞线的根数。钢绞线穿过提高油缸，然后用塔吊或其他吊升工具将液压提高器提高至上吊点位置，并焊接固定牢固。在上下吊点之间放置疏导板，同步将疏导板拉到钢绞线尾部。3专用地锚的安装每一台液压提高器对应一套专用地锚构造。地锚构造安装在提高下吊点专用吊具的内部，规定每套地锚与其正上方的液压提高器、提高吊点构造开孔垂直对应、同心安装。按照钢绞线下端的标识和疏导板对应位置，安装钢绞线地锚，保证从油缸下端到地锚之间的钢绞线不交叉、不扭转、不缠绕。4导向架制作及安装每台液压提高器事先配置好导向架，以便其顶部预留过多钢绞线的导出顺畅，提高过程中，多出的钢绞线可沿提高平台自由向后、向下疏导。导向架安装于液压提高器上方，导向架的导出方向以以便安装油管、传感器和不影响钢绞线自由下坠为原则，现场可用角钢或脚手管架临时制作。待液压提高器钢绞线安装完毕后，每台液压提高器顶部预留的钢绞线应沿导向架朝预定方向疏导。5控制、动力线的连接在地面布置计算机控制柜，从计算机控制柜引出比例阀通讯线、电磁阀通讯线、油缸信号通讯线、工作电源线；将油缸传感器及距离传感器同各自的通讯模块相连接。5.2.4设置竖向导轨被提高构件在高空提高过程中，由于受到风荷载作用以及各吊点提高速度不一致，会产生水平方向位移，特在建筑物立面沿提高路线设置竖向导轨，使构件沿导轨稳定上行，到达控制其水平位移的目的。5.2.5试提高1地锚就位与钢绞线预紧提高系统安装完毕后，对提高系统进行联机调试；启动油缸进行轻微提高，将地锚提到落槽位置，通过调整保证地锚就位。在地锚就位和钢绞线穿好之后，对钢绞线进行预紧，调整液压泵源系统至一定压力，使每台液压提高器内每根钢绞线处在相似的张紧状态。2提高分级加载解除提高构造与地面的所有连接，并清除一切计算之外的载荷。检查整体提高系统的工作状况(构造地锚、钢绞线、安全锚、液压泵站、计算机控制系统、传感检测系统等)，以计算机仿真计算的各提高吊点反力值为根据，对钢构造提高单元进行分级加载，各吊点处的液压提高系统伸缸压力缓慢分级增长，依次为20%、40％、60％、80％，在确认各部分无异常的状况下，可继续加载到90％、95％、100％，直至钢构造所有脱离拼装胎架。在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停并检查上吊点、下吊点构造、钢构造等加载前后的变形状况。一切正常状况下，继续下一步分级加载。当分级加载至钢构造即将离开拼装胎架时，也许存在各点不一样步离地，此时应减少提高速度，并亲密观查各点离地状况，必要时做“单点动”提高，保证钢构造离地平稳，各点同步。3构造离地检查钢构造提高单元离开拼装胎架约150mm后，运用液压提高系统设备锁定，空中停留12小时以上作全面检查。各项检查正常无误，再进行正式提高。通过试提高对钢构造、提高设备系统进行观测和监测，确认符合模拟工况计算和设计条件，保证提高过程的安全。4姿态检测调整用测量仪器检测各吊点的离地距离，计算出各吊点相对高差。通过液压提高系统调整各吊点高度，使钢构造到达水平姿态。5.2.6正式提高经试提高合格后进行正式提高，操作员启动计算机控制系统，以计算确定的速度进行提高，保持该速度直至提高至设计标高。提高前，应通过提前观看天气预报，将提高时间选择在四级风力以内且无雨雪的日子里。5.2.7钢构造螺栓连接就位在钢构造靠近就位位置时，将提高速度降慢，快到位后，通过逐点手动控制每点油缸上升或下降；微调使钢构造精确提高抵达设计位置。点动调整精度到毫米级，以满足钢构造安装的精度需要。将液压提高系统设备暂停工作，保持钢构造的空中姿态，运用高强螺栓将被提高构件固定在支座上。5.2.8提高系统拆除提高构造就位完毕后，提高吊点逐渐卸载，卸载分级按20%进行，卸载20%后观测构造变形状况，没有异常状况继续卸载20%，直到荷载所有卸载完毕。液压提高系统设备同步卸载，至钢绞线完全松弛。5.2.9临时支撑设施拆除将钢构造整体拼装时所使用的临时支撑胎架拆除洁净，保持好现场的施工文明。5.3劳动力组织：以临沂市文化广场为例，钢构造尺寸为130m×50m×6.7m,提高高度84米，提高重量4600吨，所使用的劳动力见下表：表5.3劳动力组织一览表序号人员数量职责1项目经理1负责现场的协调工作2施工负责人2负责现场施工3技术员2制定施工方案、下达技术交底4质检员1负责质量控制5测量员4定位放线、标高测量6安全员1负责现场的安全工作7计算机操作员1负责计算机控制器的操作8材料员2负责施工材料的供应9施工人员24详细操作10合计38人六、材料与设备以临沂市文化广场为例，所用的设备及材料详细如下表：表6机械设备一览表序号设备名称规格及型号数量1液压泵源系统YS-PP-604台2液压提高器YS-SJ-3508台3液压提高器YS-SJ-2008台4高压油管原则油管箱32箱5计算机控制系统YS-CS-011套6距离传感器TLBS-0516套7油缸传感器PTH00816套8专用钢绞线1860MPa20KM9对讲机YYX1-A4820台10手动葫芦HSZ-A61820个11全站仪NTS-312B2台七、质量控制7.1质量控制原则7.1.1《钢构造制作安装施工规程》YB9254—957.1.2《钢构造工程施工质量验收规范》GB50205—7.1.3《工程测量规范》GB50026—7.1.4《建筑钢构造焊接技术规程》JGJ81-7.1.5《建筑工程施工质量验收统一原则》GB50300—7.1.6《建筑构造检测技术原则》GB/T50334—7.1.7《建筑施工安全检查原则》JGJ59—997.1.8《高空作业机械安全规则》JG5099—19987.1.9《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—7.1.10《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—7.2质量保证措施7.2.1施工现场配置齐全的施工检查人员及检查测试设备。施工操作人员均有上岗证，提高设备证件齐全，材料7.2.27.2.3亲密关注天气变化状况，在无雨雪及风力不不小于5级的日期内进行提高，最大程度减少天气对钢构造提高的影响。7.2.4进行全面有效的测试检查：1开始提高作业之前，对提高系统及辅助设备进行全面检查及联机调试。2预提高及正式提高过程中，对吊点构造，临时支撑构造，钢构造自身和提高设备等进行及时的检查，发现异常状况立即停止提高。八、安全措施8.1认真贯彻“安全第一，防止为主”的方针，根据国家有关规定、条例、结合施工单位实际状况和工程的详细特点明确各级安全生产人员的职责。8.2编制单项施工方案，对所有参与施工人员进行详细的安全技术交底。8.3冬期施工，施工现场的布置必须符合防雨雪、防火及防触电等安全规定及安全施工规定，并完善多种安全标识。8.4进场施工人员必须符合有关劳务人员用工的有关规定及条例，证件齐全，且要服从安全员的指挥和监督。8.5施工人员进入现场要进行“三级”安全教育，应认真执行各工种的安全操作规程及有关规定。九、环境保护措施9.1成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方下发的有关环境保护的法律、法规。9.2优先选用先进的环境保护型机械，减少噪音，并防止夜间施工。9.3制定节水、节电措施，提高节水、节电意识。9.4在晴天常常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬污染周围环境。9.5加强对工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理。遵守有关防火及废弃物处理的规章制度。十、效益分析10.1经济效益以临沂市文化广场工程为例，钢构造尺寸130m×55m×6.4m，重量4600吨，提高高度84米，钢构造总造价约4700万元。我单位采用该工法进行施工，优质、高效、低耗地完毕了施工任务。与老式的高空拼装相比较，直接经济效益为：节省成本840750元，其中节省人工费183200元、材料费192750元、机械费175000元、技术措施费57800元、工期费用23元，总成本减少率约为1.8%，获得了很好的经济效益。10.2社会效益本工法发明了良好的作业平台，施工人员可在地面进行钢构造的拼装及焊接，节省了大量的时间；提高过程中可在空中任意位置长期可靠固定，随时检查提高过程中的标高及轴线；发现问题能及时进行校正。此工法得到了建设、监理单位及社会各界的充足承认，收到了良好的社会效益。十一、应用实例该工法在我企业施工的工程中得到了广泛的应用，现将应用状况简介如下：11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