屋顶整体提升技术方案

西郊机场波音机库工程技术标PAGE65第九章屋顶网架钢结构整体提升技术方案一、屋面桁架提升方法介绍屋面网架整体提升部分钢结构重量约为1000t，跨距85m，提升高度为17.5m，具体详见附图9-11、计算机控制液压同步提升技术（1）计算机控制液压同步提升技术简介A．计算机控制液压同步提升技术为确保屋面钢结构的安全施工提供了保障，它采用柔性钢绞线承重、提升油缸集群、计算机控制、液压同步提升原理，结合现代化施工工艺，将构件在地面拼装后，整体提升到预定位置安装就位，实现大吨位、大跨度、大面积的超大型构件超高空整体同步提升。B．计算机控制液压同步提升技术的核心设备采用计算机控制，可以全自动完成同步升降、实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能，是集机、电、液、传感器、计算机和控制技术于一体的现代化先进设备。（2）系统组成计算机控制液压同步提升系统由钢绞线及提升油缸集群（承重部件）、液压泵站（驱动部件）和传感检测及计算机控制（控制部件）等几个部分组成。钢绞线及提升油缸是系统的承重部件，用来承受提升构件的重量。用户可以根据提升重量（提升荷载）的大小来配置油缸的数量，每个提升吊点中油缸可以并联使用。本工程采用的提升油缸有100吨、40吨两种规格，均为穿芯式结构。穿芯式提升油缸的结构示意图如图9-2所示。钢绞线采用高强度低松弛预应力钢绞线，公称直径为15.2mm,抗拉强度为1860N/mm,破坏拉力为260.7KN，伸长率在1％时的最小荷载221.5KN，每米重量1.1Kg。钢绞线符合国际标准ASTMA416-87a，其抗拉强度、几何尺寸和表面质量都得到严格保证。液压泵站是提升系统的动力驱动部分，它的性能及可靠性对整个提升系统稳定可靠工作影响最大。在液压系统中，采用比例同步技术，这样可以有效提高整个系统的同步调节性能。传感检测主要用来获得提升油缸的位置信息、荷载信息和整个被提升构件空中姿态信息，并将这些信息通过现场实时网络传输给主控计算机。这样主控计算机可以根据当前网络传来的油缸位置信息和构件姿态信息决定整个系统的同步调节量。（3）同步提升控制原理及动作过程A．同步提升控制原理主控计算机除了控制所有油缸的统一动作之外，还必须保证各个提升吊点的位置同步。在提升体系中，设定主令提升吊点，其它提升吊点均以主令吊点的位置作为参考来进行调节，因而，都是跟随提升吊点。附图9-3是提升系统同步控制方框图。主令提升吊点决定整个提升系统的提升速度，操作人员可以根据泵站的流量分配和其他因素来设定提升速度。根据现有的提升系统设计，最大提升速度不大于6米小时。主令提升速度的设定是通过比例液压系统中的比例阀来实现的。在提升系统中，每个提升吊点下面均布置一台激光测距仪，这样，在提升过程中这些激光测距仪可以随时测量当前的构件高度。并通过现场实时网络传送给主控计算机。每个跟随提升吊点与主令提升吊点的跟随情况可以用激光测距仪测量的高度差反应出来。主控计算机.可以根据跟随提升吊点当前的高度差，依照一定的控制算法，来决定相应比例阀的控制量大小，从而，实现每一跟随提升吊点与主令提升吊点的位置同步。为了提高构件的安全性，在每个提升吊点都布置了油压传感器，主控计算机可以通过现场实时网络检测每个提升吊点的荷载变化情况。如果提升吊点的荷载有异常的突变，则计算机会自动停机，并报警示意。B．提升动作原理提升油缸数量确定之后，每台提升油缸上安装一套位置传感器，传感器可以反映主油缸的位置情况、上下锚具的松紧情况。通过现场实时网络，主控计算机可以获取所有提升油缸的当前状态。根据提升油缸的当前状态，主控计算机综合用户的控制要求（例如，手动、顺控、自动）可以决定油缸的下一步动作。提升系统上升、下降时，提升油缸的工作流程见附图9-4。2．提升吊点总体布置根据屋面钢结构本身的结构特点，提升点的布置要和结构的刚度分布相一致，同时也要保证提升状态的结构受力情况和实际使用状态的结构受力情况基本吻合。故提升点的位置选在屋盖系统的支座处。三个区域共布置22个提升吊点，提升点编号见附图9-5。3．提升油缸的布置在提升吊点确定后，确定各提升吊点的提升能力，并以此为确定提升油缸型号和数量的依据。运用SAP2000结构计算软件，为提升状态的屋盖系统建立整体模型，选择适当的荷载，如结构自重等屋盖恒荷载，计算得出各提升点所需的提升点反力布置提升油缸。布置提升油缸考虑以下原则：在自重作用下的柱顶支座反力选择100吨、40吨常用提升油缸根据桁架与柱的连接对称布置，尽量减小提升柱子的偏心受压。考虑1.5倍提升储备系数4．液压泵站的布置根据各提升吊点的油缸种类和数量，以及屋架的提升速度来布置液压泵站。液压泵站的布置应遵循以下原则：（4）油缸安装以及钢绞线的疏导所有油缸正式使用前，应经过负载试验，并检查锚具动作以及锚片的工作情况；油缸就位后的安装位置应达到设计要求，否则要进行必要调整；油缸自由端的钢绞线应进行正确的疏导；钢绞线预紧，在地锚和油缸钢绞线穿好之后，应对钢绞线进行预紧。每根钢绞线的预紧力为15KN。8．整体提升实施（1）试提升解除屋面钢结构与地面的所有连接；认真检查屋面钢结构，并去除一切计算之外的荷载；认真检查整体提升系统的工作情况（结构地锚、钢绞线、提升油缸、液压泵站、计算机控制系统、传感检测系统等）；运用前述的控制策略，采用顺控方式完成油缸的第一个行程；行程结束后，认真检查屋面钢结构、提升平台、提升地锚的情况；确认一切正常后，再完成第二、第三行程，此即试提升阶段；试提升结束，经指挥部确认后，提升至预定高度。试提升后，提供各点受力、结构总重量、各点提升高度等数据。空中停滞24小时以上，观察屋面钢结构和整个系统的情况。（2）正式提升在正式提升过程中，控制系统运行在自动方式；整体提升过程中，认真做好记录工作；正常提升需6-8小时；按照安装的要求，整体提升至预定高度；若某些吊点与支座高度不符，可进行单独调整；调整完毕后，锁定提升油缸下锚，完成油缸安全行程。9．结构最终就位在结构牛腿安装焊接完成后，逐点手动控制每点油缸上升或下降，分级卸载，直至所有负载完全承受在结构牛腿上；在卸载过程中，配合施工单位对结构的水平位移进行调整；在单点下降过程中，严格控制下降操作程序，防止油缸偏载；在单点卸载过程中，严格控制和检测各点的负载增减状况，防止某点过载；拆卸提升设备。10．安全措施（1）设备安全措施在钢绞线承重系统中增设了多道锚具，如上锚、下锚、天锚等；每台提升油缸上装有液压锁，防止失速下降，即使油管破裂，重物也不会下坠；液压泵站上安装有安全阀，通过调节安全阀的设定压力，限制每点的最高提升能力，确保不会因为提升力过大而破坏结构；液压和电控系统采用连锁设计，通过硬件和软件闭锁，以保证提升系统不会出现由于误操作带来的不良后果；控制系统具有异常自动停机，断电保护停机、高差超差停机等功能；控制系统采用容错设计，具有较强抗干扰能力。（2）现场安全措施钢绞线在安装时，地面应划定安全区，以避免重物坠落，造成人员伤亡；在正式施工时，也应划定安全区，禁止交叉作业；结构提升空间内不得有障碍物；在提升过程中，应指定专人观察地锚、钢绞线的工作情况。若有异常，直接通知指挥控制中心；在施工过程中，要密切观察结构的变形情况；提升过程中，未经许可不得擅自进入施工现场；防火：液压提升现场严禁烟火，并要求配备灭火设备；防盗：露天放置的液压提升设备应派专门人员负责安全保卫工作；应备有灾害天气的应急措施。11．主要设备100吨提升油缸：3台（其中1台备用）40吨提升油缸：22台（其中2台备用）液压泵站：2台小液压泵站：10台控制柜：2台（其中1台备用）激光测距仪：12台（其中1台备用）激光测距仪通讯盒：14只（其中3只备用）压力传感器：13只（其中2只备用）A/D通讯盒：13只（其中2只备用）通讯中继器：27台（其中5台备用）油缸信号盒：30只（其中8只备用）油缸位置传感器：30只（其中8只备用）油缸锚具传感器：50只（其中6只备用）电线：若干油管：若干12．整体提升工程实施细则根据飞机维修设施屋面钢结构整体提升工程要求，结合液压同步提升技术的特点，为确保屋面钢结构按照设计要求顺利提升成功，特制订本实施细则，参与人员包括现场指挥组、施工设计组、操作组、观测组、现场服务组。（1）提升前整体检查1）屋面钢结构检查主结构质量、外形均符合设计要求；主结构上确已去除与提升工程无关的一切荷载提升将要经过的空间无任何障碍物、悬挂物；主体结构与其他结构的连接是否已全部去除。2）液压提升系统检查①提升油缸油缸上锚、下锚和锚片应完好无损，锚片螺钉外伸长度相同（误差0.2mm），复位良好；油缸安装正确；②液压泵站泵站与油缸之间的油管连接必须正确、可靠；油箱液面，应达到规定高度；备用2桶液压油，加油必须经过过滤油机；提升前检查溢流阀；根据各点的负载，调定主溢流阀；锚具溢流阀调至4-5Mpa；提升过程中视实际荷载，可作适当调整；变量机构应调至规定位置；利用截止阀闭锁，检查泵站功能，出现任何异常现象立即纠正；泵站要有防雨措施；③控制系统检查各路电源，其接线、容量和安全性都应符合规定；应保证数据通讯线路正确无误；各传感器原始读值备查；控制系统必须安放在房顶隔热、下铺木板的10平方米的控制室内，并配有制冷设备。（2）商定提升日期1）提升时的天气要求U3-5天内不下雨；风力不大于5级。2）成立“提升工程现场指挥组”；提升工程现场组设总指挥1名，全面负责现场指挥作业；现场指挥组下设各工作组（如提升操作组、观察组、测量组等），负责相关的工作；现场指挥组根据工程进度、天气条件、工地准备情况，与各方商定提升日期。（3）试提升为了观察和考核整个提升施工系统的工作状态，在正式提升前，按下列程序进行试提升；解除主体结构与胎架等结构之间的连接；按下列比例，进行20％、40％、60％、70％、80％、90％、100％分级加载（始终不脱架）注：每次加载，须按下列程序进行，并作好记录。操作：按要求进行分级加载，使油缸受力达到规定值；观察：各个观察点应及时反映观察情况；测量:各个测量点应认真做好测量工作，及时反映测量情况；校核：数据汇交现场施工设计组，比较实测数据与理论数据的差异；分析：若有数据偏差，有关各方应认真分析；决策：认可当前工作状态，并决策下一步操作。试提升后，提供各点受力、结构总重量、各点提升高度等数据。（4）正式提升1）试提升后，观察后若无问题，便进行正式提升；2）正式提升过程中，记录各点压力和高度；注：正式提升，须按下列程序进行，并作好记录。操作：按要求进行加载和提升；观察：各个观察点应及时反映测量情况；测量:各个测量点应认真做好测量工作，及时反映测量数据；校核：数据汇交现场施工设计组，比较实测数据与理论数据的差异；分析：若有数据偏差，有关各方应认真分析；决策：认可当前工作状态，并决策下一步操作。3）提升注意事项考虑到控制系统下降的风险较大，提升结束位置应稍低于理论标高，就位时再进一步的精确调整；应考虑突发灾害天气的应急措施；提升关系到主题结构安全，各方要密切配合；每道程序应签字确认。二、提升预警方案提前制定应急预案措施，为确保提升万无一失。对桁架提升用的钢牛腿焊缝探伤检测，保证焊缝无损伤。按总控制计划，提升安装应提前与气象台联系，遇雨、大风和大雾天气停止施工。对提升的电脑控制系统认真检查，消除病毒并预演两次，保证电脑操作系统正常工作。为防止提升用40t油泵出现故障，除加强检查措施外，另配备两台油泵和相应长的钢铰线以便及时更