大跨度钢网格结构拔杆群整体提升关键技术研究与应用

2019商务工作总结汇报通用PPT适用于年终总结/工作计划/述职报告/策划方案等大跨度钢网格结构拔杆群整体提升关键技术研究与应用

目录CONTENTS公司简介0102030405技术背景技术创新点关键技术实施实施效果及推广应用前景公司简介01公司简介01山西建筑工程集团有限公司，由中国企业500强、中国承包商80强——山西建筑工程[集团]总公司（现更名为山西建设投资集团有限公司）于2016年重组设立。公司拥有国家建筑工程施工总承包特级、钢结构制造企业特级以及建筑行业（建筑工程）甲级设计资质，是省内钢结构行业资质等级最高、门类最全的建筑企业。同时，具有钢结构、公路工程、地基与基础等多项总承包与专业承包壹级资质，并拥有国家商务部批准的对外工程承包和对外贸易经营权，具备独立承担大型工程及PPP、BT、BOT、EPC等高端建设项目的综合实力。公司简介01山西建筑工程集团有限公司钢结构公司，最早成立于上世纪70年代末，是全国网架（壳）结构施工生产较早的企业之一。是集钢网架、管桁架、轻钢、重钢等各类钢结构工程咨询、设计、制作、安装为一体的综合性钢结构建筑企业。我公司精通复杂异型空间结构施工技术，擅长工业建筑总承包施工，拥有业内领先的拔杆群整体吊装工艺，掌握柱面网壳山墙起步施工技术，具有大型及高层钢结构施工经验，在装配式建筑、新型建材研发领域有一定技术储备。公司简介01公司从70年代开始，先后承建体育场馆、汽车行业、煤电行业各类型网架、桁架等钢结构工程千余项，覆盖面积逾千万平方米。技术背景02技术背景02大跨度、大面积、造型复杂特异的钢网架结构进入建设高潮技术背景02常用施工方法拔杆提升法满堂脚手架法高空滑移法液压提升法液压顶升法吊车提升法原理简洁场地要求低网架完全地面拼装避免高空作业网架空中平移转体施工成本低速度快网架平移时对单根拔杆稳定承载力和安全余量认识不足，亦不能优化。提升同步性误差大，监控主要依赖经验，自动化程度受限。转动拼装过程中，对温度敏感性认识不足，拼装累积误差大，导致合拢困难研发单位：山西建筑工程集团有限公司太原理工大学

技术先行、科技引领、推广应用技术创新点03创新点二创新点一创新点三提出了拔杆群、缆风绳与网架组成可控变形体的新理念。稳定理论和变形协调理论诠证拔杆群提升的可行性与可靠性，解决倾斜拔杆容易失稳的核心问题，实现网架地面错位拼装、整体提升、高空平移、高空找型的目的。构建了拔杆群整体提升标准化流程体系。在参数分析的基础上，建立拔杆整体提升网架结构的标准化设计流程，研发了标准构件图、形成相关专利和工法，使技术人员在施工建造中实现模块化设计、智能化监控、标准化操作。发明了拔杆群整体提升、平移、旋转的智能同步控制技术。采用可控变形体理论、结合计算机仿真分析能力，分析施工变形控制值，利用非接触设施手段研发集动力控制、无间断测试和反馈微调技术于一体的同步控制集成系统平台，大大提升了监测效率和控制精度，实现同步提升管理与安全自动控制。技术创新点03

经国家一级查新咨询单位（山西省科学技术情报研究所）科技查新：“除委托单位发表的论文及申请的中国专利外，尚未见与该项目上述内容相同的公开文献报道。”关键技术实施044.1大面积网架空中平移时基于稳定性控制的拔杆设计方法研究网架在地面错位拼装，整体提升超过就位标高后，空中单向或双向平移过程中，网架受力状态变化，拔杆群倾斜角度、稳定性及缆风绳受力分析。采地面错位拼装，空中平移就位。可避免支座附近杆件的空中补缺，有效利用施工场地、灵活调整网架就位姿态，确保准确就位，提高安全性能，降低了施工成本。

拔杆提升系统支撑系统：拔杆钢管、拔杆底座。动力提升系统：电动绞磨、滑轮组。稳定系统：缆风绳、地锚。施工过程演示（地面错位拼装、整体提升、空中平移就位）4.1大面积网架空中平移时基于稳定性控制的拔杆设计方法研究倾斜后拔杆系统的稳定性计算是技术难点之一拔杆的截面优化设计是技术难点之二1、双向平移时拔杆的整体稳定性研究随着倾斜角度增大，拔杆轴力非线性增加，可见传统手工计算是偏危险的。单个拔杆在倾斜后稳定临界荷载超过35t，传统经验应用中拔杆承载力为5t，过于保守。研究提出当拔杆高度不超过20m时，倾斜后拔杆轴力放大系数k的取值，方便施工人员使用更准确的轴力验算拔杆稳定性。网架平移量（m）1234K1.3361.7042.0812.304该项研究可以减少拔杆数量，优化吊点布置，降低成本约15%。2、基于稳定控制的拔杆优化设计创新失稳拔杆编号拔杆截面长细比

最大允许平移量（m）1Φ478*889.93.72Φ368*6117.22.33Φ284*5151.51.2提出一套根据平移量快速设计拔杆截面的方法。

=120是较为安全且经济的拔杆长细比。设计人员可根据参数计算结果，根据施工中所需的平移量和提升高度，优化选取安全经济的拔杆截面。2、基于稳定控制的拔杆优化设计创新同时，对提升过程中的网架受力状态现场测试，其构件内力变化与计算分析相近，证明吊装优化设计可靠、施工控制良好。适用于异形曲面网壳，从中部开始网架拼装，通过提升—向外扩拼—提升交替进行，通长需要2~3组拔杆群接力提升。4.2大跨度网架外扩累积提升同步控制技术研究大跨及超大跨网壳同步提升误差容许限值的确定是技术难点之一提升过程的同步控制和监测方法是技术难点之二1、考虑同步提升误差的可靠性分析编号工况图示允许提升高差（mm）11个吊点偏高2322个以上相邻吊点偏高3532个以上不相邻吊点偏高23分析不同工况下同步提升数值误差，确定出提升误差极限值及位置，使同步提升不再盲目，过程监测也更有针对性。2、智能化同步控制系统研究人工绞磨电动绞磨研制第二代电动绞磨代替第一代人工绞磨，实现了绞磨自动控制、同步启停、转速一致、平稳提升。施工速度快、节省劳动力80%。2、智能化同步控制系统研究吊尺测量高差无线红外测距创新采用无线红外测距仪，实时监测各吊点的垂直高度，测量数据实时回传，系统自动换算，数据精准、时效高、安全实用。而常规人工标尺测量精度差、数据对比滞后，偏差难以及时发现。2、智能化同步控制系统研究开发应用了智能控制系统，实时反馈测量数据，各吊点误差达到预设限值，则系统报警，提升自动停止，对误差吊点进行微调达到系统平均值后，整个系统再重新启动。

智能控制同步启停运用无线局域网数据反馈和控制指令传递，操作人员在计算机人机界面上，通过自动控制、手动控制实现吊装同步启停。自动测量红外线测距仪、传感器、绳索张力仪、内力监测预警微调设置预警值及报警系统，实现单点起吊偏差微调4.3网架空中转动时变形控制技术研究对于拱形网架，无拱脚状态下的限位措施是技术难点之一在日温作用下累积拼装误差造成合拢困难是技术难点之二适用于柱面网壳施工，以一端支撑点为临时转动轴，网架逐步拼装—绕轴转动提升—拼装，完成网架安装。有效减少支撑架数量、降低支撑架高度。1、拱形网壳无拱脚约束时的限位措施研究可转动的临时铰支座研发应用了可转动铰支座，设置双向限位板确保转动平稳、安全。转动支座与设置的自约束拉杆（拉索）配合使用，有效抵抗水平推力，消除了90%横向变形，确保施工全过程网架变形误差符合要求。自约束拉杆2、结构的温度敏感性分析

第1次转动第2次转动第3次转动第4次转动第5次转动变形增量（mm/℃）0.250.4750.6650.680.94施工步骤初始索力/kN调整索力/kN·℃第1次转动8.650.03第2次转动34.080.11第3次转动62.550.27第4次转动810.33第5次转动95.10.35制定施工全程的温度控制标准。标准规定在拱形网壳前2次的转动拼装可以无措施全天作业，后3次转动则应限制温差分别小于12、8、6℃，若客观原因无法控制，则依据计算结果调整自约束索的索力，抵抗温度变形，保障网架最终合拢就位。大跨度钢网格结构拔杆群整体提升关键技术经国内专家评估，成果整体达到国内领先水平，在同类工程施工中具有引领作用。实施效果及推广应用前景05示范工程之一—一汽大众佛山总装车间(网架地面拼装同步提升空中平移）

一汽大众汽车有限公司佛山总装车间钢网架工程，结构形式为斜放四角锥焊接球节点网架，网格尺寸4m*4m，网架厚度3m，下弦多点支撑钢柱上，柱网间距为24m，柱顶标高12.4m。根据结构形式，将网架分为6个区域进行拼装和提升，应用面积57024平方米。

工程概况吊点连接吊装至高出设计标高200mm平移就位示范工程之一—一汽大众佛山总装车间(大面积网架整体提升）平移就位示范工程之二—奥运老山自行车馆(外扩累积提升）

老山自行车馆屋盖钢结构工程，结构形式为焊接球双曲面网壳，网壳直径133m，厚度2.8m，中心高度35.29m，矢高15m。水平投影直径150m，就位标高7.42m。应用重型网壳外扩累计提升技术，三个提升阶段拔杆设置在17.87m、34.25m、48.7m的半圆上，屋盖成功提升就位，工程按期交付。工程概况示范工程之二—奥运老山自行车馆（外扩累积提升）外扩累积提升各提升阶段吊点布置示范工程之三—三兴煤焦化精煤棚(转动外扩拼装）

三兴焦化精煤棚，结构形式为三心圆柱面网壳，拱高24m，支撑点间距6.6m，支座标高3m。应用转动外扩拼装技术，设置转动支座、拉设绳索，严格执行温控限值措施，安装精度高，实际就位误差小于6mm。获得业主、监理的一致好评。应用面积14000平方米。工程概况预警调北京科技大学体育馆沧州会展中心太原机场烟台火车站北京新机场北京新机场南航1号机库场推广应用工程编号工法名称1大面积焊接球节点网架整体吊装施工工法2焊接球节点柱面网壳地面单侧支承旋转拼装施工工法3螺栓球节点网架（壳）吊点夹具施工工法4螺栓球节点球面网壳快捷施工工法5大跨度弧形螺栓球网架施工工法编号专利名称1发明专利大面积网架吊装同步监测报警系统2装配式可周转重型格构提升钢架3球节点网架小单元地面焊接托拼胎模网架螺栓球C型凹槽吊装保护装置及其施工方法45一种混凝土装配式杯口基础6一种可调式侧向支撑的装配式基础7屋面板水平运送装置8一种高压管道甩击装置9球节点网架小单元地面焊接抓拼胎模10一种简易圆管甩击装置11装配式可调基础1实用新型专利钢球火焰坡口切割机2一种网架拼装下弦可调式支托3一种自动提升装置4360°变幅独立提升装置5一种网架下弦吊挂件安装稳定器6一种可调式管件/杆件打包架7一种装配式可周转重型格构提升钢架8网架结构球节点高空拼焊操作平台9一种屋面板水平运送装置10大跨度高空间钢桁架结构拼装可移动操作平台11一种球节点网架小单元地面焊接脱胎拼模12一种球节点网架小单元地面焊接抓拼胎模13一种大面积网架吊装同步检测报警系统编号五小成果名称1焊接球半球火焰坡口切割机2360°变幅独立提升装置施工方法人员作业位置提升设备提升设备位置是否拆换杆件空中调整姿态适用工程吊装成本（㎡/元）满堂脚手架高空满堂脚手架、小型吊车地面不需要不可以大面积200高空滑移高空滑索、小型吊车高空不需要不可以小面积150液压提升地面结构柱、液压千斤顶高空需要不可以大面积250液压顶升地面顶升架、液压千斤顶高空需要不可以大面积300吊车提升地面多台吊车地面不需要不可以小面积120拔杆提升地面拔杆群、绞磨地面不需要可以大面积60该项技术仅应用拔杆、钢丝