上海火车站北广场站房钢屋架桁架施工技术VIP

上海火车站北广场站房钢屋架桁架施工技术【摘要】上海市火车站北广场站房在施工中成功运用大型桁架的吊装、滑移和整体卸载技术，保证了钢结构屋架安装精度的质量要求和整个项目的进度要求。【关键词】滑移顶推；同步控制；整体卸载；抬吊拼装1.工程概况上海火车站北站房屋盖为H型钢桁架式钢结构，该站房中间为主入口，两侧为候车室，地下为停车场，地上为两层的混凝土框架结构，屋盖为H型钢桁架结构。桁架上下弦杆采用H型钢，顶标高18.57米，共八榀。2.工程特点及难点①场地狭小，作业场地下部为空的地下室，大型机械无法作业；②四条支撑桁架定位难度大，与屋架接口精度高③各支撑桁架和第一榀屋架的稳定性是安全方面的重点和难点；④屋架整体滑移和卸载是保证施工质量和安全的难点和重点；⑤多台大型吊车同时吊装并向前负载行驶是又是一个难点。3.施工部署屋架现场拼装要搭设组装平台，吊装时就地翻身，要考虑履带吊的行走路线；因先要安装支撑桁架，第一榀屋架和支撑桁架的接口在一端，需要把屋架扶起、直立吊起后，前行就位。整个屋面桁架采用累积滑移的施工方法，设四条滑移轨道（2、6、9、13轴），由E往A轴方向滑移，拼装由A轴开始。桁架制作采用在工厂整体加工，然后再分解，每段长约18米，便于整体运输和现场组装。在地面分段拼装在高空与支撑桁架安装后，三段同时滑移到一定位置，然后再拼装下一段，然后再滑移，一直滑移到整体就位后，同时卸载就位。设计是考虑了屋架起拱问题，在加工厂制作时预先起拱，现场安装过程中控制起吊点，减少构件变形。4.屋架安装方案4.1根据现场情况，各类构件分批次按要求进场，先安装的先进，后装的后进。在E轴外侧搭设三个屋架组装平台，高度1.2米，便于桁架的组装、焊接和翻身。选用4台80吨履带吊车，在安装完滑移轨道后，先吊装支撑桁架。因第一榀支撑桁架与屋架的接口在支撑桁架的一端，而桁架要向E轴伸出约5米，需搭设临时竖向支撑和侧向抗倾伏临时支撑，并用缆风绳另外拉设。构件卸车、支撑桁架吊装、屋架拼装、屋架吊装、辅助支撑构件吊装，四台履带吊机形成一个连续的流水工作状况，缩短工期，减少成本，同时为土建地下及后续工作提供工作面。4.2屋架在组装过程中，要及时控制侧向弯曲度和上挠度，以便保证整体的安全性和安装的方便性。屋架拼装完成后，焊缝经过无损检测合格、屋架的长度、上拱度、侧向弯曲、高强螺栓的终拧及油漆修补等满足设计及相关规范后，用两部吊车将屋架直立，然后根据设计，选取六个起吊点进行吊装就位，起吊时需两部吊车同时起吊，并起吊后，前行4-5米将屋架和支撑桁架连接就位，高强螺栓连接紧固后，接口焊接。焊接完毕，拉设8道缆风绳，将第一榀屋架固定，然后吊车松钩，组装下榀屋架。4.2.1第二榀屋架吊装完成时，用第三台吊车配合及时安装屋架间的相关支撑，形成稳定体系后，松钩。另两段的屋架可以同时如上面程序进行安装。4.2.2第一批的三段六榀屋架安装完毕后，同时通过预先设置的滑道和计算机控制的液压同步滑移设备向前滑移一个柱距，暂停，继续拼接下一榀屋架，使前三榀桁架成稳定体系后，继续向前滑移，直至所有钢屋盖桁架安装到位。5.滑移安装方案5.1液压滑移方案思路在前两榀桁架拼装完毕成稳定体系后，通过预先设置的滑道和计算机控制的液压同步滑移（顶推）设备向前滑移一个柱距（使之离开拼装平台），暂停。在其后端继续拼接下一榀桁架，使前三榀桁架成稳定体系后，继续向前滑移一个柱距，暂停，再在后端续拼下一榀桁架。如此累积滑移，直至所有钢屋盖桁架滑移到位。5.2滑移工程量待滑移安装的钢屋盖区域为横向：2轴～6轴线（48米），9轴～13轴线（48米）；纵向：A轴线～E轴线（39米）。本工程共计滑移8+8榀主桁架（横向A~E轴线）含部分次结构，滑移总重量约1200吨，滑移距离约39米。5.3设备配置及相关技术项目采用钢结构桁架累积液压滑移安装的施工工艺，主要使用如下关键技术和设备：超大型构件液压同步滑移施工技术。TJG-1000型自锁型液压爬行器：当油缸伸出时，夹块工作（夹紧），自动锁紧滑移轨道；油缸缩回时，夹块不工作（松开），与油缸同方向移动。TJD-15型液压泵源系统：高液压油缸驱动。YT-1型计算机同步控制系统：通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。5.4滑移安装流程简述钢屋盖滑移流程如下：在2、6、9及13轴线的框架柱、梁顶面铺设滑移轨道，滑移轨道共计4条，在混凝土梁顶每隔1M埋设固定铁件，用来固定滑移轨道，轨道与混凝土梁间有50MM的空间用钢板垫紧；在A-B轴托架下弦断开2M（滑移爬行器位置，滑移后恢复）。在2、6、9、13轴线的第二榀主桁架支座处安装好液压爬行器，连接泵源系统，调试设备，确保正常后启动4条轨道上的爬行器，同步顶推前两榀主桁架及其次结构。4条轨道上方的爬行器同步顶推滑移前两榀桁架向A轴方向滑移一个跨距后，暂停滑移作业，吊机准备在拼装胎架上方继续拼装好下一榀主桁架及其次结构。第三榀桁架与前两榀桁架拼装好后，启动4台液压爬行器继续同步顶推前三榀桁架及其次结构，向A轴方向继续滑移一个跨距，吊机准备在第三榀桁架后端继续拼装第四榀桁架及其次结构。相同程序完成后续各榀桁架吊装及其次结构安装。5.5滑移施工技术措施（1）滑移轨道的设置滑移轨道共铺设4条，分别在2、6、9及13轴线处的框架柱（梁）上方，滑移轨道采用43KG/m钢轨，用以提供爬行器的夹持反力点。（2）滑移轨道铺设技术要求滑移轨道在整个水平滑移中起承重导向和径向限制构件水平位移的作用，轨道的安装精度需精确。在框架梁顶部每间隔1米设一组预埋件和一组压板用于滑移轨道固定。轨道压板顶部与轨道上表面间距大于90mm。轨道底部与框架梁间要求垫实、无缝隙。每分段轨道对接接口的上表面及两侧面应严格对齐，目测为零，否则应打磨光滑、平整。轨道标高偏差控制在5mm以内，侧向偏差控制在3mm之内，滑移前轨道上表面涂抹黄油。（3）滑移顶推点设计液压爬行器顶推构件滑移位置处为顶推滑移点，顶推点要能其有效传递桁架竖垂直反力和水平摩擦力。在2、6、9及13轴线与1/A轴线交接处的钢托架杆件底部设置顶推点。（4）滑移设备配置①滑移摩擦力钢屋盖的最大滑移重量约为1200吨，根据以往工程的经验，滑移静摩擦系数取0.2，静摩擦力为f=0.2x1200=240吨，按照最不利1；2；2；1的关系分配，则每条轨道所需的推进力分别为40；80；80；40吨。②液压爬行器配置共配置4套爬行器，每套爬行器的额定顶推力为100t，每套提供的最大滑移推力为100吨，滑移设备的安全裕度为100/80=1.25，满足滑移工况的要求。③液压泵源系统配置