CN107012949A - 一种大跨度钢连廊的提升方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度钢连廊的提升方法，大跨度钢连廊连接在已经建好的主体结构之间，该提升方法包括以下步骤：将液压整体提升方法变为液压分部提升，在提升20‑40mm的桁架结构上拼装上部钢框架结构，利用液压提升器带动钢绞线将整个钢连廊结构提升至设计标高，暂停；各吊点微调使其精确提升到达设计位置后焊接。本施工方法整个过程不需要搭设大量的高空支撑胎架，减少了高空组装和焊接的工作量，保证施工质量，同时降低了安全风险；避免了对地下室顶板进行大范围的加固，该工法经过实践，解决了受吊装场地所限，吊装半径不能满足大型钢结构的安装需求，只需使用多台汽车吊集中拼装即可，减少了对塔吊的依赖，加快项目施工效率。

Description

一种大跨度钢连廊的提升方法

技术领域

本发明涉及建筑钢结构安装施工技术领域，特别涉及一种大跨度钢连廊的提升方法。

背景技术

随着城市建筑用地的日益紧张、人们对建筑艺术的追求不断提高以及建造成本的逐日剧增，超高层双塔甚至多塔空中大跨度重型连廊也将日益增多，目前多采用分件高空散装，但高空组装、焊接工作量大、现场机械设备很难满足吊装要求，而且所需高空组拼胎架用量多、搭设高度大，存在很大的安全、质量风险。施工的难度大，不利于钢结构现场安装的工期控制。对于跨度大，高度高的建筑，使用液压整体提升的方式是首选，但钢连廊形式各异，重量不一，合适的提升方法必须兼顾成本、安全性以及施工简便性。

城市大部分的钢连廊结构为下部为桁架结构，上部为钢框架结构，并且设置有多层地下室，常规的安装方法是在地下室顶板上设置拼装胎架，然后使用塔吊在拼装胎架上拼装整个钢连廊结构，然后进行液压整体提升。

大部分工程的钢连廊结构重量十分巨大，如申请号2016111206577所公开的钢连廊组合安装方法就很具有代表性：用起重机在地面或者连廊下方结构顶面拼装连廊底层结构，再利用整体提升系统将其提升到位，与周边塔楼固定后，利用塔式起重机等重型塔吊设备对连廊上部结构进行高空原位安装。

又如申请号201510650609.8所公开的双塔楼钢结构连廊组装方法，该专利用液压提升装置给主桁架下弦的提升底座上施加一个拉力，以起到减小裙楼结构立柱的承重荷载量，同时要增加称重传感器进行拉力监控。实际施工时拉力并不好控制且地下室顶板依旧需要承力，施工难度大、成本高。

现有施工中存在的问题是，第一：连廊下方结构顶面如：地下室顶板，其承载力远远不足，要对地下室顶板进行加固，使用例如型钢、满堂脚手架进行回顶支撑或在地下室结构中增加钢骨柱、钢骨梁以增强地下室顶板的承载力，这样做消耗了大量的材料、时间，增加了施工成本；当某些工程的钢连廊重量过大时，通过加固地下室顶板也无法完成承载连廊的任务。第二：塔吊数量有限且占地面积大，使用塔吊进行拼装，拼装慢且塔吊无法满足其他专业的施工。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种大跨度钢连廊的提升方法，所述钢连廊连接在已经建好的主体结构4之间，由上部钢框架结构9和下部桁架结构6组成，该提升方法包括以下步骤：

步骤1，在钢连廊的设计标高处安装预装杆件1,所述预装杆件1上设置有提升平台3,并在提升平台3上安装液压提升器2；

步骤2，在钢连廊预定安装位置投影下拼装，使用汽车吊8在地下室顶板的±0.000标高处拼装钢连廊的下部桁架结构6，调试液压提升器2和钢绞线5，并检查桁架结构6是否满足设计要求；

步骤3，液压提升器2采取分级加载的方法进行预加载；液压提升器2伸缸压力逐渐上调，直至将桁架结构6提升20-40mm，脱离拼装胎架7，使地下室顶板不受力；

步骤4，利用液压提升器2锁定，暂停提升，空中停留12小时以上全面检查；

步骤5，再次检查提升的桁架结构6有无异常, 确认无误后，用汽车吊8继续向上拼装钢框架结构9，直至整个钢连廊结构拼装完毕；

步骤6，静置，再次检查提升的钢连廊结构及提升的措施是否满足设计要求,确认无误后，利用液压提升器2带动钢绞线5将整个钢连廊结构提升至设计标高，暂停；各吊点微调使其精确提升到达设计位置；锁紧静止，液压提升器2暂停工作，保持钢连廊结构的空中姿态；

步骤7，钢连廊结构与预装杆件1对接，形成整体稳定受力体系；

步骤8，卸载液压提升器2至钢绞线5完全松弛，拆除提升措施，完成钢连廊结构的提升安装工作。

进一步，所述液压提升器2使用钢绞线5作为提升承重索具，由下至上安装钢绞线5，穿地锚，张拉钢绞线5，使其均匀受力，锁紧地锚；

进一步，依次为所需压力的20%，40%， 60%，70%，80%， 90%，95%，100%；

进一步，所述步骤1中钢绞线按需切割、打磨修平后使用。

进一步，对所述钢连廊结构进行探伤检测和焊缝11的外观检查。

进一步，所述步骤6中钢连廊结构与预装杆件1对接，具体为：①拼装后装杆件10，并将其与下弦杆62焊接，即焊缝一111；②焊接桁架结构6两端的下弦杆62与预装杆件1的焊缝二112；③液压提升器2开始分级卸载，卸载完成后再焊接桁架结构6两端的上弦杆61与预装杆件1的焊缝三113；④焊接钢框架结构9两端的杆件与对应预装杆件1的焊缝四114。

进一步，所述钢连廊结构的轴线偏差小于3.0mm，焊缝11的偏差小于3.5mm。

进一步，提升吊点逐步卸载，卸载分级按20% 进行，卸载20% 后观察结构变形情况，没有异常情况继续卸载20%，直到载荷全部卸载完成。

进一步，静置时间为4～12小时。

本发明的有益效果体现在：

液压提升器仅仅将桁架结构提高了几个厘米，但是现场施工时会带来意想不到的效果，目前还未有施工先例。超大型钢连廊在距胎架仅20-40mm的位置拼装完成的好处在于：

（1）不需要搭设大量的高空支撑胎架，而且大大减少了高空组装和焊接的工作量，保证施工质量，同时降低了安全风险；

（2）不需要使用型钢、满堂脚手架进行回顶支撑，或在地下室结构中增加钢骨柱、钢骨梁以增强地下室顶板的承载力；连廊下方结构顶面无需承力，避免了对地下室顶板进行大范围的加固，节约了大量的加固材料、施工时间以及人工成本，大大缩短了工期，降低了整体施工成本；

（3）该工法已经经过工程实践，成功解决了由于吊装场地所限，吊装半径不能满足大型钢结构的安装需求，只需使用多台汽车吊集中拼装钢连廊结构即可。

（4）由于距离胎架与地面近，施工人员拼装焊接钢框架结构较以往的施工来说，安全性大大提高，对施工人员来说降低了安装施工难度，对施工安全、项目工期和施工成本控制等方面均有利；并且此施工环节受天气影响小，拼装时再无需使用塔吊，汽车吊就能完成，在保证施工质量的同时，有效缩短施工时间、节约施工场地、降低施工成本。该工法能够为以后类似超重钢连廊工程施工提供借鉴和指导，具有推广应用的前景。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明步骤1示意图。

图2是本发明步骤2示意图。

图3是本发明步骤3示意图。

图4是本发明步骤4示意图。

图5是本发明步骤5示意图。

图6是本发明步骤6示意图。

图7是本发明步骤7示意图。

附图标记：1－预装杆件、2－液压提升器、3－提升平台、4－主体结构、5－钢绞线、6－桁架结构、61-上弦杆、62-下弦杆、7－拼装胎架、8－汽车吊、9-钢框架结构、10-后装杆件、11-焊缝、111-焊缝一、112-焊缝二、113-焊缝三、114-焊缝四。

具体实施方式

本发明中钢连廊结构连接在已经建好的主体结构4之间，根据现场施工条件和桁架的结构特点，采用了地面拼装桁架结构6、液压分部提升的方法将钢连廊提升至标高，具体包括如下步骤：

步骤1，在钢连廊的设计标高处安装预装杆件1, 在预装杆件1上设置提升平台3（上吊点）,共设置四组提升平台3，并在每组提升平台3上安装一台液压提升器2（如图1所示）；安装液压同步提升系统设备，包括液压泵源系统、液压提升器2、传感器等；

步骤2，在钢连廊预定安装位置投影下，使用汽车吊8在地下室顶板的±0.000标高处拼装钢连廊的下部桁架结构6，调试液压提升器2和钢绞线5，并检查桁架结构6是否满足设计要求（如图2所示）；所述液压提升器2使用钢绞线5作为提升承重索具，由下至上安装钢绞线5，穿地锚；所述钢绞线5按需切割、打磨修平后，分别与上弦杆61两端对称设置的4个吊点固定连接；张拉钢绞线5，使其均匀受力，锁紧地锚；调试所述液压同步提升系统，检查液压同步提升的所有临时措施是否满足设计要求；液压提升器2、设施体积重量较小，机动能力强，倒运和安装方便；其中，吊点的数量依标高、钢连廊重量等实际情况设置即可；

步骤3，检查确认无误后，液压提升器2采取分级加载的方法进行预加载（如图3所示）；

液压提升器2伸缸压力逐渐上调，依次为所需压力的20%，40%，在一切都正常的情况下，可继续加载到60%，70%，80%， 90%，95%，100%。

如果桁架结构6在刚开始提升时有移动，需暂停作业，保持液压设备系统的压力。对液压同步提升系统设备进行全面检查，在确认整体结构的稳定性及安全性绝无问题的情况下，才能开始继续提升。

施工中必须注意：在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停并检查，如桁架结构6等加载前后的变形情况，以及主楼结构的稳定性等情况。在一切正常的情况下，继续下一步分级加载。

当分级加载至桁架结构6即将离开拼装胎架7时，可能存在各点不同时离地的情况，此时应降低提升速度，并密切观查各点离地情况，必要时做“单点动”提升以确保桁架结构6的水平度。

利用液压提升器2带动钢绞线5将桁架结构6提升20-40mm，脱离拼装胎架7，使地下室顶板不受力；利用液压提升器2锁定，空中停留12小时以上作全面检查，着重检查吊点结构、承重体系、提升设备、桁架及焊缝的变形和受力情况等。

步骤4，静置12小时后,再次检查提升的桁架结构6有无异常，是否满足设计要求,用测量仪器检测各吊点的离拼装胎架7的距离，计算出各吊点相对高差。通过液压提升器2调整各吊点高度，使桁架结构6达到水平姿态。确认无误后，利用汽车吊8继续向上拼装钢框架结构9，直至整个钢连廊结构拼装完毕（如图4所示）。

虽然 ，液压提升器2仅仅将桁架结构6提高了几个厘米，但是现场施工时会带来意想不到的效果，超大型钢连廊在距胎架7仅20-40mm的位置拼装完成的好处在于：连廊下方结构顶面无需承力，节约了在顶面下方进行顶板强化加固的工序，省去了大量的加固材料、施工时间以及人工成本；离胎架7的距离短，距地面近，施工人员拼装焊接钢框架结构9较以往的施工来说，安全性大大提高，并且此施工环节受天气影响小，拼装时再无需使用塔吊，汽车吊就能完成，在保证施工质量的同时，有效缩短施工时间、节约施工场地、降低施工成本。

步骤5，静置12小时后,再次检查提升的钢连廊结构及提升的措施是否满足设计要求，具体为对所述钢连廊结构进行探伤检测和焊缝11的外观检查,确认无误后，利用液压提升器2带动钢绞线5将整个钢连廊结构提升至设计标高（如图5所示），暂停；各吊点微调使其精确提升到达设计位置；锁紧静止，液压提升器2暂停工作，保持钢连廊结构的空中姿态。在提升过程中，配合水准仪、经纬仪严密监测各提升点的位移、标高及受力情况，发现水平偏移或两个提升点不同步时，通过计算机控制系统及时进行调整。桁架结构6每提升5m需要进行一次抄平作业，如误差超过10mm，立刻进行单机调试作业，使桁架在提升过程中保持在同一平面上。

步骤6，钢连廊结构与预装杆件1对接，具体为：拼装后装杆件10，并将其与下弦杆62焊接，即焊缝一111；焊接桁架结构6两端的下弦杆62与预装杆件1的焊缝二112；液压提升器2开始分级卸载，卸载完成后再焊接桁架结构6两端的上弦杆61与预装杆件1的焊缝三113；焊接钢框架结构9两端的杆件与对应预装杆件1的焊缝四114，形成整体稳定受力体系（如图6所示）。

步骤7，安装完成后，各吊点同步分级卸载至钢绞线5完全松弛，使钢连廊结构自重转移至主体结构4上，拆除提升措施，完成钢连廊结构的提升安装工作（如图7所示），经测量，钢连廊结构的轴线偏差小于3.0mm，焊缝11的偏差小于3.5mm。；提升吊点逐步卸载，卸载分级按20% 进行，卸载20% 后观察结构变形情况，没有异常情况继续卸载20%，直到载荷全部卸载完成。

其中，步骤6钢连廊结构提升到位后，由于钢连廊结构依旧保持在提升状态下，提升点在钢连廊两端的上弦杆61部位，该部位杆件处于受力状态。如果首先对该部位进行焊接，提升钢绞线5放张后，必然造成该部位焊缝产生不良焊接内应力。因此首先，要对自由状态下的后装杆件10和下弦杆62进行焊接，即焊缝一111。焊接后，提升钢绞线5进行同时放张分级卸载，整体钢连廊结构的重量转移为后装杆件10和下弦杆62受力支撑。待整体调整达到设计要求后，最后进行桁架结构6上弦杆61和上部钢框架结构9两端的杆件，即焊缝四114。该焊接方法大大减少了钢连廊的焊接残余应力，有效的降低了建筑结构的安全隐患，增加建筑的使用寿命。

综上，本发明所公布的施工方法，将液压整体提升方法变为液压分部提升方法，在提升20-40mm的桁架结构6上拼装上部钢框架结构9，（1）整个过程不需要搭设大量的高空支撑胎架，而且大大减少了高空组装和焊接的工作量，保证施工质量，同时降低了安全风险；（2）不需要使用型钢、满堂脚手架进行回顶支撑或在地下室结构中增加钢骨柱、钢骨梁以增强地下室顶板的承载力；避免了对地下室顶板进行大范围的加固，大大缩短了工期，降低了成本；（3）该工法经过工程实践，成功解决了受吊装场地所限，吊装半径不能满足大型钢结构的安装需求，只需使用多台汽车吊集中拼装钢连廊结构即可，方便快捷，大大减少了对塔吊的依赖，将塔吊让出给需要大范围转移材料的其他专业使用，加快项目施工效率。

不仅能够有效的保证工程质量，而且减少了高空组装和焊接的工作量提高工效，降低了安装施工难度，对安全、工期和成本控制等均有利，钢结构桁架观感质量、焊缝及构件质量等均满足国家现行验收规范要求，完美地实现了设计意图，本施工方法能够为以后类似工程施工提供借鉴和指导，具有推广应用的前景。

根据钢连廊最大弦杆构件长、构件成型后重量、构件起吊高度、工作半径等参数，选用25 吨汽车吊作为吊装垂直运输的工具。

在施工单元的提升过程中，对提升区域杆件需要进行临时加固以满足整体提升需求，抵消吊装中自重应力产生的变形，使其形成稳定的整体以便提升，采用现有技术，在此不再赘述。液压同步提升系统设备的安装、调试、使用、卸载采用现有技术，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大跨度钢连廊的提升方法，所述钢连廊连接在已经建好的主体结构（4）之间，由上部钢框架结构（9）和下部桁架结构（6）组成，其特征在于，该提升方法包括以下步骤：

步骤1，在钢连廊的设计标高处安装预装杆件（1）,所述预装杆件（1）上设置有提升平台（3）,并在提升平台（3）上安装液压提升器（2）；

步骤2，在钢连廊预定安装位置投影下，使用汽车吊（8）在地下室顶板的±0.000标高处拼装钢连廊的下部桁架结构（6），调试液压提升器（2）和钢绞线（5），并检查桁架结构（6）是否满足设计要求；

步骤3，液压提升器（2）采取分级加载的方法进行预加载；液压提升器（2）伸缸压力逐渐上调，直至将桁架结构（6）提升20-40mm，脱离拼装胎架（7），使地下室顶板不受力；

步骤4，利用液压提升器（2）锁定，暂停提升，空中停留12小时以上全面检查；

步骤5，再次检查提升的桁架结构（6）有无异常, 确认无误后，用汽车吊（8）继续向上拼装钢框架结构（9），直至整个钢连廊结构拼装完毕；

步骤6，静置,再次检查提升的钢连廊结构及提升的措施是否满足设计要求,确认无误后，利用液压提升器（2）带动钢绞线（5）将整个钢连廊结构提升至设计标高，暂停；各吊点微调使其精确提升到达设计位置；锁紧静止，液压提升器（2）暂停工作，保持钢连廊结构的空中姿态；

步骤7，钢连廊结构与预装杆件（1）对接，形成整体稳定受力体系；

步骤8，卸载液压提升器（2）至钢绞线（5）完全松弛，拆除提升措施，完成钢连廊结构的提升安装工作。

2.如权利要求1所述的提升方法，其特征在于，所述步骤1中所述液压提升器（2）使用钢绞线（5）作为提升承重索具，由下至上安装钢绞线（5），穿地锚，张拉钢绞线（5），使其均匀受力，锁紧地锚。

3.如权利要求1所述的提升方法，其特征在于，所述分级加载，依次为所需压力的20%，40%， 60%，70%，80%， 90%，95%，100%。

4.如权利要求1所述的提升方法，其特征在于，对所述钢连廊结构进行探伤检测和焊缝（11）的外观检查。

5.如权利要求1所述的提升方法，其特征在于，所述步骤6中钢连廊结构与预装杆件（1）对接，具体步骤为：拼装后装杆件（10），并将其与下弦杆（62）焊接，即焊缝一（111）；焊接桁架结构（6）两端的下弦杆（62）与预装杆件（1）的焊缝二（112）；液压提升器（2）开始分级卸载，卸载完成后再焊接桁架结构（6）两端的上弦杆（61）与预装杆件1的焊缝三（113）；焊接钢框架结构（9）两端的杆件与对应预装杆件1的焊缝四（114）。

6.如权利要求1所述的提升方法，其特征在于，所述钢连廊结构的轴线偏差小于3.0mm，焊缝（11）的偏差小于3.5mm。

7.如权利要求1所述的提升方法，其特征在于，所述步骤8各吊点同步分级逐步卸载，卸载分级按20% 进行，卸载20% 后观察结构变形情况，没有异常情况继续卸载20%，直到载荷全部卸载完成。

8.如权利要求1所述的提升方法，其特征在于，静置时间为4～12小时。