CN107476597A - 整体屋盖同步顶升方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体屋盖同步顶升方法，在既有竖向构件上设置反力支撑，在反力支撑与屋盖框架柱之间设置液压千斤顶，并对既有竖向构件进行切断，同时设置限位装置和活动双向拉杆，通过PLC同步升降控制系统，实施整体同步顶升，顶升到位后，用临时钢垫块支撑竖向构件，并对竖向构件进行接高，待接高部分的混凝土达到设计强度后，拆除临时支撑，从而达到增高房屋屋高的目的。

Description

整体屋盖同步顶升方法

技术领域

本发明涉及市政施工技术领域，更具体地说，它涉及一种整体屋盖同步顶升方法。

背景技术

目前，有许多厂房或商业体层高不够，需要进行加高改造，而现有技术中加高厂房屋顶的方法一般都是次用拆除原房屋顶面，加高后再重新顶面的方法，这种方法不仅存在着耗费大量资金、工期长的缺点，而且由于在原有的厂房内安装许多设备和地面构筑物，使得施工吊装难以实施，为解决这些问题，在现有技术中又提出了将厂房顶面进行整体顶升加高的技术方案，在这种整体顶升的技术方案中，必须先在厂房内搭建顶升支承构件，然后将千斤顶放在支承构件上将房屋顶面顶升后，再在原有厂房的支撑立柱上进行接柱，然后将房屋顶面回落，最后将厂房内搭建的顶升支承构件拆除，现有技术中的这种整体顶升方案，主要存在的问题是：1、搭建顶升支承构件时要占用厂房内的场地，这对于有些布满了设备的厂房改造是无法进行的；2、在搭建顶升支承构件时，使用的材料多，费工费时；3、施工工艺复杂、难度大、安全性差、工期长。

随着社会经济的高速发展，近些年来很多综合商业体建筑进行二次使用功能的调整与规划，以满足社会市场的需求。这样导致部分建筑楼层既有空间高度和尺寸不能满足新的商业使用功能要求，如商场规划化影院或展厅等，该部分建筑楼层将面临着拆除重建的威胁，这对于结构功能良好的建筑物仅因空间高度不满足而若进行拆除重建来说将造成巨大的资源浪费、周边环境污染严重，不是一种较为行之有效的方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种整体屋盖同步顶升方法，经济环保，顶升效果好。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种整体屋盖同步顶升方法，在既有竖向构件上设置反力支撑，在反力支撑与屋盖框架柱之间设置液压千斤顶，并对既有竖向构件进行切断，同时设置限位装置和活动双向拉杆，通过PLC同步升降控制系统，实施整体同步顶升，顶升到位后，用临时钢垫块支撑竖向构件，并对竖向构件进行接高，待接高部分的混凝土达到设计强度后，拆除临时支撑，从而增高房屋屋高，具体包括以下步骤：

步骤一：作业平台搭设，沿着框架柱四周搭设钢管脚手架，脚手架立杆间距取1000×1000㎜，步距1200～1500㎜，四周挂设安全网；

步骤二：竖向构件加固施工；

步骤三：反力支撑安装，包括反力支撑设计和反力支撑施工；

步骤四：顶升设备安装、加载保压；

步骤五：竖向及水平构件分离；

步骤六：设置限位装置，为避免由于千斤顶安装的垂直误差及顶升过程中其它不利因素的影响，需设置平面限位装置，限制纵横向可能发生的位移，限位支架应有足够的强度，并应在限位方向有足够的刚度，具体采用柱抱箍、柱滑轨和双向斜拉索作为稳定与限位体系；

步骤七：整体同步顶升；

步骤八：就位连接，连接应按设计要求施工，钢筋焊接时要特别注意连接部位的降温处理和焊接质量，当钢筋的焊接接头不能错开时应加大焊接长度，焊接长度增加50%；就位部分空隙最好采用无收缩灌浆料或自密实混凝土填充，以确保填充密实；

步骤九：拆除反力支撑、顶升系统及作业平台，待就位连接混凝土强度达到100%设计强度后，就可以拆除反力支撑、顶升系统及作业平台。

通过采用上述技术方案，在一定建筑区域内对屋盖或楼层实施截柱（墙）整体同步顶升抬高使其得以保存留作继续使用可达到投资少、工期短、效益高等具有明显优势的目的，同时这也体现出噪音小、污染少等绿色环保理念，为工程所在地的周边居民正常生活及商业正常运行施工干扰程度降到最低。

本发明进一步设置为，所述步骤二中竖向构件加固施工工艺流程依次包括：柱面凿毛、植筋、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑、养护、模板拆除。

本发明进一步设置为，所述混凝土浇筑过程中，新混凝土浇筑前必须浇水湿透旧混凝土界面，防止后期收缩开裂。

本发明进一步设置为，所述步骤三中反力支撑施工流程依次包括：种植锚栓、三角钢挑架安装、支撑钢管安装。

本发明进一步设置为，所述种植锚栓中锚栓的钻孔直径、钻孔深度均应符合设计和规范要求，锚栓植入后，在胶水固化期间不得动摇锚栓。

本发明进一步设置为，所述三角钢挑架安装过程中预先把支座连接板通过螺母固定在混凝土柱上，然后通过手拉葫芦吊装H型钢，把H型钢焊接于支座连接板上，焊缝质量等级二级，混凝土面与支座连接板之间空隙灌注环氧树脂结构胶，以加强钢挑架的抗滑能力。

本发明进一步设置为，所述支撑钢管安装时，其钢支撑底端必须水平，固定螺栓位置必须准确，确保支撑的垂直度；在安装过程中随时注意纠正垂直度偏差，垂直度控制在H/100以内；钢支撑之间焊接型钢形成横档，以确保钢支撑的整体稳定性，其焊缝厚度不小于4mm。

本发明进一步设置为，所述步骤四中顶升设备选用液压千斤顶。

本发明进一步设置为，所述液压千斤顶均配有液压锁。

通过采用上述技术方案，液压锁的设置防止任何形式的系统及管路失压，从而保证负载的有效支撑。

本发明进一步设置为，所述液压千斤顶底座安装在屋盖框架柱上，且垫有钢垫板。

通过采用上述技术方案，钢垫板的设置可以分散集中力，保证结构不受损坏。

其一，在一定建筑区域内对屋盖或楼层实施截柱（墙）整体同步顶升抬高使其得以保存留作继续使用可达到投资少、工期短、效益高等具有明显优势的目的，同时这也体现出噪音小、污染少等绿色环保理念，为工程所在地的周边居民正常生活及商业正常运行施工干扰程度降到最低；

其二，对周边环境影响小、噪音小、建筑垃圾少、保护环境，可体现绿色环保施工，不影响周边居民正常生活，工期短，节约工程总造价；

其三，液压千斤顶均配有液压锁，防止任何形式的系统及管路失压，从而保证负载的有效支撑；

其四，液压千斤顶底座安装在屋盖框架柱上，且垫有钢垫板，可以分散集中力，保证结构不受损坏。

附图说明

图1为本发明实施例施工工艺流程图；

图2为本发明实施例整体同步顶升工艺流程图；

图3为本发明实施例三角钢挑架俯视结构示意图；

图4为本发明实施例三角钢挑架俯A-A视剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例：一种整体屋盖同步顶升方法，在既有竖向构件上设置反力支撑，在反力支撑与屋盖框架柱之间设置液压千斤顶，并对既有竖向构件进行切断，同时设置限位装置和活动双向拉杆，通过PLC同步升降控制系统，实施整体同步顶升，顶升到位后，用临时钢垫块支撑竖向构件，并对竖向构件进行接高，待接高部分的混凝土达到设计强度后，拆除临时支撑，从而达到增高房屋屋高的目的。具体操作步骤包括：

步骤一：作业平台搭设

沿着框架柱四周搭设钢管脚手架，脚手架立杆间距取1000×1000㎜，步距1200～1500㎜，四周挂设安全网。

步骤二：竖向构件加固施工

1、竖向构件按设计图纸要求采用截面扩大法加固，其工艺流程依次为：

柱面凿毛→植筋→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→养护→模板拆除；

2、凿毛深度及点数应符合《建筑结构加固工程施工质量验收规范》的相关要求；

3、钢筋加工制作、绑扎安装要严格按照设计施工图纸要求的尺寸下料加工，并且在施工过程中要经常抽检钢筋尺寸是否符合要求，防止钢筋制作安装出错；

4、新混凝土浇筑前必须浇水湿透旧混凝土界面，防止后期收缩开裂；

5、混凝土采用人工运输或者小型推车运输，采用插入式振捣器进行振捣，振岛必须充分密实，同时制作混凝土试块。

本发明适用于混凝土结构、砌体结构、钢结构的房屋、厂房及设备基础的大高度、大面积、重吨位的高位顶升施工，同时也可适用于建筑物、构筑物及公路桥梁的顶升纠偏施工。

步骤三：反力支撑系统安装

1、反力支撑设计

综合考虑既有建筑物竖向构件平面布置位置及本次千斤顶布置的要求，拟通过原框架柱上设 置三角钢挑架作为顶升时的基础，三角钢挑架通过后锚固技术生根在既有框架柱上。三角钢 挑架拟采用标准H型钢(Q345b)组成,锚栓规格M27，强度等级8.8级，锚入混凝土内的深 度根据计算确定(计算公式：hef＝N/π·d·τRk,其中hef—锚栓有效锚固深度，N—群锚中 拉力最大锚栓的拉力设计值，τRk—粘结强度标准值，d—锚栓直径)。

2、反力支撑施工

工艺流程依次为：种植锚栓、三角钢挑架安装和支撑钢管安装。

其中，锚栓的钻孔直径、钻孔深度均应符合设计和规范要求。锚栓植入后，在胶水固化期间不得动摇锚栓。

三角钢挑架结构如图3和图4，在三角钢挑架安装过程中，预先把支座连接板通过螺母固定在混凝土柱上，然后通过手拉葫芦吊装H型钢，把H型钢焊接于支座连接板上，焊缝质量等级二级。混凝土面与支座连接板之间空隙灌注环氧树脂结构胶，以加强钢挑架的抗滑能力。

支撑钢管安装要求：钢支撑底端必须水平，固定螺栓位置必须准确，确保支撑的垂直度；在安装过程中随时注意纠正垂直度偏差，垂直度控制在H/100以内，使之满足要求；钢支撑之间焊接型钢形成横档，以确保钢支撑的整体稳定性，其焊缝厚度不小于4mm。

步骤四：顶升设备安装、加载保压

1、千斤顶选用及安装

要求千斤顶均配有液压锁，防止任何形式的系统及管路失压，从而保证负载的有效支撑。

为便于顶升操作安装，所有液压千斤顶均倒装，即千斤顶底座安装在屋盖框架柱上。千斤顶安装要保证千斤顶轴线的垂直，以免因千斤顶安装倾斜在顶升过程中产生水平分力。

千斤顶的上下均设置钢垫板以分散集中力，保证结构不受损坏。千斤顶吊顶钢板与梁底间用楔形钢板垫实,梁底用聚合物砂浆找平。

2、千斤顶布置

根据各个框架柱的理论计算轴力大小，布置千斤顶数量。

3、千斤顶分组

根据各顶升点的重量、变频调速控制液压泵站的配置及结构形式等内容，给千斤顶予以分组，每组设置一个监控点，每个监控点安装一台位移传感器。

4、变频调速控制液压泵站安放要求

按照就近原则，把变频调速控制液压泵站布置在屋盖下方的楼层内。安放完毕后，给液压站加油，油量不得少于液压站的液位标示计的2/3高度处，同时给液压泵站供电，供电电压为AC380V/50Hz三相五线制。泵站不具备防水和防强灰尘。

5、加载保压

油缸、油管、泵站操纵台、监测仪等安装完毕检查无误；

按千斤顶最大顶力的30％～90％加压，进行油缸的保压试验5小时；

检查整个系统的工作情况，油路情况；

步骤五：竖向及水平构件分离

框架柱及保留部分屋盖梁板均采用喜利得链锯静力切割分离，分离时要求确保液压千斤顶支撑上部结构，同时应具备下列条件时方可进行框架柱和梁板切断。

为保证切断时屋盖的绝对安全，避免因千斤顶失压造成屋盖姿态改变，千斤顶安装时活塞允许伸出的长度不得大于5mm。

步骤六：设置限位装置

由于千斤顶安装的垂直误差及顶升过程中其它不利因素的影响，在顶升过程中可能会出现微小的水平位移，为避免出现此类情况，需设置平面限位装置，限制纵横向可能发生的位移。限位支架应有足够的强度，并应在限位方向有足够的刚度。具体采用柱抱箍、柱滑轨和双向斜拉索作为稳定与限位体系。

步骤七：整体同步顶升

1、顶升流程，如2图；

2、顶升准备工作；顶升系统可靠性检验；成立顶升工程现场领导组，对作业人员进行上岗前的培训和安全技术交底；顶升系统结构部分检查；顶升系统调试主要包括液压系统检查、控制系统检查、监测系统检查、初值的设定与读取。

3、监控系统设置

顶升施工监测指顶升过程中为保证屋盖的整体姿态所进行的监测，包括结构的平动、扭转和倾斜。其监测点主要布置屋盖上。

4、称重

为保证顶升过程的同步进行，在顶升前应测定每个顶升点处的实际荷载。称重时依据计算顶升荷载，采用逐级加载的方式进行，在一定的顶升高度内(1~10mm)，通过反复调整各组的油压，可以设定一组顶升油压值，使每个顶点的顶升压力与其上部荷载基本平衡。将每点的实测值与理论计算值比较，计算其差异量，由液压工程师和结构工程师共同分析原因，最终由领导组确定该点实测值能否作为顶升时的基准值。如差异较大，将作相应调整。

5、试顶升

在正式顶升前进行试顶，试顶主要是为了消除支撑点下的非弹性变形，并停放数小时进行观察，无任何变化后才能开始整体顶升。

6、正式顶升

试顶升后，观察若无问题，便进行正式顶升。顶升行程可根据工程具体的顶升高度而制订。 顶升1个段落（1个设定的安全行程）后，将千斤顶机械锁母锁紧，然后安装换程支垫，进行下一个行程的顶升，依次循环至到顶升到位；换程支垫高度符合模数100，支垫组合高度分别100mm、200mm、400mm、1000mm。

步骤八：就位连接

连接应按设计要求施工，钢筋焊接时要特别注意连接部位的降温处理和焊接质量，当钢筋的焊接接头不能错开时应加大焊接长度，焊接长度增加50%。就位部分空隙最好采用无收缩灌浆料或自密实混凝土填充，以确保填充密实。

步骤九：拆除反力支撑、顶升系统及作业平台

待就位连接混凝土强度达到100%设计强度后，就可以拆除反力支撑、顶升系统及作业平台。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种整体屋盖同步顶升方法，其特征在于：在既有竖向构件上设置反力支撑，在反力支撑与屋盖框架柱之间设置液压千斤顶，并对既有竖向构件进行切断，同时设置限位装置和活动双向拉杆，通过PLC同步升降控制系统，实施整体同步顶升，顶升到位后，用临时钢垫块支撑竖向构件，并对竖向构件进行接高，待接高部分的混凝土达到设计强度后，拆除临时支撑，从而增高房屋屋高，具体包括以下步骤：

步骤一：作业平台搭设，沿着框架柱四周搭设钢管脚手架，脚手架立杆间距取1000×1000㎜，步距1200～1500㎜，四周挂设安全网；

步骤二：竖向构件加固施工；

步骤三：反力支撑安装，包括反力支撑设计和反力支撑施工；

步骤四：顶升设备安装、加载保压；

步骤五：竖向及水平构件分离；

步骤六：设置限位装置，为避免由于千斤顶安装的垂直误差及顶升过程中其它不利因素的影响，需设置平面限位装置，限制纵横向可能发生的位移，限位支架应有足够的强度，并应在限位方向有足够的刚度，具体采用柱抱箍、柱滑轨和双向斜拉索作为稳定与限位体系；

步骤七：整体同步顶升；

步骤八：就位连接，连接应按设计要求施工，钢筋焊接时要特别注意连接部位的降温处理和焊接质量，当钢筋的焊接接头不能错开时应加大焊接长度，焊接长度增加50%；就位部分空隙最好采用无收缩灌浆料或自密实混凝土填充，以确保填充密实；

步骤九：拆除反力支撑、顶升系统及作业平台，待就位连接混凝土强度达到100%设计强度后，就可以拆除反力支撑、顶升系统及作业平台。

2.根据权利要求1所述的整体屋盖同步顶升方法，其特征在于：所述步骤二中竖向构件加固施工工艺流程依次包括：柱面凿毛、植筋、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑、养护、模板拆除。

3.根据权利要求2所述的整体屋盖同步顶升方法，其特征在于：所述混凝土浇筑过程中，新混凝土浇筑前必须浇水湿透旧混凝土界面，防止后期收缩开裂。

4.根据权利要求1所述的整体屋盖同步顶升方法，其特征在于：所述步骤三中反力支撑施工流程依次包括：种植锚栓、三角钢挑架安装和支撑钢管安装。

5.根据权利要求4所述的整体屋盖同步顶升方法，其特征在于：在种植锚栓中锚栓的钻孔直径、钻孔深度均应符合设计和规范要求，锚栓植入后，在胶水固化期间不得动摇锚栓。

6.根据权利要求5所述的整体屋盖同步顶升方法，其特征在于：所述三角钢挑架安装过程中预先把支座连接板通过螺母固定在混凝土柱上，然后通过手拉葫芦吊装H型钢，把H型钢焊接于支座连接板上，焊缝质量等级二级，混凝土面与支座连接板之间空隙灌注环氧树脂结构胶，以加强钢挑架的抗滑能力。

7.根据权利要求6所述的整体屋盖同步顶升方法，其特征在于：所述支撑钢管安装时，其钢支撑底端必须水平，固定螺栓位置必须准确，确保支撑的垂直度；在安装过程中随时注意纠正垂直度偏差，垂直度控制在H/100以内；钢支撑之间焊接型钢形成横档，以确保钢支撑的整体稳定性，其焊缝厚度不小于4mm。

8.根据权利要求1所述的整体屋盖同步顶升方法，其特征在于：所述步骤四中顶升设备选用液压千斤顶。

9.根据权利要求8所述的整体屋盖同步顶升方法，其特征在于：所述液压千斤顶均配有液压锁。

10.根据权利要求9所述的整体屋盖同步顶升方法，其特征在于：所述液压千斤顶底座安装在屋盖框架柱上，且垫有钢垫板。