CN110206155B - 一种底部加节液压顶升系统及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢结构建筑领域，具体涉及一种底部加节液压顶升系统及施工方法，由顶升反力架、抗倾覆稳定架、顶升架标准节及顶部平台组成顶升系统。顶升过程中随着顶升高度不断增加，整个顶升系统的抗倾覆稳定性随之降低，通过设置抗倾覆稳定架使顶升系统在顶升过程中始终保持竖向平动自由度释放，其余方向平动及转动自由度约束，提高了整个顶升系统的抗倾覆稳定性，而顶升横梁通过销轴连接方式与顶升架标准节相连，提高了顶升施工效率。
Description
技术领域
本发明属于钢结构建筑领域，具体涉及一种底部加节液压顶升系统及施工方法。
背景技术
目前对于大型空间钢结构屋盖的施工主要包含散件安装法、分块吊装法、累计滑移法、整体/分块累积提升法以及顶升法，其中顶升法作为一种快速高效的施工方法常用于施工高度不大（15m～20m）的大型空间钢结构屋盖施工。
然而，现有常规的顶升方式分两类：一类为采用临时组装的顶升架与千斤顶组合，加节方式为底部加节，另一类为采用条形垫块与方形垫块与千斤顶组合，通过顶部不断增加钢垫块的数量达到顶升目的。
第一类顶升法主要的缺点：由于是采用底部加节方式，液压千斤顶放置在顶升架底部，随着顶升高度不断增大，顶升架在顶升过程中的抗倾覆稳定性也随之急剧下降；第二类顶升法的主要缺点：由于是采用顶部不断增加钢垫块的方式达到顶升目的，钢垫块之间缺乏稳定的联系，随着顶升高度不断增大，同样会大大降低其顶升系统的稳定性，同时在每次增加垫块的过程中需要通过人工移动千斤顶，大大降低的施工效率。
本发明针对底部加节顶升方式的缺陷做出改良，在利用底部加节高效率的优点下，解决了顶升过程的抗倾覆性不足等关键性问题。
发明内容
针对以上不足，本发明提供一种底部加节液压顶升系统及施工方法，在顶升系统底部设置抗倾覆稳定架，规避了传统底部加节顶升的抗倾覆性较弱的风险，同时顶升架采用模块化标准节组装而成，大大提高了安装效率。
为实现上述目的，本发明具体提供的技术方案为：一种顶部加节液压顶升快速施工系统，其特征在于，包括顶升反力架（1个）、顶升架标准节（若干）、抗倾覆稳定架（1个）、液压千斤顶（1台）、顶部支托井字平台（1个）。
顶升架标准节采用矩形截面形式，长边方向成品平面桁架，桁架上弦采用箱型截面，其余杆件采用圆管截面。短边方向弦杆与腹杆均采用等边角钢，角钢与长边方向成品平面桁架面外L形连接板采用普通螺栓连接。标准节之间通过立杆端头设置的法兰盘实现法兰连接。
顶升反力架由底部井字梁、液压千斤顶及顶升横梁组成；抗倾覆稳定架由立杆和高度方向两道水平联系杆组成，杆件均采用圆管截面；顶升横梁采用两根箱形截面梁，顶升横梁通过开洞，始终套箍在抗倾覆稳定架立杆上，顶升横梁上、下行范围为两道水平联系杆之间高度范围， 在顶升过程中始终保持竖向平动自由度释放，其余方向平动及转动自由度约束。顶升横梁与顶升架标准节之间通过活动销轴连接。顶升过程中千斤顶顶升完成一个行程（标准节高度）后，在顶升架底部快速安装标准节。拔出顶升横梁与标准节之间的销轴，千斤顶回缸，顶升横梁下降至下一标准节销轴连接处并重新插入销轴，完成一个顶升流程，一种底部加节液压顶升快速施工方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤一：搭设顶升反力架并将底部井字梁采用措施固定在地面/楼面，顶升横梁与千斤顶活塞杆固定，并穿过抗倾覆稳定架立杆，将液压千斤顶固定在底部井字梁上；
步骤二：搭设首节标准节，安装顶升横梁与标准节间的销轴；
步骤三：搭设上一标准节，并在此标准节上搭设顶部支托井字平台；
步骤四：液压千斤顶活塞开始上行，将标准节顶升上行5cm高度，锁定油缸，8小时后检查被顶升结构及顶升架下部平台基础是否发现异常。如有异常变化必须相应处理，方可继续施工；
步骤五：开始顶升，完成一个标准节高度行程；
步骤六：顶升架底部部快速搭设下一个标准节，标准节搭设完毕后，千斤顶活塞回缸5cm，顶升架标准节回坐在地面/楼面上，完成屋盖自重从液压千斤顶到顶升架的转移；
步骤七：拔出顶升横梁与标准节间的活动连接销轴，千斤顶活塞回缸至顶升横梁端头销轴耳板与下一标准节销轴连接耳板对齐，重新插入活动连接销轴，完成一个顶升循环过程；
步骤八：重复步骤五~九，将结构顶升至设计标高，补杆，卸载。
本发明有益效果：顶升过程中，千斤顶每顶升完成一个行程后，在顶升架底部进行标准节的加节，由于标准节由成品平面桁架和角钢通过螺栓连接，且标准节间通过法兰连接，实现了快速安装。顶升过程中由于抗倾覆稳定架的存在，使得顶升过程中顶升系统整体抗倾覆稳定性大大提高，由传统的抗倾覆较弱的点连接方式转变为现在的抗倾覆较强的抗倾覆稳定架套筒连接方式。
附图说明
图1为顶升施工系统俯视图；
图2为顶升施工系统正视图；
图3为顶升施工系统侧视图；
图4为顶升过程阶段示意图；
图5为顶升反力架及抗倾覆稳定架详图。
具体实施方式
下面将结合附图4、5和实施例，对本发明做进一步详细描述。
在本发明的实施例中，顶升系统由顶升反力架（1、2、5）、抗倾覆稳定架（3）、顶升架标准节（4、6）及顶部支托井字平台（9、10、11）组成。顶升反力架由底部井字梁1、液压千斤顶2及顶升横梁5组成；抗倾覆稳定架3由立杆A和高度方向两道水平联系杆B组成，杆件均采用圆管截面；顶升架标准节（4、6）采用矩形截面形式，由多个标准节采用法兰8连接而成。标准节由两榀成品平面桁架6与桁架间联系角钢4组成，角钢与成品桁架间采用螺栓连接；在顶升架顶部标准节上设置顶部平台（9、10、11），顶部支托井字平台采用叠放形式的井字梁（9、10），井字梁上部设置平台板11，顶升横梁5在顶升过程中始终套箍在抗倾覆稳定架立杆A高度范围内，同时顶升横梁5与顶升架标准节之间通过活动销轴7连接。顶升过程中千斤顶顶升完成一个行程（标准节高度）后，在顶升架底部快速安装标准节（4、6）。拔出顶升横梁与标准节之间的销轴7，千斤顶2回缸，顶升横梁5下降至下一标准节销轴7连接处并重新插入销轴，完成一个顶升流程。
顶升过程中顶升反力架18与地面连接需安全可靠，同时保证在顶升架加节过程中顶升架高度方向始终保持竖直。根据被顶升构件的截面形式选择合理的顶紧措施并保证被顶升构件与顶部支托井字平台间的稳定连接，本实施例中被顶升构件为焊接球，则采用圆管支托与之相连，并采用焊缝连接。
顶升完成一个标准节高度后，进行标准节的加节，千斤顶活塞回缸，此步骤共分为五小步：
第一步，安装两侧成品桁架6，拧紧上下立杆端头的连接法兰8；
第二步，安装成品桁架面外的联系角钢4，拧紧角钢与L型连接板间的普通螺栓；
第三步，千斤顶缓慢收缸至顶升架重新回落至地面，被顶升结构的重力由千斤顶2转移到顶升架标准节上。拔出顶升横梁5与标准节（4、6）间的活动销轴7。
第四步，千斤顶继续收缸，顶升横梁销轴耳板下降至下一标准节销轴连接处，重新插入活动销轴。
第五步，千斤顶重新进行顶升，进入下一次循环
本发明的快速施工系统与施工方法由于采用的是底部加节的方式，标准节之间采用法兰连接，提高的顶升架加节的施工效率；同时通过设置抗倾覆稳定架，大大提高顶升过程中整个系统的抗倾覆稳定性。
以上公开的仅为本发明的实施例，本发明的保护范围不仅局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种底部加节液压顶升施工方法，其特征在于：包括底部加节液压顶升系统，该底部加节液压顶升系统包括顶升反力架（1，2，5），及固定于顶升反力架（1，2，5）上的抗倾覆稳定架（3）、顶升架标准节（4、6）和顶部支托井字平台（9、10、11）；
所述顶升反力架（1，2，5）由底部井字梁（1）、液压千斤顶（2）及顶升横梁（5）组成，液压千斤顶（2）位于底部井字梁（1）上，顶升横梁（5）位于液压千斤顶活塞杆顶部，顶升横梁始终套箍在抗倾覆稳定架立杆上；
所述抗倾覆稳定架（3）由立杆（A）和高度方向两道水平联系杆（B）组成，杆件均采用圆管截面；
顶升架标准节（4、6）采用矩形截面形式，由多个标准节采用法兰（8）连接而成；
标准节由两榀成品平面桁架（6）与桁架间联系角钢（4）组成，角钢与成品桁架间采用螺栓连接；
所述顶部支托井字平台（9、10、11）采用叠放形式的井字梁（9、10），井字梁上部设置平台板（11）；
所述顶升施工方法包括如下步骤，步骤一：搭设顶升反力架（1，2，5）组件并将底部井字梁（1）采用措施固定在地面/楼面，顶升横梁（5）与千斤顶（2）活塞杆固定，并穿过抗倾覆稳定架立杆（A），将液压千斤顶固定在底部井字梁（1）上；
步骤二：搭设首节标准节（4、6），安装顶升横梁与标准节间的销轴（7）；
步骤三：搭设上一标准节，并在此标准节上搭设顶部支托井字平台（9、10、11）；
步骤四：液压千斤顶活塞开始上行，将标准节顶升上行5cm高度，锁定油缸，8小时后检查被顶升结构及顶升架下部平台基础是否发现异常，如有异常变化必须相应处理，方可继续施工；
步骤五：开始顶升，完成一个标准节高度行程；
步骤六：顶升架底部快速搭设下一个标准节，标准节搭设完毕后，千斤顶活塞回缸5cm，顶升架标准节回坐在地面/楼面上，完成屋盖自重从液压千斤顶到顶升架的转移；
步骤七：拔出顶升横梁与标准节间的活动连接销轴，千斤顶活塞回缸至顶升横梁端头销轴耳板与下一标准节销轴连接耳板对齐，重新插入活动连接销轴，完成一个顶升循环过程；
步骤八：重复步骤五~九，将结构顶升至设计标高，补杆，卸载。
2.根据权利要求1所述的一种底部加节液压顶升施工方法，其特征在于：顶升架截面采用矩形截面，长边方向采用成品平面桁架，桁架上弦采用箱型截面，腹杆与下弦采用圆管截面，立杆采用圆管截面，立杆在桁架平面外设置L型连接板，短边方向采用等边角钢（4）与L型连接板通过普通螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的一种底部加节液压顶升施工方法，其特征在于：顶升架标准节的高度不大于液压千斤顶活塞最大行程，一般采用0.5m~0.8m为一个标准节高度。
4.根据权利要求1所述的一种底部加节液压顶升施工方法，其特征在于：抗倾覆稳定架采用框架结构形式，由四根立杆与高度方向的两道水平联系杆组成，杆件均采用圆管截面形式，稳定架与底部井字梁采用焊缝连接，两道水平联系杆间高度不小于液压千斤顶单次行程高度。
5.根据权利要求1所述的一种底部加节液压顶升施工方法，其特征在于：顶升横梁采用两根箱形截面梁，顶升横梁通过开洞，始终套箍在抗倾覆稳定架立杆上，顶升横梁上、下行范围为两道水平联系杆之间高度范围，在顶升过程中始终保持竖向平动自由度释放，其余方向平动及转动自由度约束。
6.根据权利要求1所述一种底部加节液压顶升施工方法，其特征在于：顶升横梁与顶升架标准节采用活动销轴（7）形式进行连接，顶升横梁端头设置销轴单耳板，顶升架标准节中的成品桁架上弦杆内侧设置销轴双耳板。
7.根据权利要求1所述一种底部加节液压顶升施工方法，其特征在于：步骤一中顶升反力架底部与地面间连接需保证其高度方向竖直，同时顶升架各标准节之间的法兰（8）连接需按要求安装完成，标准节中成品桁架间的角钢（4）连接螺栓需拧紧固定。
8.根据权利要求1所述一种底部加节液压顶升施工方法，其特征在于：步骤四中应根据被顶升构件的形式选择相应的顶紧措施并保证被顶升构件与支托平台间的稳定连接。
9.根据权利要求1所述一种底部加节液压顶升施工方法，其特征在于：步骤四中需进行一个行程高度的预顶升，并静置8个小时以确保整个顶升系统的稳定性是可靠的。
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