CN110344501A - 一种钢结构连廊整体提升的施工方法 - Google Patents

一种钢结构连廊整体提升的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种钢结构连廊整体提升的施工方法，施用于楼房建筑的连廊建设中的钢结构连廊提升过程，简述为如下步骤，包括：拼装悬挑结构、设置提升平台、安装液压同步提升设备、临时吊具、地锚与钢绞线、调试并检查、计算机系统计算分析工况并进行调控、安装杆件并拆除设备，在地下拼接完成，无需搭建高空施工平台并进行高空拼接，缩减了工作量，减少了时间及材料的耗费，减少了一次施工工序，降低了施工风险率与误差率，还解决了高空调试检查受限等问题；其次，本发明方法结合了有限元软件对钢结构连廊进行模型分析、受力分离，通过仪器监测系统定位的应用，确保了高空合龙的顺利进行，安全性大幅度提升，具备极大的应用前景。

Description

一种钢结构连廊整体提升的施工方法
技术领域
本发明涉及建筑钢结构安装施工技术领域，具体涉及一种钢结构连廊整体提升的施工方法。
背景技术
针对在高层建筑中起到连接作用空中钢结构连廊，不仅施工环境越来越复杂，而且钢结构构造也越来越复杂：形状不规则或需分批次多次提升，分批次多次提升后空中作业困难，合适的提升的方法必须全方位考虑，兼顾施工、成本与安全。
连廊是复杂高层建筑结构体系中的一种，他是一个连接体，垂直于建筑物横向布置，连廊在地面拼装，整体提升时，由于自重较大，难以控制，原本就存在吊装施工难度大、提升与安装要求高的问题。目前，连廊的提升作业还是基于多次提升后拼接的作业方式。这种拼接方式存在诸多问题，问题一：分次提升钢连廊施工难度主要在于提升后的拼接，由于是高空作业，需要搭建施工平台进行一系列操作，加大了工作量，消耗过多时间、材料，增加了施工成本；问题二：分次提升后拼接，最后在进行安装，相较于拼接后提升，后进行安装增加了一次施工工序，多一次施工工序，增加了施工风险与误差率；问题三：高空调试检查受限，无法提起一定高度进行稳定性测试。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢结构连廊整体提升的施工方法，针对传统的钢连廊提升存在的一系列问题，解决了目前钢连廊提升施工工作量大、成本高、高空调试检查受限的问题，还降低了施工风险率与误差率。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种钢结构连廊整体提升的施工方法，施用于楼房建筑的连廊建设中的钢结构连廊提升过程，其特征在于，包括如下步骤：
S1、拼装悬挑结构，所述悬挑结构在其安装位置的投影面正下方地面上拼装，所述悬挑结构之间用临时杆件连接，形成整体提升单元；
S2、在连廊增设处标高，在所述标高处设置提升平台，所述提升平台设置不少于4组；
S3、安装液压同步提升设备，所述液压同步提升设备安装于所述提升平台上，每组不少于1台，所述液压同步提升设备包括液压泵源系统、提升器、传感器，安装提升下吊点临时吊具、地锚与钢绞线；
S4、调试所述液压同步提升设备，将所述悬挑结构提升150mm，检查钢结构连廊提升单元并检查所有临时措施；
S5、提升至接近所述标高处暂停提升，测量所述悬挑结构各点实际尺寸，与设计值核对并处理后，降低提升速度，继续提升所述悬挑结构接近设计位置，各提升吊点通过计算机系统的“微调、点动”功能，利用有限元软件对钢结构连廊进行模型分析，计算受力情况，进行风险分析，使各提升吊点均达到设计位置，满足对接要求并对接；
S6、安装后装杆件，拆除所述临时杆件、液压同步提升设备与提升平台。
优选的，所述步骤S3中，在提升连廊上弦杆件与所述提升平台上安装所述下吊点临时吊具；所述提升下吊点临时吊具设于所述悬挑结构上并与所述钢绞线连接，所述钢绞线上端与所述提升平台连接，下端通过所述地锚连接固定。
优选的，每个所述提升器上安装1个行程传感器测量提升器行程；在每个所述提升器的上下锚具提升器上各安装1套锚具传感器监测锚具状态；在所述提升器的提升吊点部位安装压力传感器，所述压力传感器安装在所述提升器的大腔侧，用来测量提升点的提升压力；将所述行程传感器、锚具传感器、压力传感器汇总到智能节点或接线盒，智能节点拨号与油路相对应，再连入泵站控制系统中整体联调。
优选的，所述钢绞线连接的过程中，用泵站1MPa整体预紧所述钢绞线，打开上锚，对单根松驰弧度过大的所述钢绞线用开口单孔锚和锚片锁死，用泵站1MPa打开上锚点动伸缸单根预紧所述钢绞线，根据预紧情况，将个别所述钢绞线再次单根预紧，用泵站2MPa重新整体预紧所述钢绞线，确保每根钢绞线受力均匀。
优选的，所述地锚的安装过程中，用扳手将所述地锚的盖板螺丝拧松，要求所述盖板螺丝不许脱落，用铁丝将所述地锚捆住，根据疏导板的位置将所述钢绞线逐根通过地锚钢绞线过孔穿入所述地锚的相应位置，所述钢绞线穿出所述地锚不少于10cm。
优选的，所述步骤S4中，调试所述液压同步提升设备包括如下内容及工序：
工序(1)：根据初始化文件设定提升器、泵站、同步点参数；
工序(2)：提升器泵站通讯线恢复；
工序(3)：提升泵站送电源；
工序(4)：智能节点信号接收检查；
工序(5)：主控制器、计算机通讯状态检查；
工序(6)：检查液压提升器上下锚具是否处在紧状态；
工序(7)：检查锚具泵压力，将压力调配至适应工况的大小；
工序(8)：启动泵站主泵；
工序(9)：给下锚紧动作，检查所有提升器下锚是否是紧状态；
工序(10)：给缩缸动作，缩20mm，给上锚松动作，检查所有提升器上锚是否松，降低主泵压力；
工序(11)：所有提升器空载升缸两个行程，检查截止阀动作是否有效,并进行行程数据标定；
工序(12)：调试完成，做安全动作。
优选的，所述泵站采用模块化设计，单台所述泵站可驱动4台提升器，并可对任意提升器进行单独或集中控制；所述泵站采用双泵机设计，在一个泵失效的情况下进行单独提升作业。
优选的，集群的所述液压提升器中任意提升速度和行程位移设定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准，在计算机的控制下，其余所述液压提升器分别以各自的位移量来跟踪对比，根据两点间位移量之差进行动态调整，保证各吊点在提升过程中始终保持同步。
本技术方案具有以下有益效果：
(1)在地下拼接完成，无需搭建高空施工平台并进行高空拼接，缩减了工作量，减少了时间及材料的耗费，有利于缩减工期；地下拼接与高空拼接相比，减少了一次施工工序，降低了施工风险率与误差率。
(2)本发明方法结合了有限元软件对钢结构连廊进行模型分析、受力分离，为现场施工提供了技术支持，通过仪器监测系统定位的应用，确保了高空合龙的顺利进行，仪器监测与施工精确控制是现有技术所不曾使用的，安全性大幅度提升，具备极大的应用前景。
(3)本发明方法还解决了高空调试检查受限等问题，在实际应用中基本克服了现有技术钢连廊提升在施工安全、工作量、成本、施工难度的所有问题。
附图说明
图1为本发明钢结构连廊整体提升的施工方法的实际应用示意图；
图2为本发明钢结构连廊整体提升的施工方法的悬挑结构提升效果图；
图3为本发明钢结构连廊整体提升的施工方法的连廊对接示意图；
图中：1、悬挑结构，2、临时杆件，3、提升平台，4、液压同步提升设备，5、标高，6、下吊点临时吊具，7、钢绞线，8、地锚，9、支撑，10、后装段，11、后装杆件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种结构连廊整体提升的施工方法，施用于楼房建筑的连廊建设中的钢结构连廊提升过程，本发明的施工方法不使用传统的分次提升后安装的方式，而是在地面进行拼接，拼接后提升至连廊安装处的方式。现有技术为分次提升，由于是高空作业，需要搭建施工平台，且分次提升后高空组装再进行安装比本发明多一项工序，从材料、工期、成本上来说均不具备优势，安全性同样得不到保障。
本发明一种结构连廊整体提升的施工方法，具体包括如下步骤：
S1、拼装悬挑结构1，所述悬挑结构1在其安装位置的投影面正下方地面上拼装，所述悬挑结构1之间用临时杆件2连接，形成整体提升单元；
S2、在连廊增设处标高5，在所述标高5处设置提升平台3，所述提升平台3设置不少于4组；
S3、安装液压同步提升设备4，所述液压同步提升设备4安装于所述提升平台3上，每组不少于1台，所述液压同步提升设备4包括液压泵源系统、提升器、传感器，安装下吊点临时吊具6、地锚8与钢绞线7；
S4、调试所述液压同步提升设备4，将所述悬挑结构1提升150mm，检查钢结构连廊提升单元并检查所有临时措施；
S5、提升至接近所述标高5处暂停提升，测量所述悬挑结构1各点实际尺寸，与设计值核对并处理后，降低提升速度，继续提升所述悬挑结构1接近设计位置，各提升吊点通过计算机系统的“微调、点动”功能，利用有限元软件对钢结构连廊进行模型分析，计算受力情况，进行风险分析，使各提升吊点均达到设计位置，满足对接要求并对接；
S6、安装后装杆件11，拆除所述临时杆件2、液压同步提升设备4与提升平台3。
参阅附图1并结合图2与图3，在步骤S1中，悬挑结构1在其安装位置的正下方进行拼接，方便后期提升设备进行垂直提升，安装方便，在拼接过程中，悬挑结构1下设置支撑9,并设置包括临时杆件2在内的一系列固定装置，确保在吊装与高空安装时有足够强度。
步骤S2中，在连廊增设处标高5，所述标高5即为悬挑结构1需要提升的高度，此数据为固定数据，后期需输入至液压提升控制系统中及计算机系统中，有利于悬挑结构1提升的控制过程；在标高5处设置提升平台3，提升平台3的作用是放置液压同步提升设备4，还可以使工作人员在此平台作业，提升平台3的数量根据需要设定，悬挑结构1的外形与重量需要考虑在内，优选情况下设置不少于4个提升平台3。
步骤S3中，在每一个提升平台3上安装不少于一台液压同步提升设备4，优选为一台；每台液压同步提升设备4包括液压泵源系统、提升器与传感器，每个所述提升器上安装1个行程传感器测量提升器行程，在每个所述提升器的上下锚具提升器上各安装1套锚具传感器监测锚具状态；每个提升吊点的所述提升器中安装压力传感器，所述压力传感器安装在所述提升器的大腔侧，用来测量提升点的提升压力；将所述行程传感器、锚具传感器、压力传感器汇总到智能节点或接线盒，智能节点拨号与油路相对应，再连入泵站控制系统中整体联调。
步骤S3还进行下吊点临时吊具6、地锚8与钢绞线7的安装，在提升连廊上弦杆件与提升平台上选择合适的下吊点并安装下吊点临时吊具6，下吊点的选择应与液压同步提升设备4数目相同，在选择过程中应进行受力分析，确保吊装安全性；下吊点临时吊具6设于所述悬挑结构1上并与所述钢绞线7连接，所述钢绞线7上端与所述提升平台3连接，下端通过所述地锚8连接固定。
钢绞线7连接的过程中，用泵站1MPa整体预紧钢绞线，打开上锚，对单根松驰弧度过大的钢绞线7用开口单孔锚和锚片锁死，用泵站1MPa打开上锚点动伸缸单根预紧钢绞线7，根据预紧情况，将个别钢绞线7再次单根预紧，用泵站2MPa重新整体预紧钢绞线7，确保每根钢绞线7受力均匀。
地锚8的安装过程中，用扳手将所述地锚8的盖板螺丝拧松，要求所述盖板螺丝不许脱落，用铁丝将所述地锚8捆住，根据疏导板的位置将钢绞线7逐根通过地锚钢绞线过孔穿入地锚8的相应位置，钢绞线7穿出所述地锚8不少于10cm。
关于泵站油路的安装同样在此步骤中，由于是常规技术，再次不再赘述，应遵循确保泵站提供的东西保证足够的提升速度、提高泵站的利用效率的原则。
步骤S4主要为调试与检查步骤，为确保整个工程的安全性，调试所述液压同步提升设备4包括如下内容及工序：
工序(1)：根据初始化文件设定提升器、泵站、同步点参数；
工序(2)：提升器泵站通讯线恢复；
工序(3)：提升泵站送电源；
工序(4)：智能节点信号接收检查；
工序(5)：主控制器、计算机通讯状态检查；
工序(6)：检查液压提升器上下锚具是否处在紧状态；
工序(7)：检查锚具泵压力，将压力调配至适应工况的大小；
工序(8)：启动泵站主泵；
工序(9)：给下锚紧动作，检查所有提升器下锚是否是紧状态；
工序(10)：给缩缸动作，缩20mm，给上锚松动作，检查所有提升器上锚是否松，降低主泵压力；
工序(11)：所有提升器空载升缸两个行程，检查截止阀动作是否有效,并进行行程数据标定；
工序(12)：调试完成，做安全动作。
施工中应注意，液压同步提升4设备采取分级加载的方法进行预加载，即以设计提升力的20％、40％、60％、70％、80％、90％、95％、100％的顺序依次加载，直至悬挑结构1脱离拼装胎架并提升一定高度(150～200mm)，空中停留，单点调整各个提升吊点的标高5，使得悬挑结构1处于水平状态，观测4-12小时；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：上吊点、下吊点结构、临时杆件2以及悬挑结构1主体等加载前后的变形情况，以及临时支撑结构的稳定性等情况，一切正常情况下，继续下一步分级加载。在调试的同时检查悬挑结构1整体提升单元并检查所有临时措施。
进一步地，泵站采用模块化设计，单台所述泵站可驱动4台提升器，并可对任意提升器进行单独或集中控制；所述泵站采用双泵机设计，在一个泵失效的情况下进行单独提升作业。
在步骤S5中，提升至接近所述标高5处暂停提升，此时工程的状态如图2所示，本发明的钢结构连廊整体提升的施工方法与现有技术相比的进步之处在于本发明结合计算机系统进行分析，测量所述悬挑结构1各点实际尺寸，与设计值核对并处理后，降低提升速度，继续提升所述悬挑结构1接近设计位置，各提升吊点通过计算机系统的“微调、点动”功能，利用有限元软件对钢结构连廊进行模型分析，计算受力情况，进行风险分析，使各提升吊点均达到设计位置，满足对接要求并对接，通过最科学的方式完成对接。
步骤S6为最后的安装过程与拆设备过程，参阅图3，在后装段10安装后装杆件11，后装段10即为施工区段，将悬挑结构1安装于连廊需安装处，施工完成拆除临时杆件2、液压同步提升设备4与提升平台3。
值得说明的是，本发明的钢结构连廊整体提升的施工方法在提升过程中，在控制上同样有极大的优势，集群的所述液压提升器中任意提升速度和行程位移设定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准，在计算机的控制下，其余所述液压提升器分别以各自的位移量来跟踪对比，根据两点间位移量之差进行动态调整，保证各吊点在提升过程中始终保持同步，整个控制精度得到了保障。
综上，为本发明的一种钢结构连廊整体提升的施工方法。
(1)在地下拼接完成，无需搭建高空施工平台并进行高空拼接，缩减了工作量，减少了时间及材料的耗费，有利于缩减工期；地下拼接与高空拼接相比，减少了一次施工工序，降低了施工风险率与误差率。
(2)本发明方法结合了有限元软件对钢结构连廊进行模型分析、受力分离，为现场施工提供了技术支持，通过仪器监测系统定位的应用，确保了高空合龙的顺利进行，仪器监测与施工精确控制是现有技术所不曾使用的，安全性大幅度提升，具备极大的应用前景。
(3)本发明方法还解决了高空调试检查受限等问题，在实际应用中基本克服了现有技术钢连廊提升在施工安全、工作量、成本、施工难度的所有问题。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种钢结构连廊整体提升的施工方法，施用于楼房建筑的连廊建设中的钢结构连廊提升过程，其特征在于，包括如下步骤：
S1、拼装悬挑结构，所述悬挑结构在其安装位置的投影面正下方地面上拼装，所述悬挑结构之间用临时杆件连接，形成整体提升单元；
S2、在连廊增设处标高，在所述标高处设置提升平台，所述提升平台设置不少于4组；
S3、安装液压同步提升设备，所述液压同步提升设备安装于所述提升平台上，每组不少于1台，所述液压同步提升设备包括液压泵源系统、提升器、传感器，安装下吊点临时吊具、地锚与钢绞线；
S4、调试所述液压同步提升设备，将所述悬挑结构提升150mm，检查悬挑结构整体提升单元并检查所有临时措施；
S5、提升至接近所述标高处暂停提升，测量所述悬挑结构各点实际尺寸，与设计值核对并处理后，降低提升速度，继续提升所述悬挑结构接近设计位置，各提升吊点通过计算机系统的微调与点动功能，利用有限元软件对钢结构连廊进行模型分析，计算受力情况，进行风险分析，使各提升吊点均达到设计位置，满足对接要求并对接；
S6、安装后装杆件，拆除所述临时杆件、所述液压同步提升设备与所述提升平台。
2.根据权利要求1所述的钢结构连廊整体提升的施工方法，其特征在于，所述步骤S3中，每个所述提升器上安装1个行程传感器；在每个所述提升器的上下锚具提升器部位各安装1套锚具传感器；在所述提升器的提升吊点部位安装压力传感器，所述压力传感器安装在所述提升器的大腔侧；将所述行程传感器、锚具传感器、压力传感器汇总到智能节点或接线盒，再连入泵站控制系统中整体联调。
3.根据权利要求1所述的钢结构连廊整体提升的施工方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述下吊点临时吊具设于所述悬挑结构上并与所述钢绞线连接，所述钢绞线上端与所述提升平台连接，下端通过所述地锚连接固定。
4.根据权利要求3所述的钢结构连廊整体提升的施工方法，其特征在于，所述钢绞线连接的过程中，用泵站1MPa整体预紧所述钢绞线，打开上锚，对单根松驰弧度过大的所述钢绞线用开口单孔锚和锚片锁死，用泵站1MPa打开上锚点动伸缸单根预紧所述钢绞线，根据预紧情况，将个别所述钢绞线再次单根预紧，用泵站2MPa重新整体预紧所述钢绞线。
5.根据权利要求3所述的钢结构连廊整体提升的施工方法，其特征在于，所述地锚的安装过程中，用扳手将所述地锚的盖板螺丝拧松，要求所述盖板螺丝不许脱落，用铁丝将所述地锚捆住，根据疏导板的位置将所述钢绞线逐根通过地锚钢绞线过孔穿入所述地锚的相应位置，所述钢绞线穿出所述地锚不少于10cm。
6.根据权利要求1所述的钢结构连廊整体提升的施工方法，其特征在于，所述步骤S4中，调试所述液压同步提升设备包括如下内容及工序：
工序(1)：根据初始化文件设定提升器、泵站、同步点参数；
工序(2)：提升器泵站通讯线恢复；
工序(3)：提升泵站送电源；
工序(4)：智能节点信号接收检查；
工序(5)：主控制器、计算机通讯状态检查；
工序(6)：检查液压提升器上下锚具是否处在紧状态；
工序(7)：检查锚具泵压力，将压力调配至适应工况的大小；
工序(8)：启动泵站主泵；
工序(9)：给下锚紧动作，检查所有提升器下锚是否是紧状态；
工序(10)：给缩缸动作，缩20mm，给上锚松动作，检查所有提升器上锚是否松，降低主泵压力；
工序(11)：所有提升器空载升缸两个行程，检查截止阀动作是否有效,并进行行程数据标定；
工序(12)：调试完成，做安全动作。
7.根据权利要求6所述的钢结构连廊整体提升的施工方法，其特征在于，所述泵站采用模块化设计，单台所述泵站可驱动4台所述提升器，并可对任意所述提升器进行单独或集中控制；所述泵站采用双泵机设计，在一个泵失效的情况下进行单独提升作业。
8.根据权利要求1所述的钢结构连廊整体提升的施工方法，其特征在于，集群的所述提升器中任意提升速度和行程位移设定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准，在计算机的控制下，其余所述提升器分别以各自的位移量来跟踪对比，根据两点间位移量之差进行动态调整，保证各吊点在提升过程中始终保持同步。
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