目前滑移技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域還屬于新技術(shù),而隨著國(guó)內(nèi)大跨度結(jié)構(gòu)(如站房、機(jī)場(chǎng)、大型展館等)的日益增多,該項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越多,可以分為直線滑、曲線滑、水平滑、坡度滑等形式,其中直線平面滑移應(yīng)用比較多。該技術(shù)應(yīng)用于工程具有投入低、速度快、精度高、適用廣泛、延伸長(zhǎng)度大,自動(dòng)化程度高等特點(diǎn),解決了場(chǎng)地狹窄、半徑過(guò)小、立體遮擋多不適用傳統(tǒng)吊車直接吊裝的問(wèn)題,滿足了現(xiàn)代化的要求。而且可以帶來(lái)非常好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
為滿足以上條件的要求,對(duì)本課題研究是很有必要。
研究的目的與總體思路
1.研究目的與內(nèi)容
大跨度高空鋼結(jié)構(gòu)滑移作為一種高效、便捷、精確的安裝方式登上了現(xiàn)代化建設(shè)的舞臺(tái),并在越來(lái)越多的項(xiàng)目上得到了極高保證率的成功?;其摻Y(jié)構(gòu)網(wǎng)殼屋面是由雙向正交的平面鋼管組成的空間桁架體系。構(gòu)件在安裝過(guò)程中,由于空間體系尚未形成,原雙向受力,在安裝過(guò)程中為單向受力體系,對(duì)結(jié)構(gòu)的受力體系有所改變,因此需保證施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與撓度在許可的范圍內(nèi)。構(gòu)件吊裝非常復(fù)雜,由于大拱桁架長(zhǎng)度長(zhǎng)、吊裝分段重量重,吊裝階段桁架平面外剛度非常差,吊裝極易產(chǎn)生變形,另外吊裝高度受很多情況限制,吊裝難度極大,吊裝方案的優(yōu)劣直接影響到工程質(zhì)量、工期和安全。因此選擇經(jīng)濟(jì)可靠、快速并有可操作性的吊裝方案,選擇合適的吊裝機(jī)械,確定合理的吊裝順序,就顯得尤為重要。
2.研究?jī)?nèi)容
(1)大跨度高空鋼結(jié)構(gòu)安裝施工設(shè)計(jì)、技術(shù)研究;
(2)大跨度高空鋼結(jié)構(gòu)滑移臨時(shí)軌道設(shè)計(jì)研究;
(3)既有線運(yùn)營(yíng)情況下,大跨度高空鋼結(jié)構(gòu)滑移方案的研究;
(4)大跨度高空鋼結(jié)構(gòu)整體累積滑移位移、應(yīng)力變化監(jiān)測(cè)技術(shù)及誤差糾偏措施研究;
(5)大跨度高空單元未完網(wǎng)殼體系受力變形控制技術(shù)及卸載技術(shù)研究;
(6)大型鋼桁架整榀吊裝技術(shù)研究;
(7)滑移臨時(shí)措施拆除及整體卸載、落位方式的研究。
施工方案與可行性
1.施工方案
(1)方案一
根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)條件,候車廳屋蓋采用分段吊裝后整體累積滑移的方法進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝,利用5軸和8軸混凝土柱作為支撐柱,設(shè)置二條平行通長(zhǎng)的滑移軌道,1區(qū)(A-H軸)候車廳屋蓋在(A-C)軸線端搭設(shè)拼接平臺(tái),大拱桁架分為三個(gè)分段在拼接平臺(tái)上對(duì)接,并安裝好桁架間單層網(wǎng)殼分段,然后2榀桁架與網(wǎng)殼作個(gè)整個(gè)滑移單元,由西向東滑移至下一軸線。2、3區(qū)(F-P軸)候車廳屋蓋則在(S-U軸)搭設(shè)拼接平臺(tái),逐步安裝好大拱桁架、網(wǎng)殼分段后,由東向西滑移相應(yīng)的軸間距后,將拼裝平臺(tái)騰空,進(jìn)行下一單元拼接對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行累積滑移;兩側(cè)網(wǎng)架宜采用分塊直接采用履帶吊進(jìn)行吊裝。
(2)方案二
為了各施工階段能有條不紊的進(jìn)行組織施工和管理,根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及土建施工順序,共分成三個(gè)施工分區(qū),E-A軸為施工1區(qū),P-E軸為施工2區(qū),Q-U軸為施工三區(qū)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)條件,候車廳屋蓋采用分段吊裝后整體累積滑移的方法進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝,利用5軸和8軸混凝土柱作為支撐柱,在柱頂混凝土聯(lián)系梁上設(shè)置二條平行通長(zhǎng)的滑移軌道,2區(qū)(E-P軸)候車廳屋蓋則在(S-U軸)位置設(shè)置拼接平臺(tái),大拱桁架分履帶吊就近吊裝后,吊裝桁架間單層網(wǎng)殼分段,并焊接,然后2榀桁架與網(wǎng)殼作個(gè)整個(gè)滑移單元,由東向西滑移相應(yīng)的軸間距后,將拼裝位置騰空,進(jìn)行下一單元拼接對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行累積滑移;兩側(cè)網(wǎng)架宜采用高空散拼直接采用塔吊進(jìn)行吊裝。1區(qū)和3區(qū)采用分塊直接采用履帶吊進(jìn)行吊裝(A-E軸)。
2.施工可行性分析
(1)方案一
1)采用大型履帶吊進(jìn)行吊裝,因?yàn)橛屑从芯€列車通行及站臺(tái)、線路施工, 大型履帶吊吊裝站位受影響,分段難以吊裝到位;
2)由于站臺(tái)下方有人行通道,履帶吊行走時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)。
(2)方案二
1)采用大型履帶吊配合滑移設(shè)施對(duì)桁架實(shí)行滑移施工,已多次成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的大型重點(diǎn)工程中和類似工程中,技術(shù)成熟、先進(jìn)。
2)履帶吊布置靈活,對(duì)其他施工單位的影響較小。
施工技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)性
1.技術(shù)可行性
(1)方案一
1)采用大型履帶吊進(jìn)行吊裝,因?yàn)橛屑从芯€列車通行及站臺(tái)、線路施工, 大型履帶吊吊裝站位受影響,分段難以吊裝到位;
2)由于站臺(tái)下方有人行通道,履帶吊行走時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)。
(2)方案二
1)采用大型履帶吊配合滑移設(shè)施對(duì)桁架實(shí)行滑移施工,已多次成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的大型重點(diǎn)工程中和類似工程中,技術(shù)成熟、先進(jìn)。
2)履帶吊布置靈活,對(duì)其他施工單位的影響較小。
2.經(jīng)濟(jì)性
(1)方案一
通過(guò)上述投入的設(shè)備,經(jīng)過(guò)初步計(jì)算,需要的施工措施費(fèi)相當(dāng)高,屬于不經(jīng)濟(jì)方案。
(2)方案二
通過(guò)對(duì)上述投入設(shè)備的核算,經(jīng)過(guò)初步計(jì)算,投入的施工措施費(fèi)小于其他施工方法。
工期
(1)方案一
由于大型履帶吊對(duì)鋼結(jié)構(gòu)桁架分很多段,則造成了高空焊接作業(yè)量,降低了施工速度。吊車行走路線較長(zhǎng),250t的吊車行走時(shí)間也比較慢。此外,吊車行走至站臺(tái)面時(shí),還會(huì)影響線路及站臺(tái)施工。
(2)方案二
桁架在滑移過(guò)程中,可以在地面進(jìn)行很多準(zhǔn)備工作,為下次高空組裝提高速度打下基礎(chǔ)。同時(shí),由于吊車行走路線大大降低,在很大程度上提高了施工速率。
(3)方案三
1)桁架高空對(duì)接由于桁架分段較多,高空焊接作業(yè)量大,焊接質(zhì)量難以保證,現(xiàn)場(chǎng)安裝測(cè)量定位較好。
2)增加了大量的高空作業(yè)量,高空安全管理難度較大。
(4)方案四
1)桁架整體吊裝減少高空作業(yè)量,同時(shí)在固定的位置進(jìn)行焊接,焊接質(zhì)量能得到保證;
2)高空作業(yè)量少,施工作業(yè)人員人身安全可以保證。
3)對(duì)滑移過(guò)程的臨時(shí)設(shè)施進(jìn)行各種工況進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬分析,通過(guò)有效的措施,安全能得到保證。
(作者單位:中鐵航空港建設(shè)集團(tuán)北京有限公司)