唐福生

（福建省二建建設集團有限公司， 福建 福州 350000）

0 引言

改革開放以來，為了滿足人們居住、娛樂的需求，我國的高層建筑越來越多，對施工技術的要求也越來越高，高層建筑的鋼結構體積大、質量重，施工需要的高空作業(yè)多、精度要求高，在這樣的背景條件下，集群千斤頂液壓整體提升技術應運而生，簡稱整體提升技術。采用整體提升技術施工時，先在地面上拼裝好結構，然后把液壓千斤頂固定在兩端結構上，用鋼絞線穿入千斤頂，最后使用計算機控制液壓千斤頂整體同步提升安裝鋼結構。相比傳統(tǒng)的卷揚機鋼絲繩滑輪組起重技術，整體提升技術在各方面的性能都更加優(yōu)越，例如在地面拼裝大型構建，不僅大大減少了高空作業(yè)量，降低施工人員的作業(yè)風險，同時不需要支撐架和大型設備，降低工程成本又提高了作業(yè)效率等等。本文將結合實際施工案例來介紹整體提升技術在大跨度鋼桁架施工中的應用。

1 工程概況

某市的綜合展覽中心共五層，建筑高度總高23米，整體結構包含了外框鋼框架和屋面大跨度巨型鋼桁架。屋面大跨度巨型鋼桁架桁架跨度 59m，間距 17m，高度10m，包括南北方向3榀，上弦桿標高為23m，總重量達1750t。屋面大跨度巨型鋼桁架使用抗震球形鋼支座支承在周邊鋼框架柱上。

2 施工要點

該工程采用整體提升進行施工，施工要點主要包含以下幾個方面：

1.屋面的巨型鋼桁架高度高，跨度大，在地面拼裝時要采取合理的拼裝順序及方法，并且考慮預起拱。

2.拼裝時采用全焊接連接，焊接操作應遵照操作規(guī)范，避免出現(xiàn)焊接變形的情況；進行厚板焊接時應做好焊前預熱的準備工作；焊接后注意保溫；準備好防風防雨措施。

3.在進行結構提升之前，應先進行驗算，根據(jù)驗算結果對超應力桿件進行臨時加固，并且做好提升結構及支架的檢查工作。

4.在結構提升過程中，要確保提升路徑上沒有障礙物，并且組織工作人員做好觀測工作，及時匯報提升情況，確保結構提升的同步性。

5.提升作業(yè)結束后應保持設備處于待機狀態(tài)，直至結構焊接并通過檢驗后，再進行設備的拆除。

6.本次工程工期緊任務重，需要在保證施工質量的同時提高施工效率。

3 整體提升技術的優(yōu)勢

相比傳統(tǒng)的卷揚機鋼絲繩滑輪組起重技術，本次施工中采用的整體提升技術具有以下優(yōu)勢：

1.不需要使用大型機械設備，使用的液壓提升設備重量輕體積小，運輸和使用都十分方便。

2.主要的拼裝、焊接及油漆等工作在拼裝胎架上進行，施工效率高，施工質量易于保證。

3.一部分的拼裝工作可以在地面上完成，大幅減少了高空作業(yè)量，降低作業(yè)風險，同時提高了作業(yè)效率，保障了操作人員的安全。

4.整體提升技術體系已經(jīng)發(fā)展成熟，施工風險較小，可以保證施工質量。

5.對輔助設施、設備需求小，施工成本低。

4 關鍵技術點

4.1 設置提升吊點

本次工程中的屋面大跨度巨型鋼桁架桁架由 3榀巨型桁架及連梁組成，提升吊點設置在框架柱頂部的上弦桿（如圖1），因為框架柱頂端支撐著兩端的桁架，連同周圍鋼框架一起組成了一個穩(wěn)定的受力體系。為了平衡提升附加彎矩，還需要在提升吊點設置位置的后方使用臨時斜向拉桿連接下一層框架立柱，讓整個外圍鋼框架共同承擔提升附加彎矩，保證提升過程的平衡性。

圖1 提升吊點設置

4.2 設計提升平臺

本次施工的提升平臺是先組裝巨型桁架上弦桿，加寬上弦桿兩側的部分上翼緣，放置豎向加勁板后就構成了兩個提升臨時牛腿。然后使用鋼板加固上弦桿內部對應位置，在臨時牛腿上安裝好液壓提升器，并且在牛腿翼緣開孔穿過提升專用鋼絞線。

4.3 設置提升下吊點

下吊點設置在下弦桿上，臨時牛腿的位置上對應上吊點中心線，設置方法與上吊點相同，臨時牛腿結構下表面還需要安裝專用地錨結構。為了便于傳遞垂直提升反力，液壓提升器和地錨之間用鋼絞線連接并且錨固兩端。

4.4 施工流程

本次屋面施工需要將鋼結構提升19m的高度，預計在提升過程中需要在空中停留3次，具體施工步驟如下：

1.在設計安裝位置正下方的地面上布置拼裝胎架，在胎架上將要提升的結構拼裝成整體；并且安裝好液壓同步提升系統(tǒng)設備和提升專用平臺；

2.在上弦桿和下弦桿上分別設置好上、下吊點及相應的提升平臺，做好局部加固處理；

3.進行試提升并觀測12小時，預加載液壓提升系統(tǒng)，然后將屋面鋼結構單元的整體提升200mm，進行第一次的空中停留；

4.試提升測試中沒有出現(xiàn)問題的情況下，將屋面鋼結構單元的整體提升1.5m，進行第二次的空中停留，安裝輔助設備；

5.將屋面鋼結構單元提升至設計標高附近，調整好結構姿態(tài)，進行第三次空中停留，開始進行各層弦桿的對接口調整，調整好后進行焊接；

6.將兩端的斜腹桿后裝段安裝好；

7.做好補缺檢查，卸載提升系統(tǒng)，拆除臨時加固桿件；

4.5 分級加載

在進行第一次試提升時，為了進行系統(tǒng)設備的準確觀測，保證提升過程的安全，各吊點提升器伸缸壓力應緩慢分級增加，最初加壓為所需壓力的40%， 60%，80%，90%，每一步分級加載時都要暫停并仔細檢查上下吊點及提升平臺，以及整體結構的穩(wěn)定性，確認沒有問題才可加到100%。[1]

當提升單元試提升時出現(xiàn)各點不同時離地的情況，應反復試驗找出原因，確保各點同步。

4.6 液壓提升系統(tǒng)配置

液壓同步提升承重系統(tǒng)主要由液壓提升器、提升地錨和專用鋼絞線組成。[2]本工程中，鋼桁架模擬提升工況計算得出各吊點提升反力最大約為 380噸，最小約 310噸。根據(jù)以往提升經(jīng)驗及桁架受力特性計算，本次施工需要在每榀桁架每端均配置2臺YS-SJ-400規(guī)格的液壓提升器，共12臺；以及南北兩面各配置2臺YS-PP-60型液壓泵源系統(tǒng)，共4臺。

4.7 計算機同步控制

為了使用計算機系統(tǒng)控制提升過程的同步性，需要將位移同步傳感器設置在每個提升吊點處，計算機系統(tǒng)通過傳感器發(fā)出的信號來識別各點位置，并計算位移差值。在提升過程中，要將各個吊點處的液壓提升器并聯(lián)，確保提升時同壓同速，提供提升過程的同步性。

5 結語

液壓整體提升技術有效的解決了大跨度鋼桁架施工中鋼桁架高度高、跨度大、質量重等問題，不僅控制了施工成本，還比預定工期提前20天完成施工，為此類大跨度桁架屋蓋結構的施工提供了一定的參考。