朱丁

0 引言

結(jié)合當前我國建筑行業(yè)發(fā)展情況來看，大型建筑具有施工周期長、難度大等特點，為建筑工程施工活動的順利開展帶來諸多難度。鋼結(jié)構(gòu)作為大型建筑工程的主流建筑材料，被廣泛應用于各種建筑工程中，但結(jié)合大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工情況來看，在施工過程中存在諸多挑戰(zhàn)，不利于建筑工程質(zhì)量的提升。目前我國學者對于大型鋼結(jié)構(gòu)液壓提升施工技術(shù)的研究不斷深入，劉文超認為，液壓提升技術(shù)的應用能夠有效解決傳統(tǒng)大型吊裝機械無法實現(xiàn)吊裝的問題，進而提升鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量。由此可見，本文對于大型鋼結(jié)構(gòu)液壓提升過程多點豎向同步提升施工技術(shù)進行分析具有重要意義。

1 工程概述

上海市閔行區(qū)莘莊商務區(qū)安納塔拉酒店商業(yè)綜合體項目位于閔行區(qū)莘莊鎮(zhèn)七莘路與秀文路交會處，總建筑面積為350 000m2（包含1 棟酒店地上24 層，2 棟辦公樓地上45 層，1 棟商業(yè)街地上5 層，地下車庫2 層），結(jié)構(gòu)形式為框架核心筒結(jié)構(gòu)，合同額30 億元，合同工期為760 日歷天，合同質(zhì)量要求為合格。本工程2 棟辦公樓之間有一個大型鋼結(jié)構(gòu)觀光走廊，通過采用此工法進行安裝施工，大大節(jié)約了工程成本，縮短了工期，提高了工程質(zhì)量，為工程按時投入使用提供了堅實的保障，也為企業(yè)贏得了贊譽。

2 液壓同步提升技術(shù)

液壓同步提升技術(shù)的基本原理是把穿心式液壓提升器技術(shù)與預應力錨具錨固技術(shù)相結(jié)合，大型構(gòu)件為實現(xiàn)整體同步提升，液壓泵站可以使用計算機進行集中控制。液壓同步提升技術(shù)的執(zhí)行結(jié)構(gòu)是千斤頂，液壓泵站是提供動力的設(shè)備，懸掛承重的單元是鋼絞線，在穿心式液壓提升作用下，自動工作錨可以進行交替的動作，能讓重物的上升與下降穩(wěn)定實現(xiàn)。在施工現(xiàn)場液壓同步提升技術(shù)具有較強的適應性與可靠性，能滿足項目工程實際需求。液壓提升器提供動力服務的為液壓泵源系統(tǒng)，多臺液壓提升器可以在就地控制器的應用下完成控制與調(diào)整，執(zhí)行與操作計算機控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，數(shù)據(jù)可以反饋給計算機控制系統(tǒng)。在液壓控制器工作期間，液壓提升流程可重復執(zhí)行，即可讓重物緩慢上升與下降。

采用液壓同步提升技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)為：取材相對比較方便，屬于現(xiàn)場常用的材料，比如H 型鋼、工字鋼等；施工全過程簡單便捷，極大提升施工質(zhì)量與效率；對場地要求較小，不會受到場地空間影響，主體結(jié)構(gòu)等梁柱體系是整個滑移與液壓提升過程的基礎(chǔ)，且樓板的承載力要求相對較低；施工全過程可自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保施工全過程的安全與高效。本工法適用于狹小空間內(nèi)無法采用汽車吊等大型機械設(shè)備的高位鋼結(jié)構(gòu)連廊安裝施工，也可適用于超過汽車吊吊裝高度范圍的大型鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工。

3 大型鋼結(jié)構(gòu)液壓提升過程多點豎向同步提升施工技術(shù)要點

3.1 地面拼裝

液壓同步提升技術(shù)在施工全過程中，必須嚴格控制地面拼裝工作，保證提升單元拼裝的精準度，為項目工程高質(zhì)量開展奠定基礎(chǔ)。為保證地面拼裝的精準度，在投點與放線過程中可以使用高精度的全站儀與垂準儀測量基準點，必須設(shè)定好，地面拼裝全過程可以使用經(jīng)緯儀與水準儀等儀器進行控制。

在地面對桁架進行拼裝，在每個接口處設(shè)置拼裝臺，為保證拼裝精準度可以采用箱梁和工字梁。在鋼梁上設(shè)置不同厚度的鋼板。拼裝臺是重要場地，超平與放線操作使用高精度的儀器進行，確保支架的穩(wěn)定性，保證在拼裝操作過程中不會發(fā)生變形問題。鋼桁架拼裝過程中弦桿分為上、下兩種，需按照由上至下的方式進行操作。完成兩榀桁架拼裝后要對桁架間的連系桿進行安裝，形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。完成桁架安裝之后，要使用高強螺栓進行固定，然后按照順序進行焊接操作，保證桁架與勁性柱牛腿矢高相同沒有偏差。

3.2 豎向液壓提升平臺制作

液壓平臺為三腿支撐式，對液壓平臺的焊接與固定需使用鋼板環(huán)形抱柱，確保平臺的穩(wěn)定性與安全性。液壓提升平臺的焊接如圖1 所示。H 型鋼兩端采用坡口焊，周圈滿焊，焊工必須持證上崗。在提前制作好的三腿支撐式鋼平臺上安裝液壓提升設(shè)備，將鋼絲繩穿好，油管管路需敷設(shè)好，液壓提升設(shè)備要與液壓提升泵站、液壓提升控制系統(tǒng)相連接，做好設(shè)備及系統(tǒng)的調(diào)試工作。

圖1 液壓提升平臺現(xiàn)場焊接制作

3.3 安裝液壓提升設(shè)備

（1）安裝提升上下吊點。鋼骨柱內(nèi)的型鋼可以通過上吊點加長2m，將懸挑設(shè)置在柱頂并提升牛腿，液壓提升器設(shè)置在牛腿上，在桁架上的上弦桿件上焊接吊具，將其作為下吊點。

（2）導向架制作及安裝。液壓器需完成提升與下降工作，要在頂部預留出鋼絞線，長度一般為5～6m，鋼絞線長度在提升與下降過程中，當超過這個長度時，不僅會影響提升器的鎖定功能，還會讓其打開功能受到影響。在液壓提升系統(tǒng)中導向架的配置十分重要，所以鋼絞線的預留長度必須符合要求，確保液壓提升器在運行期間的穩(wěn)定性與可靠性。

導向架安裝在液壓提升器的上方，導向架導出方向要在方便安裝油管基礎(chǔ)上確定，確保傳感器安裝的有效性，避免影響鋼絞線的自由墜落。合理控制導向架與天錨的距離，一般宜控制在1.5～2m 之間，要與液壓提升器中心適當偏離，偏離范圍宜控制在5～10cm。

（3）安裝專用地錨。為確保液壓提升器的正常工作，可以配置地錨結(jié)構(gòu)，將地錨結(jié)構(gòu)安裝在提升吊點的專用吊具之內(nèi)，安裝過程中要求地錨能與正上方的液壓提升器采用垂直對應同心安裝的方式，同時采用同樣的方式安裝提升吊點結(jié)構(gòu)。

（4）安裝鋼絞線。檢查鋼絞線，確保其沒有銹蝕、折彎等問題，穿鋼絞線采取由上至下穿法；為確保鋼絞線保持適宜的長度，可以使用砂輪切割機切割。鋼絞線兩頭可以使用打磨機打磨成錐形；在提升平臺下側(cè)安裝疏導板，調(diào)整疏導板孔的位置，確保板孔與提升器各錨孔對齊；提升器的安全錨、上錨等無需使用導管進行檢查；單根鋼絞線偏轉(zhuǎn)角度需＜1.5°。

3.4 結(jié)構(gòu)正式提升

（1）豎向液壓提升及就位。在提升試驗完成后需靜置12h以上，對各項數(shù)據(jù)是否正常進行觀察與監(jiān)測。當正常時可以進行正式提升。在提升試驗期間，會消耗大量時間，所以要由專人負責此項工作。

（2）提升過程控制。為保證結(jié)構(gòu)單元及結(jié)構(gòu)提升過程的穩(wěn)定性與安全性，結(jié)合本項目實際情況做好同步提升和卸載落位控制工作，采用的方法為“吊點油壓均衡，結(jié)構(gòu)姿態(tài)調(diào)整，位移同步控制，分級卸載就位”。

（3）提升分級加載。提升試驗之后，可以得到各項數(shù)據(jù)，確保整個提升過程符合相關(guān)要求與標準，保證提升工作的安全進行。鋼結(jié)構(gòu)單元可以按照計算機仿真計算的各提升吊點反力值為依據(jù)，分級加載鋼結(jié)構(gòu)單元，緩慢分級增加各吊點處的液壓提升系統(tǒng)伸缸壓力，從20%開始增加到80%；對各部分進行檢查，風險沒有異常情況時可以繼續(xù)加載，增加到90%、95%、100%。分級加載過程中，必須確保其質(zhì)量，要求能做好檢查工作，避免各個結(jié)構(gòu)發(fā)生變形情況，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。

（4）設(shè)備檢查。鋼結(jié)構(gòu)單元離開拼裝胎架100mm 時，要及時鎖定結(jié)構(gòu)單元，使用液壓提升系統(tǒng)設(shè)備完成鎖定工作，在空中停留時長需達到12h 以上，然后對吊點結(jié)構(gòu)、提升設(shè)備等進行檢查，確保各部分沒有異常，然后正式開始提升工作。

（5）姿態(tài)檢測調(diào)整。各吊點的離地距離要使用測量儀器檢測，各吊點相對高差必須科學計算出來。各吊點高度可以使用液壓提升系統(tǒng)設(shè)備進行調(diào)整，確保結(jié)構(gòu)保持水平姿態(tài)。

（6）整體同步提升。各吊點在調(diào)整后新的起始位置為各吊點高度，復位位移傳感器。提升要保持穩(wěn)定，確保結(jié)構(gòu)提升到設(shè)計標高附近。在提升過程中要確保提升速度保持勻速，提升速度為10m/h。

在提升過程中需做好微調(diào)工作，微調(diào)的對象為空中姿態(tài)與桿件對口等。計算機同步控制系統(tǒng)要在微調(diào)開始前調(diào)整為手動模式。各個吊點的液壓提升器在整個液壓提升系統(tǒng)中進行同步微動，也可以微動調(diào)整單臺液壓提升器。微動就是點動調(diào)整精度能達到毫米級，能滿足鋼結(jié)構(gòu)單元安裝的實際需求。

3.5 提升就位

將結(jié)構(gòu)提升到設(shè)計位置后要暫停提升；鋼結(jié)構(gòu)各層弦桿在微調(diào)后，確保主桁架精確度能滿足設(shè)計要求；液壓提升系統(tǒng)設(shè)備暫停之后，結(jié)構(gòu)單元需停留在空中；采取對口焊接方式固定各層弦桿與端部分段，斜腹桿在安裝后，分段操作各部分，確保斜腹桿與已裝分段結(jié)構(gòu)相適應。

3.6 卸載

安裝完成后，裝桿件之后要開啟卸載工作。以計算的提升荷載為基礎(chǔ)，吊點要求能同時下降卸載10%；載荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象會在下降過程中發(fā)生，也就是卸載速度較快的點會在這個過程中轉(zhuǎn)移荷載，轉(zhuǎn)移位置為卸載速度較慢的點，導致個別點發(fā)生超載現(xiàn)象。所以泵站頻率需合理調(diào)整，下降速度需放慢，對計算機控制系統(tǒng)中的壓力和位移值要做好監(jiān)測。

4 其他要點

4.1 鋼桁架提升要點

使用SAPA 2000（V21.0.2）計算參數(shù)；提升的鋼連廊總重約200t；在吊點位置施加豎向約束及水平向的彈簧約束，彈簧剛度取值為0.001KN/mm；連廊在提升過程中，吊點屬于柔性約束，不對風荷載進行考慮，所以提升平臺計算過程中并沒有對風荷載的影響進行考慮。

4.2 材料與設(shè)備

在本項目中所使用的材料為鋼板、槽鋼等；主要工具設(shè)備為液壓提升器、液壓泵源系統(tǒng)等。要求材料與設(shè)備的質(zhì)量、規(guī)格、數(shù)量等均能滿足項目施工需求，確保項目工程施工的有序進行。所使用的工具設(shè)備具體如表1 所示。

表1 工具設(shè)備匯總表

4.3 提升設(shè)備的保護

在提升作業(yè)過程中提升設(shè)備如果受到外界的影響較小，或者沒有影響，無需特殊保護。但構(gòu)件在提升到位暫停，安裝后裝桿件時需做好保護措施。在焊接作業(yè)期間不能將鋼絞線作為導體痛點，當與鋼絞線距離較近時，可使用橡膠或石棉布保護焊接區(qū)域的鋼絞線。

4.4 質(zhì)量控制要點

（1）液壓提升設(shè)備在鋼連廊提升過程中，提升設(shè)備自帶的傳感器可以測出每個行程的數(shù)值，利用測量儀器測量連廊整體的提升高度，在吊點位置設(shè)置測量點。

（2）各個吊點要在正式提升之前，測量其初始位置，各個吊點的鋼絲繩長度需按照測量結(jié)果，在液壓提升控制系統(tǒng)的應用下調(diào)整鋼絲繩長度，讓各個吊點能保持在同一高度。

（3）在正式提升前要逐漸增加提升高度，在高度增加過程中提升2m 時測量一次，完成測量后要按照測量結(jié)果，對鋼絲繩長度進行調(diào)整，使各個吊點在同一高度上。

（4）在提升就位過程中，鋼連廊提升至與設(shè)計高度距離20cm 位置時，需對口測量各個吊點位置，調(diào)低提升設(shè)備頻率，為對口測量提供支持，保證鋼連廊與隔震支座精確對口。

5 結(jié)論

綜上所述，大型鋼結(jié)構(gòu)液壓提升過程多點豎向同步提升施工技術(shù)的應用，能夠為大型鋼結(jié)構(gòu)工程施工活動的順利開展提供有利條件，在此過程中要從地面拼裝入手，做好豎向液壓提升平臺制作、液壓設(shè)備安裝等工作。尤其是在大型鋼結(jié)構(gòu)項目施工復雜化的背景下，只有不斷優(yōu)化液壓同步提升工藝，才能保證施工的整體質(zhì)量與效率，促進我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。