大型钢结构工程施工关键技术选择与应用

来源 :城市地理·论文版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:winter2009
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  摘要:本文简要分析了大型钢结构工程的几项施工关键技术,包括整体顶升技术、高空滑移技术等,通过实际的案例,分析大型钢结构工程施工关键技术的应用,以供参考。
  关键词:大型钢结构工程;施工关键技术;选择
  据统计,国外市场约60%的高级建筑均是采用钢结构。我国建筑钢结构发展时间较短,然而随着施工技术的进步,钢结构在我国的应用范围越来越广,如北京鸟巢、武汉国际会展中心、大连国际会议中心等知名建筑均是采用大型钢结构。
  1.大型钢结构工程施工关键技术分析
  1.1整体顶升技术
  大型钢结构工程整体顶升技术的核心原理为:在地面将大型钢结构拼接成整体后,采用千斤顶将整个钢结构顶升到设计的标高位置,随后进行固定安装[1]。该技术的优势集中体现在不必搭设顶升支架方面,即是直接利用原有的结构柱作为顶升支架,辅助施工设备与相对简单,以液压式千斤顶为主,如果所顶升的大型钢结构其跨度较大,则需要根据实际情况采用大型千斤顶辅助施工。采用整体顶升技术之时,需要借助ANSYS软件,进行数据模拟试验。
  1.2高空滑移技术
  高空滑移法指的是在固定的拼装平台上完成钢结构拼装之后,完成一段的拼装,即将其下落至滑移轨道上,通过牵引设备,把标有拼装号的钢结构单元滑移,如此类推,直至完成最后一段钢结构单元的滑移,待到全部的钢结构单元滑移至指定位置之后,依据钢结构单元之上的拼装号完成最后的拼装。在采用高空滑移技术进行大型钢结构工程施工之时,需要采用SAP2000程序对其结构受力进行全面的分析。
  1.3高空散拼技术
  高空散拼技术指的是钢结构杆件的加工环节全部在工厂完成,随后运抵施工现场,采用吊装设备把钢结构杆件升吊至指定的标高位置,随后直接在高空的设计位置进行拼接与组装。该技术的优点是施工效率高,可节约工期,缺点是高空作业量大与脚手架用量均比较大,需要大面积的场内用地,且存在一定的技术难度。采用高空散拼技术之时,基准轴线以及垂直偏差值必须要加以明确,以确保高空散装施工的稳定性与挠度[2]。
  2.大型钢结构工程施工关键技术的应用分析
  2.1钢结构特点分析
  本大型钢结构工程与H型钢梁构件与焊接方形钢梁组成悬臂结构,前者最大截面是500×450×15×35mm(GKL1),后者则是550×400×60mm(GKL2)。外框结构和巨型桁架连接,连接载体为悬臂外框柱,形成空中相互作用的受力体系(如图一所示),单榀巨型桁架结构最大重量达180t。
  图一 悬臂结构示意图
  2.2施工关键技术选择
  (1)高空散拼技术
  基于确保工程的悬臂结构顺利完成转角合拢的目的,技术人员决定选用高空散拼技术进行施工作业,以单榀桁架延展方式设置巨型桁架,延展施工同步进行,结构合拢在各个轴区域之内加以完成。单个钢筋构件不允许超过塔吊的吊重极限,为了方便焊接,确保各钢筋梁的长度一致,分段散拼悬挑钢结构。遵循“分区施工”与“分块安装”的原则完成钢结构高空散拼,杆件+节点若在起吊能力允许范围之内,进行整体吊装,而如果超出起吊能力允许范围,则分开进行吊装[3]。以轴线分区为标准,进行延展施工,确保结构体系稳定,拉设缆风绳,吊装楼层钢梁,位置选为相邻两榀桁架间,合拢巨型桁架之时遵循“先上后下”的原则。
  (2)计算机同步控制液压整体提升技术
  液压提升系统包括液压泵源动力系统、算机同步控制及传感检查系统、液压提升器三个部分,采用计算机同步控制液压整体提升技术进行大型钢结构施工之时,部分钢轴的拼接在高空完成,随后在地面将大跨度悬挑钢连廊结构拼装成整体,最后安装大跨度悬挑钢连廊结构。在相连的两根轴上,设置一至两个吊点,单组提升吊点设置一组液压提升器。鉴于该工程提升高程较高,达152m,因此不设置临时提升塔架,在楼层的主体结构之上设置临时吊点,保证钢结构能够顺利提升。
  2.3实际应用分析
  实际应用分析可概括为安装导向架、安装专用地锚、安装钢绞线、连接液压管路、连接动力线等技术层面。安装导向架是为了避免突发性下降,导致安全事故,充分考虑钢绞线对上、下锚的影响,于图三所示的五个提升点位置安装导向架。专用地锚安装共分八组,一一对应液压提升器,尤其是与提升器开孔相对应。钢绞线的直径为18.0mm,最大长度为160m,动用7台液压提升器,钢绞线约合总长度为2.35km[4]。本工程采用的液压管路为液压泵源系统,严格控制各油路的串联与并联质量。连接动力线的主要作用是连接动力系统,以起到控制信号线以及计算机的作用,在安装的过程中,必須要确保连接紧密。
  3.结语
  大型钢结构是我国建筑工程行业的重要发展趋势,具有施工周期短、抗震性能强等突出的优点。基于确保大型钢结构施工质量的基本目的,必须要在明确其关键技术类型的基础上,采取适当的施工技术,确保大型钢结构的施工质量。
  参考文献:
  [1]陈豫山. 某大型钢结构工程施工关键技术选择与应用[D].华南理工大学,2013.
  [2]刘松. 大型钢结构虚拟吊装施工建模仿真研究与应用[D].华中科技大学,2012.
  [3]方胜利. 大型悬挑钢结构施工关键技术研究[D].武汉理工大学,2011.
  [4]周观根,张贵弟,朱乾,万荣涛. 大连国际会议中心钢结构工程施工关键技术[J]. 建筑钢结构进展,2012,05:53-58+64.
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