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摘 要:文化广场是人们休闲和娱乐的场所,也是城市的文化聚集中心,每年在文化广场举行的大型活动不计其数,各个地方的文化名仕都会聚集在这个地方,展开文化思想交流,因此做好文化广场的施工建设,保证其基本的功能和美观,是建筑师工作的重点。本文从文化广场这种高位的大悬挑大型无盖整体施工的角度出发,重点阐述了如何进行高位建筑的施工,保证其稳定性和功能性的问题,供同行参考。
关键词:钢结构;大跨度钢结构;整体提升;分段拼装;大悬挑支撑;施工工期短;同步提升
我国的某处文化广场是主楼、裙房和空中的连廊结构共同缔造而成的,主楼是其中的主要建筑,共19层,分为东西两个组成部分,这座塔楼的最大特点是两端的塔楼需要巨型的构架进行进行连接,形成一定的文化造型,展现整个城市的风采。这座大型屋架的高度为80米,通过回廊形成稳定的结构体系,同时采用了竖向的阻尼器进行震动控制,保证了基本的安全性。根据调查显示,我国大部分的文化广场都是采用的这种结构,其材质的使用为大型的钢架结构,这种结构的体型大,承载能力强,能够给人带来广阔的心理感受,作为展厅和大型的演播厅也是很好的选择类型。
1 工程难点、特点及对策
1.1 工程难点、特点
一般而言,这种类型的工程跨度较大,高度和质量较高,使用正常的施工程序根本无法安装,比如我国某处的文化广场,前后的跨度达到了106米,在使用钢结构进行连廊的施工时,遇到了困难,只能从中间的部位进行施工,但是由于中间部分的高度较高,因此给施工带来了极大的危险性。在广场的施工过程中,一般先进行主楼的施工,但是需要预先留出地下室的延伸部分,在距离施工结束之前,需要考虑施工的工期,而在钢结构开始使用之前,首先应该确保主楼施工场地的干净,没有施工垃圾,主楼的土建部分完成之后,再进行钢结构的施工,这是基本的施工程序。
1.2 对策分析
根据我国现阶段的施工程序分析,回廊的施工过程可以非为三个区域进行,这三个区域分别是指A、B吊装区和C区的提升区域,其中C区连廊在结构设计方面需要在原有的位置上进行地面的拼装,保证施工完成后高空的散装工作的顺利进行,同时确保钢结构的安装顺序,保证原位拼装的稳定性能
2 施工过程
施工的流程方面,需要根据现有的设计图纸进行,如果发生意外情况,需及时的汇报处理。
3 桁架分段划分
施工过程难免会受到后浇施工带的影响,在提升的分段位置形成一定的阻力,这种提升分段的位置不能够设置在主楼,而应该设置在两面的回廊地区,保证整体中间部位的提升,整个的钢架需要分为三段进行施工,中间的部分较长,两边的悬梁较短。
4 悬挑平台与背拉杆的设置
4.1平台设置的目的是为了整体的提升,这种悬梁需要在两座主楼上面设置悬挑的平台,同时在拼装的阶段采用分段支撑工作面的形式,在提升的阶段可以为提升的过程提供一定的支撑力,支撑力的计算要按照一定的公式运算进行,材质上也有固定的选择。悬挑的平台的垂直面的投影需要进行合理的控制,其混凝土楼面采用预埋钢板的连接方式进行,整个的钢筋和主楼之间需要剪刀墙进行连接。
4.2 背拉杆设置
为了整体的框架平衡,在钢结构的构建过程中,需要从端部向中间提升,整个的过程从质量入手,一定确保其稳定性,不能倾覆,而且在屋面的设置方面,需要采用固定的规格进行处理。
5 提升点设置
本次提升对钢连廊两侧的HJ 4-B桁架之间的部分进行提升,以HJ 4-B至HJ 4-C之间的桁架作为上部提升桁架。上部提升桁架结构的吊点布置在桁架HJ 1,HJ 2的上弦局部伸出段的两侧,下部提升桁架的吊点布置在桁架HJ 1,HJ 2的下弦局部伸出段的两侧。在桁架HJ 1上8个提升点各布置1台200 t提升油缸,桁架HJ2上8个提升点各布置1台350 提升油缸,同步提升段桁架所使用的油缸数量为16台。
6 同步提升技术
6.1 提升系统组成
计算机控制液压同步提升系统由钢绞线及提升油缸集群、液压泵站、传感检测及计算机控制和远程监控系统组成。钢绞线及提升油缸是系统的承重部件, 用来承受提升构件的重量。可根据提升载荷大小来配置提升油缸的数量,各提升吊点油缸可并联使用。
6.2 同步提升控制原理
主控计算机除了控制所有提升油缸的统一动作之外,还须保证各提升吊点的位置同步。在提升体系中,设定主令提升吊点, 其他提升吊点均以主令吊点的位置作为参考进行调节,即均为跟随提升吊点。主令提升吊点决定整个提升系统的提升速度,操作人员可根据泵站的流量分配和其他因素来设定提升速度。
6.3 同步控制要求
为保证被提升构件的同步提升, 通过压力控制和位移控制分别调整被提升构件的姿态。由施工总体平面布置图可知,被提升结构与上部支撑结构的对接点共8个, 取上侧同侧两点命名为A组, 组内有A-1,A-2两点。取右侧对侧两点命名为B组,组内有B-1,B-2两点。取A组及B组分别进行SAP分析。由整体计算的偏载工况知,A组吊点对提升力的提升点位移差仅为3.7mm。
6.4 提升油缸动作同步
现场网络控制系统根据油缸位置信号和锚具信号,确定所有油缸的状态,根据提升油缸的当前状态,主控计算机分析用户的控制要求,决定提升油缸的下一步动作。当主控计算机决定提升油缸的下一步动作后,向所有液压泵站发出同一动作指令,控制相应的电磁阀统一动作,实现所有提升油缸的动作一致。
6.5 整体提升实施
6.5.1 试提升
解除提升结构与地面的所有连接;检查上部结构,去除未计算荷载;检查整体提升系统的工作情况;采用手动方式完成油缸的第一个行程;行程结束后,检查上部结构、提升平台、提升地锚的情况;确认一切正常后,再完成第二、第三行程,即试提升阶段;试提升结束,提升至预定度。空中停滞2~3 h以上,观察整个结构和提升系统的情况。
6.5.2 正式提升
正式提升过程中,控制系统运行为自动方式;整体提升过程中,做好记录工作;按安装要求,整体提升至预定高度;若吊点与支座高度不符,可进行单独调整;调整完毕后,锁定提升油缸下锚(机械锁定),完成油缸安全行程。提升过程中,由于钢绞线从油缸上部出来,为保证提升顺利进行,每点需要2人疏导钢绞线和喷脱锚灵。
7 结语
总而言之,通过上述分析得知,在大型的施工建筑中,需要采用科学的施工方法,严格执行标准和规范,令其符合基本的施工要求。针对一些大型的文化广场,需要综合考虑其经济和社会效益,在施工的同时,考虑周围群众的意见,不断提高城市的品味。同时,施工之前需要做好测量工作,结合各种数据,制定科学的预案,保证施工的顺利。
参考文献
[1] 陈会荣,甄斌,张军良,刘天星. 大跨度钢结构双向井字梁滑移和整体提升施工技术[J]. 建筑技术. 2010(07)
[2] 郑江,郝际平,王宏,杨晓莉. 大跨屋盖多点整体提升过程的力学形体研究[J]. 建筑结构. 2009(01)
[3] 王小瑞,高永祥,韩瑞京. 首都机场A380机库整体提升过程监测[J]. 建筑技术. 2008(10)
关键词:钢结构;大跨度钢结构;整体提升;分段拼装;大悬挑支撑;施工工期短;同步提升
我国的某处文化广场是主楼、裙房和空中的连廊结构共同缔造而成的,主楼是其中的主要建筑,共19层,分为东西两个组成部分,这座塔楼的最大特点是两端的塔楼需要巨型的构架进行进行连接,形成一定的文化造型,展现整个城市的风采。这座大型屋架的高度为80米,通过回廊形成稳定的结构体系,同时采用了竖向的阻尼器进行震动控制,保证了基本的安全性。根据调查显示,我国大部分的文化广场都是采用的这种结构,其材质的使用为大型的钢架结构,这种结构的体型大,承载能力强,能够给人带来广阔的心理感受,作为展厅和大型的演播厅也是很好的选择类型。
1 工程难点、特点及对策
1.1 工程难点、特点
一般而言,这种类型的工程跨度较大,高度和质量较高,使用正常的施工程序根本无法安装,比如我国某处的文化广场,前后的跨度达到了106米,在使用钢结构进行连廊的施工时,遇到了困难,只能从中间的部位进行施工,但是由于中间部分的高度较高,因此给施工带来了极大的危险性。在广场的施工过程中,一般先进行主楼的施工,但是需要预先留出地下室的延伸部分,在距离施工结束之前,需要考虑施工的工期,而在钢结构开始使用之前,首先应该确保主楼施工场地的干净,没有施工垃圾,主楼的土建部分完成之后,再进行钢结构的施工,这是基本的施工程序。
1.2 对策分析
根据我国现阶段的施工程序分析,回廊的施工过程可以非为三个区域进行,这三个区域分别是指A、B吊装区和C区的提升区域,其中C区连廊在结构设计方面需要在原有的位置上进行地面的拼装,保证施工完成后高空的散装工作的顺利进行,同时确保钢结构的安装顺序,保证原位拼装的稳定性能
2 施工过程
施工的流程方面,需要根据现有的设计图纸进行,如果发生意外情况,需及时的汇报处理。
3 桁架分段划分
施工过程难免会受到后浇施工带的影响,在提升的分段位置形成一定的阻力,这种提升分段的位置不能够设置在主楼,而应该设置在两面的回廊地区,保证整体中间部位的提升,整个的钢架需要分为三段进行施工,中间的部分较长,两边的悬梁较短。
4 悬挑平台与背拉杆的设置
4.1平台设置的目的是为了整体的提升,这种悬梁需要在两座主楼上面设置悬挑的平台,同时在拼装的阶段采用分段支撑工作面的形式,在提升的阶段可以为提升的过程提供一定的支撑力,支撑力的计算要按照一定的公式运算进行,材质上也有固定的选择。悬挑的平台的垂直面的投影需要进行合理的控制,其混凝土楼面采用预埋钢板的连接方式进行,整个的钢筋和主楼之间需要剪刀墙进行连接。
4.2 背拉杆设置
为了整体的框架平衡,在钢结构的构建过程中,需要从端部向中间提升,整个的过程从质量入手,一定确保其稳定性,不能倾覆,而且在屋面的设置方面,需要采用固定的规格进行处理。
5 提升点设置
本次提升对钢连廊两侧的HJ 4-B桁架之间的部分进行提升,以HJ 4-B至HJ 4-C之间的桁架作为上部提升桁架。上部提升桁架结构的吊点布置在桁架HJ 1,HJ 2的上弦局部伸出段的两侧,下部提升桁架的吊点布置在桁架HJ 1,HJ 2的下弦局部伸出段的两侧。在桁架HJ 1上8个提升点各布置1台200 t提升油缸,桁架HJ2上8个提升点各布置1台350 提升油缸,同步提升段桁架所使用的油缸数量为16台。
6 同步提升技术
6.1 提升系统组成
计算机控制液压同步提升系统由钢绞线及提升油缸集群、液压泵站、传感检测及计算机控制和远程监控系统组成。钢绞线及提升油缸是系统的承重部件, 用来承受提升构件的重量。可根据提升载荷大小来配置提升油缸的数量,各提升吊点油缸可并联使用。
6.2 同步提升控制原理
主控计算机除了控制所有提升油缸的统一动作之外,还须保证各提升吊点的位置同步。在提升体系中,设定主令提升吊点, 其他提升吊点均以主令吊点的位置作为参考进行调节,即均为跟随提升吊点。主令提升吊点决定整个提升系统的提升速度,操作人员可根据泵站的流量分配和其他因素来设定提升速度。
6.3 同步控制要求
为保证被提升构件的同步提升, 通过压力控制和位移控制分别调整被提升构件的姿态。由施工总体平面布置图可知,被提升结构与上部支撑结构的对接点共8个, 取上侧同侧两点命名为A组, 组内有A-1,A-2两点。取右侧对侧两点命名为B组,组内有B-1,B-2两点。取A组及B组分别进行SAP分析。由整体计算的偏载工况知,A组吊点对提升力的提升点位移差仅为3.7mm。
6.4 提升油缸动作同步
现场网络控制系统根据油缸位置信号和锚具信号,确定所有油缸的状态,根据提升油缸的当前状态,主控计算机分析用户的控制要求,决定提升油缸的下一步动作。当主控计算机决定提升油缸的下一步动作后,向所有液压泵站发出同一动作指令,控制相应的电磁阀统一动作,实现所有提升油缸的动作一致。
6.5 整体提升实施
6.5.1 试提升
解除提升结构与地面的所有连接;检查上部结构,去除未计算荷载;检查整体提升系统的工作情况;采用手动方式完成油缸的第一个行程;行程结束后,检查上部结构、提升平台、提升地锚的情况;确认一切正常后,再完成第二、第三行程,即试提升阶段;试提升结束,提升至预定度。空中停滞2~3 h以上,观察整个结构和提升系统的情况。
6.5.2 正式提升
正式提升过程中,控制系统运行为自动方式;整体提升过程中,做好记录工作;按安装要求,整体提升至预定高度;若吊点与支座高度不符,可进行单独调整;调整完毕后,锁定提升油缸下锚(机械锁定),完成油缸安全行程。提升过程中,由于钢绞线从油缸上部出来,为保证提升顺利进行,每点需要2人疏导钢绞线和喷脱锚灵。
7 结语
总而言之,通过上述分析得知,在大型的施工建筑中,需要采用科学的施工方法,严格执行标准和规范,令其符合基本的施工要求。针对一些大型的文化广场,需要综合考虑其经济和社会效益,在施工的同时,考虑周围群众的意见,不断提高城市的品味。同时,施工之前需要做好测量工作,结合各种数据,制定科学的预案,保证施工的顺利。
参考文献
[1] 陈会荣,甄斌,张军良,刘天星. 大跨度钢结构双向井字梁滑移和整体提升施工技术[J]. 建筑技术. 2010(07)
[2] 郑江,郝际平,王宏,杨晓莉. 大跨屋盖多点整体提升过程的力学形体研究[J]. 建筑结构. 2009(01)
[3] 王小瑞,高永祥,韩瑞京. 首都机场A380机库整体提升过程监测[J]. 建筑技术. 2008(10)