47m钢结构桁架连廊地面安装提升施工技术

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论文摘要

  南京中国移动通信综合楼和附楼之间设计有自动人行道电梯连廊,采用钢结构析架体系,楼板采用压型钢板组合楼板。钢结构连廊在⑥一⑦轴线,⑩轴线与⑧轴线连接通廊,跨度为47 m宽度为8.375m,平面位置如图1所示。

  钢结构连廊上、下弦及水平杆件均采用H型钢,竖杆采用方钢管,总重约170t,其设计详图如图2所示。

  连廊下弦标高为15.410m,上弦标高为20.410m析架两端与混凝土牛腿结构连接,上弦在⑩轴线采用橡胶垫块与弧形垫块支座连接,在⑧轴线与混凝土预埋螺栓连接,下弦腹板与混凝土表面预埋连接钢板焊接连接。

  该工程钢连廊的H型钢梁最大截面为Hl100x400x24x35,拼装难度较大;跨度较大,总重约170t,结合地下室顶板消防通道的设计荷载为20.OkN/耐,地下室的顶板能够承受25t汽车式起重机自重。经现场施工条件分析,可直接利用汽车式起重机开行站位在地下室顶板上总拼装钢结构连廊,并采用钢连廊两端4点整体提升钢连廊的施工方案。

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  1 工程难点

  1)钢结构连廊跨度47m,总重约170t,安装高度20.41m,并有自动人行道电梯,体量较大。

  2)整体提升施工中,将利用钢结构上弦梁作为提升牛腿,因此对十提升点的设置以及钢结构的截断应慎重考虑。

  3)对十滑动支座端,如何进行合理的构造加强以保证提升牛腿具有足够的承载力和刚度。

  4)钢结构截断后,在提升过程中其受力与设计状况有所区别,应探讨各杆件在提升过程中的受力及变形安全。

  5)采用多点提升的同步性控制。

  2 施工方案

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  本工程采用四点同步提升,提升点设置在与混凝土牛腿连接的连廊钢结构上弦型钢上,提升下锚点设置在下弦型钢端部,提升及钢结构组拼如图3一4所示。

  本工程采用四点同步提升方案,每个提升点将承受425kN荷载。十每个提升点设置2台千斤顶,并通过钢绞线拉接连廊钢结构下弦徐徐提升。每台千斤顶穿过4根小15.21860级钢绞线作为提升索,并且采用2根左旋、2根右旋的方式搭配,钢绞线要有材质单及复试报告;每个下提升点有2个4孔锚盘,锚板采用OVM.M15型号,尺寸为lOlmmx48mm。

  3 方案设计与验算

  3.1 滑动支座端设计与验算

  采用附加盖板与原设计的挡板共同形成对支座土字钢的可靠锚固。附加盖板将作为提升过程中支座土字钢的重要支撑点,为保证盖板的承载力及其与挡板或混凝土牛腿的连接满足提升要求,本方案采取以下措施。

  1)采用双向加劲肋加强盖板。

  2)盖板十挡板腹板对应位置处设置双侧短钢板,与挡板腹板通过螺栓连接。提升装置如图5所示。

  采用有限儿软件ANSYS建立滑动支座端提升装置的有限儿模型,根据施工荷载进行受力及变形计算。最大挠度为11.38mm最大主拉应力为194MPa最大主压应力为208MPa,均能保证施工安全及安装要求。

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  3.2 固定支座端设计与验算

  固定支座端悬臂短土字钢在提升过程中将承受较大的剪力和弯矩,同时一,为保证提升控制精度,需验算悬臂土字钢在提升过程中的变形。另外,在提升点即支座土字钢悬臂端加焊加劲肋板(t=20mm),以改善其受力性能。

  采用有限儿软件ANSYS建立固定支座端提升装置的有限儿模型,根据施工荷载进行受力及变形计算。最大挠度为1.913mm最大主拉应力为232MPa最大主压应力为310MPa,均能保证施工安全及安装要求。

  3.3 连廊验算

  根据提升方案,连廊钢结构的固定支座端未形成最终拼接状态,为保证提升安全,对连廊在提升过程中的受力和变形进行验算,确保施工安全。

  为保证连廊提升过程中的平面外稳定性,在两端提升点处连廊钢结构横断面加设“人”字撑各1道,采用Q345HW250x250x9/14型钢,与连廊腹杆及上横梁采用焊接连接。

  根据连廊设计图纸,在满足计算精度要求,同时一考虑建模方便,采用MIDAS软件建立连廊的有限儿模型4个提升点作为连廊提升过程中的临时一支点,连廊主要承受自重,并偏安全地考虑1. 5的安全系数。最大挠度为50. 92mm,各构件截面上翼缘最大压应力为174.1MPa,下翼缘最大拉应力为146.3MPa,均能保证施工安全及安装要求。

  3.4 提升同步性控制

  提升的同步性控制是提升法施工的关键。本工程利用研发的精轧螺纹钢筋组装式液压提升千斤顶通过可调分流阀同步提升,主要从以下几个方面进行同步提升控制。

  1)在钢绞线上做好刻度标记,每隔lm做一标记,并在提升前记录下各个提升千斤顶上夹片到最近刻度的距离,作为同步性控制基准。

  2)油泵控制人员采用对讲机,在统一指挥下进行同步提升。提升时一,每台千斤顶位置均有施工人员观测千斤顶上度量尺,油缸提升200mm后及时一通知油泵控制人员关闭进油阀并回油。

  3)土作锚的夹片回缩量因提升荷载和千斤顶而异,在提升一定数量的缸数后(lm刻度再次出现时一),测量夹片到刻度的距离,依据提升前的记录分析各提升点的同步性,对存在偏差的提升点进行个别调整。

  4)采用1台油泵同时一给2台千斤顶输油,保证同一侧2台千斤顶的提升速度一致。

  4 结语

  通过合理的方案设计及详细的构造加强处理与验算,保证了施工方案的可行性及安全性。钢连廊整个提升过程历时一约Sh,施工快速,提升设备简单,经济性好,安全性高,顺利完成了预期目标。

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