洪玉龙
(陕西建工机械施工集团有限公司 陕西西安 710032)
随着钢结构在建筑工程建设中的广泛应用,对建筑钢结构的发展提出了更高的要求,各种新技术、新材料和现代钢结构新体系应运而生。钢结构施工工艺有很多种,每种工艺都有不同的特点和适用的条件,因此施工工艺的选择对整个工程的质量、安全和效益都有重要的影响。液压同步提升技术是钢结构施工中的一项关键的技术,应用范围广泛而且能够解决传统大型吊装机械无法实现吊装的问题。
液压同步提升技术的原理就是把穿心式液压提升器技术与预应力锚具固锚技术结合起来,对锚具锚固钢绞线、计算机集中控制液压泵站输出的流量和油压等实现大型构件的整体同步提升和适量的下降。具体方式为通过集群的千斤顶作为执行机构,提供动力的设备是液压泵站,用钢绞线进行悬挂承重,然后通过穿心式的液压提升器的自动工作锚进行交替的动作,从而实现重物上升和下降的目的。液压同步提升技术对施工现场的适应性很强,而且非常可靠[1]。
其中,液压泵源系统是为液压提升器提供动力服务的,而且能够利用就地控制器实现对多台液压提升器的控制和调整,对计算机控制系统发出的指令进行执行操作,并将数据反馈会计算机控制系统。液压提升器在进行工作的时候,是通过重复执行一个液压提升流程实现的,从而将重物慢慢的上升和下降。
液压同步提升工艺在结构类型方面的适用条件要求,被提升结构要在提升之前能够拼装成整体受力的构件,或者是稳定的结构体系。而且拼装成的构建或者是结构要具备较好的刚度和强度,从而确保整体和局部的稳定,适用的结构形式大多是空间桁架或者网架等超静定杆系的结构。除此之外,还要求在提升的过程中,能够确保杆件的应力和变形都在弹性允许的范围内,从而保证在提升结构就位之后能够恢复到符合设计要求的受力和变形状态,进而有效保障对接的质量。
在应用液压同步提升工艺之前,必须要对上升点的支承结构和设定的吊点位置进行设计和验算,从而保证刚度、强度、稳定性都能够满足要求。另外,对于在原结构上设置提升设施的项目,一定要把原结构和提升设施的设计和演算形成书面文件,交由设计工程师进行复核,从而确保能够达到施工规范设计的强度和稳定性要求[2]。
液压同步提升技术对拼装场地的条件也有要求,被提升的构建和结构要有足够的拼装场地来进行拼装和机械作业,如果拼装场地的承载力有限,就需要对场地进行加固,在达到要求之后才能进行作业。
液压同步提升技术对天气也有一些要求,因此需要在施工之前,了解近期的天气预报,避免因为不利天气影响作业,尽量避开雨、雪、大风等天气,从而合理的安排提升作业的时间。
液压同步提升技术要求提升单元具备高精度的地面拼装,所以说,在工程质量控制过程中,对待提升构件和结构的拼装精度的控制是重要的部分。在对地面拼装精度进行控制的时候,使用的一般是高精度的全站仪和垂准仪进行投点和放线,然后设定好稳固的测量基准点,通过经纬仪和水准仪等仪器控制拼装的精度。总的来说,控制构件或结构的拼装精度主要包括以下几个方面:①定位基准点和定位轴线的投放;②拼装台架找平和构件起拱度的控制;③杆件定位的精度控制;④构件装配顺序的控制;⑤焊接顺序和焊接变形的控制;⑥对位置和尺寸的复测和矫正;⑦提升装置的安装精度控制[3]。
在建筑钢结构施工中应用液压同步提升技术时,提升点的布置和设计时关键,首先提升点的布置要满足以下几个原则:①要将提升点的位置尽量设置在与结构设计状态受力相一致的位置;②要尽量简化操作的动作,从而避免受力不均对提升设备造成的破坏;③要对提升点位置杆件的强度、变形和稳定性进行验算,如果有需要要进行加固处理;④要对提升节点进行优化,从而使措施材料的采购、制作、安装和拆除等都更加方便;⑤要尽量减少措施材料的使用,从而控制施工的成本投入;⑥要考虑到提升设备安装和拆除的难度[4]。
提升点的设计可分为上提升点的设计和下提升点的设计,对上提升点进行设计时需要考虑被提升机构和附属设施的重量、提升吊点布置的数量和风压的影响,并将各种荷载组合纳入考虑,确保在最差的情况下也能够满足设计和施工规范的要求;对下提升点进行设计的时候,被提升结构所承受的主要原因是自重产生的竖向的何在,所以下提升点要根据上提升点的位置进行精确的设置,然后对提升设施进行计算和分析,保证强度和稳定性能够达到要求。
在液压同步提升技术中,提升同步性的控制是重要的控制内容,因为被提升结构大多都是超静定结构,所以如果提升的同步性得不到有效的控制,可能会引起被提升结构局部的失稳,从而影响提升设备的承载力。对提升同步性控制的措施主要有以下几种:①对提升位移的同步性进行监控,通过计算机控制,与主令点进行跟踪对比,确保位移量的同步;②对提升力的同步性进行监控,通过对每个提升点提升设备的监控,能够及时发现提升点提升力的变化,从而及时的进行同步性的调整;③对辅助标尺进行监控,设置提升高度标尺,与计算机系统相配合,提升位移每隔1m进行一次检查;④如果已经出现了不同步的现象,则需要对其进行微动的调整,从而使高差回归到允许的范围[5]。
试提升要按照一定的比例进行分级的加载,在每一级加载完毕之后都要检查钢绞线是否通顺、钢绞线是否处于均匀张紧状态、液压动力系统工作是否正常、提升反力架和支撑结构,以及加载前后的变形和稳定性是否满足要求,当一切正常之后才能进行正式的提升。
当提升完成之后,要在结构自由的状态下,采用一定的荷载比例分级卸载,保证被提升结构能够平稳的从施工状态转换到设计状态,并在整个卸载过程进行监控,到钢绞线彻底松弛、被提升结构自重在和完全转移到两端固定结构上才算完成。
综上所述,液压同步提升技术已经成为钢结构施工中常用的工艺质疑,具有非常明显的应用优势,本文对液压同步提升技术在建筑钢结构施工中的应用和应该注意的要点进行了分析和总结,希望能够为钢结构工程的设计和施工提供一些参考。
[1]王月华,黄文华.浅谈液压同步提升技术在建筑钢结构施工中的应用[C].2014中国钢结构行业大会论文集,2014:353~362.
[2]刘德文,邓柯,程飞,等.大型连廊钢结构整体液压提升施工技术[J].建筑工程技术与设计,2017(4):98~100.
[3]刘家彬,郭正兴,夏虎,等.大跨连体钢桁架整体提升施工技术[J].建筑技术,2017,48(2):126~129.
[4]张海礁,陈辉,邱顶宏,等.大跨度桁架式结构组装与提升关键技术[J].安装,2016(9):25~26,29.
[5]史伟峰.液压提升装置吊装大型钢结构施工技术[J].山东工业技术,2016(15):299.