大型钢结构连廊累计滑移提升施工技术研究

霍宝虎 （云桂铁路（沪昆客专）云南有限责任公司，云南 昆明 650011）

1 引言

某温泉俱乐部3#、4#楼上部工程之间设置有钢结构连廊，钢结构跨度方向为33.5m，宽度方向为21.0m，本工程钢结构总吨位约为650t，施工前下部一层楼地面两处出现有高出地面约2.75m的楼梯井及剪力墙结构已经施工完成，不利于钢结构现场拼装。考虑到地下室结构顶板承重，大型吊装机械不宜布置在地下室顶板上，可利用拼装的场地狭小。同时，项目工期紧张。我司技术人员群策群力，提出了3种提案，分别为塔吊吊装、汽车吊吊装和整体滑移提升施工。采用塔吊和汽车吊吊装技术上基本可行，但实施工期长，影响外立面幕墙、室内精装修及机电安装收口，吊装完成后才能恢复地下室设备、敷设电缆，影响机电联动调试，进而影响施工总策划工期；综合技术特点、经济合理性、实施工期等方面考虑，拟采用累积滑移+超大型液压同步提升施工，此方法不需要对桁架进行分段，不影响塔吊、外电通电、地下室的结构及已完成安装的设备等，大大提高施工工效，节约施工成本。

2 工艺原理

由于现场条件限制，经分析确定采取累积滑移+提升的施工方法[3-4]，连廊桁架分为屋盖和下部结构2部分，整体分2次滑移两次提升，即在地面累积滑移到安装位置正下方的操作平台上，然后再整体提升。滑移施工平面布置图如图1所示，整体提升单元划分见图2所示：

图1 滑移施工平面布置图

图2 整体提升单元划分示意图

3 施工工艺流程

大型钢结构连廊累计滑移提升施工工艺流程如图3所示。

4 施工步骤

4.1 钢结构滑移施工

①安装滑移轨道梁，并在楼梯洞口位置搭设满堂架操作平台[5]。如图4所示。

图3 大型钢结构连廊累计滑移提升施工工艺流程图

图4 准备工作示意图

图5 施工胎架横断面示意图

②拼装胎架的顶部标高应与滑移轨道梁标高相同，拼装胎架的的形式如图5。

③汽车吊拼装两榀屋面桁架结构，并安装钢梁、楼面支撑结构。如图6所示。

④滑移先前拼装施工完毕的屋盖标高处两榀屋面桁架结构7m距离，继续拼装下一榀桁架结构，并安装桁架之间的钢梁、楼面支撑结构。如图7所示。

图6 两榀桁架安装示意图

图7 整体滑移前两榀桁架

⑤滑移先前拼装好的三榀桁架结构7m距离，继续拼装最后一榀桁架。如图8所示。

⑥滑移先前拼装好的四榀屋面桁架结构至安装位置正下方操作平台上，准备提升施工；并继续在北门拼装胎架上按先前同样步骤拼装施工楼面标高处钢结构。如图9所示。

4.2 液压同步提升施工

图8 整体滑移三榀桁架

图9 桁架整体滑移至提升区域

图10 提升上下吊点现场施工图

图11 导向架结构图

提升吊点、平台布置：屋盖钢结构提升共设置8组吊点，每组吊点配置2台YS-SJ-45型液压提升器，共计16台，每个吊点大概起重为25t，提升平台两侧各设置4组，利用两侧已施工完毕的圆钢柱、环形抱箍及柱身处的钢结构牛腿。

4.3 液压提升器安装

在提升上吊点即提升平台上设置液压提升器。上下吊点现场施工图如图10所示，导向架安装于液压提升器上方，见图11所示。

4.4 专用底锚、钢绞线的安装

每一台液压提升器对应一套专用底锚结构。本工程所有钢绞线均在地面进行安装，安装完成后连同液压提升器一起吊装到位。

4.5 控制、动力线的连接

①各类传感器的连接；

②液压泵源系统与液压提升器之间的控制信号线连接；

③液压泵源系统与计算机同步控制系统之间的连接；

④液压泵源系统与配电箱之间的动力线的连接；

⑤计算机控制系统电源线的连接。

4.6 试吊

①张拉钢绞线，使得所有钢绞线均匀受力；

②确认无误后，按照设计荷载的20%、40%的逐级加载；

③单元提升约150mm后，暂停提升。

4.7 与预装段拼接

提升屋盖桁架与预装段对接，形成整体。

5 结果分析

通过大跨度超重钢结构整体滑移提升技术的创新，对施工操作方案进行综合优化，节省了脚手架使用的数量，大大减降低了操作难度，保障了作业人员的生命安全，取得良好的经济效益，减少工期60d，相比220T汽车吊施工节约费用约228万元。效益对比分析如下。

方案一：所需人工费63万元，材料费188万元，机械费183万元，其他费用35万元，总费用469万元，工期5个月。经分析该方案技术上基本可行，但实施工期长，影响外立面幕墙、室内精装修及机电安装收口，进而影响施工总策划工期。

方案二：人工费195万元，材料费256万元，机械费285万元，其他费用45万元，总费用781万元，工期5个月。经分析，该方案技术上基本可行，但实施工期长，吊装完成后才能恢复地下室设备、敷设电缆，影响机电联动调试，进而影响施工总策划工期。

方案三：人工费140万元，材料费229万元，机械费225万元，其他费用40万元，总费用634万元，工期4个月。经分析，该方案既需办理临时占道手续，又需对管线进行保护，外部因素的影响较大，工期不可控。

方案四：人工费11万元，材料费26万元，机械费199万元，液压滑移提升费用280万元其他费用37万元，总费用553万元，工期3个月。经分析，该方案不需要对桁架进行分段，技术可行，不影响塔吊、外电通电、地下室的结构及已完成安装的设备等，不影响施工总策划工期。

6 结论

大型钢结构连廊累计滑移提升施工技术，适用于施工区域狭小，无法完成原位拼装的大跨度大空间钢屋架，包括网架、桁架（平面桁架、空间桁架、张弦桁架），经过实际工程应用得到如下结论。

①大型钢结构连廊累计滑移提升具有占用场地小、施工工期短、减少高空作业危险、确保焊接质量及节约施工成本等优点。

②钢结构整体滑移提升安装比较快捷方便，不影响外立面幕墙、室内精装修及机电末端收口；也不影响塔吊、外电通电、地下室的结构及已完成安装的设备等，工程工期能得到有效的保证。

③对施工操作方案进行综合优化，节省了脚手架使用的数量，大大减少了操作难度，保证了作业人员的生命安全，节约了成本。

④通过利用有限元软件对整个滑移提升过程进行模拟计算，确保整个滑移提升过程中钢桁架单元体和整体的受力和变形均满足规范要求。