1、大跨度屋蓋鋼結構頂推滑移工法申報資料東錦城鋼結構工程有限公司編寫：李團結審核：陳 飛2013 年 3 月 7 日大跨度屋蓋鋼結構整體頂推滑移工法一、前言隨著國民經濟的騰飛， 大跨度空間結構蓬勃發展， 建筑師的設計越來越大膽，表現在：跨度越來越大，造型越來越新穎、別致，結構越來越復雜。同時現代人生活節奏增快， 市場條件瞬息萬變， 導致業主對工期的要求也越來越高。 2000年以后，國家政策鼓勵用鋼，發展鋼結構建筑，涌現出一大批鋼結構高層寫字樓、大跨度場館及公共建筑，如：京滬高鐵南京南站、溫州南站、青島流亭國際機場等。其中部分大型大跨度場館多采用“地面拼裝、跨內高空吊裝”以及“搭設拼裝平臺、高空散裝

2、”的方法進行安裝，此類安裝方法相對比較簡單、實用、效率較高。但對于施工場地內受限制或存在地下室結構的大跨度結構，常規的“地面拼裝、跨內高空吊裝”的方法就行不通了，須另辟他徑。于是施工工藝上的變革成為必然，滑移、整體提升、架橋接裝等以往用于橋梁、構筑物建造的工藝開始應用于大跨度結構的施工中，并取得了可觀的經濟效益和社會效益。近年來不斷的在這些工藝的基本思路上，結合了工程本身的特點推陳出新。根據多個工程的施工特點，整理了一整套關于不同施工條件下滑移施工的思路和方法。本整體頂推工法就是以南京南站施工為藍本制作的。二、工藝特點2 1 大跨度桁架、 網架體系直接就位在設計標高位置， 支座安裝精度易于保證

3、。2 2 不需要通過對地下室結構進行加固，不受跨內其他結構的影響，采用滑移的方式將結構安裝到設計圖紙位置。2 3 可充分利用桁架下部的樓面或地面結構，降低了結構的安裝高度，同時不需要大量的腳手架及腳手架搭拆人員，降低了設備投入成本。2 4 采用該工藝使屋蓋鋼結構的吊裝、組對、焊接、測量校正、油漆等工序都可在同一胎架上重復進行， 即可提高屋蓋的安裝質量、 改善施工操作條件，又可以增加施工過程中的安全性。2. 5 頂推法施工采用的是剛性連接，整體共同進退，結構變形小、受力均勻，滑移速度可靠控制、偏差小等特點。三、適用范圍適用于施工場地內存在地下室或其他結構，導致起重機械無法進入施工區域或采用其他施

4、工方法施工經濟性不佳、對工期影響較大的跨度大、多根桁架 相同、單根I桁架重量大、支座情況較為復雜的空間桁架、網架體系。四、工藝原理1、大跨度屋蓋鋼結構胎架滑移工法概括起來是：結構直接就位在設計位 置，垂直起重設備和胎架沿屋蓋結構組裝方向單向移動，通過滑移胎架和行走 吊機完成屋蓋結構的安裝。2、將屋蓋鋼結構按照板數和網格數分成若干單元，單元可在胎架移走后 形成穩定的受力體系，在滿足此條件下盡量減少每單元桁架及網格數，但不得 少于兩根桁架或兩個網格；3、在胎架上按照圖紙要求進行拼裝， 拼裝完成后以整體液壓爬行器配合千 斤頂為動力源，通過軌道將結構單元沿軌向前頂推滑移，進行下一跨度區域桁 架拼裝，直

5、至全部鋼結構滑移完畢，最終進行卸載落位固定，結構安裝完成。4、如此逐單元拼裝，分片滑移，直至完成整個屋蓋的施工。概括起來該 工法為：高空分片組裝、單元整體滑移、累積就位的施工工藝。五、工藝流程滑移工作流程圖六、施工要點累積滑移安裝方法分析及臨時結構設計臨時措施結構初步布置仔細查閱土建施工圖紙及鋼結構圖紙，掌握混凝土結構形式與鋼結構相關 聯情況，確定滑移安裝方法的可行性及施工部署，充分利用現有混凝土結構， 進行滑移胎架、滑移軌道梁及滑移軌道梁支撐等臨時措施結構初步布置； 滑移軌道設置根據臨時措施結構初步布置，利用結構模擬計算軟件，對滑移結構最不利 工況（考慮風荷載、溫度變化等）結構變形情況進行模

6、擬計算，確定滑移軌道 設置數量；臨時措施結構設計臨時措施結構設計應包括拼裝胎架設計、滑移軌道梁支撐設計、滑移軌道 梁設計、軌道選型等，設計計算應充分考慮臨時措施結構的強度、承載力、穩 定性、變形情況、結構沉降、基礎處理等，最終明確軌道梁支撐、滑移軌道梁、 拼裝胎架等具體布置、規格型號、連接方式、滑移軌道設計高度等情況；根據滑移結構總噸位進行計算，確定頂推千斤頂規格、數量、設置位置等; 專項施工方案編制及專家組評審根據臨時結構設計以及累積滑移安裝部署，編制累積滑移專項施工方案， 明確施工順序、拼裝方案、滑移指揮組織機構、測量與過程監測方案、應急預 案、安全方案等。為了保證滑移施工的結構安全及施工

7、質量，大跨度累積滑移專項施工方案， 需進行專家組進行評審；根據專家組評審意見進一步進行修改完善。臨時結構措施安裝臨時結構措施安裝質量的好壞，是大跨度滑移施工一個非常重要的環節， 應按照專項施工方案認真實施，保證臨時結構基礎處理、支撐安裝偏差、節點 連接質量及軌道標高、水平度誤差控制等；臨時結構措施安裝完畢后，應組織 各方進行驗收；拼裝胎架搭設拼裝胎架設計應根據施工現場地質勘探報告數據，進行基礎設計，計算確 定胎架在安裝荷載的作用下的基礎沉降量；胎架實際搭設中應根據實際基礎沉 降變形情況，同時對拼裝胎架預留沉降余量；高空拼裝胎架搭設軌道梁安裝軌道梁安裝應與桁架安裝軸線保持一致， 控制軌道梁標高精

8、度，焊縫連接處應按一級焊縫進行探傷處理；D軌道安裝軌道安裝中心線應與桁架安裝軸線保持一致， 且按照設計標高進行安 裝；此外應考慮軌道的側向穩定及滑移方向滑動控制， 側向穩定可按600mm 間隔軌道兩側設置10mm當板；軌道滑移方向防滑可按10m間距，軌道兩側設置10mmk動擋塊，詳見下圖所示11 / 11側向穩定擋板滑移方向擋板相鄰軌道間宜采取焊接連接，上表面需打磨光滑 高空拼裝及設備安裝大跨度結構滑移安裝質量完全取決于高空胎架上結構拼裝精度控制，結構 安裝的標高、軸線位置、垂直度等控制應符合規范要求；滑移軌道梁安裝后結構側向位移控制考慮大跨度鋼結構拼裝單元拆除支撐后，由于結構的下撓變形，結構

9、必定 在與軌道垂直方向上發生位移；位移值根據跨度及結構下撓值等，進行模擬計 算，最終確定對軌道所在軸線上受力結構設置反向變形。拼裝結構分步分級拆除支撐后，拼裝結構在撓度變形的作用下，達到圖紙要 求的安裝軸線要求。拼裝結構起拱鋼結構設計規范GB50017-2003中規定，屋蓋梁或桁架設計允許偏差為 1/500 ,大跨度鋼屋蓋施工中，可根據施工結構模擬分析的撓度變形及桁架分段 情況，進行拼裝施工折線起拱在結構滑移支點處設置限位擋板，防止側向位移，軌道與其兩側限位擋板間距各為15mm結構側向位移限位擋板結構滑移過程中，按照方案部署及時安裝頂推設備，確保連接妥貼穩固。 滑移前檢查驗收及拆除支撐正式滑移

10、前，對構件高空拼裝情況進行檢查，確保桿件安裝及焊縫焊接完 畢；然后按照方案確定的步驟進行拆除臨時支撐，并在卸載過程中對結構變形 進行觀測，如有異常情況采取應急預案。計算機控制同步頂推滑移滑移前檢查，臨時支撐是否拆除完畢；滑移結構是否與胎架完全脫離；滑移 系統工作是否正常；各崗位人員及監測儀器是否到位等；頂推滑移滑移前檢查檢查各項工作符合滑移條件后，進行正式滑移。千斤頂頂推力F設定，應按照當前拼裝滑移重量計算得出；F =N*f/mFi為第i次滑移單元滑動某條軌道上每個千斤頂的頂推力；N為第i次滑移單元總重量在某條軌道上分配的支反力；f為第i次滑移單元總重量在某條軌道上的摩擦力系數（考慮軌道上涂抹

11、黃油，實際計算中f取常數0.2）；m為第i次滑移單元滑移時在某條軌道上安裝的千斤頂數量；每次頂推滑移開始時，為了克服瞬間加載產生的加速度對結構導致的不利 影響，可按照計算確定的數值 Fi進行分n級次勻速加載。頂推滑移原理：a、“液壓同步頂推滑移技術”采用液壓頂推器作為滑移驅動設備。液壓頂 推器采用組合式設計，后部以頂緊裝置與滑道連接，前部通過銷軸及連接耳板 與被推移結構連接，中間利用主液壓缸產生驅動頂推力。b、液壓頂推器的頂緊裝置具有單向鎖定功能。 當主液壓缸伸出時，頂緊裝 置工作，自動頂緊滑道側面；主液壓缸縮回時，頂緊裝置不工作，與主液壓缸 同方向移動。液壓頂推器工作流程示意圖如下表。液壓同

12、步頂推器工作流程表函二永訴腦扁誕杯石至石位不:玉畫貝而拓花疝而而五疝樂一 通過銷軸與被推移結構連接；液壓頂推器主液壓缸伸缸，推動被推移結構向前滑 移。阻撲怔J /第二步：液壓頂推器主液壓缸連續伸缸一個行程， 頂推被推移結構向前滑移一端 距離（一個步距）。 JH修胃用，, 加料I；第三步：一個行程伸缸完畢，被推移結構不動；液壓頂推器主液壓缸縮缸，使頂 緊裝置與滑道擋板松開，并跟隨主液壓缸向前移動。第四步：主液壓缸一個行程縮缸完畢，拖動頂緊裝置向前移動一個步距，一個行 程的頂推滑移完成，從步序1開始執行下一行程的步序。當某條軌道上千斤頂頂推位置結構產生微小滑動時，停止此軌道千斤頂油泵加載，確定頂推

13、力數值；繼續進行其他軌道的千斤頂油泵的加載，直至所有 軌道上頂推結構出現微小滑動，全部確定各條軌道的千斤頂頂推力數值；最終 按照各條軌道的千斤頂頂推力數值同時起動所有油泵系統，開始向前進行滑移頂推滑移過程中滑移過程結構調整滑移過程中由于各種因素，可能導致結構產生整體不均勻側向位移，主要 表現在軌道與其兩側限位擋板間距發生變化，應及時上報滑移總指揮；通過鋼 尺測量對于同一基線的距離偏差，找出所有軌道上結構位移的偏差；再通過不 同軌道上結構滑移速度的調整，最終使所有軌道上結構達到同一基線，再按照 各千斤頂設置設定的頂推力繼續向前滑移。滑移過程中，亦可根據計算機自身的采集系統反饋的滑移速度偏差，實時進行速度調整，保證結構滑移同步性；但此種方法導致實時結構在進行速度調 整，導致結構滑移速度較慢，目前已很少采用頂推滑移監測測量結構頂推滑移前，拼裝結構支撐架拆除過程中，對拼裝單元變形進行監測； 結構頂推滑移中，對滑移軌道鋼梁變形進行監測；結構卸載過程中，應對結構的變形情況進行對于監測中出現的異常情況，如結構撓度大于計算變形、出現大的聲響、 支撐發生變形或結構出現局部振動等，立即進行信息反饋，采取相應的應急預 案進行處理；滑移過程變形監測軌道梁變形觀測累積滑移當結構滑移一個滑移單元后，繼續在騰空的拼裝胎架上，進行拼裝下一單 位，前后兩個單位通過焊接連接后，繼續向前滑移