1、大跨度穹頂鋼屋蓋雙向旋轉(zhuǎn)累積滑移施工工法前 言隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展、大型公共建設項目的設計興建，大跨度空間結(jié)構(gòu)蓬勃發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)施工跨度越來越大，建筑造型越來越新穎、別致，結(jié)構(gòu)越來越復雜。同時，伴隨著現(xiàn)代人生活節(jié)奏的加快，以及全球經(jīng)濟的一體化發(fā)展，市場條件瞬息萬變，同時由于國內(nèi)生活生產(chǎn)水平的不斷提高和提速，導致部分工程尚未完工便已有些跟不上時代的發(fā)展潮流。因此，業(yè)主對工程的前瞻性和工程工期的要求也越來越高。這也直接促進了各種新穎別致建筑的發(fā)展，傳統(tǒng)的施工工藝已無法滿足施工的需要，從而要求施工單位采取各種手段進行施工改革：改變以往建筑企業(yè)受計劃經(jīng)濟、部門行業(yè)管理模式、地域條件等因素影響，而形成了

2、“大而全，小而全”的企業(yè)發(fā)展形式，提升管理水平、改革經(jīng)營體制、向總承包企業(yè)大型化和分包企業(yè)專業(yè)化發(fā)展的重組變革之中，細化專業(yè)施工能力，并滋生出很多專項施工的專業(yè)公司，帶動了一批新興產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。伴隨分包企業(yè)專業(yè)化的大發(fā)展，其對傳統(tǒng)施工工藝的革新成為了必然，以鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工為例，膜結(jié)構(gòu)、張弦梁結(jié)構(gòu)、大跨度拱形結(jié)構(gòu)、預應力拉索自平衡結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)形式不斷應用于新型結(jié)構(gòu)工程，而采用大噸位吊車整體吊裝、滑移、整體提升、架橋接裝等以往用于橋梁、構(gòu)筑物建造的工藝開始應用于大跨度結(jié)構(gòu)的施工中，并取得了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。高空滑移施工法作為一種較為成熟的鋼結(jié)構(gòu)的施工方法，在長期實踐中已經(jīng)初步顯示了它在某

3、些特殊結(jié)構(gòu)體系和場地條件下，相對于其他方法的優(yōu)勢，高空滑移施工法可分為單條滑移法和逐條累積滑移法，其適用性都比較突出。該方法可與其他土建工程平行作業(yè)，而使總工期縮短，特別在場地狹小或跨越其它結(jié)構(gòu)、設備等而起重機無法進入時更為適合，在體育場或劇場等土建、裝修及設備安裝等工程量較大的建設項目中，更能發(fā)揮其經(jīng)濟效果。本文通過對鄂爾多斯機場改擴建工程新航站樓工程施工經(jīng)驗進行總結(jié)，結(jié)合工程特點在原有工藝的基本思路上推陳出新，形成了大跨度穹頂鋼屋蓋雙向旋轉(zhuǎn)累積滑移施工工法。1.工法特點1.1結(jié)構(gòu)為大跨度圓形穹頂構(gòu)造，結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)對稱，能夠區(qū)分沿經(jīng)線方向的單榀構(gòu)件；結(jié)構(gòu)形式為曲面結(jié)構(gòu)，不限于單純的平面結(jié)構(gòu)，支撐

4、體系復雜；1.2對施工場地要求小，在結(jié)構(gòu)兩側(cè)對稱位置各布置一個拼裝場地即可，無須周邊全線布置吊裝及拼裝場地；利用對稱布置的兩臺普通吊裝設備如塔吊或小噸位履帶吊和胎架進行單榀構(gòu)件組裝，組裝完成后沿同一弧度旋轉(zhuǎn)滑移。整個屋蓋鋼結(jié)構(gòu)吊裝僅由兩臺塔吊（或普通履帶吊）和兩組胎架即可完成；1.3選用的步進式液壓頂推器，是一種通過后部頂緊，主液壓缸產(chǎn)生頂推反力，從而實現(xiàn)與之連接的被推移結(jié)構(gòu)向前平移的專用設備。此設備的反力結(jié)構(gòu)利用滑道設置，省去了反力點的加固問題；1.4液壓推進器與被推移結(jié)構(gòu)通過銷軸連接，傳力途徑非常直接，啟動過程中無延時，動作精確度好。由于其反力點為步進頂緊式接觸，不會在滑移過程中產(chǎn)生相對滑

5、動，所以同步控制效果更好。步進式的工作過程，使得同步誤差在每個行程完成后自然消除，無累積誤差，同步精度很高；1.5采用空間多軌道不等高同步旋轉(zhuǎn)累積滑移技術(shù)，內(nèi)、中、外環(huán)至少設置2條以上同心、不同半徑、不同高度的環(huán)形軌道，滑移施工時，不同軌道滑移（旋轉(zhuǎn)）角度相同，滑移速度不同；1.6滑移過程中采用計算機同步控制，液壓系統(tǒng)傳動加速度極小、且可控，能夠有效保證整個安裝過程的穩(wěn)定性和安全性；1.7滑移頂推、反力點等與其他臨時結(jié)構(gòu)合并設置，加之液壓同步滑移動荷載極小的優(yōu)點，可使滑移臨時設施用量降至最小；1.8可充分利用桁架下部的樓面或地面結(jié)構(gòu)做拼裝胎架，降低了結(jié)構(gòu)直接吊裝的安裝高度；同時減少了滿堂腳手架

6、搭設面積，根據(jù)結(jié)構(gòu)的榀數(shù)（N），可減少搭設面積(N-2/N)100%（以鄂爾多斯機場為例，結(jié)構(gòu)桁架共有24榀，腳手架搭設面積可節(jié)約達91.7%）,極大的降低了腳手架等周轉(zhuǎn)材料的使用量和搭拆腳手架人員的需用量，降低了材料、人員投入成本，縮短了施工工期；1.9所有鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、組對、焊接、測量校正、檢測、油漆、驗收等工序都在同一拼裝胎架上重復進行，施工效率高，既可提高鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量、改善施工操作條件，又可以增加施工過程中的安全性；屋面鋼結(jié)構(gòu)上的吊掛結(jié)構(gòu)等附屬次結(jié)構(gòu)件可在拼裝過程中安裝或帶上，可最大限度地減少高空吊裝工作量，縮短總體安裝施工周期；1.10工廠加工與現(xiàn)場安裝相結(jié)合，施工效率高，安裝方

7、便快捷，有利于提高施工速度，縮短工期；2.適用范圍本工法適用于大跨度、多榀桁架(網(wǎng)架)構(gòu)造相同、單榀桁架(網(wǎng)架)重量大的多榀旋轉(zhuǎn)對稱空間桁架或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，尤其適用于支撐體系復雜的曲面結(jié)構(gòu)如圓形穹頂結(jié)構(gòu)。3.工藝原理大跨度穹頂鋼屋蓋雙向旋轉(zhuǎn)累積滑移工法，其工藝原理主要有以下幾點：3.1結(jié)構(gòu)組裝在拼裝胎架（操作平臺）進行，結(jié)構(gòu)直接按照設計要求位置進行就位施工，首先完成對稱兩榀構(gòu)件的組裝，采用液壓頂推器作為滑移驅(qū)動設備，使組裝完成的對稱兩榀構(gòu)件沿逆時針（或順時針）方向滑移就位。3.2液壓頂推器為采用組合式設計，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(jié)構(gòu)連接，中間利用主液壓缸產(chǎn)生驅(qū)動頂

8、推力。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(cè)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：圖3.2-1步序1：液壓頂推器頂緊裝置安裝在滑道上，靠緊側(cè)向擋板；主液壓缸缸筒耳板通過銷軸與被推移結(jié)構(gòu)連接；液壓頂推器主液壓缸伸缸，推動被推移結(jié)構(gòu)向前滑移。圖3.2-2步序2：液壓頂推器主液壓缸連續(xù)伸缸一個行程，頂推被推移結(jié)構(gòu)向前滑移一端距離（一個步距）。圖3.2-3步序3：一個行程伸缸完畢，被推移結(jié)構(gòu)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。圖3.2-4步序4：主液壓缸一個行程縮

9、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(zhí)行下一行程的步序。3.3將穹頂屋蓋鋼結(jié)構(gòu)按照榀數(shù)分成若干拼裝單元，拼裝單元在從胎架移走后可形成穩(wěn)定的受力體系，在滿足此條件下，可根據(jù)工期及場地要求合理設置每單元桁架（或網(wǎng)架）數(shù)量，但不得少于兩榀，且要對稱布置。3.4各單元按照吊車的起重能力又分為若干段，以達到地面分段拼裝與高空組裝的合理、方便、快捷。3.5沿與桁架經(jīng)線垂直方向（緯度方向）設置胎架滑移的軌道。3.6根據(jù)單元的劃分制作滿足所有單元組裝的可搭拆胎架，胎架需要連接成一個整體，通過吊機將胎架移動到屋蓋單元的設計位置。3.7利用吊機將桁架（網(wǎng)架）分段吊裝至拼裝胎架

10、上，拼裝焊接成單元后，利用滑移制作落放在滑移胎架上。3.8采用液壓頂推器作為滑移驅(qū)動設備，液壓泵源系統(tǒng)為液壓頂推器提供動力，并通過就地控制器對多臺或單臺液壓頂推器進行控制和調(diào)整，執(zhí)行液壓同步頂推計算機控制系統(tǒng)的指令并反饋數(shù)據(jù)。待滑移單元滑移到下一設計位置后，固定滑移支座。如此逐單元拼裝，累積螺旋對稱滑移，直至完成整個屋蓋的施工。4.施工工藝流程及操作要點4.1工藝流程內(nèi)、中、外環(huán)及拼裝平臺滿堂腳手架搭設內(nèi)、中、外三環(huán)滑移軌道安裝內(nèi)環(huán)桁架高空散裝主桁架地面拼裝主桁架分段吊裝主桁架間單層網(wǎng)殼、環(huán)桁架拼裝和吊裝主桁架中間驗收第一榀桁架逆時針滑移就位至第二設計單元依此完成剩余單元累積旋轉(zhuǎn)滑移除最后一拼

11、裝單元外，其余單元全部于設計位置就位補缺合攏驗收、卸載。整個屋面鋼結(jié)構(gòu)安裝涉及累積滑移作業(yè)的施工流程主要分為如下六個步驟：第一步：砼結(jié)構(gòu)局部加固，滑移用預埋件等設置；第二步：臨時支架系統(tǒng)安裝、滑移鋼梁安裝、其它臨時結(jié)構(gòu)安裝；第三步：液壓頂推系統(tǒng)設備安裝、調(diào)試；第四步：屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移單元逐榀累積滑移；第五步：屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移單元滑移到位，調(diào)整就位；第六步：滑移設備及臨時設施拆除。4.1.1鄂爾多斯機場航站樓工程概況本工程中屋面鋼結(jié)構(gòu)采用徑向主桁架+環(huán)向主桁架的結(jié)構(gòu)形式。徑向主桁架共24榀，在其外側(cè)端部下方設有Y形鋼支撐柱，柱腳通過球形鋼支座與混凝土柱頂連接,見圖4.1.1-1。4.1.2 鄂爾多斯

12、機場航站樓工程鋼結(jié)構(gòu)安裝思路及流程 圖4.1.1-14.1.2.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝思路1、A區(qū)穹頂采用對稱旋轉(zhuǎn)累積滑移安裝，分為完全軸對稱的兩個滑移單元，沿環(huán)向同方向同時逐榀累積滑移。在結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)分別搭設兩跨拼裝平臺，一跨平臺拼裝焊接使用，一跨平臺打磨、補油漆涂裝使用。內(nèi)部壓力環(huán)先完成拼裝，左右結(jié)構(gòu)再同時拼裝，對稱旋轉(zhuǎn)累積滑移。2、徑向主桁架采用地面拼裝，分兩段吊裝，主桁架間單層網(wǎng)殼、環(huán)桁架和內(nèi)環(huán)采用高空散裝，拼裝和吊裝機械采用兩臺70米臂長的TC7052塔吊，布置在結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)。3、結(jié)構(gòu)布置內(nèi)、中、外三環(huán)滑移軌道，內(nèi)環(huán)布置在壓力環(huán)下方（半徑10米），中環(huán)布置在半徑24.479米上，外環(huán)布置在穹

13、頂結(jié)構(gòu)柱上（半徑54米），采用不等標高帶柱滑移；在結(jié)構(gòu)外環(huán)和中環(huán)布置爬行器動力裝置，內(nèi)環(huán)安裝輪子作為從動軌道。滑移采用逆時針順序，第一次滑移同時拼裝兩個區(qū)間（30度）進行滑移，以后每次左右同時累積結(jié)構(gòu)的1/24區(qū)間，共累計滑移10次，最后補缺合攏。4、結(jié)構(gòu)外環(huán)柱滑移采用比設計標高抬高20mm的形式，滑移到位后，對鋼柱下支座進行塞裝并與鋼柱上部焊接，最后進行鋼柱卸載固定焊接。5、A區(qū)雨棚桁架地面拼裝，三或四榀桁架整體吊裝，吊裝機械采用塔吊，對于塔吊無法覆蓋區(qū)域采用一臺AC100型100噸汽車吊安裝；在穹頂滑移過半后，開始安裝雨棚，雨棚先采用支撐架支撐，待穹頂滑移到位，柱固定后，安裝雨棚和穹頂結(jié)構(gòu)

14、連接桿件。6、結(jié)構(gòu)卸載采取先固定穹頂結(jié)構(gòu)鋼柱支座，連接安裝雨棚和穹頂結(jié)構(gòu)連接桿件后，卸載穹頂中環(huán)軌道，再卸載內(nèi)環(huán)軌道，最后拆除卸載雨棚支撐架。4.1.2.2 鋼結(jié)構(gòu)安裝總體流程1、搭設環(huán)桁架1和中心球殼下部的第三條滑移軌道支撐系統(tǒng)和滿堂腳手架；中部單元散件安裝完畢；此時，球殼單元拼裝狀態(tài)為設計狀態(tài)順時針旋轉(zhuǎn)150度；2、安裝中環(huán)和外環(huán)滑到，搭設滑移拼裝平臺和拼裝支撐架；3、同時拼裝兩個區(qū)間（30度），作為第一個單元進行滑移，第一個滑移單元逆時針旋轉(zhuǎn)滑移15后，每次累積增加一個區(qū)間進行滑移。同時利用后一個平臺進行焊縫打磨、補漆涂裝工作。4、繼續(xù)以15度作為一個拼裝單元拼裝，累積滑移施工，在滑移過

15、半以后，開始拼裝安裝雨棚結(jié)構(gòu)，雨棚結(jié)構(gòu)采用臨時支撐架支撐，待穹頂滑移到位，柱支座固定后再對雨棚和穹頂進行連接；5、滑移到位以后，最后一單元進行原位拼裝安裝，柱支座固定、卸載。連接穹頂和雨棚桿件，對穹頂和雨棚卸載。4.2 施工要點4.2.1 施工前準備工作4.2.1.1 根據(jù)屋面鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)累積滑移的安裝工藝特點，配置液壓牽引系統(tǒng)設備,配置原則如下：1、滿足屋面鋼結(jié)構(gòu)累積滑移驅(qū)動力的要求，盡量使每臺液壓頂推器受載均勻；2、盡量保證每臺液壓泵站驅(qū)動的液壓頂推器數(shù)量相等，提高液壓泵源系統(tǒng)利用率；3、在總體布置時，要認真考慮系統(tǒng)的安全性和可靠性，降低工程風險。4.2.1.2 結(jié)合滑移單元永久性結(jié)構(gòu)的設計

16、特點，結(jié)合工況計算，進行滑移頂推點、臨時水平拉桿及相應臨時加固設施的設計；本工程中屋面鋼結(jié)構(gòu)的滑道共設置三條，分別位于環(huán)桁架2下方柱腳（R1=54米）、徑向主桁架跨中下方（R2=24.479米）和環(huán)桁架1下方（R3=10米）。其中外、中環(huán)為主動滑道，各自配置液壓頂推器進行滑移驅(qū)動；內(nèi)環(huán)為被動滑道，沿圓周對稱設置8套滾輪裝置，由其它兩條滑道提供的驅(qū)動力從動滑移。在外、中環(huán)滑道上根據(jù)單個滑移支點及總的反力值，配置滿足總的液壓頂推力需求的液壓頂推器數(shù)量，以保證滑移過程中屋面鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。內(nèi)環(huán)滑道的驅(qū)動力考慮由中環(huán)滑道上的液壓頂推器提供，故將內(nèi)環(huán)滑道所需的驅(qū)動力合并計算至中環(huán)滑道上。滑移單元共計

17、對稱兩個，由于各條軌道上的滑移支座數(shù)量以及自重分布不均勻，故需按工況計算中最不利結(jié)果進行滑移頂推設備配置。4.2.1.3臨時胎架支撐體系設計1、滑移胎架豎向支撐體系可采用格構(gòu)式型鋼柱、桁架體系，也可采用普通鋼管腳手架，胎架及鋼格構(gòu)架應具有足夠的強度和剛度。經(jīng)計算可承擔自重、拼裝桁架傳來荷載及其他施工荷載，并在滑移時不產(chǎn)生過大的變形。2、胎架設計需要易于搭拆，必要時根據(jù)高度作成標準節(jié)（類似于塔吊標準節(jié)），可通用。3、胎架的下部底盤需要用型鋼或鋼管作成，整體胎架固定在鋪設于樓面的型鋼格構(gòu)架上。4滑移胎架在1/2高度及頂部利用環(huán)形桁架進行有效連接，中部環(huán)桁架主要用于增加胎架的整體剛度，上部環(huán)形桁架主

18、要作為滑移軌道的支撐平臺，同時，亦可增加胎架的整體剛度。5、根據(jù)上部荷載和樓面(地面)承載力確定樓面(地面)是否需要加固處理。由于軌道為環(huán)形，底部無法全部落于有梁位置，故一般需在下部結(jié)構(gòu)樓板下增加局部腳手架支撐，用于承擔超出樓板承載力之外的荷載。4.2.1-1內(nèi)環(huán)滑移軌道下部支撐系統(tǒng)4.2.1-2中環(huán)滑移軌道下部支撐系統(tǒng)4.2.1.4滑移大梁、滑道及預埋件設計4.2.1.5液壓泵源系統(tǒng)的檢修與調(diào)試液壓泵源系統(tǒng)耐壓實驗、泄漏檢查、可靠性檢查。4.2.1.6液壓頂推器的試驗液壓頂推器主液壓缸的耐壓和泄漏試驗，必要時更換新的密封圈。4.2.1.7液壓頂推器頂緊裝置的全面檢修。4.2.1.8電器控制系

19、統(tǒng)檢修與試驗計算機控制系統(tǒng)及各種傳感器的檢修與調(diào)試。4.2.2滑道設計滑道結(jié)構(gòu)在屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移單元累積滑移過程中，起到承重、導向和橫向限制支座水平位移的作用。外環(huán)利用柱頂標高為+21.8米的鋼筋混凝土立柱，沿環(huán)向通過鋼滑移大梁將24根混凝土立柱連接成通長滑道。中、內(nèi)環(huán)設置臨時支架鋼結(jié)構(gòu)，頂部設置環(huán)形鋼滑移大梁。滑道的標高設計應首先考慮滑移支座在滑移過程中能夠避開障礙物。本工程中，因滑移大梁均為連續(xù)的臨時結(jié)構(gòu)，滑道直接鋪設在滑移大梁的上表面。滑道中心線應盡量與滑移大梁軸線重合，以減小滑移過程中滑移單元自重荷載偏心及水平推進力對滑移大梁的不利影響。滑道選用16a熱軋槽鋼，與滑移大梁上表面間斷焊接固

20、定。滑道側(cè)面對稱設置擋板結(jié)構(gòu)，起到對槽鋼翼緣加固、以及抵抗滑移支座處可能側(cè)向推力的作用。如圖4.2.2-1、4.2.2-2所示：圖4.2.2-1中環(huán)滑道側(cè)向擋板平面圖圖4.2.2-2外環(huán)滑道側(cè)向擋板平面圖4.2.3滑道安裝由于中環(huán)、外環(huán)兩條滑道長度均較大，滑道需進行分段現(xiàn)場拼接施工。為保證滑道內(nèi)表面的水平度，減少滑移過程中的阻礙、降低滑動摩擦系數(shù)，滑道在鋪設時，應做到：1、滑道槽鋼在安裝時，其下表面與滑移大梁上表面間的間隙應盡量用薄鋼墊板墊實。2、滑道中線與滑移大梁中心線偏移度控制在3mm以內(nèi)。3、一個柱距內(nèi)，標高偏差控制在4mm以內(nèi)。4、滑道槽鋼分段之間的焊接采用單面焊，焊接后進行外觀檢查，

21、焊縫處應用砂輪打磨平整。5、滑道槽鋼的接頭高差不大于1mm。6、兩條滑道中心線間距允許偏差控制在10mm之內(nèi)。7、滑道槽鋼在滑移之前應涂抹黃油潤滑。4.2.4滑移支座在兩條滑道處均無法直接利用永久結(jié)構(gòu)作為滑移支座。分別設計臨時滑移支座，并分別與上方徑向主桁架節(jié)點、Y型鋼支撐柱結(jié)構(gòu)進行連接（局部應相應加固）。滑移支座兩側(cè)與滑道中心線的切線平行，并與槽鋼內(nèi)壁保持適當間隙，起到橫向水平限位及滑移導向的作用。滑移支座與滑道槽鋼的接觸面積通過計算確定，應控制局部比壓，保證滑移過程中槽鋼不出現(xiàn)明顯變形，并避免出現(xiàn)時效摩擦。滑移支座與下部滑道結(jié)構(gòu)立面示意圖如圖4.2.3-1所示：圖4.2.4-1屋面鋼結(jié)構(gòu)沿

22、徑向的剖面為拱型結(jié)構(gòu)，有一定的支座水平推力，會對滑移的過程產(chǎn)生影響。為減小滑移支座對滑道的水平推力，采取釋放位移的方法來達到目的。實施時滑靴（鋼滑塊）與滑道側(cè)壁預留一定調(diào)節(jié)間隙，為水平推力的釋放預留空間。滑靴臨時傳力桿件液壓爬行器圖4.2.4-2中環(huán)滑靴示意圖4.2.5防卡軌措施水平滑移過程中，應嚴格防止出現(xiàn)“卡軌”和“啃軌”現(xiàn)象的發(fā)生。在滑道和滑移支座設計時，應充分考慮預防措施。將滑移支座前端（滑移方向）設計為“雪橇”式，并將其兩側(cè)制作成帶一定弧度的型式。通過以上設計，可以有效防止滑移支座與兩側(cè)滑道側(cè)壁頂死“卡軌”，以及滑移支座因滑道不平整卡住“啃軌”的情況出現(xiàn)。如圖4.2.5-1所示：圖4

23、.2.5-1鋼滑塊示意圖另外，滑道安裝的順直度、滑道中心距的控制等都是防止“卡軌”和“啃軌”現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵。現(xiàn)場施工過程中應嚴格進行工序檢查。4.2.6穩(wěn)定性控制及頂推力的傳遞本工程中鋼結(jié)構(gòu)屋蓋滑移單元滑移過程中，中環(huán)滑道頂推點設置在徑向主桁架下弦節(jié)點處下方的臨時滑移支座上；外環(huán)滑道頂推點設置在Y型鋼支撐柱底部的臨時滑移支座上。由于頂推點距離主桁架之間的水平結(jié)構(gòu)均有一定距離（鋼立柱處特別大）。頂推點的水平頂推力會產(chǎn)生繞其上部節(jié)點的附加彎距。此附加彎距不利于滑移過程中支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。且當滑移單元開始滑移時，因為頂推點后面滑移支座與滑道的摩擦力與頂推力反向，將導致相鄰兩個鋼立柱分別朝相反方向的豎向

24、扭轉(zhuǎn)，并將水平力直接傳遞給上部環(huán)桁架結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生不易控制的應力應變，于屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移安裝過程的結(jié)構(gòu)安全不利。為消除這種不易控制的影響，并從滑移安裝精度控制角度出發(fā)，保證后面的滑移支座與頂推點、以及所有滑移支座之間的同步性，應沿滑道方向，在相鄰的滑移支座之間加設臨時水平聯(lián)系桿件。外環(huán)連系桿截面為219X10，中環(huán)連系桿截面為194X8（中環(huán)兩邊對稱第一根桿選用219X10）。4.2.7滑移過程中的制動當滑移頂推點停止頂推作業(yè)時，滑移單元通過滑移支座與滑道之間的摩擦力產(chǎn)生制動力。根據(jù)沖量恒等式：Ft = mv。其中，F(xiàn) =N，帶入恒等式 Nt = mv。滑移支座對滑道正壓力N等于上部結(jié)構(gòu)自重垂直滑道

25、分力m。每個滑移支座處摩擦系數(shù)、滑移速度v均基本相等，故每個滑移支座的制動時間相等。即滑移單元在靠摩擦力制動的過程中，各個滑移支座保持同步，無附加內(nèi)力。可以保證屋面鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。4.2.8頂推點型式液壓頂推器前端通過銷軸與被推移構(gòu)件上的耳板進行連接固定，用以傳遞水平滑移頂推力。本工程中，連接耳板預裝在滑移支座底部附近，如圖4.2.8-1所示：圖4.2.8-1頂推點連接耳板設計圖4.2.9頂推點布置本工程中滑移頂推點共設置10處，分為兩組，分別在中、外環(huán)滑道上中心對稱布置。其中外環(huán)滑道上共6處，中環(huán)滑道上共4處。滑移頂推點平面布置如圖4.2.9-1所示：圖4.2.9-1滑移頂推點平面布置圖4.

26、2.10內(nèi)環(huán)滑道措施設計內(nèi)環(huán)滑道采用從動滑移，通過沿圓周方向?qū)ΨQ設置8組滾輪，在中環(huán)滑道液壓頂推器的驅(qū)動下，穹頂中心球殼結(jié)構(gòu)及環(huán)桁架1沿圓心自轉(zhuǎn)。考慮到其自轉(zhuǎn)、從動的工況特性，內(nèi)環(huán)滑移的設計應首先盡量減少摩擦系數(shù)，故選用了滾動摩擦的型式。另外，滑移支座處的架空高度盡量小，以增加整個內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)滑移過程中的穩(wěn)定性。本工程中設計的滾輪理論摩擦系數(shù)為0.02，單個設計承載力為34噸。滾輪及連接耳板安裝尺寸如圖4.2.10-1所示：圖4.2.10-1滾輪及連接耳板安裝尺寸4.2.11 軌道支撐架卸載順序卸載實際就是荷載轉(zhuǎn)移過程，在荷載轉(zhuǎn)移過程中，必須遵循“變形協(xié)調(diào)、卸載均衡”的原則。不然有可能造成臨時支撐

27、超載失穩(wěn)，或者桁架結(jié)構(gòu)局部甚至整體受損。因為施工階段的受力狀態(tài)與結(jié)構(gòu)最終受力狀態(tài)完全不一致，必須通過施工驗算，制定切實可行的技術(shù)措施，確保滿足多種工況要求。根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)情況、受力特點和施工工藝，本工程軌道支撐架卸載采用以下順序：1、首先卸載外環(huán)柱軌道，將柱支座進行安裝焊接。2、安裝連接雨棚和穹頂之間的聯(lián)系桿件。3、卸載中環(huán)軌道24個支撐點，采取同時卸載。4、卸載內(nèi)環(huán)8個軌道支撐點，采取同時卸載，卸載后，雨棚桁架支撐點會自動脫離。圖4.2.11-14.2.12結(jié)構(gòu)滑移不同步驗算及調(diào)整方法滑移施工采用液壓同步累積滑移，滑移的同步性由計算機控制，然而受滑道摩擦系數(shù)的差異、爬行器推力計算誤差及其它各

28、種偶然因素的影響，滑移過程中各滑道之間可能會存在不同步的現(xiàn)象，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，結(jié)構(gòu)不同步控制值最大取50mm。計算分析選取結(jié)構(gòu)整體性最弱時即第一次滑移狀態(tài)進行校核結(jié)構(gòu)桿件的受力情況。為了保證不同步滑移最終對結(jié)構(gòu)性能不受影響，在每次滑移結(jié)束拼裝下一單元時，都不要對結(jié)構(gòu)不同步狀態(tài)進行調(diào)整，對結(jié)構(gòu)支點位置調(diào)整到符合設計尺寸，對不同步滑移產(chǎn)生內(nèi)力進行釋放。具體調(diào)整方法為：通過液壓控制系統(tǒng)對滯后部位采用爬行器進行補推以達到同步位置。4.2.13滑移啟動瞬態(tài)力傳遞對結(jié)構(gòu)的驗算結(jié)構(gòu)滑移時，為了更好的傳遞頂推力，在結(jié)構(gòu)滑靴位置設置了臨時傳力桿件，但在結(jié)構(gòu)啟動瞬間，頂推力是通過每個柱子傳遞到上部結(jié)構(gòu)帶動結(jié)構(gòu)運動

29、的，為了驗證這一過程結(jié)構(gòu)的受力情況，須對結(jié)構(gòu)進行受力模擬分析。模擬采取對結(jié)構(gòu)每個柱腳施加滑移方向的水平力（取最大摩擦力75KN）。要求結(jié)構(gòu)最大應力比必須小于0.95，桿件處于彈性受力階段，具有較高安全儲備，桿件強度和穩(wěn)定性均滿足要求。5.主要機具設備序號名 稱型 號單位數(shù)量1液壓泵源系統(tǒng)YS-PP-60臺32液壓頂推器YS-PJ-50臺103計算機控制系統(tǒng)YS-CS-01套14傳感器行程套105對講機MOTOLOLA臺66塔吊TC7052臺26.勞動力組織序號崗 位人數(shù)主要工作1項目總負責1現(xiàn)場滑移工作協(xié)調(diào)、指揮2技術(shù)顧問1滑移施工方案的審核3控制系統(tǒng)操作1計算機控制系統(tǒng)調(diào)試、操作4泵源系統(tǒng)2

30、泵源系統(tǒng)連接、調(diào)試、操作5液壓頂推器20液壓頂推器安裝、監(jiān)控6測量員4測量、放線7質(zhì)檢員1質(zhì)量檢查、記錄匯報8安全員1現(xiàn)場安全檢查、記錄9電工2電器設備接線10電焊工20焊接11架子工20搭設操作平臺腳手架12探傷2結(jié)構(gòu)檢測13塔司2塔吊操作14普工10配合7.質(zhì)量要求7.1 滑移速度液壓頂推滑移系統(tǒng)設備的水平牽引速度取決于液壓泵源系統(tǒng)的配置及單臺液壓頂推器所分配的流量、其他輔助工作所占用的時間。在本工程中，液壓頂推水平滑移最大速度約15米/小時。7.2同步控制策略控制系統(tǒng)根據(jù)一定的控制策略和算法實現(xiàn)對屋面鋼結(jié)構(gòu)單元滑移過程的姿態(tài)控制和荷載控制。在滑移過程中，從保證結(jié)構(gòu)安全角度來看，應滿足以下

31、要求：應盡量保證各個頂推點的液壓頂推設備配置系數(shù)基本一致；應保證屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移過程中的穩(wěn)定，以防止滑移過程出現(xiàn)卡軌等不利情況，也即要求各頂推點在累積滑移過程中能夠保持一定的同步性。7.3滑移不同步限值及糾正措施結(jié)構(gòu)滑移過程中受滑道摩擦系數(shù)的差異、爬行器推力計算誤差及其它各種偶然因素的影響，滑移過程中各滑道之間可能會存在不同步的現(xiàn)象，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，結(jié)構(gòu)不同步控制值最大取50mm。為保證滑移不同步對結(jié)構(gòu)的最終定位無影響，需對不同步進行調(diào)整，方法為：通過液壓控制系統(tǒng)對滯后部位采用爬行器進行補推以達到同步位置。8安全技術(shù)措施8.1組裝滑移胎架及操作平臺支撐體系是本工法實施的主要工作內(nèi)容之一，滑移單元

32、的組裝、焊接、測量、油漆均在胎架及支撐體系上完成。因此，應確保胎架及操作平臺腳手架的穩(wěn)定性穩(wěn)定性滿足施工操作及安全需要。8.2桁架滑移前，應認真檢查各部位是否存在滑移障礙，如操作平臺、臨時支撐等是否影響結(jié)構(gòu)滑移，導致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大內(nèi)力和造成人員傷亡。8.3在一切準備工作做完之后，且經(jīng)過系統(tǒng)的、全面的檢查無誤后，現(xiàn)場滑移作業(yè)總指揮檢查并發(fā)令后，才能進行正式進行滑移作業(yè)。8.4在液壓滑移過程中，注意觀測設備系統(tǒng)的壓力、荷載變化情況等，并認真做好記錄工作。8.5在滑移過程中，測量人員應通過鋼卷尺配合測量各牽引點位移的準確數(shù)值，以輔助監(jiān)控滑移單元滑移過程的同步性。8.6滑移過程中應密切注意滑道、液壓頂推

33、器、液壓泵源系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)等的工作狀態(tài)。8.7現(xiàn)場無線對講機在使用前，必須向工程指揮部申報，明確回復后方可作用。通訊工具專人保管，確保信號暢通。8.8從設備安裝施工開始，應及時獲取天氣消息，要對施工現(xiàn)場天氣狀況做詳細的了解。在屋面鋼結(jié)構(gòu)正式滑移安裝前夕，要和當?shù)貧庀蟛块T保持聯(lián)系，最早獲得最近至少十天內(nèi)的天氣狀況。若滑移施工周期內(nèi)有強風或暴雨天氣，提前做好防范工作，做好設備、構(gòu)件必要的固定和防雨、防雷電保護。9.環(huán)保措施9.1焊接時采用鑲有特制防護鏡片的面罩；9.2焊工必須穿好工作服，戴好防護手套和鞋蓋。工作服面料要用反射系數(shù)大的紡織品制作；9.3焊縫探傷檢查時必須做好防護措

34、施；9.4起重機、運輸車輛以及動力設備進場前和施工作業(yè)中要嚴格維護、保養(yǎng)，做到排放不達到國家標準不進場。進場后排放不達標禁止使用；9.5起重機、運輸車輛以及動力設備加裝三元催化裝置，減少尾氣有害成分的排放；9.6使用符合國家標準的無毒或低毒的焊接材料，消除或降低焊接煙塵和有毒氣體的危害；9.7施工中產(chǎn)生的工業(yè)垃圾，如焊條的殘渣、被切割下的金屬塊，集中回收，嚴禁亂丟亂棄，造成周邊環(huán)境污染；10.效益分析鄂爾多斯機場改擴建工程新航站樓A區(qū)穹頂鋼結(jié)構(gòu)工程采用此工藝進行施工，與其他工藝相比，此工藝對施工場地要求小，采用吊車噸位小，大量減少了施工用腳手架等措施費用的投入，降低了材料、人員投入成本，縮短了

35、施工工期；所有鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、組對、焊接、測量校正、檢測、油漆、驗收等工序都在同一拼裝胎架上重復進行，施工效率高，既可提高鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量、改善施工操作條件，又可以增加施工過程中的安全性；屋面鋼結(jié)構(gòu)上的吊掛結(jié)構(gòu)等附屬次結(jié)構(gòu)件可在拼裝過程中安裝或帶上，可最大限度地減少高空吊裝工作量，縮短總體安裝施工周期；產(chǎn)生了極好的經(jīng)濟和社會效益，降低了工程造價。經(jīng)測算縮短工期42天；節(jié)約人工費453600元；節(jié)約機具租賃費元，合計降低工程造價179.76萬元。11.應用實例11.1鄂爾多斯機場改擴建工程新航站樓工程A區(qū)穹頂鋼屋蓋滑移施工鄂爾多斯機場改擴建工程新航站樓工程位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮(zhèn)境內(nèi)，已建航站樓的西北側(cè)，阿大線公路西南側(cè)，緊鄰阿大線。新航站樓造型優(yōu)美獨特，猶如一只展翅高飛的雄鷹翱翔于遼闊的鄂爾多斯草原。圖11.1-1鄂爾多斯機場新航站樓鳥瞰圖建筑中心位置，為直徑108米的大型穹頂。建筑兩翼翼展為490米，總建筑面積119149 m2。航站樓主體結(jié)構(gòu)類型為預應力鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋頂為鋼架結(jié)構(gòu)。航站樓主體地下一層，地上二層。2009年7月18日開工，計劃于2011年8月31日竣工交付使用，其中鋼結(jié)構(gòu)工程于2010年4月10日開工，于201