上?；疖?chē)站北廣場(chǎng)站房鋼屋架桁架施工技術(shù)

上海火車(chē)站北廣場(chǎng)站房鋼屋架桁架施工技術(shù)【摘要】上海市火車(chē)站北廣場(chǎng)站房在施工中成功運(yùn)用大型桁架的吊裝、滑移和整體卸載技術(shù)，保證了鋼結(jié)構(gòu)屋架安裝精度的質(zhì)量要求和整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度要求。【關(guān)鍵詞】滑移頂推；同步控制；整體卸載；抬吊拼裝1.工程概況上海火車(chē)站北站房屋蓋為H型鋼桁架式鋼結(jié)構(gòu)，該站房中間為主入口，兩側(cè)為候車(chē)室，地下為停車(chē)場(chǎng)，地上為兩層的混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋蓋為H型鋼桁架結(jié)構(gòu)。桁架上下弦桿采用H型鋼，頂標(biāo)高18.57米，共八榀。2.工程特點(diǎn)及難點(diǎn)①場(chǎng)地狹小，作業(yè)場(chǎng)地下部為空的地下室，大型機(jī)械無(wú)法作業(yè)；②四條支撐桁架定位難度大，與屋架接口精度高③各支撐桁架和第一榀屋架的穩(wěn)定性是安全方面的重點(diǎn)和難點(diǎn)；④屋架整體滑移和卸載是保證施工質(zhì)量和安全的難點(diǎn)和重點(diǎn)；⑤多臺(tái)大型吊車(chē)同時(shí)吊裝并向前負(fù)載行駛是又是一個(gè)難點(diǎn)。3.施工部署屋架現(xiàn)場(chǎng)拼裝要搭設(shè)組裝平臺(tái)，吊裝時(shí)就地翻身，要考慮履帶吊的行走路線；因先要安裝支撐桁架，第一榀屋架和支撐桁架的接口在一端，需要把屋架扶起、直立吊起后，前行就位。整個(gè)屋面桁架采用累積滑移的施工方法，設(shè)四條滑移軌道（2、6、9、13軸），由E往A軸方向滑移，拼裝由A軸開(kāi)始。桁架制作采用在工廠整體加工，然后再分解，每段長(zhǎng)約18米，便于整體運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)組裝。在地面分段拼裝在高空與支撐桁架安裝后，三段同時(shí)滑移到一定位置，然后再拼裝下一段，然后再滑移，一直滑移到整體就位后，同時(shí)卸載就位。設(shè)計(jì)是考慮了屋架起拱問(wèn)題，在加工廠制作時(shí)預(yù)先起拱，現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中控制起吊點(diǎn)，減少構(gòu)件變形。4.屋架安裝方案4.1根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，各類(lèi)構(gòu)件分批次按要求進(jìn)場(chǎng)，先安裝的先進(jìn)，后裝的后進(jìn)。在E軸外側(cè)搭設(shè)三個(gè)屋架組裝平臺(tái)，高度1.2米，便于桁架的組裝、焊接和翻身。選用4臺(tái)80噸履帶吊車(chē)，在安裝完滑移軌道后，先吊裝支撐桁架。因第一榀支撐桁架與屋架的接口在支撐桁架的一端，而桁架要向E軸伸出約5米，需搭設(shè)臨時(shí)豎向支撐和側(cè)向抗傾伏臨時(shí)支撐，并用纜風(fēng)繩另外拉設(shè)。構(gòu)件卸車(chē)、支撐桁架吊裝、屋架拼裝、屋架吊裝、輔助支撐構(gòu)件吊裝，四臺(tái)履帶吊機(jī)形成一個(gè)連續(xù)的流水工作狀況，縮短工期，減少成本，同時(shí)為土建地下及后續(xù)工作提供工作面。4.2屋架在組裝過(guò)程中，要及時(shí)控制側(cè)向彎曲度和上撓度，以便保證整體的安全性和安裝的方便性。屋架拼裝完成后，焊縫經(jīng)過(guò)無(wú)損檢測(cè)合格、屋架的長(zhǎng)度、上拱度、側(cè)向彎曲、高強(qiáng)螺栓的終擰及油漆修補(bǔ)等滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范后，用兩部吊車(chē)將屋架直立，然后根據(jù)設(shè)計(jì)，選取六個(gè)起吊點(diǎn)進(jìn)行吊裝就位，起吊時(shí)需兩部吊車(chē)同時(shí)起吊，并起吊后，前行4-5米將屋架和支撐桁架連接就位，高強(qiáng)螺栓連接緊固后，接口焊接。焊接完畢，拉設(shè)8道纜風(fēng)繩，將第一榀屋架固定，然后吊車(chē)松鉤，組裝下榀屋架。4.2.1第二榀屋架吊裝完成時(shí)，用第三臺(tái)吊車(chē)配合及時(shí)安裝屋架間的相關(guān)支撐，形成穩(wěn)定體系后，松鉤。另兩段的屋架可以同時(shí)如上面程序進(jìn)行安裝。4.2.2第一批的三段六榀屋架安裝完畢后，同時(shí)通過(guò)預(yù)先設(shè)置的滑道和計(jì)算機(jī)控制的液壓同步滑移設(shè)備向前滑移一個(gè)柱距，暫停，繼續(xù)拼接下一榀屋架，使前三榀桁架成穩(wěn)定體系后，繼續(xù)向前滑移，直至所有鋼屋蓋桁架安裝到位。5.滑移安裝方案5.1液壓滑移方案思路在前兩榀桁架拼裝完畢成穩(wěn)定體系后，通過(guò)預(yù)先設(shè)置的滑道和計(jì)算機(jī)控制的液壓同步滑移（頂推）設(shè)備向前滑移一個(gè)柱距（使之離開(kāi)拼裝平臺(tái)），暫停。在其后端繼續(xù)拼接下一榀桁架，使前三榀桁架成穩(wěn)定體系后，繼續(xù)向前滑移一個(gè)柱距，暫停，再在后端續(xù)拼下一榀桁架。如此累積滑移，直至所有鋼屋蓋桁架滑移到位。5.2滑移工程量待滑移安裝的鋼屋蓋區(qū)域?yàn)闄M向：2軸～6軸線（48米），9軸～13軸線（48米）；縱向：A軸線～E軸線（39米）。本工程共計(jì)滑移8+8榀主桁架（橫向A~E軸線）含部分次結(jié)構(gòu)，滑移總重量約1200噸，滑移距離約39米。5.3設(shè)備配置及相關(guān)技術(shù)項(xiàng)目采用鋼結(jié)構(gòu)桁架累積液壓滑移安裝的施工工藝，主要使用如下關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備：超大型構(gòu)件液壓同步滑移施工技術(shù)。TJG-1000型自鎖型液壓爬行器：當(dāng)油缸伸出時(shí)，夾塊工作（夾緊），自動(dòng)鎖緊滑移軌道；油缸縮回時(shí)，夾塊不工作（松開(kāi)），與油缸同方向移動(dòng)。TJD-15型液壓泵源系統(tǒng)：高液壓油缸驅(qū)動(dòng)。YT-1型計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)：通過(guò)數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞，可全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作、負(fù)載均衡、姿態(tài)矯正、應(yīng)力控制、操作閉鎖、過(guò)程顯示和故障報(bào)警等多種功能。5.4滑移安裝流程簡(jiǎn)述鋼屋蓋滑移流程如下：在2、6、9及13軸線的框架柱、梁頂面鋪設(shè)滑移軌道，滑移軌道共計(jì)4條，在混凝土梁頂每隔1M埋設(shè)固定鐵件，用來(lái)固定滑移軌道，軌道與混凝土梁間有50MM的空間用鋼板墊緊；在A-B軸托架下弦斷開(kāi)2M（滑移爬行器位置，滑移后恢復(fù)）。在2、6、9、13軸線的第二榀主桁架支座處安裝好液壓爬行器，連接泵源系統(tǒng)，調(diào)試設(shè)備，確保正常后啟動(dòng)4條軌道上的爬行器，同步頂推前兩榀主桁架及其次結(jié)構(gòu)。4條軌道上方的爬行器同步頂推滑移前兩榀桁架向A軸方向滑移一個(gè)跨距后，暫停滑移作業(yè)，吊機(jī)準(zhǔn)備在拼裝胎架上方繼續(xù)拼裝好下一榀主桁架及其次結(jié)構(gòu)。第三榀桁架與前兩榀桁架拼裝好后，啟動(dòng)4臺(tái)液壓爬行器繼續(xù)同步頂推前三榀桁架及其次結(jié)構(gòu)，向A軸方向繼續(xù)滑移一個(gè)跨距，吊機(jī)準(zhǔn)備在第三榀桁架后端繼續(xù)拼裝第四榀桁架及其次結(jié)構(gòu)。相同程序完成后續(xù)各榀桁架吊裝及其次結(jié)構(gòu)安裝。5.5滑移施工技術(shù)措施（1）滑移軌道的設(shè)置滑移軌道共鋪設(shè)4條，分別在2、6、9及13軸線處的框架柱（梁）上方，滑移軌道采用43KG/m鋼軌，用以提供爬行器的夾持反力點(diǎn)。（2）滑移軌道鋪設(shè)技術(shù)要求滑移軌道在整個(gè)水平滑移中起承重導(dǎo)向和徑向限制構(gòu)件水平位移的作用，軌道的安裝精度需精確。在框架梁頂部每間隔1米設(shè)一組預(yù)埋件和一組壓板用于滑移軌道固定。軌道壓板頂部與軌道上表面間距大于90mm。軌道底部與框架梁間要求墊實(shí)、無(wú)縫隙。每分段軌道對(duì)接接口的上表面及兩側(cè)面應(yīng)嚴(yán)格對(duì)齊，目測(cè)為零，否則應(yīng)打磨光滑、平整。軌道標(biāo)高偏差控制在5mm以?xún)?nèi)，側(cè)向偏差控制在3mm之內(nèi)，滑移前軌道上表面涂抹黃油。（3）滑移頂推點(diǎn)設(shè)計(jì)液壓爬行器頂推構(gòu)件滑移位置處為頂推滑移點(diǎn)，頂推點(diǎn)要能其有效傳遞桁架豎垂直反力和水平摩擦力。在2、6、9及13軸線與1/A軸線交接處的鋼托架桿件底部設(shè)置頂推點(diǎn)。（4）滑移設(shè)備配置①滑移摩擦力鋼屋蓋的最大滑移重量約為1200噸，根據(jù)以往工程的經(jīng)驗(yàn)，滑移靜摩擦系數(shù)取0.2，靜摩擦力為f=0.2x1200=240噸，按照最不利1；2；2；1的關(guān)系分配，則每條軌道所需的推進(jìn)力分別為40；80；80；40噸。②液壓爬行器配置共配置4套爬行器，每套爬行器的額定頂推力為100t，每套提供的最大滑移推力為100噸，滑移設(shè)備的安全裕度為100/80=1.25，滿(mǎn)足滑移工況的要求。③液壓泵源系統(tǒng)配置