鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》是福建二建建設集團公司完成的建築類施工工法，完成人是徐惠民、陳文廣、周寶華、鄭定鴻、黃躍森，適用於當大型起重機械無法進入建築物內部，又須在建築物內進行整體起吊安裝的一般工業與民用建築工程的大跨度鋼樑施工。

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》主要的工法特點是：技術先進，安全可靠，工藝成熟。有利於其他工序平行施工，節省工期。

2011年9月，《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法
• 工法編號：GJEJGF076-2010
• 完成單位：福建二建建設集團公司
• 主要完成人：徐惠民、陳文廣、周寶華、鄭定鴻、黃躍森
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）

形成原因

隨著大跨度、多功能大型公共建築物的增多，大跨度的鋼樑在工程中得到廣泛的套用。這些構件具有體積大、重量大、安裝在建築物中間精度要求高等特點，且安裝時周邊結構均勻施工，故一般大型起重機械設備無法進入建築物內部進行作業。

福建二建建設集團公司聯合設計單位和有關大專院校開展了科技創新，採用液壓同步提升與高空平移技術完成鋼大梁的安裝作業，取得顯著的社會效益和經濟效益，該技術通過福建省住房和城鄉建設廳的鑑定技術水平達到2010年時的中國領先水平，獲得了福建省科技進步三等獎，同時經過多個工程項目的實踐形成了《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》。

工法特點

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》的工法特點是：

1、可在較為狹小的室內空間內進行安裝。

2、技術先進，安全可靠，工藝成熟。

3、對主體結構施工的影響小，有利於其他工序平行施工，節省工期。

操作原理

適用範圍

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》適用於當大型起重機械無法進入建築物內部，又須在建築物內進行整體起吊安裝的一般工業與民用建築工程的大跨度鋼樑施工。

工藝原理

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》的工藝原理敘述如下：

1、當建築物內安裝空間窄小，場地條件只能滿足大型鋼構件逐根進場、定點拼接、逐根提升的情況下，構件從一個固定的位置採用液壓同步提升到安裝高度，然後再分別高空平移到各安裝位置，使液壓同步提升與高空平移技術兩項技術有機結合，如圖1所示。

圖1鋼樑提升及高空平移示意圖

註：1一提升油缸；2一提昇平台；3一鋼樑；4一卸載千斤頂；5平移軌道；6一結構柱；7一鋼絞線；8一錨具；9—可拆卸軌道。

2、液壓同步提升技術是利用兩台套的液壓提升設備分別安裝於兩個承力平台上，採用鋼絞線承重、計算機控制、液壓同步提升的工作原理。該系統的核心設備是液壓提升設備，它主要由鋼絞線承重系統、液壓提升油缸、液壓控制系統、感測器檢測系統和電氣控制系統組成。

3、高空平移就是在鋼樑的兩端設定4個平移滾輪，鋼樑提升到預定高度後滾輪落座在軌道內，再利用手拉葫蘆或慢速電動卷揚機進行牽引，使鋼樑兩端同步平移至安裝位置，待鋼樑安裝就位後拆除平移滾輪。

施工工藝

工藝流程

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》的工藝流程如圖2。

圖2工藝流程圖

操作要點

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》的操作要點如下：

1、施工準備

（1）提升承力平台安裝：由柱、懸臂樑、橫樑及操作平台組成的提升承力平台，其上放置液壓提升機，泵站及計算機控制系統等，其安裝高度應高於構件就位後的頂面高度約2.5米。承力平台的預埋件安裝在結構受力允許的混凝土柱上，平台的柱、梁等構件應與預埋件電焊連線，整個平台焊接結束後應進行焊縫檢測。

（2）高空平移軌道安裝：高空平移用的鋼製軌道梁須經強度、剛度、穩定性驗算覆核後才能使用，相關預埋件安裝在結構受力允許的混凝土柱上，並採取有效的加固措施提高其整體穩定性，焊接安裝結束後應進行焊縫檢測；鋼製軌道梁安裝結束後在其面上進行鋼樑平移軌道安裝，軌道安裝應成一條直線，接頭應平滑保證移動時順利通過，軌道末端設定擋塊防止平移時鋼樑衝出軌道。

（3）液壓提升機應安裝在承力平台的前端接近中間位置，兩端提升機的中心連線應保證位於鋼樑提升區域的中間位置，防止提升時單向偏移。

（4）對鋼樑進場路線與焊接組裝區域的路面、樓板進行驗算，並採取有效的加固措施，防止路面或樓板坍塌、斷裂。

（5）對拼焊成型的鋼樑按要求進行無損檢測檢測合格後安裝行走滾輪及吊點錨具。錨具、滾輪的安裝位置應根據現場液壓提升機中心位置、軌道位置及安裝軸線進行實測後確定。

2、鋼樑預提升

第一根鋼樑在正式提升前應進行預提升，將鋼樑提升懸空50~100毫米，並在空中懸停，同時對各系統進行調試，對承力平台的變形及鋼樑的撓度進行實測，並重複提升下降循環2~3次。

3、鋼樑正式提升

在提升設備調試檢驗完畢後，拆除軌道梁的可拆裝梁段，鋼樑開始正式提升，當鋼樑正式提升至梁底面比平移軌道面高時200~300毫米時安裝可拆裝梁段；用高強螺栓將可拆裝軌道梁與軌道梁固定段連線，而後將提升的鋼樑逐漸下降，使鋼樑下端平移滾輪進入預先設定的軌道上。

4、鋼樑高空平移

鋼大梁平移時可利用手拉葫蘆或慢速電動卷揚機進行牽引，在鋼樑前進方向兩端各設一台牽引裝置，後方設反向纜風繩隨移隨放。在鋼樑安裝位置上安設兩台雷射測距儀，根據定時測量的距離，由兩個指揮員通過對講機協調移動的速度，做到兩端同步平移，不同步時應及時調整。

5、鋼樑就位

鋼大梁平移到位後，由4千斤頂將鋼樑托起，拔出平移滾輪後將鋼樑徐徐放下就位，完成一根鋼樑安裝就位。

勞動力組織

起重工4人、電焊工2人、指揮工2人、測量工人、電工1人、輔助工4人、電腦操作員2人。

材料設備

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》所用的材料及設備明細如下：

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》所需設備見表1。

質量控制

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》的質量控制要求如下：

1、該工法必須遵守《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205和《建築鋼結構焊接技術規程》JGJ 81等相關的國家規範、標準。

2、平移滾輪實際安裝位置應準確，與設計位置允許偏差±5毫米。

3、可拆裝梁中點應位於提升鋼樑的中心線上，允許偏差±5毫米。

4、可拆裝梁應加工成下長上短，上翼緣比下翼緣宜短40毫米，以利於裝拆。

5、兩側軌道軌距偏差應控制在±10毫米以內。

6、鋼樑安裝偏差應符合《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205要求。

安全措施

採用《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1、施工過程應嚴格按照《高空作業機械安全規則》JG 5099等有關規定執行。

2、液壓系統的安全措施

（1）在鋼絞線承重系統中增設多道錨具，如上錨、下錨、安全錨等。

（2）每台提升油缸上設液壓鎖，防止失速下降。

（3）液壓系統設定溢流閥，控制每台提升油缸的最高負載。

（4）設定節流閥，控制提升油缸的縮缸速度，確保下放時的安全。

（5）液壓泵站上設定安全閥，通過調節安全閥的設定壓力，防止液壓系統超過規定壓力。

3、計算機控制系統的安全措施

（1）液壓和電控系統採用聯鎖設計，通過硬體和軟體閉鎖，以保證提升系統不會出現由於誤操作帶來的不良後果。

（2）控制系統具有異常自動停機、斷電保護停機、高差超差停機等功能。

（3）控制系統採用容錯設計，具有較強抗干擾能力。

4、提升與平移結構體系必須經過嚴格的設計計算，其強度、剛度應滿足相關規範的要求。

5、提升安裝作業的安全措施

（1）在提昇平台上安裝避雷裝置，對提升設備進行防雷保護，提升時，風力不應大於6級，雨天禁止提升作業。

（2）提升時提升區域下面嚴禁站人，提升與懸停期間應防止電焊、氣割對鋼絞線的損傷。

（3）對操作技術人員和現場工人進場前要進行安全技術交底，加強管理，統一指揮。

（4）在提升過程中應對提升系統進行全面跟蹤檢測，確保萬無一失。

環保措施

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》的環保措施如下：

1、嚴格執行國家和地方有關環境保護的規範和規章制度。

2、承力平台和平移軌道等焊接作業應採取防光和隔聲降噪措施。

3、提升油缸作業時應採取防油污污染和隔聲降噪措施。

效益分析

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》的效益分析如下：

社會效益

採用液壓同步提升與高空平移技術施工無噪聲，對環境無污染，且施工作業面小，不影響其他工種施工，可確保工期；該技術安全係數高，可確保全全。

經濟效益

從施工的幾個項目測算，採用以上技術吊裝費用約占鋼結構總造價6%左右，與採用超大型起吊設備在建築物外安裝相比，費用減少一半以上，經濟效益良好。

套用實例

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》的套用實例如下：

《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》成功地套用於福建會堂、白馬河大橋和龍巖市會展中心等工程，工程質量滿足設計和規範要求。以龍巖市會展中心池座大型屋面工程為實例。

1、工程概況

龍巖市會展中心位於龍巖市新羅區西歧區陳歧村，會展中心池座屋面（1-15）~（1-30）軸交（1-米）軸~（1-j）軸之間設定的3根梁為焊接鋼箱梁，鋼箱梁的單根重量約103噸，安裝高度為16.95米，梁面高度20.1米，鋼箱梁的外形尺寸大：長×寬×高為43.6米×1.2米×3米~3.66米。

2、施工情況

由於鋼箱梁位於會展中心建築物中央，安裝時劇場池座鋼筋混凝土樓板已經完成，且劇場四面裙房框架結構已施工完，大型起重機械設備無法進入現場進行鋼箱梁安裝作業。鋼箱梁自重大，長度長、考慮受場外運輸及場內運輸的制約，將每根鋼箱梁分成3段運抵安裝現場，採取牽引機拉滑的方法將鋼箱梁由（1-M）軸~（1-L）軸運入劇場池座的指定位置，就地進行整體拼接，再逐根進行液壓同步提升和高空平移就位，先後的安裝順序依次為（1-J）軸、（1-L）軸、（1-M）軸。高空平移是利用在框架柱頂面設定高空平移用的軌道梁及軌道，採用手拉葫蘆平移就位。

3、工程評價

3根鋼箱梁分別在2009年1月9日、15日、19日順利提升到位，與其餘鋼構件組合形成大型屋面骨架系統，經相關單位檢測安裝精度符合設計與規範要求，2010年龍巖市會展中心池座大型屋面鋼結構工程獲得福建省“閩江杯”優質工程獎。

榮譽表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《鋼大梁液壓同步提升與高空平移施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。