北京市钢结构工程整体提升法安装工艺标准.doc

整体提升法安装工艺1适用范围：适用于大跨度网架的重型屋盖系统周边支承或点支承网架的安装。2整体提升法分类：1.单提网架法：网架在设计位置就地总拼后，利用安装在柱子上的小型设备（穿心式液压千斤顶）将网架整体提升到设计标高上然后下降就位、固定。2.网架爬升法：网架在设计位置就地总拼后，利用安装在网架上的小型设备（穿心式液压千斤顶），提升锚点固定在柱上或拔杆上，将网架整体提升到设计标高，就位、固定。3.升梁抬网法：网架在设计位置就地总拼，同时安装好支承网架的装配式圈梁（提升前圈梁与柱断开，提升网架完成后再与柱连成整体），把网架支座搁置于此圈梁中部，在每个柱顶上安装好提升设备，这些提升设备在升梁的同时，抬着网架升至设计标高。4.升网滑模法：网架在设计位置就地总拼，柱是用滑模施工。网架提升是利用安装在柱内钢筋上的滑模用的液压千斤顶，一面提升网架一面滑升模板浇注混凝土。3特点1.网架整体提升法是指网架在起重设备的下面称为提升，使用的提升设备一般较小，利用小机群安装大网架。2.提升阶段网架支承情况不变，除用专用支架外，其他提升方法均利用结构柱，提升阶段网架的支承情况与使用阶段相同，不需考虑提升阶段的加固措施。3.由于提升设备能力较大，尽可能多安装屋面结构后再提升，减少高空作业，降低成本。4.网架整体提升法只能在设计座标垂直上升，如需将网架移动或转动另行采取滑移措施，整体提升法适宜于施工现场狭窄时施工。第一节 材料要求1.1网架安装前，根据钢结构工程质量验收规范GB502052001对管、球加工的质量进行成品件验收，对超出允许偏差的零部件进行处理。1.2网架结构用高强度螺栓连接时，应检查其出厂合格证，扭矩系数或紧固轴力（预拉力）的检验报告是否齐全，并按规定作紧固轴力或扭矩系数复验。根据设计图纸要求分规格、数量配套供应到现场。1.3网架结构安装前应对焊接材料的品种、规格、性能进行检查，各项指标应符合现行国家标准和设计要求，检查焊接材料的质量合格证明文件、检验报告及中文标志等。对重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验。1.4主要施工材料是扣件式钢骨脚手架作拼装支架的材料选择。1）扣件的铸件材料应采用GB94400中所规定的力学性能不低于KTH33008牌号的可锻铸铁或GB11352中ZG230450铸钢件制作。扣件和底座应符合钢管脚手架扣件GB158131995标准。2）钢管应采用GB669中的08F、08、10F、10、15F、15、20钢和GB700中Q195、Q215、Q235等级为A、B的钢（沸腾钢、镇静钢）制造。常用钢管规格483.51.5钢绞线：（EVRONRM 138-79）标准，15.24高强度低松弛钢铰线。1.6提升杆采用45钢。第二节 主要机具2.1序号名称规格数量用途1交流弧焊机42KVA焊接球节点与杆件焊接2直流弧焊机28KW碳弧气刨修补焊缝3小气泵配合碳弧气刨用4拔杆及附属设备根据网架重量而定爬升法用拔杆代替柱支承结构5穿心式千斤顶40t，100t，200t提升牵引设备数量按网架重量而定6锚具DVM-15固定锚、锚板和夹片7油泵额定高压260MPa给千斤顶供油的泵8控制房22.42.3m分主控制房，从控制房9提升附属设备10砂轮100200打磨测量11全站仪轴线测量12经纬仪轴线测量13水平仪标高测量14钢尺3050m测量15拉力计10kg测量16液晶测厚仪空心球壁厚测量17液晶温度计焊接预热温度18烤枪焊接预热19气割工具第三节 作业条件3.1根据正式施工图纸及有关技术文件编制施工组织设计已审批。3.2对使用的各种测量仪器及钢尺进行计量检验复验。3.3根据土建提供的纵横轴线和水准点，进行验线有关技术问题处理完毕。 3.4按施工平面布置图划分：材料堆放区、杆件制作区、拼装区、堆放区，构件按吊装顺序进场。3.5场地要平整夯实、并设排水沟。3.6在制作区、拼装区、安装区设置足够的电源。3.7设安装操作平台，及控制防平台，并检查牢固情况。3.8检查成品件、零部件、几何尺寸、编号、数量（包括加工的附属零件）。3.9做好有关测试及安全、消防准备工作。3.10对参与网架提升的工作人员和安装人员（测工、电焊工、指挥工等）要持证上岗。3.11提升阶段网架支承情况不变，对利用的结构柱一般情况不需要加固，如果柱顶上做出牛腿或采用拔杆（放提升设备或提升锚点），需验算结构柱稳定性，如果不够，对柱或拔杆采取稳定措施，如缆风等。3.12将网架屋面板、防水层、天棚、采暖通风及电气设备等全部或部分在地面及最有利的高度上进行施工。3.13单提网架法和网架爬升法，都需要在原有柱顶上接钢柱约2-3m，并加悬挑牛腿，可放提升锚点。3.14单提网架法的操作平台放在接高钢柱上，网架爬升法的操作平台放在网架上弦平面上。3.15放好网架支座处的轴线及标高。升梁抬网法网架支座应搁置在圈梁中部，升网滑模法网架支座应搁置在柱顶上，单提网架法、网架爬升法网架支座可搁置在圈梁中部或柱顶上。3.16网架结构在地面就位拼好，检查验收完毕，其他附属结构及设备安装完毕，并通过验收。3.17承重柱（包括接高钢柱）或拔杆立好（包括缆风）经检查合格，（主要稳定性）。3.18提升系统就位，检查无误。3.19提升过程结构上障碍物清除。3.20核实网架高空就位补安装的杆件、规格、数量（包括部分量体裁衣杆件）第四节 操作工艺4.1一般规定1.提升设备布置与负荷能力网架整体提升，一般采用小机群（电动螺杆升板机，液压滑模千斤顶等），其布置原则是：（1）网架提升时受力情况应尽量与设计受力情况接近；（2）每个提升设备所受荷载尽可能接近；（3）提升设备的负荷能力应按额定能力乘以折减系数，电动螺杆升板机为0.7-0.8；穿心式液压千斤顶为0.5-0.6。升板机的折减系数主要考虑其安全使用性能，该机不宜负荷过大。该类液压千斤顶在液压管道及接头等较有把握时可适当提高负荷。但该类千斤顶的冲程非恒值，负荷大时冲程就小，负荷小时冲程就大，故使用时应注意使各千斤顶负荷接近，以利于同步提升。2.网架提升的同步控制网架提升过程中，各吊点间的同步差，将影响升板机等提升设备和网架杆件的受力状况，测定和控制提升中的同步差是保证施工质量和安全的关键措施。网架规程中规定当用升板机时，允许升差值为相邻提升点距离的1/400。且不大于15mm；当穿心式液压千斤顶时，为相邻提升点距离的1/250，且不大于25mm。这主要是由设备性能决定的，因升板机的同步性能较穿心式液压千斤顶好。选用设备时应注意，刚度大的网架形式不宜用穿心式液压千斤顶提升。由于各点提升差引起的内力值，可通过计算求得。3.柱的稳定问题当网架采用整体提升法施工时，应使下部结构在网架提升时已形成稳定的框架体系，否则应对独立柱进行稳定性验算，如稳定性不够，则应采取措施加固。一般可采取下列措施：（1）网架四角沿轴线方向每角拉二根缆风绳，以承受风力，减少柱子的水平荷载。缆风绳应以能抗7级风设计，平时放松，当风力超过5级时拉紧。（2）各柱间设置两道水平支撑与设计中的柱间支撑联系，以减少柱的计算长度。当采用升网滑模法施工时，当滑出模板的混凝土强度达到C10级以上后紧接着安装水平支撑，以确保柱子的稳定性。（3）当升网滑模时，可适当提高混凝土标号，控制滑升速度，不宜过快。应使新浇混凝土强度较快达到C10级。4.2工艺流程（以液压穿心式千斤顶放在柱顶上整体提升法为例）提升模拟实验提升柱顶悬臂重新验算对千斤顶进行空载、负载、超载实验每一榀主桁架下弦预应力张拉提升钢绞线上孔与下部锚具孔偏差测量钢结构验收 提升桁架端部行驶路线障碍物清理因千斤顶尺寸变化而局部修改柱顶悬臂尺寸搭设提升工作平台安装柱顶千斤顶及其它设备穿提升钢绞线检查设备、液压、泵站、千斤顶、电控系统功能情况，施工现场障碍物排除、钢结构问题处理等用YC20Q预紧钢绞线提升前工作检查指挥台设五人领导小组提升设备组、障碍排除组、钢结构施工技术组上下通话联络员三个职能组作出保证签字五人领导小组决定试提升两组和四组千斤顶同步提升和整体提升1.8m搭设脚手架、安装牛腿和主桁架上下弦大连接板按提升前检查内容进行全部检查正式提升安装、焊接主桁架上下弦连接板检查千斤顶、梳理钢绞线焊接主桁架端支座和牛腿连接一次就位，距设计标高500mm以内检查及测定各桁架端部距设计标高实际值定出平均值及设计标高第二次主桁架上弦及斜向预应力张拉安装、焊接钢牛腿二次就位，即落到钢牛腿上钢结构总验收跟踪测量提升、就位几道工序，对比主桁架有代表性杆件受力前后的应力情况1.设备布置提升设备布置依钢结构吊点位置而定，最简单的方案是按永久支承位置设置吊点。2.结构设计根据提升总重量，计算出每个柱顶受力，确定主要提升设备千斤顶吨位和钢绞线的断面、根数选择，相应设计出提升设备柱顶几何尺寸。3.主要关键问题（1）钢柱增加高度为2m，钢绞线提升最后长度为10m是最佳长度。（2）两侧柱顶提升受力后，通过计算水平位移在允许规范之内（3）主桁架下弦吊点处加横向支撑，以增强主桁架端连接板的抗扭刚度。（4）工作锚是第二安全保险装置，安置工作锚位置的钢结构应加强。（5）框架边柱顶吊装孔与主桁架端部吊装孔最大偏差在允许范围之内，并应采取多方面可靠措施，确保施工顺利进行。（6）由于主桁架端部两侧距钢框架劲性钢柱只40mm，所以主桁架制作长度偏差必须控制在20mm内。主桁架端部提升线路无障碍物。4.千斤顶安装（1）千斤顶的安装主要要求承座平面斜度3/1000，没有自动调整弧形支座时就在1/1000。（2）油管接口和各电器接口朝向安装，其位置是有方向性的。5.穿钢绞线穿钢绞线有上穿法和下穿法两种，根据实际情况而定。6.梳理和导向提升和爬升不同，要对千斤顶提起的钢绞线进行梳理导向，让其自由排出不受力，在不考虑再利用的情况下，可随时割断。考虑再次利用钢铰线，该工程做了梳理架，梳理架用角钢在钢柱上焊接梳理盘，以保证此盘以下钢绞线不受弯曲，保证上锚开起自由。梳理盘距千斤顶顶部伸出最高位置500mm（千斤顶伸出300mm）。也就是千斤顶缩回时，顶部距梳理盘800mm，考虑到排出的钢绞线置于单侧，在排出方向加了支撑，以保证梳理加稳定。试提升前检查（1）钢绞线穿绕有无错孔、打绕现象，可用肉眼观察，每转60是一列，穿线无误的千斤顶整束钢绞线，上下排列整齐能清晰看到缝隙。（2）固定锚具与构件的贴实情况，固定锚下预留线头约300mm。（3）安全锚是否处于工作状态。（4）钢构件与钢绞线在提升过程中有无干涉物和干涉位置，发现及时处理，在提升钢结构时无绑扎不牢物品。7.提升过程1）提升过程示意图（如图4.2.1）穿心式液压千斤顶 上部夹具 上部锚具 下部夹具 下部锚具千斤顶支撑钢柱悬臂 提升钢绞线 被提升钢结构 下部固定锚2）操作要点（1）提升钢结构8由下部锚具5锚固，并由提升钢绞线7悬挂，下部夹具4已卡紧。（2）千斤顶1顶升，使被提升钢结构由上部锚具3承受，下部夹具4打开，使钢绞线自由通过下部锚具5滑动。被提升钢结构每小时提升2.5-3m左右。（3）在千斤顶顶升后，将被提升钢结构由下部锚具5承受，而上部锚具3自由沿钢绞线滑下。8.下降过程下降过程操作要点，同提升过程，只是顺序相反，被提升钢结构在千斤顶回油时降下。1）第一次就位提升到平均设计标高值：整个钢结构提升接近设计高500mm时，在各点组织人员进行监测，根据监测数据操作，测出并确定平均值。因为该工程八个支座标高并不相同，当个别千斤顶达到就位高度，即将个别泵组关机，使整个系统不能操作时，再采用单台手动调整，监测系统应力。整个钢结构达到平均设计标高值后，安装焊接钢牛腿。2）第二次就位整体钢结构放在钢牛腿上：上锚松升缸200mm左右，紧上锚继续升缸500mm左右，开下锚，安全锚打开。下锚打开和安全锚垫起后，缩缸，直至钢绞线松弛。安全锚回位，处于顶升状态进（锚板固定螺栓上加垫管，防止抽钢绞线时，将未抽动的钢绞线孔夹片松开），上锚打开。此时可以松动固定锚板螺栓，取下锚片压板，依次拆下夹片，抽取钢绞线，然后将锚具、锚片、压板、夹片组装好。此时钢结构八个支座已全部落在钢牛腿上。4.3液压千斤顶爬升法工艺流程爬升方案网架地面制作拼装爬升施工安装就位验收网架水平高差控制网架垂直偏差控制图2.18.3-1 液压千斤爬升法工艺流程2.18.4操作工艺1.网架地面制作与拼装：网架的制作与拼装分二步进行：1）第二步工厂制作，即在工厂进行全部杆件和节点的制作，并拼装成小单元后运至现场。2）第二步是现场组装，即在组装平台按合理的顺序进行组装，组装时要求全部杆件与节点用螺栓或点焊固定。3）组装后并经检查校正后方可焊接，焊接时宜从网架中央节点开始，呈放射状向四周展开，最后的焊接网架支座节点。2.爬升工序：整个爬升过程分试爬、正式爬升和就位爬升三步。1）试爬：根据结构特点确定合理的试爬高度，一般为离地面500mm。等网架爬至试爬高度后，检查其变形和液压爬升系统、安装屋面系统，并检修爬道，必要时对支承柱进行加固处理。2）正式爬升：试爬检查就绪后，可按设计要求进行爬升，爬升速度宜控制在1-3m/h左右。3）就位爬升：就位爬升前应逐一检查液压设备、调整支座水平高差和校正吊杆垂直度，确认无误后即可按设计要求安装就位。3.网架水平高差及垂直控制1）网架水平高差控制：网架平稳上升是保证网架整体爬升质量的关键，因此安装前必须对千斤顶进行检查和同步试验。另外，由于各支座的负载不均、各千斤顶的行程和回油下滑量不一，须采取有效措施及时进行局部调整。实践证明，爬升施工时宜每爬升25cm即对网架水平高差调整一次。2）网架垂直偏差控制：由于吊杆自由长度大，网架爬升时左右摆明显、支座节点板有靠柱现象，在柱两侧支座节点板上安装一对限位小滑轮，以控制其垂直偏差。实践证明，只要吊杆位置安装正确，支承柱表面平滑，网架在轻微摆动状态爬升时不会出现卡柱现象。4.4升网滑模工艺流程提升方案设计施工准备网架就地拼装整体拼装验收提升设备安装整体提升滑模钢筋绑扎砼浇注达到强度反复进行安装就位验 收空截调试控制室安装整体正式提升提升阶段监测提升障碍物检查带载调试稳定系统安装滑模设置钢筋绑扎砼浇筑砼达到强度纵横轴线标高测量 4.5操作工艺1.“体外滑模”施工，也是升网滑模法。由于网架支座较大，滑模所采用的提升架和千斤顶无法设置在柱内，只能放柱子外，这就形成全部“体外滑模”施工，因此“体外滑柱顶网”施工的群柱稳定性，就成为本工程滑模施工的重要问题。2.滑模同步提升难度大。因为网架整体提升时，要求各个支承点在提升过程中不能出现较大高差。3.市内浇混凝土一般采用商品混凝土，坍落度受混凝土运输时间的长短而不同，有大有小，对工程滑模施工也是一个难点。4.施工通道及操作平台的布置：利用网架自身结构，在四周铺上钢脚手板及成为施工通道。将柱子外两滑模的提升架加以连接再放上脚手板，即做成操作平台。这些施工通道和操作平台均随着柱子的滑升而一起上升。5.千斤顶选择及油路布置：为使网架平稳上升，要求千斤顶尽量同步。因此，在选用千斤顶时要求其液压行程误差都控制在0.5mm以内，且每台千斤顶所承受的荷载尽量接近。具体数量根据每根柱子的支座反力、活载、自重及摩擦力等来确定。油路布置：根据千斤顶布置的实际情况将油路分为几组，每组千斤顶的数量尽量相等，控制柜放在网架下中间位置的地面上，几组主油管的长度能满足千斤顶提升至最高处时的使用要求。6.同步提升措施1）在千斤顶选用时，要求对其液压行程进行严格控制，确保行程误差控制在0.5mm内。2）每台千斤顶通过调整针形阀作上升速度快慢调整，使每台千斤顶的爬升速度相近。3）千斤顶顶升的高差，通过每台的限位环进行统一高度控制，正常限位高度一般为300mm。4）当每一柱子上两个提升架的千斤顶产生高差时，根据实际情况进行调整。7.防止网架偏移措施1）避免千斤顶打滑。施工前，要保证支承杆插正。施工过程中发现千斤顶打滑现象，要及时通过顶部的松卡装置进行支承杆垂直的调整。2）保证支承杆稳定性。每滑一段（800mm）就对支承杆加固一道，确保其稳定性。8.几项关键技术问题1）提升设备布置及负载能力（1）网架提升时受力情况尽量与设计受力情况接近。（2）每个提升设备所受荷载尽可能接近，以利于同步提升。（3）提升设备的负载能力应按额定能力乘以折减系数，电动螺杆生板机为0.70.8，穿心式千斤顶为0.50.6。2）网架提升的同步控制网架提升过程中，各节点的同步差将会影响提升设备和网架杆件受力情况。因此测定和控制提升中的同步差，是保证网架安装质量和安全的关键措施。当用升板机时，允许升差值为相邻提升点距离的1/400，且不大于15mm；当用穿心式液压千斤顶时，为相邻提升点距离的1/250，且不大于25mm。由于各提升差对网架受力情况引起的内力值有时会出现反号情况，因此必须通过计算，如有拉杆变压杆的失稳情况，要妥善采取加固措施。3）柱的稳定问题：采用提升时，应对下部结构（框架结构或独立柱）进行稳定性验算，如稳定性不够则应采取相应措施。（1）网架四角沿轴线方向每角拉二根缆风绳承受风力，减少柱子水平荷载。缆风绳按能抗七级风设计，平时放松，当风力超过五级时应停止提升，将缆风绳拉紧。（2）各柱间设置水平支撑与设计中的柱间支撑联系，以减小柱子的计算长度。采用滑柱顶网法时，当滑出模板的混凝土强度达到C10级以上后，应紧接着安装水平支撑，以确保柱子的稳定性。（3）滑柱顶网时，可适当提高混凝土强度等级，控制滑升速度不宜过快，应使新浇的混凝土强度较快达到C10级。第五节 质量标准见钢结构工程质量验收规范GB502052001第六节 成品保护6.1成品保护措施1.对高强度螺栓、焊条及焊丝等，应放在库房的货架上，以防变潮。2.不得对已安装完毕的网架结构上任意堆放物品，以防集中荷载压坏结构杆件。3.已检测合格的焊缝及时补刷底漆保护。4.对成品的面漆和防火涂料不得磕碰。第七节 应注意的问题7.1技术质量1.根据网架节点形式、提升设备能力、现场条件、多方论证优化方案，制定出切实可行的整体提升方案中的具体方案。2.根据提升设备负荷能力进行合理布置。3.网架提升过程中，各节点同步差值应控制在规范之内。4.对承重柱应进行稳定性计算。5.采用升网滑模法工艺时，当滑出模板的混凝土强度达到C10级以上后，紧接着安装水平支撑，以确保柱子的稳定性。6.网架总拼及屋面完成后，应分别测量其挠度值，且所测定的挠度值不应超过相应设计值的1.15倍。7.2安全措施1.设备安全措施1）钢绞线承重系统增设了多到锚具，如安全锚、天锚。2）每台提升油缸上装有液压锁，以防油管破裂，重物下坠。3）液压和电控系统采用连锁设计，以保证提升系统由于误操作带来的后果。4）控制系统具有异常自动停机、断电保护等功能。2.现场安全措施1）钢绞线在安装时，地面应划分安全区，以避免重物坠落，造成人员伤亡。2）在提升过程中，应指定专人观察地锚、安全锚、油缸、钢绞线等的工作情况。若有异常，直接报告控制中心。3）施工过程中，要密切观察网架结构的变形情况。4）提升过程中，未经许可不得擅自进入施工现场。5）被提升网架上，严禁浮放其他物品，以防提升过程掉下伤人。6）被提升网架与结构物相接触导向滑道外，不能有凸出障碍物，以防提升过程啃住，出安全事故。