第1卷      1800t钢结构液压千斤顶同步整体提升施工技术

北京西站钢门楼包括主次梢架、钢亭和门楼两侧钢框架。采用液压千斤顶同步整体提升工艺,提升重量达1800t。

第1章      提升方案

通过方案比较,选择利用钢绞线液压千斤顶同步整体提升钢结构的方法,提升总重(包括附属施工荷载)为1818t。选用的千斤顶及钢绞线如表6-18-1所示。

第2章      提升工作原理

液压同步提升设备是一种出力大、使用灵活的新型施工机械装置,其工作原理如图6-18-1所示。由执行机构、控制系统和动力装置3部分组成。

执行机构直接实现提升任务,它如同预应力张拉千斤顶,活塞杆和缸筒上均有一副锚具,重物的提升与预应力钢筋张拉过程相似,千斤顶往复伸缩,依靠锚具的协调动作,将重物提起。不同的是锚具由液压缸(图中未示出)控制,有主动夹紧系统。

控制系统主要由液压控制系统、计算机控制系统和信息反馈系统3部分组成。反馈信号(提升高度)与输入指令比较,计算机根据此偏差信号控制液压系统的工作,使提升对象按照输入的指令要求提升。动力系统为液压泵站和液压传动与控制系统,其相互关系如图6-18-2所示。

第3章      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。对整体安装而言,是比较合理的方案。为此按8个支承点布置相应的提升千斤顶,其平面布置如图6-18-3。

布置设备时主要考虑以下3个因素:

钢绞线应有足够的安全储备,锚具工作灵活可靠。

降低能耗,提高系统效率。

管路不宜太长,尤其要保证冬季系统在较低温度下仍能正常运转。

根据上述考虑,中间4个吊点各用200t千斤顶2个和40t千斤顶2个,靠边4个吊点载荷较小,用边桁200t千斤顶2个。跨度两边各设置2台泵站,使供油最长距离在8.4m以下。

计算机控制系统有主从控制柜各1台(见图6-18-3),分置两边,实现两级控制,保证各吊点同步提升。同步提升时的高度误差大小选择,决定于钢结构允许的吊装应力,在高精度和经济性之间进行折衷选择,正常提升情况下,高度同步误差控制在4mm。静止悬吊时,由于锚具滑移,误差有所增大,但实践证明所定误差范围对本工程的吊装是安全的。

第4章      提升的主要材料及设备

第1节      材料

钢绞线:本工程钢绞线采用标准强度?ptk≥1860N/mm2低松弛钢绞线。

千斤顶内液压油采用YBN32抗磨液压油,它具有良好的抗磨、抗氧、抗泡、防锈性,用于各种高中压液压设备。

第5章      提升工艺

第1节      工艺流程

提升工艺流程如图6-18-4所示。

第2节      千斤顶安装

1.千斤顶安装时要求支承座平面斜度不大于3/1000,在没有自动调整弧形支座时应不大于1/1000。

2.油管接口和各电器接口朝向安装一侧(因其位置有方向性)。

第3节      穿钢绞线

上穿法为从上往下穿。本工程每根钢绞线长度为58m,总重60kg左右,劳动强度低。本工程采用此法。

准备工作:

(1)千斤顶的上锚、下锚全处于松弛状态(上下锚控制油缸将锚提起),千斤顶伸出100mm左右,利于预调后缩缸取下临时锚。

(2)安全锚用垫块垫起,处于松弛状态。

(3)千斤顶上部放一临时锚盘,钢绞线孔与千斤顶孔对正。

(4)下部在提升钢结构锚具安装位置,将锚盘吊起(垫起),并与下盖板间留出约

300mm,锚盘与下盖板孔位相同。

(5)穿线时经过临时锚、上锚、下锚、安全锚,检查各孔位无误后,将钢绞线放入导线套。

工艺:

(1)将钢绞线放入导线套内,推人千斤顶,安全锚下部有1人轻轻握住带导向套引线,随钢绞线推力而动。

(2)钢绞线从安全锚下穿出时,将导向套引线取下。下放钢绞线直至接近固定锚时速度放慢,当还有4~5m距离时,穿入锚片随时锁紧,若再需下放时提起钢绞线,将锚片向上提再放下锁紧,直至钢绞线穿过固定锚应进锚孔时穿上锚片,钢绞线头进入锚片压板孔定位。上部人员将松弛钢绞线拉紧,即提钢绞线将临时锚锚片压锁紧。

(3)钢绞线超出千斤顶500mm。穿钢绞线时千斤顶上部5人(1人负责通讯联络,1人负责放铺片,其他人负责放线),千斤顶下部2人(负责检查下锚,安全锚孔位,最后接导线套引线)。下部固定锚处3人(负责穿锚片、观察钢绞线下放、最后锁紧等工作)。

(4)穿钢绞线时,要有良好的上下通讯联络,并事先规定穿线顺序,一般可采取先内后外,顺时针或逆时针的穿线顺序,也可采取按行列顺序编号穿线。穿线时固定锚的轴线应与千斤顶相同,定好后顺序穿线。在钢绞线穿出安全锚下放时,应注意下放方向与穿好的钢绞线拉开一定距离,防止打扭。

(5)按上述方法将一个千斤顶所有的钢绞线穿好后,固定锚提起接近锚位打紧夹片,套上压板,旋入固定螺栓。检查后即可进行下一步预紧。

预紧钢绞线:

为使每根钢绞线受力相同要进行预紧。在临时锚上放一个调锚盘,用YC20Q单锚千斤顶,将每根钢绞线拉至4MPa,预紧时应先内后外,对角操作。经检查确认钢绞线穿向无误,没有打绞现象后,放下安全锚,油缸下锚紧缩缸。如临时锚足够用,也可分批一起完成前面动作。

4.钢绞线在提升中的梳理及导向:提升与爬升不同,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,在不考虑以后钢绞线再利用的情况下,可随时割断。考虑钢绞线的重复利用,制作了梳理架,梳理架用角钢在钢柱上焊接,梳理盘的作用是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左右(千斤顶上伸出300mm)。也即是千斤顶缩回时,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,以保证梳理架稳定,若条件允许双侧排线,可不考虑此问题。

梳理盘与千斤顶孔位排列相同,用16~20mm厚钢板制成;根据钢绞线排出长度用架子管Ф48×3.5做拖架。

5.一次就位—提升到平均设计标高值:

整体钢结构提升接近设计标高500m m时,在各点进行监测,根据监测数据操作,测出并确定平均设计标高值。因8个支座标高并不相同,个别点达到就位高度时即关闭此泵组,直至整体系统不能整体操作时,采用单台手动调整,监测系统压力。此次单组最大压力19.3MPa。除考虑系统压力不超限,还应考虑整体钢结构的本身受力情况。

整个钢结构达到平均设计标高值后,安装焊接钢牛腿。

6.二次就位—整体钢结构放置在牛腿上:

上锚松,升缸200mm左右,紧上锚继续升缸50mm左右,开下锚,安全锚打开。确认下打开,安全锚垫起后,缩缸,直至钢绞线松弛。安全锚回位,处于顶升时状态(锚板固定螺栓上加垫管,防止抽钢绞线时,将未抽动钢绞线孔夹片松开),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,然后组装锚具、锚片、压板、夹片。此时整体钢结构8个支座已全部落在钢牛腿上,提升过程完毕。