连廊钢结构工艺提升探讨

摘要：对钢结构连廊采用提升的方式进行施工是工程的重要施工技术，需要对其施工技术进行研究。

关键词：钢结构连廊；提升；施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

前言

连廊钢结构提升技术个体项目差异性巨大，无论提升方式、重量、跨度、结构体形式及连接方式等方面均存在较大差异，就整体提升技术而言，只有相似工程，无明确标准，应针对各自特点采用相应措施。

一、连廊钢结构提升前结构体的二次设计

连廊钢结构提升的施工技术， 必然涉及到结构的断接点的处理及钢结构体施工过程的受力异化这两方面的问题。钢结构受力的异化将导致钢结构提升单元体在施工状态下与原结构设计受力状态不一致，因此在提升工况下结构受力要进行复核计算和设计， 其主要考虑提升工况状态单元体在自重反力、整体挠度、桁架挠度、强度应力、水平位移、稳定应力比的计算，同时还应进行风荷载等作用下的吊点、吊点支撑牛腿、提升设备、钢绞线等处的复核性验算。如采用附加盖板与原设计的挡板共同形成对支座工字钢的可靠锚固。附加盖板将作为提升过程中支座工字钢的重要支撑点，为保证盖板的承载力及其与挡板或混凝土牛腿的连接满足提升要求，本方案采取了以下措施：①采用双向加劲肋加强盖板；②盖板于挡板腹板对应位置处设置双侧短钢板，与挡板腹板通过螺栓连接；③在设计锚栓对应位置处，盖板通过附加锚栓与原设计锚栓连接，从而直接锚固在混凝土牛腿上。另外，可利用支座后方结构柱采用在柱四周做钢板抱箍（t=30mm，Q345钢板），利用Q345材质的连接钢板（t=30mm）和双槽钢（[16）作为提升牛腿的斜撑，连接示意图见图6。

二、提升前检查准备工作

钢桁框整体提升的准备工作除前面章节的前期工作内容外，还应进行下列工作：①节点区域（含对接点、支撑点、受力点、吊点）与原设计结构不完全一致，应进行加固；②对钢桁框的拼接成品进行组装质量验收，包括尺寸、变形、重心、焊缝等；③提升设备的空载和满载检验调试，同时对钢绞线、锚具安装、泵站联动进行检验；④对提升的区域及提升体进行安全围护、固定等方面的工作；⑤对指挥系统的检测系统进行试运行。

三、钢结构连廊提升———脱胎

脱胎是钢结构连廊提升的第一步骤，经过这一步骤，结构体从组装平台上脱离， 从而使钢桁框从多点支撑受力转换为悬挂提升点受力。 受力体系的转变将使钢桁框的结构体系产生相应的应力变化、挠度变化，同时结构体之间和吊点之间的焊缝逐步受力、整套提升设备开始受力。考虑脱胎后变化和变形要持续一段时间，正常可脱胎后静滞 2 h~3 h以上。针对脱胎后（通常离开胎架高度控制在 20 cm~50 cm）可能产生的问题，应对提升点进行测量点调；对提升结构体的重心偏位进行调整；对重点焊缝进行 2 次探伤；对钢桁框的结构体挠度进行测量；对整套提升设备磨合并检查泵站、缸体及油路的情况；对提升后的对接口水平尺寸复测，必要时应予修正。

四、钢结构连廊提升———提升

提升是钢结构连廊提升的重要行径过程， 其持续时间一般较长，要进行控制。

1、整体提升测量控制：

试提升时连廊钢结构变形的测量连廊钢结构拼装、焊接完毕，经检验合格后，进行试提升。钢结构离开胎具300mm后，锁定所有千斤顶，停留一夜或12小时，观察钢结构的变形情况。根据规范要求和本工程的实际情况，测量钢结构的位移和垂偏变化情况，并和试提升前的结果对比。整体提升过程中各点的监控。试提升时要求采用逐渐上调油缸压力的方法进行分级加载，避免钢结构产生过大的应力集中。在整体提升过程中，为防止发生意外，每个提升点位下安排一名人员监视该点的行走情况，发现有点位偏移、钢绞线切断、脱锚等现象时，及时通知操作人员发出指令停止提升，进行全面检查和维修后再继续提升。在提升过程中，配备经纬仪、水准仪、全站仪随时观测桁架的位移及标高情况，确保提升过程的安全。

2、整体提升合拢

整体提升到位后水平位移的调整提升到位后，用5吨手拉葫芦拉桁架调整位移，使其符合设计状态，顺利与支座处工字钢牛腿合拢。合拢后测量整个连廊钢结构的标高和位移，记录连廊钢结构最后的安装值。提升到设计标高后，千斤顶的上、下锚盘全部锁定，进行钢结构的合拢工作。为防止水平方向上由于风的影响可能会发生微小的摆动的发生，提升到位后，利用倒链固定钢结构，然后进行合拢。钢结构合拢时，如果发生偏移，利用千斤顶调整南北方向的位移，利用倒链调整东西方向的位移。合拢过程中可通过倒链调整各杆件的松紧程度，现场根据实际长度决定两端的焊缝间隙。钢结构合拢后安装靠近固定支座一侧的竖杆FG、横梁L5及水平交叉斜撑ZC，形成最终结构。

3、同步提升控制

提升的同步性控制是提升法施工的关键。本工程设备简单，没有计算机的同步控制，属于土法提升，主要从一下几个方面进行同步提升的控制：（1）在钢绞线上做好刻度标记，每隔1m做一标记，并在提升前记录下各个千斤顶上夹片到最近刻度的距离，作为同步性控制的基准；（2）油泵控制人员采用对讲机，在统一的指挥下进行提升。提升时，每个千斤顶位置均有施工人员观测千斤顶上度量尺，油缸提升200mm后及时通知油泵控制人员关闭油阀；（3）夹具的回缩量因千斤顶而异，在提升一定数量的缸数后（1m刻度再次出现时），测量夹片到刻度的距离，依据提升前的记录分析各提升点的同步性，对存在偏差的提升点进行个别调整；（4）采用一台油泵同时给6台千斤顶输油，另一台油泵同时出油，这样油泵的出油速度和油泵压力相同，使得同一侧的6台千斤顶的提升速度可以完全一致。（5）在钢连廊上绑扎钢丝束，钢连廊的提升带动钢丝束的移动，经测量钢丝束的移动距离，检验提升的同步性。

五、整体提升后期施工———焊接

提升对接完成后，紧接着的工作是对接口的焊接。针对对接口焊缝间隙大小不一的情况， 可用焊接补肉或气焊适度调整接口宽度， 并在焊接前根据气象环境情况和接口板厚等因素相应采用预热等工艺。 焊接顺序通常控制为先上弦后下弦，先主梁后斜撑的作业程序进行施焊。焊接时必须保证结构体系的完备性， 即受力桁架必须全部焊接完成方可进入下道卸载工序。

六、整体提升后期施工———卸荷

桁架卸荷的前提条件是钢桁架系统的焊接工作全部完成；卸荷部位的水平支撑斜支撑焊接完成；各种施工资料齐备，经四方验收合格。卸荷过程中总的原则是：要充分考虑到钢屋盖系统均匀受力——接近自由状态下增加荷载，要求对角线对称同时卸荷，卸荷分级卸载，每次卸荷25%。提升屋盖卸荷采取每提升单元统一卸荷一次。在屋面钢桁架系统整体卸载前，应先测量各支撑点的标高。卸荷顺序采取千斤顶同时卸荷。卸荷过程中的注意事项：在卸荷时桁架两边各架一台水平仪，随时对主桁架变形进行观测，若出现不正常（主桁架标高偏差过大）要及时报告技术及生产主管领导，并停止作业，情况分析后，报监理、设计及业主单位（卸荷时业主将组织设计单位到现场，以便出现特殊情况能及时进行处理）确定方案后，继续进行施工；每提升单元卸载要在一天内完成，并于12小时后进行整体观测；钢桁架系统卸荷事关重大，施工前我方必须提前备好卸荷需使用的工具、材料，并对全体参与卸荷人员进行详细交底，施工人员严格按照方案执行，听从现场卸荷总指挥协调，保证卸荷过程安全有序下进行，确保成功完成卸荷。

结束语

要确保连廊钢结构提升顺利进行，还应准备结构提升应急预案。增加结构提升可调部分；采用千斤顶葫芦导链、定位导轮等辅助措施进行平面限位；采用风缆等辅助措施来进行外部横向水平荷载的作用控制；采用精确测量来控制提升钢桁框对接点的尺寸和重心的稳定性，并随时调整。从可能会发生的泵站故障、液压器故障、油管损坏及传感器失灵，控制系统出现异常等各种情况，均准备了预控措施。