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1、大空间钢结构屋盖的液压同步提升技术研究与应用周剑颖陆林辉上海市第七建筑有限公司 2000501概述上海虹桥国际机场公务机基地工程位于上海虹桥国际机场内，东侧为围场河，南侧为规划二期机库，西侧与虹桥机场运营中的停机坪相接，北侧为迎宾七路。主要有公务机库(含附楼)、公务机楼及动力站三部分组成。公务机库由机库及两层附楼组成，总建筑面积6050时。机库大厅跨度75m，进深54m，总高度237m。机库大厅屋盖钢结构网架(以下简称网架)采用正交正放交叉桁架网架，网架平面投影为矩形，网架面积为4050心，网架下弦标高16m，网架矢高35m(东侧)65m(西侧)，网架节点为焊接球空心球节点。网架采用3边多点支
2、承。网架自重2683T，辅助结构64打，总重量3325T。钢结构屋盖平面如图l，结构模型如图2。ll-。-m，-，。-I t：。-； 兰 l 士 寺 ，j图1屋盖钢结构网架平面布置图 图2屋盖钢结构网架结构模型图结合工程实际情况并综合降低网架内安装施工难度及质量、安全、工期、绿色施工等因素，网架采用地面拼装成整体后，利用“液压同步提升施工技术”将其二次提升到位并进行高空补缺的施工方案。2难点、特点分析(1)提升结构自重大、跨度大。网架跨度75m，总重量达3325T。(2)网架地面整体拼装并安装附属构件，二次提升到位，根据提升工况与永久工况差异进行杆件替换，最大限度的减少高空吊装的工作量。(3)
3、各吊点支座反力差异较大，同步控制要求高。网架杆件替换后的模型计算显示，吊点最大支座反力617KN，最小支座反力83KN。提升中若高差大，会引起变形乃至失稳，故需要与之相匹35(三n因毯汐研磷珏II一扣!配的同步提升策略。(4)采用新型液压提升设备，以体积小、重量轻、机动能力强，使其倒运和安装方便。(5)提升支架、平台等临时设施利用混凝土立柱等已有结构设置，如何在使得临时设施施工量降至最小咀便控制成本及保持其自身稳定性上达到一致，是网架提升设计方案设计的关键。3液压同步提升的方案设计“液压同步提升技术”是采用液压提升器(穿芯式)作为提升机具，柔性钢绞线作为承重索具，同时在提升作业时采用行程及位移
4、传感检测和计算机控制通过鼓据反馈和控制质量传递，全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等的一种现代化机械提升技术。31吊点设计机库大厅三面有20跟混凝土柱，根据网架结构形式及支座分布，共设置12个提升吊点来整体提升网架，每边设置4个吊点。由于阿架设计标高(网架下弦中心标高)高山柱顶06m，故需要制作提升平台并将提升下吊点设置在网架下弦的下方。通过实津建模分析以确定网架结梅是否满足提升要求及提丹反力。通过建模计算验证吊点设置的合理性同时，确定了应力比不满足的上弦杆及腹杆15根，必须采取更换轩件以加大截面的加固措施。吊点设置平面示意如图3，建模分析实体模型如
5、图4。KJ“_ltL岫J“圈，吊点设置平面示意图 圈4建模分析实伴模型图32液压提升承重系统配置液压同步提升承重系统主要由液压提升器、提升地锚和专用钢绞线组成。结台以往提升经验及网架受力特性，配置TJJ-600型穿芯式液压提升器、TJD-30型变频液压泵源系统、TJD-5型比倒液压泵源系统及YT-2型计算机同步控制系统。总共12个吊点，共布置12台提升器。同架的提升总重约3325t，考虑10的不均匀系数，则吊点的同时荷载标准值为12x332St12=33 25t。据此配备TJJ600型穿芯式液压提升嚣(如图5)颧定提升能力为60k结台各提升吊点的数量及布置，需配置3台TJD-30型变频液压泵站
6、(如图6)。提升钢绞线作为柔性承重索具，采用高强度低松弛预应力钢纹线t抗拉强度为1860脚直径为1524毫米破断拉力为263b本吊装工程中TJJ-(d30型液压提升器的吊点处的提升反力值为399吨(荷载不均匀系鼓已取l 2)，每台提升器内穿7根钢绞线，则单根钢绞线的平均工作荷载为：坤疗=57吨。单根铺绞线的荷载系数为；26357-461。提升地锚及吊具采用配台设计和试验的规格。此种配置的提升速度约为6糊小时(可调速)。36幂孔剖矿廿斗虬一燮曲丝燃昝霍霍蕊园图9下吊点构遣图 腰10同架提升i面圈”34计算机同步策略为确保钢网架结构稳定及安全根据钢啊架结构的特性，拟采用“吊点油压均衡结构姿态调整位
7、移同步控制，分级卸载就位”的同步提升和卸载落位控制策略。本工程共设置3个同步提升吊点。每个吊点处各设置一套位移同步传感器。计算机控制系统根据这3套传感嚣的位移检测信号及其差值，构成传感器一计算机一泵源比例阎一液压提升器一钢网架结构”闭环系统控制摧个提升过群的同步性，控制系统_凡机界面如斟“。每一吊点处的液压提升器并联，对每个提升吊点的并液压提升器施咀均恒的油压，这些吊点以恒定的载荷力向上提升。确保各吊点均匀受载(压力控制配鼍鲁点压力表和部分吊点减压阀)、确保提升并吊点同速(流量控制，采用3套泵源系统)、确保正式提升过程位移同步(每点安装位移传感器)、确保提升网架的空中姿态稳定(最高点与蛙低点高
8、低差在5mm之内)。同时采用工监j加以辅助(利用水准仪进行四个角点标高测定、激光测具仪对四个角距离测定提升可及时调辖)。HiVVV iiVV iiii iVV+口自 目雹日 口蕾罐：知二：=黔1嘤i：二：一二：illmijii；j；J ijIj；j-；。；-正詈：孽墨譬嚣鼍ib嗵7#。1 #z；-圈II同步提升挣制系统机界面4液压同步提升施工41提升总体部署液压提升专用设备、设施进场一提升平台结构安装叶提升系统设备安装呻钢绞线与提升器，吊具连接(下吊点安装珈固)_专用吊具与下吊点连接一(连接管线，系统调试)_钢绞线张蜻、试提升(全面检查，测量配合观测)-第一次预提升高度约200ram(全面检壹
9、，测量配台观测)叶继续提升至15m处(实施监控网架结构和提升设备、配合安装虹吸管14、吊车等)-第二次整体提升至设计标高(各吊点微调，安装后装支座及替换杆件)一提升设备同步卸载-提升设备、设施拆除。42分级加载(试提升)先进行分级加载试提升。通过试提升过程中对网架结构、提升设施、提升设备系统的观察和监测确认符合模拟工况计算和设计条件，保证提升过程的安全。韧始提升时各吊点提升器伸缸压力应缓慢分级增加，最初加压为所需压力的40，6080，90，在一切都稳定的情况下，可加到100，即网架试提升离开拼装胎架。在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停并检查上吊点提升平台、下吊点等加载前后的变形情况
10、，以及砼柱的稳定性等情况。一切正常情况下，继续下一步分级加载。当分级加载至阿槊即将离开拼装胎架时，可能存在各点不同时离地，此时应降低提升速度，并密切观查各点离地情况，必要时做“单点动”提升。确保网架离地平稳，各点同步。分级加载完毕，网架提升离开拼装胎架约20cI后暂停停留24小时作全面检查并设备运行及构件的正常情况，提升平台、下吊点等提升前后的变形情况，每一吊点的提升器受载均匀情况(压力表读数)以及砼柱、网架整体的稳定性等情况。一切正常情况下，继续提升。43正式提升提升阶段分三次进行：第一次提升200 mm停止提升，24h，观察网架是否正常：第二次提升离地15米，停止提升，安装辅助设施；第三次
11、辅助设施完成后继续提升至安装位置，对口焊接。正式提升，计算机同步控制12台液压提升器，同步在5mm之内。如图12。44提升就位网架提升至设计位置后，暂停，各吊点微调使弼架精确提升到选设计位置，安装就位支座及其它后装杆件，最终使网檠整体坐落于各柱柱项上。即阿架整体安装就位。4 5补杆锁边控制网架整体提升到位后，首先检查支座标高、轴线尺寸无误后，再进行网架补杆锁边锁边直焊接完成后，液压提升系统卸载，拆除加周杆件、提升系统设备平台等。液压提升系统设备卸载、拆除，完成阿架的提升安装。如翻13。图12 m式提升工况宴景 圈13提升完毕I况实景5结语液压同步提升技术的应用在高教、环保地解扶了该工程的大空闻屋盖网桨的安装问题。同时，通过对吊点的设计、承重系统的配置、提升平台、下吊点的构造设计及同步策略的确定，实现了提升过程中吊点受载均匀、同速、位移同步的既定目标。同时经现场实捌，阿架最大下挠值为为86mm，符台设计提出的下挠值不超过14$mm的要求。方案可行的同时，即有效缩短了安装工期，又绿色环保，节约资源，值得今后同类型工程的屋盖安装借鉴。39大空间钢结构屋盖的液压同步提升技术研究与应用作者： 周剑颖， 陆林辉作者单位： 上海市第七建筑有限公司200050本文链接：http:/
