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1、葫芦岛体育馆工程中 央网壳液压提升施工专项方案编制： 审核： 批准： 上海同济宝冶建设机器人有限公司二零一一年七月目 录1工程概况11.1 工程简述11.2 施工范围32方案简述42.1 方案思路42.2 流程简述42.3 方案优点63液压提升系统73.1 主要技术73.2 主要设备93.3 技术特点124提升施工方案124.1 吊点设置124.2 提升上吊点164.3 提升下吊点184.4 主要设备选取194.5 设备安装205质量控制245.1 液压系统同步控制245.2 提升前准备及检查265.3 提升过程质量控制275.4 分级卸载就位295.5 安全文明施工306应急预案316.1
2、现场故障316.2 环境影响327其他337.1 现场要求337.2 提升速度337.3 施工工期347.4 施工组织安排347.5 主要设备351 工程概况1.1 工程简述体育馆穹顶主屋面网壳采用弦支穹顶单层网壳结构，提升工程量约384t。节点采用焊接球节点，规格为50020mm，网壳顶部杆件采用钢管，规格为24512mm和21910mm两种规格，中央R=10.6m区域及由内向外的第4、5、6圈环向杆件为24512mm的杆件，其余杆件均为21910mm的杆件。网壳下设置三道预应力索。网壳跨度为60.9m，直径为61m，网壳高度为7.6m（从最低圈预应力索到网壳中央顶部），投影覆盖面积为264
3、0，展开面积为2715.7，穹顶四周与罩棚桁架内圈桁架连接，连接杆件将穹顶网壳和看台罩棚圆弧平滑过渡。提升区域示意图如下： 图1.1弦支穹顶网壳提升区域示意图图1.2 钢结构布置示意图图1.3 弦支穹顶网壳透视图图1.4 弦支穹顶网壳截面图图1.5 弦支穹顶焊接球节点图图1.6 体育馆屋盖剖面图体育馆工程钢结构工程量约1800t，弦支穹顶部分约384t。即本施工方案提升部分重量约384t。1.2 施工范围在整个作业施工中，我司主要完成如下内容： 提供液压提升系统设备及布置； 配合甲方设计人员做好提升所用的临时措施并提出安装要求； 实施整体提升； 整体提升至安装位置。2 方案简述2.1 方案思路
4、弦支穹顶网壳结构杆件众多，且安装高度较高，施工难度较大。结合结构特点，拟采用地面拼装整体提升就位的施工工艺。图2.1 提升过程示意图首先将弦支穹顶网壳结构在设计位置正下方地面拼装，采用满堂脚手架支撑。利用外圈已经拼装好的主桁架部分设置上吊点。下吊点的设置分两种形式：形式一、在弦支穹顶网壳结构端部的焊接球上设置下吊点；形式二、在焊接球上设置提升分配梁，下吊点与分配梁连接。提升过程中，上下吊点分别放置液压提升器及提升地锚，两者通过承重钢绞线连接。利用超大型液压同步提升技术，逐步将弦支穹顶网架结构一次性同步提升到位。2.2 流程简述STEP1：弦支穹顶网壳结构在设计位置正下方的满堂脚手架上拼装成整体
5、，利用外圈预装原结构主桁架设置上吊点，在提升部分上设置下吊点，连接设备并调试；STEP2：开始预加载试提升弦支穹顶，预应力拉索逐级张拉，提升器逐级施加拉力，直至弦支穹顶脱离拼装平台20mm，静置观察12小时，待确定安全后，准备提升；STEP3：试提升正常，各吊点保持同步，继续提升；STEP4：同步提升至设计位置附近时，各吊点微调，使弦支穹顶提升至设计位置，暂停锁定。STEP5：安装各后装杆件，拆除提升用临时措施，提升完成。2.3 方案优点本工程中采用液压同步提升技术进行吊装，具有以下优点： 由于弦支穹顶网壳结构在较低标高处整体拼装，便于使用机械设备及方便焊接作业，从而使装配精度和焊接质量及检测
6、精度上更容易得到保证。而分段吊装由于高空作业，无论构件拼装精度，还是焊接质量及测控精度上都难以得到有效保障； 弦支穹顶网壳结构主要的拼装、焊接及油漆等工作在较低标高处进行，施工效率高，安全防护工作易于组织，施工质量易于保证； 采用“超大型构件液压同步提升施工技术”吊装，技术成熟，吊装过程的安全性有充分的保障； 采用液压提升吊装，将高空作业量降至最少，液压整体提升作业绝对时间较短，能够有效保证结构的安装工期； 液压同步提升设备设施体积、重量较小，机动能力强，倒运和安装方便；3 液压提升系统3.1 主要技术3.1.1 液压同步提升“液压同步提升技术”采用穿芯式结构液压提升器作为提升机具，以柔性钢绞
7、线作为提升承重索具。有着安全、可靠、承重件自身重量轻、运输安装方便、中间不必镶接等一系列独特优点。液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线；锚具不工作（松）时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动。液压提升过程见如下框所示，一个流程为液压提升器一个行程。当液压提升器周期重复动作时，被提升重物则一步步向前移动。第1步：上锚紧，夹紧钢绞线； 第2步：提升器提升重物；第3步：下锚紧，夹紧钢绞线； 第4步：主油缸微缩，上锚片脱开；第5步：上锚缸上升，上锚全松； 第6步：主油缸缩回原位。图3.1 液压提升器工作示意图3.1.2 计算机同步控制液压同步提升施工技术采用行程及位
8、移传感监测和计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，可实现同步动作、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多种功能。操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压提升过程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。图3.2液压同步提升控制系统人机界面3.2 主要设备3.2.1 液压提升器液压提升器是穿芯式千斤顶结构，具有如下优点： 通过提升设备扩展组合，提升重量、跨度、面积不受限制； 采用柔性索具承重，如有合理的承重吊点，提升高度不受限制； 提升器锚具具有逆向运动自锁性，使提升过程十分安全，并且构件可在提升过程中的任意位置长期可靠锁定； 设备体积小、自重轻、
9、承载能力大，适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件提升； 设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，适用面广，通用性强；图3.3 液压提升器3.2.2 液压泵源系统液压泵源系统为提升器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。在不同的工程使用中，由于吊点的布置和提升器安排都不尽相同，为了提高液压提升设备的通用性和可靠性，泵源液压系统的设计采用了模块化结构。根据提升构件吊点的布置以及提升器数量和泵源系统数量，可进行多个模块的组合，每一套模块以一套泵源系统为核心，可独立控制一组液压提升器，以满足实际提升工程的需要。图3.4 液压泵源系统3.2.3 同步控制系统液压同步提升施工技术采用
10、行程及位移传感监测和计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递。同步控制系统由动力控制系统、功率驱动系统、计算机控制系统等组成。主要完成以下两个控制功能： 集群提升器作业时的动作协调控制。无论是提升器主油缸，还是上、下锚具油缸，在提升工作中都必须在计算机的控制下协调动作，为同步提升创造条件。 各点之间的同步控制是通过调节变频器来控制提升器的运行速度，保持被提升构件的各点同步运行，以保持其空中姿态。操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压提升过程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。图3.5 计算机同步系统主控制器3.3 技术特点 通过提升设备扩展组合，提升重量、跨度、面积
11、不受限制； 采用柔性索具承重。只要有合理的吊点，提升高度不受限制； 液压提升器锚具具有逆向运动自锁性，使提升过程十分安全，并且构件可以在提升过程中的任意位置长期可靠锁定； 液压提升器通过液压回路驱动，动作过程中加速度极小，对被提升构件及提升框架结构几乎无附加动荷载； 液压提升设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件牵引安装； 设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性强。4 提升施工方案4.1 吊点设置考虑提升施工过程中，结构受力尽量接近于设计状态，仅在原结构主桁架上设置吊点，结合结构形式及相关计算（详见宝冶设计院计算书），在2轴、4轴
12、、6轴、7轴、10轴、13轴、16轴、21轴、23轴、26轴、30轴、33轴和36轴线的主桁架端部设置吊点，吊点数达到13个。图4.1提升吊点平面布置图图4.2提升吊点平面布置图图4.3提升吊点立面布置图图4.4提升吊点立面布置图图4.5提升吊点立面布置图图4.6提升吊点立面布置图4.2 提升上吊点4.2.1 提升吊点编号根据网壳结构形式特点，13个吊点不是均匀分布于圆周上，因此每一吊点反力均不同。考虑网壳结构整体提升同步性控制，对提升吊点进行编号和泵站配置如下：图4.7 提升吊点编号意图表一编号1号2号3号4号5号6号7号8号9号10号11号12号13号提升点反力（KN）306.08392.
13、34251.40173.13223.58251.62337.71271.91438.81396.05252.41210.32336.80泵站编号A2B1B2C1C2D1D2E1E2F1F2F2A1下吊点形式形式一形式二形式一形式一形式一形式二形式二形式一形式二形式二形式一形式二形式二备注注：上、下吊点加工详图见宝冶钢构设计院cad详图。4.2.2 提升上吊点形式液压同步提升设备吊装构件，需要设置专用提升平台，即合理的提升上吊点（提升架），提升上吊点布置液压提升器，提升器通过提升专用钢绞线与待提升构件上的对应下吊点地锚相连接。上吊点设置为：在已拼装主桁架顶部设置提升架，提升架顶部放置提升器。提升
14、支架三维示意图如下：预拼装主桁架提升架提升器图4.8 上吊点示意图依此形式进行设计，其中提升梁要求为箱型（其中B400mm）；提升梁下净空1500mm（不包含吊具高度），相关提升上吊点结构计算由宝冶设计院负责。4.3 提升下吊点提升下吊点对应于上吊点而设置，提升下吊点内安装提升专用地锚，提升地锚通过钢绞线与提升上吊点内的提升器连接（下吊具地锚孔开孔为110mm）。下吊点设置分两种形式：形式一：在弦支穹顶网壳结构端部的焊接球上设置下吊具，在下吊具内放置提升地锚（详见下吊点示意图一）；形式二：在焊接球上设置提升分配梁，下吊具通过销轴与分配梁连接（详见下吊点示意图二）。钢绞线下吊具端部焊接球 图4.10 下吊点示意图一下吊具钢绞线提升分配梁图4.11 下吊点示意图二4.4 主要设备选取液压提升系统主要由液压提升器、泵源系统、传感检测及计算机同步控制系统组成。配合本工程，主要使用如下关键技术和设备：4.4.1 液压提升器提升器的配置主要考虑吊点提升力。根据提升
