高空连廊液压提升施工方案

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1、高空连廊液压提升施工方案1 工程概况本工程中，钢连廊结构单个重量约20吨，共有12个。总重量约240吨。钢连廊结构平面位于（2-E）（2-G）轴之间，分别在（2-1/1）（2-2）轴之间以及（2-1/17）（2-17）轴之间各有六个。钢连廊立面上布置在八、十、十四、十六、二十和二十二层上，各层平面位置重叠，之间没有直接的结构连接。每层钢连廊由两根主梁ZL1（截面为9003502020mm）、11根次梁CL1（截面为H500200810mm）组成。平面尺寸约为：20.3米（长）5.2米（宽）。钢连廊由两根主梁两端，分别与钢骨混凝土柱钢牛腿通过栓焊混接接头进行连接。2 方案思路2.1 整体安装条件

2、分析在连廊钢结构安装之前，主楼结构均已施工完毕。由于连廊安装位置处于较高的楼层，且两端与钢骨混凝土柱通过钢牛腿连接，故钢牛腿结构会影响到连廊的整体吊装。两侧主楼结构之间，在二层有平整的混凝土屋顶结构，适于连廊中间分段的整体拼装。连廊钢结构最大安装标高达到约76米，跨度较大，且单件主梁自重较大。连廊自身结构型式包括主梁结构、次梁、幕墙龙骨、楼承板等，且杆件众多。若采用分件高空散装，不但高空组装、焊接工作量巨大，而且现场吊装机具（塔吊）无法满足要求，存在较大的质量、安全风险。施工的难度也可想而知，不利于钢结构现场安装的工期控制。根据以往类似工程的成功经验，若将连廊钢结构在正下方屋面上分段拼装成整体

3、后，利用“超大型构件液压同步提升技术”将其一次提升到位，将大大降低安装施工难度，于质量、安全和工期等均有利。在此思路指导之下，结合现场主体结构施工工序组织，确定方案思路如下：将两侧主楼结构之间的连廊结构预先分段；两端钢牛腿与钢骨柱一起预制、直接到位；利用已安装的钢牛腿和钢骨柱设置提升临时设施，并安装液压提升设备；连廊钢结构中间分段在二层屋面胎架上散拼成整体，通过液压提升设备整体提升至设计标高；连廊中间分段与两端钢牛腿之间连接固定，完成连廊钢结构的整体液压提升。由于六层钢连廊处于同一平面位置，且下层钢连廊安装后将使得上层钢连廊无法垂直吊装；已安装的钢牛腿与主梁结构之间的接头尺寸精度要求很高，无法

4、预先保证六个钢连廊的分段尺寸及钢牛腿安装尺寸完全一致；另外，由于每层钢连廊单独提升安装的时间较长，单层总重量较小，从综合评估安装工期、对接质量的角度出发，拟将六层钢连廊结构采用叠拼、串吊的工艺，从最下层至最上层顺次就位安装。为消除各层钢牛腿制作、安装尺寸误差相互之间的影响，钢连廊提升单元在拼装时，横向移位约400mm，在每层钢连廊提升到位对接时，在高空水平整体滑移到位。如此重复整体提升+水平移位，直至六层钢连廊全部安装完毕。2.2 方案简述 连廊钢结构根据安装方案进行分段，杆件在工厂内预制； 钢连廊主梁两端钢牛腿与钢骨柱分段一起安装到位；同时安装临时提升平台结构； 在钢连廊正投影区域、二层屋面

5、上，将最下层连廊两根主梁中间分段拼装成型，随后拼装主梁间的次结构件，形成单层钢连廊整体提升单元； 从下向上将六层钢连廊按照立面顺序叠拼，每层之间的临时拼装胎架与相邻两层临时焊接固定； 在二十二层连廊两端钢牛腿上，共设置四处提升平台结构（上吊点），在其上安装液压同步提升和滑移设备； 在与上吊点垂直对应的第六层连廊主梁端部上安装下吊点结构，并对下吊点处的箱梁进行局部加固处理； 通过提升专用钢绞线将提升平台上的液压提升设备与对应下吊点连接，同时连接安装好其它提升辅助设施； 液压提升系统预加载，整体提升连廊主分段结构离开拼装胎架一定高度，空中停留、观测约12小时（尽量利用夜间进行空中停留，以节约钢结构

6、现场提升安装工期）； 在确保提升系统设备、临时设施（提升平台、下吊点及加固措施）及永久结构（主楼结构、连廊钢结构）等安全的情况下，对提升单元结构进行正式连续提升； 当提升至第一层钢连廊达到八层（27.06米）标高附近时，提升设备暂停整体提升作业，利用点动对其钢连廊空中姿态进行微调，使其基本达到水平状态； 利用液压同步滑移设备，将提升单元整体向就位方向平移约400mm； 再次通过液压提升设备调整第一层钢连廊各个吊点处主梁主分段端部的标高，使得满足与钢牛腿对口的需要； 第一层钢连廊两根主梁的四个接头分别对口调整、临时固定、正式焊接；钢连廊与两端主楼钢骨柱形成整体稳定受力体系； 拆除第一、第二层钢连

7、廊之间的临时连接结构（胎架），使得第一层钢连廊完全脱离提升单元结构； 利用液压同步滑移设备，将提升单元整体向外侧平移400mm； 提升单元结构继续整体提升一定高度，至第二层钢连廊达到安装标高附近； 重复之前第一层连廊安装的工序，直至完成第二层连廊结构的就位安装； 如此重复整体提升+水平滑移，从下至上顺次完成各层钢连廊结构的安装； 液压提升及滑移设备、所有临时设施结构拆除，完成一个安装区域的六个连廊钢结构的整体液压提升吊装。 所有临时设施及设备转场，进行下一个安装区域的吊装。2.3 方案优点本工程中钢连廊结构采用整体液压同步提升+同步滑移技术进行吊装的工艺，具有以下明显的优点： 此吊装方案适用于

8、目前现场的工序组织和场地状况，对主体结构施工影响降至最小； 连廊钢结构主要的拼装、焊接及油漆等工作在二层屋面上的拼装胎架上进行，可用小型活动吊机进行散件吊装，施工效率高，施工质量易于保证； 提升结构单元上的幕墙龙骨、楼层板等可在拼装过程中安装或带上，可最大限度地减少高空吊装工作量，缩短总体安装施工周期，且可大幅降低后续专业施工的风险； 采用“超大型构件液压同步提升施工技术”吊装大跨度连廊钢结构，技术成熟，有大量类似工程成功经验可供借鉴，吊装过程的安全性有保证； 通过连廊钢结构中间分段的整体叠拼、串吊，充分利用的液压提升系统设备的能力，加之液压提升作业绝对时间较短，能够有效保证钢结构安装的工期；

9、 液压提升设备设施体积、重量较小，机动能力强，倒运和安装方便； 提升平台等主要临时结构利用钢牛腿、钢骨混凝土柱等永久结构设置，下吊点利用连廊主梁设置，加之液压同步提升动荷载极小的优点，可以使提升临时设施用量降至最小，有利于施工成本控制； 通过高空平移的手段，大大降低了对钢牛腿及主梁分段制作、安装的总体精度要求，提高了钢连廊安装对口过程的效率。3 液压提升技术简介3.1 关键技术及设备“液压同步提升施工技术”已有多次应用于大跨度钢结构吊装的成功经验。在本工程中采用了液压同步提升的新型吊装工艺。配合本工艺的先进性和创新性，主要使用如下关键技术和设备： 超大型构件液压同步提升施工技术； YS-SJ-

10、180型液压提升器； YS-PP-60型液压泵源系统； YS-CS-01型计算机同步控制及传感检测系统。3.2 技术及设备简介3.2.1 液压同步提升施工技术特点 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。只要有合理的承重吊点，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（振动和冲击）； 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提升安装； 设备自动化程度高

11、，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性强； 液压整体提升通过计算机控制各提升点同步，提升过程中构件保持平稳的提升姿态，同步控制精度高； 省去大型吊机的作业，可大大节省机械设备、人力资源。3.2.2 液压提升器工作原理 “液压同步提升技术”采用液压提升器作为提升机具，柔性钢绞线作为承重索具。液压提升器为穿芯式结构，以钢绞线作为提升索具，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。穿芯式提升器是液压提升系统的执行机构，提升

12、主油缸两端装有可控的上下锚具油缸，以配合主油缸对提升过程进行控制。构件上升时，上锚利用锚片的机械自锁紧紧夹住钢绞线，主油缸伸缸，张拉钢绞线一次，使被提升构件提升一个行程；主油缸满行程后缩缸，使载荷转换到下锚上，而上锚松开。如此反复，可使被提升构件提升至预定位置。构件下降时，将有一个上锚或下锚的自锁解脱过程。主油缸、上下锚具缸的动作协调控制均由计算机通过液压系统来实现。液压提升过程见如下框图所示，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上移动。液压提升器上升工作过程详细步序如下图所示：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

13、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。液压提升器下降工作过程详细步序如下图所示：步骤1：上锚紧； 步骤2：主缸微升，松下锚；步骤3：下锚全松； 步骤4：主缸缩，重物下降；步骤5：下锚紧； 步骤6：主缸全缩，松上锚；步骤7：上锚全松； 步骤8：主缸伸，准备再次下降。3.2.3 液压提升器 本工程中液压提升承重设备主要采用YS-SJ-180型穿芯式液压提升器，如下图所示：YS-SJ-180型液压提升器使用中3.2.4 液压泵源系统液压泵源系统为液压提升器提供动力，并通过就地控制器对多台或单台液压提升器进行控制和调整，执行液压同步提升计算机

14、控制系统的指令并反馈数据。YS-PP-60型液压泵源系统3.2.5 计算机控制系统液压同步提升施工技术采用传感监测和计算机集中控制，通过数据反馈和控制指令传递，可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多种功能。拟用于本工程的液压同步提升系统设备采用CAN总线控制、以及从主控制器到液压提升器的三级控制，实现了对系统中每一个液压提升器的独立实时监控和调整，从而使得液压同步提升过程的同步控制精度更高，更加及时、可控和安全。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。通过计算机人机界面的操作，

15、可以实现自动控制、顺控（单行程动作）、手动控制以及单台提升器的点动操作，从而达到钢结构整体提升安装工艺中所需要的同步提升、空中姿态调整、单点毫米级微调。液压同步提升计算机控制系统人机界面4 提升流程示意图连廊钢结构的整体提升主要立面流程示意如下：5 施工工艺重点说明5.1 提升吊点选择采用液压同步提升技术整体吊装大跨度钢连廊结构，必须事先选择好合适的提升吊点。吊点的选择应首先充分考虑到被提升结构的受力体系特点，以尽量不改变结构受力体系为原则，使得提升吊装过程中，结构的应力比以及变形情况均控制在可以接受的范围内。本工程中，提升吊点均设置在钢连廊主梁结构的两端。提升吊点中心距离邻近钢骨柱中心线的距离应充分考虑：两侧主楼结构的外形尺寸、钢牛腿的预制分段、高空对接口作业方便、提升上下吊点安装尺寸限制等诸多因素，为连廊钢结构提升单元的顺利整体提升安装创造条件。本工程中连廊钢结构提升吊点平