47m跨钢连廊整体提升施工技术
朱张峰',郭正兴²
(1.南京工业大学土木工程学院,江苏南京211816:2.东南大学土木工程学院,江苏南京210096)
[摘要】南京中国移动通信综合楼和附楼之间的连廊,采用一端简支、一端滑动的钢结构桁架体系.结构跨度为 47m,总重约为170t.施工采用“地面拼装,整体提升”的安装方法,通过滑动支座端的临时错固作为整体提升牛题,同时,基于方案设计及相关验算工作,成功实施了该工程重、大钢连廊快速提升就位.
[关键词]钢结构:钢连廊;整体提升;设计;滑动支座;施工技术
[中图分类号】TU758.15[文献标识码】A [文章编号]1002-8498(2013)23-0111-03
IntegralLiftingTechnologyofSteel Gallerywith47mSpan
Zhu Zhangfeng' Guo Zhengxing²(1.Collge of Cinl Engineering Nanjing Uniey f Technlgy Najing Jing211816 Chi; 2. Schol of Cil Engineering Southeast Unisesity Nanjing Jiangru 210096 China)
Abstract:The gallery connecting plex building and afiliated building of China Mobile Building inNanjing adopts steel truss strueture with a simple supported end and the other sliding end which has 47m span and weight of 170t. A general construction plan of ground assembly and integral lifing isestablished. The design and checking caleulation is described. The problem of temporary fixation ofsliding support as lifting corbel is solved. The lifting work of heavy and large steel gallery is pletedsuccessfully.
Key words;steel structures;steel gallery ; integral lifting; design; sliding supports;construetion
南京中国移动通信综合楼和附楼之间设计有自动人行道电梯连廊,采用钢结构桁架体系,楼板采用压型钢板组合楼板.钢结构连廊在-轴线,@轴线与轴线连接通廊,跨度为47m,宽度为8.375m,平面位置如图1所示.
钢结构连廊上、下弦及水平杆件均采用H型钢,竖杆采用方钢管,总重约170t,其设计详图如图2所示.
连廊下弦标高为15.410m,上弦标高为20.410m,桁架两端与混凝土牛腿结构连接,上弦在轴线采用橡胶垫块与弧形垫块支座连接,在E轴线与混凝土预埋螺栓连接,下弦腹板与混凝土表面 预埋连接钢板焊接连接.
该工程钢连廊的H型钢梁最大截面为H1100×400×24×35,拼装难度较大;跨度较大,总重约170t,结合地下室顶板消防通道的设计荷载为20.0kN/m”,地下室的顶板能够承受25t汽车式起重机自重.经
图1铜连廊平面位置示意Fig. 1 Plan position of steel gallery
现场施工条件分析,可直接利用汽车式起重机开行站位在地下室顶板上总拼装钢结构连廊,并采用钢连廊两端4点整体提升钢连廊的施工方案.
1工程难点
2施工方案
图2钢连廊设计详图Fig.2 Design of steel gallery
1)钢结构连廊跨度47m,总重约170t,安装高度20.41m,并有自动人行道电梯,体量较大.
2)整体提升施工中,将利用钢结构上弦梁作为提升牛腿,因此对于提升点的设置以及钢结构的截断应慎重考虑.
以保证提升牛腿具有足够的承载力和刚度. 3)对于滑动支座端,如何进行合理的构造加强
4)钢结构截断后,在提升过程中其受力与设计状况有所区别,应探讨各杆件在提升过程中的受力及变形安全.
5)采用多点提升的同步性控制.
本工程采用四点同步提升,提升点设置在与混凝土牛腿连接的连廊钢结构上弦型钢上,提升下锚点设置在下弦型钢端部,提升及钢结构组拼如图3~4所示.
图3钢连廊提升示意
Fig. 3 Steel gallery lifting
Fig. 4Assembling of steel gallery 图4钢结构组拼
本工程采用四点同步提升方案,每个提升点将承受425kN荷载.于每个提升点设置2台千斤顶,
并通过钢绞线拉接连廊钢结构下弦徐徐提升.每台千斤顶穿过4根$15.21860级钢较线作为提升索,并且采用2根左旋、2根右旋的方式搭配,钢绞线要有材质单及复试报告;每个下提升点有2个4孔锚盘,锚板采用OVM.M154型号,尺寸为 101mm ×48mm.
3方案设计与验算
3.1滑动支座端设计与验算
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,本方案采取以下措施.
1)采用双向加劲肋加强盖板.
板,与挡板腹板通过螺栓连接.提升装置如图5 2)盖板于挡板腹板对应位置处设置双侧短钢所示.
图5滑动支座端提升装置Fig.5 Lifting device on sliding support
采用有限元软件ANSYS建立滑动支座端提升装置的有限元模型,根据施工荷载进行受力及变形计算.最大挠度为11.38mm,最大主拉应力为194MPa,最大主压应力为208MPa,均能保证施工安 全及安装要求.
3.2固定支座端设计与验算
固定支座端悬臂短工字钢在提升过程中将承受较大的剪力和弯矩,同时,为保证提升控制精度,提升点即支座工字钢悬臂端加焊加劲肋板(t= 需验算悬臂工字钢在提升过程中的变形.另外,在20mm).以改善其受力性能.
采用有限元软件ANSYS建立固定支座端提升装置的有限元模型,根据施工荷载进行受力及变形计算.最大挠度为1.913mm,最大主拉应力为 232MPa,最大主压应力为310MPa,均能保证施工安全及安装要求.
3.3连廊验算
根据提升方案,连廊钢结构的固定支座端未形过程中的受力和变形进行验算,确保施工安全. 成最终拼接状态,为保证提升安全,对连廊在提升
3.4提升同步性控制
(上接第110页)
4.3裂缝观测结果
5结语
为保证连廊提升过程中的平面外稳定性,在两杆及上横梁采用焊接连接.
根据连廊设计图纸,在满足计算精度要求,同别调整.时考虑建模方便,采用MIDAS软件建立连廊的有限 元模型,4个提升点作为连廊提升过程中的临时支同一侧2台千斤顶的提升速度一致.系数.最大挠度为50.92mm,各构件截面上翼缘最大压应力为174.1MPa,下翼缘最大拉应力为与验算,保证了施工方案的可行性及安全性.钢连146.3MPa,均能保证施工安全及安装要求.
工程利用研发的精轧螺纹钢筋组装式液压提升千斤顶通过可调分流阀同步提升,主要从以下几个方面进行同步提升控制.
记,并在提升前记录下各个提升千斤顶上夹片到最 1)在钢绞线上做好刻度标记,每隔1m做一标近刻度的距离,作为同步性控制基准.
2)油泵控制人员采用对讲机,在统一指挥下进行同步提升.提升时,每台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进油阀并回油.
施工过程中,对建筑物原有裂缝进行观测,结有变电站由于采用浆砌片石作基础,基础处理简单,建筑类型为砌体结构,施工过后部分裂缝有少量延展,经修补后已经稳定.
能有效控制隧道下穿建筑物施工造成的变形,短台 数包沟隧道施工中,采取了超前管棚加固措施阶法开挖有利于隧道下穿建筑物变形控制,以及控制爆破源与传播途径3项措施,安全联利地通过下穿建筑物段.
1)根据《建筑地基基础设计规范》,结合隧道与建筑物之间的位置关系,计算给出的各建筑物的基础变形控制值证明是合理的,能够评价和控制隧道下穿施工引起的变形影响.
降控制在一个稳定值内波动,变化幅度不大,各测 2)教包沟隧道下穿的3栋建筑物横向差异沉点差异沉降绝对值都未超过规范规定的16mm限值:建筑物基础纵向差异沉降值变化也不大,沉降绝对值基本稳定在10mm以内.
点,连廊主要承受自重,并偏安全地考虑1.5的安全4结语
提升的同步性控制是提升法施工的关键.本参考文献:
参考文献:
端提升点处连廊钢结构横断面加设“人"字撑各1面异,在提升一定数量的缸数后(1m刻度再次出现 3)工作锚的夹片回缩量因提升荷载和千斤顶道,采用Q345,HW250×250×9/14型钢,与连廊腹时),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
4)采用1台油泵同时给2台千斤顶输油,保证
通过合理的方案设计及详细的构造加强处理廊整个提升过程历时约5h,施工快速,提升设备简 单,经济性好,安全性高,顺利完成了预期目标.
[1]鄂正、土木工程施工(2版)[M].南京:东南大学出版社,[2]常始,那正兴,胡明坡,等.30m游钢连库整体提升施工技术 2012.[1].工技术,2009 38(10):18-20.[3]许红胜.唐聚兴,宾建唯,等,异形意臂钢连碑整体提升技术 [J].施工技术,2013 42(8):43-45.[4]陈浩,提州东部新城商务中心CD栋钢连离整体升[J].[5]党京辉,贾晋文,张涛,等,渡压整体提升技术在北展区行政 科技创业月刊 2013(1):196-198.中心工程的应用[1].中国建筑金属结构,2009(5):33-37[6]温建成,江海癌,高空大跨铜连库整体斜向提升技术[J]建筑 2013(17) ;69-71.
3)分析了隧道施工过程中建筑物基础沉降随时间变化的规律,对其沉降差进行了分析,得出了果表明,原有裂缝的宽度与长度基本没有发展.只程中的基础沉降安全进行了监测与评估,证明控制 隧道开挖横向沉降影响范围为20m.同时对开挖过在限制范围内,保证了隧道施工过程中建筑物的安全.
[1]新准铁路有限资任公司,同济大学,巴准铁路救包沟随道采空区处理与下穿工程按术研究[R].哪尔多斯,2013.[2]中国建筑科学研究院.GB50007-2011建筑地基基础设计规[3]中铁二院工程集团有限责任公司.TB10121-2007铁路随道 范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.监控量测技术规程[5].北京:中国铁道出版社,2007.[4]中铁二局集团有限公司.TB10204-2002铁路随道施工规范 [S].北京:中国铁道出版社,2002.[5]中铁一局集团有限公司.TZ204-2008快路隧道工程施工技[6]宋基.整包沟道下穿工程爆破振动监测及减振措施研究 术指南[S].北京:中国铁道出版社 2008.[J].铁道建筑 2013(2):43-45.[7]杨而波.浅理铁路随道税爆破的施工及控制指施[1].中华建 设 2012(8) :260-261.[8]彭道富,李忠献,杨年华,近距离硬破对既有隧道的振动影响[J].中国铁道科学 2005 26(4):73-76.