整体自动顶升延转式多吊机集成运行平台的 加工制作与安装技术
李霞,陈波,夏劲松,张振兴”,杨书海”,王建春
(1.中建三局工程技术研究院,潮北武汉430064;2.中建三局集团有限公司成都分公司,四川成都610041)
转平台)技术.针对该翅转平台的结构造型独特、空间节点结构紧凑且类型多样、加工制作、空间装配精度要求以 [摘要]为提高吊机工效,成都绿地8号地块超高层项目采用了整体自动顶升翘转式多吊机集成运行平台(简称翘及现场施工等一系列难题,介绍了该翘转平台的设计过程、结构形式、结构加工工艺和施工技术方法等.
[关键词]高层建筑;吊机;选型;翅转;集成运行平台;制作;安装
[中图分类号]TU61 [文献标识码]A
[文章编号]1002-8498(2017)13-0018-05
ManufacturingandInstallation of the Auto-lifting&RotatingPlatform with Cranes Group
LI Xia' CHEN Bo' XIA Jinsong' ZHANG Zhenxing’ YANG Shuhai² WANG Jianchun' ( 1. Engineering Technology Research Institate of CC7EB Group Co. Lad. Wuhan Hubei 430064 Chine;2. Chemngda Branch of CCTEB Group Go. Ladl. Chengds Sichuan 610041 China)
group( ALRMCP)technology has been appliel in Chengdu Greenland No. 8 block super high-ise bilding Abstract ; In order to improve the efficiency of tower cranes the auto-lifting & rotating platform with cranesproject. For dealing with several problems due to the unique dimensional pactness and diversity of thestructure as well as the manufacturing assembling and construetion of the base platform it is elaboratedthe design proces structure style processing craft and construction method of this plaforn.
Key words tall buildings ; cranes ; selection; rotating: integration platfomm ; manufacturing; installation
的配置成本;翘转平台采用的一套支承顶升系统,超高层施工中,吊机的选型、布置及爬升附着可实现多台吊机整体爬升,提高了吊机运行工效,
0引言
方式直接关系到整个工程的安全、进度、经济等,是节约了工期.整个工程顺利实施的关键.
当前超高层施工通常配置多台大型动臀式吊机,以吊装环绕于核心简周边的巨型钢构件.各吊机采用外挂或内拾的支承方式各自爬升.这种配备方式,大量轻型构件仍由大型吊机吊装,吊机工 效不能充分发挥;多台吊机各自爬升与其他施工设配协同作业时影响吊装工效.
图1题转平台应用Fig. 1 ALRMCP application
成都绿地8号地块超高层项目,采用了整体自动顶升翅转式多吊机集成运行平台技术(见图1).转,实现了吊机平面内的移动,这样可根据项目吊
避转平台上固定的多台吊机可实现360°全方位旋1避转平台结构特点
翘转平台由吊机基座平台系统、翘转驱动系统装需求进行大、小型吊机的合理配置,减少了吊机和支承顶升系统组成,如图2所示.整体高度约60m,支承系统跨越8个结构层.顶部平台设置4 个吊机支承点位,设计荷载为竖向力20000kN,倾覆
1.1吊机基座平台系统
1.2翅转驱动系统
力矩90000kNm.翅转平台为高空装配式空间结构,各系统结构之间装配关系紧凌,相互关联,环环 相扣,如图3所示.
图2退转平台总体结构Fig.2 ALRMCP ponents
图3退转平台分解示意Fig.3ALRMCP deposition
吊机基座平台系统由钢平台结构和多吊机组成.钢平台结构平面呈“X”形,平台边长约28.5m,中心桁架高7.5m,片状桁架端部高4m,为多吊机提供共用安装基座,钢平台结构中心桁架连接翘转驱 动系统,如图4所示.
Fig. 4 Steel platform plane and vertieal 图4钢平台示意
翘转驱动系统回转支承上、下节点、回转支承和液压动历度数成,回转支承上、下节点通过回
1.3支承顶升系统
2结构加工制作重难点
2.1钢平台结构加工难点
转支承连接,在液压动力系统的作用下可相对回转(见图5).整体形成一个中间为圆环状,上、下端部 呈方形带有4个柱肢的整体结构.翅转支承上节点约为7.9m×7.9m×3.3m;下节点为7.4m×7.4m×4.2m.回转支承上节点连接钢平台结构,回转支承下节点连接支承顶升系统.
图5题转驱动系统制面
Fig. 5 Rotary dynamic system sectional view
支承顶升系统由附墙支承系统、支承立柱、液压顶升系统和抗侧系统组成.成都绿地中心项目共设计4套附墙支承系统固定于核心简内简4个角 部的墙体上,支承立柱宽6.25m,高45m,上部连接翘转驱动系统,中部穿过并支承于附墙支承系统上,两道抗侧系统设置于支承立柱的中部和底部通过抵墙,抵抗倾覆力矩.
翘转平台主要加工结构件有钢平台结构、回转支承上下节点和支承系统.各系统加工需综合考虑各构件的结构特点、装配关系、构件运输以及现场吊装等因素,分别从钢平台结构、回转支承上下节点和支 承系统3部分结构进行加工难点闸述分析.
钢平台结构为空间桁架形式(见图6),主要作为多台吊机的共用基座.为便于加工、运输及现场吊装,必须将整个结构总体上拆分为片状构件;考 虑到结构整体稳定,各分段分节采用法兰盘螺栓的连接形式.
图6钢平台结构Fig. 6Steel platform structure
拆分后,钢平台共有161组空间方向各异的法
兰盘连接节点.无缝对接装配对平台加工精度提出极高的要求;且结构均要求全熔透一级焊 缝,焊接工作量大,控制结构焊接变形难度大且至关重要.
2.2回转支承上下节点加工难点
回转支承上、下节点均重约65t.为便于运输及现场高空吊装,将上、下节点各分为两节.回转支 承安装面平整度精度要求误差仅为0.36mm,翅转支承上、下节点的拼装加工精度是回转支承安装运行成功的关键.回转驱动系统采用的是小齿轮啮设计拼装后结构的圆心同心,是实现回转支承上、 合逛转支承内齿传动形式,保证上下节点结构多片下节点加工的重难点.如图7所示.
Fig. 7 Rotary system assembly and meshing 图7题转驱动系统装配和啮合示意
2.3支承系统加工难点
支承系统的加工精度是逛转平台联利安装的基础.其中,附墙支承系统由L型上(下)支承架和位于核心简角部的2个承力件直角装配组成,单层设为4组.
2组承力件的装配(见图8),也关系到设计需求中2 L型上、下支承架结构加工精度直接影响其与组承力件共同受力的要求.如何保证支撑架这种外部尺寸近4m的空间焊接构件,平面内误差在1mm以内,是加工的一大难点.
图8支承架装配示意
Fig. 8 Supporting frame assembly
3.1钢平台结构制作
3.1.1钢衔架子构件加工
3.1.2钢衔架拼焊
1)中心桁架拼焊
2)片状衍架拼焊
3.1.3钢衔架预拼装
节后精准拼装,首先将钢平台结构划分为中心桁 为控制钢平台结构件焊接变形,保证钢平台分架、片状桁架共14福,各衍架由161个子件或子析架拼装而成.钢平台加工拟采用先易后难、先小后大、先次后主、先外后里加工路线进行,从钢桁架子构件加工、钢衔架拼焊和钢桁架预拼装3个方面进 行南述.
首先对板件、方钢、H型钢和圆钢等材料进行下料、相贯线切割和打磨处理,并在零件上打上钢印: 然后根据对应的编号零件独立拼焊完子件或子析架,采用特殊工装对各子构件加工进行焊接变形的控制.最后进行钢桁架子构件地面拼焊,连同工装一起整体进退火炉退火消除残余应力后,对各对接法兰盘面进行初步机械加工.
每福钢桁架由多个钢桁架子构件组成,钢平台钢衍架数量共14福,1福中心衍架和13福片状析架.各片状桁架结构形式相似,拼焊加工工艺也相 同,钢桁架拼焊就分别从介绍中心桁架拼焊流程和片状析架拼焊流程进行.
中心桁架拼接前,加工设计专用工装固定4根接头法兰盘,安装预紧,此结构上、下2层共2组. 立柱;地面拼装中心衍架水平斜撑与4根立柱对接
立柱4支点固定就位后,先由下至上吊装水平斜撑,对准立柱4支点4个接头面位置,电焊固定初步位置;然后吊装中心斜撑四面的斜撑和四面的 水平撑.
各桁架与立柱拼接就位后,立柱上、下4个角8个点位同时对称焊接,为了更好控制焊接变形,焊接过程不间断进行,同时预留好各组装配面的加工进行机加工. 余量,和工装一起整体进退火炉消除残余应力后,
片状桁架采用先主后次、先大后小思路进行,先焊接加工完1福与中心立柱对接的片状桁架,按图纸和工艺标记序号选取对应桁架分段法兰盘结 构螺栓对接紧固后进行下一片桁架接头焊接、退火和机加工后,再选取对应于该桁架分段法兰盘结构对接桁架紧固后,拆出第1处对接处,进行下一片析架接头焊接、退火和机加工,如此循环.
桁架结构加工完后,对钢平台结构进行工厂地面预拼装,确保加工的准确性,验证拼装的可
行性.预拼装流程采用从中心往外发散形式进行.以中心桁架定位为钢桁架的参照点,依次吊装与中 心桁架对接的4福主桁架,再安装主桁架之间的次桁架和连接桁架,待桁架拼装无误后,最后焊接4福主桁架与立柱的连接牛腿.
3.2回转支承上、下节点制作
进行加工,分段结构焊接时控制圆环板与圆简板之 回转支承上、下节点制作工艺相同,对称分段间的焊接间距,预留回转支承装配面和对接的法兰盘面的加工余量;结构焊接完,对接法兰盘进行初步机加工.
分段结构进行预拼装,一段固定,另一段对接上进行微调整和机加工,持续反复,直至两分段结构同圆心,完成整体的拼装、退火和精加工.
两分段结构对接法兰盘上设置限制三向定位销,保证整体拼装结构重复拼装的安装精度,为现 场高空提供拼装便捷性.
3.3支承系统制作
支承系统中加工难度最大的是上、下支承架的制作,单个支承架由2个爪箱和1个L型支架组成,整体成直角空间结构.上、下支承架结构相似,加 工方法相同,此处以上支承架的加工进行说明.爪箱加工完成后,机加工的直角工装进行两爪箱与L型支架的装配定位.L型支架和爪箱对接面设置为上、下翼缘板全熔透对接,腹板和爪箱面板对称角 焊缝对接,同时支架和爪箱对接处用三角筋板对称角焊缝加强,这样既能确保三者间直角度误差控制在设计值范围内,又能满足支承架结构强度设计要求.上支承架整体焊接作业完成后连同工装一起进退火炉去应力后进行机加工.
4结构现场安装难点
成都绿地项目核心筒混凝土施工至11.950m,开始翘转平台的安装,塔楼区域布置1台ZSL1250(55m)塔式起重机,如图9所示.翅转平台采用从下往上的施工工序,根据现场实际条件,现场安装 难点总结如下.
1)承力件作为附墙支承系统的主要承力构件兼作核心简墙体模板,随混凝土浇筑固定.承力件的精确安装是翅转平台整体顺利安装最关键一环. 保证核心简单角2组承力件坐标、核心简4个角部承力件相对坐标位置同时保证单个承力件垂直度、标高误差满足设计要求是一大难点.
2)高空分片式回转支承上、下节点精准拼装,拼装后回转支承上、下节点的平整度控制是安装的 第2大难点
方教据
3)安装场仅布置1台ZSL1250吊机,钢平台
图9吊装现场平面布置
Fig. 9 Lifting scene plane decorated diagram
分片后最大质量近50t,高空大悬挑钢平台结构拼装,多组方向各异的法兰盘高空对接是翅转平台安装的第3大难点.
5现场高空无胎架安装施工方法
到次的安装流程. 翘转平台安装采用从下往上、从内到外、从主
5.1支承系统安装
经测量放线后,首先进行单一承力件安装,安装前设置可调节限位装置,待承力件就位后进行微 调,如图10所示.
Fig. 10 Single bearing installation 图10单片承力件安装
的直角架承力件工装对两组承力件进行装配精调, 核心简角部两组承力件安装就位后,采用设计保证直角的承力件定位的准确性,控制承力件之间相对位置的错动.
完成1组承力支点位的承力件结构安装,余下3组承力件组安装以第1组承力件组为参照基准依 次类似安装,进行微调,完成单层核心简承力件结构安装.
上、下支承架与个承力件通过挂爪楔形装配,吊装支承架之前让一侧爪箱上挂爪完全内翻至爪箱内,吊装使另一侧挂爪樱进去对应的承力件,然后松开收 起来挂爪,经测量调整后,完成支承架安装.
支承架安装完成后依次进行油缸、立柱和抗侧系统的吊装、调整、就位,完成整个支承顶升系统的安装,如图11所示.
图12钢平台吊装分解Fig. 12 Splited steel truss hoisting
中心桁架安装后,启动翘转系统,使单片桁架位于ZSL1250吊机吊运能力范围内,首先安装第1片一级桁架.
平台顺时针回转90°,吊装第1片二级桁架;启动逛转系统,让平台逆时针旋转90°,开始第2片二级桁架的吊运和安装:平台逆时针旋转90°,吊装第2片一级桁架下弦,然后保持平台位置不变,继续吊装第2片一级桁架上弦:平台逆时针旋转45°,依次 吊装第1片4级桁架和第1片3级衍架,逆时针旋转平台,吊装第2片3级桁架,最后吊装完连接主次桁架的4级桁架,整体结构安装完成后对对接螺栓使用扭矩扳手按照设计手册提供的扭矩值进行预紧,保证钢平台结构的平整和整体安全.钢平 台桁架安装流程如图13所示.
图11支承顶升系统安装示意Fig 11 Supporting and jack-up system installation
5.2翅转驱动系统安装
翘转驱动系统安装时,首先吊装回转支承下节点单片结构,与立柱顶部法兰对接.螺栓紧固前先采用2个千斤顶支承调平,待另外一片结构吊装就位后,微调对准螺栓孔,销上三向定位销,连接对接 法兰盘面上螺栓群,整体调平后紧固与支承立柱螺栓.
回转支承下节点安装完成后,吊装回转支承至回转支承下节点上平面,平面度微调后,紧固回转 支承内圈螺栓,完成安装.回转支承上节点吊装后,通过定位销定位,紧固回转支承外圈螺栓后,完成整个回转系统整体结构安装.
5.3吊机基座平台系统安装
只有1台吊机.根据现场条件,将整个钢平台结构 钢平台构件多,占用现场堆场面积大,且现场按照ZSL1250吊机最大吊运能力分为中心桁架散件和13片片状衍架(见图12).
图13钢平台桁架安装流程Fig. 13 Steel platform installation flow
中心桁架高空采用先立柱后斜撑的安装流程,片状桁架采用现场卧拼法,待中心桁架和单片片状 桁架拼装完成后,开始片状桁架的无胎架安装,片状桁架安装利用翘转系统的翅转功能,通过中心桁架的翘转痴静安装桁架位于吊机的吊装范围内.
6结语
翘转平台结构造型复杂、空间节点结构紧凑,
(下转第26页)