大跨度钢结构智能控制整体滑移与卸载施工技术汇报secretWord文档下载推荐.docx

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完成成果单位

集团上海有限公司

主要完成人员

1、；

成果所属专业

建筑工程

联系人

部门

技术部

职务

主管

电话

手机

传真

邮编

地址

推

荐

单

位

意

见

“大跨度钢结构计算机控制整体滑移及卸载施工技术”，是集团上海有限公司针对核心区主厂房大跨度钢结构的施工特点和施工技术难点所研发的施工工艺技术，成功实施了占地55000m2主厂房的8000t钢结构安装任务。

同时总结形成《大跨度钢结构计算机控制整体滑移和卸载施工技术》，解决电子厂房大跨度钢结构安装因大型吊机进入吊装困难、华夫板楼板预留孔洞和现场周边施工场地受限等因素影响，无法采取常规施工机械进入吊装的钢结构安装技术难题，技术先进合理，施工效率高，施工工期短，施工成本省，施工安全可靠，经济效益和社会效益显著。

该项技术已通过实际工程应用，以高效优质的工程质量和进度完成了施工任务，取得了显著的经济效益和社会效益。

该成果技术可靠，具有施工工艺先进、工装可靠，施工效率高，能有效降低安全风险、降低施工成本，适用于施工场地受限的大跨度钢结构施工，可在机场、体育场馆、会展中心等大型空间钢结构项目工程施工进行推广。

经上海科学技术情报研究所查新，该技术成果达到施工国内领先水平。

该成果已申请2项专利，其中1项专利已获得授权。

成果经中冶集团科技成果鉴定：

达到了国内领先水平。

同意该技术成果申报2012年度中国施工企业管理协会科学技术奖。

推荐单位公章

年月日

任务来源

省部级计划

计划名称及编号

1

研制起止时间

2011年10月至

2012年10月

成果用于生产时间

2012年3月至

2012年5月

成果评价

（鉴定）部门

评价日期

2012年11月18日

评价证书编号

建议密级

秘密

申报等级

一等奖

批准密级

本成果曾获何部门何种奖励，奖励等级及奖金

获2012年上海市建设工程金属结构金钢奖“特等奖”；

本成果主题词

大跨度钢结构、滑移单元、计算机控制、累积滑移、整体滑移、整体卸载、仿真计算、滑靴、液压爬行器

二、申报成果的详细技术内容

1、成果主要用途、技术原理。

1.1研发背景

电子芯片、液晶显示器等电子工业生产主厂房一般包括核心区（洁净生产车间）和支持区两大部分。

核心区（洁净生产车间）占地面积通常达到40000～100000m2，具有高洁净度与防微振的要求。

因此，核心区厂房基础多采用0.8～1.2m的筏板式基础；

洁净室（二层混凝土楼板）多采用0.6～0.8m厚的华夫板（是以环氧玻璃钢为模板浇捣而成的钢筋混凝土）结构形式，楼板上留有大量的孔洞进行空气循环过滤以确保洁净室的高洁净度需要；

上部结构较多采用多跨连续桁架式钢结构。

主厂房功能区和支持区（化学品区、库房区、动力区和办公区等）紧密布置在核心区（洁净生产车间）的四周。

核心区上部厂房钢结构为多跨连续桁架式钢结构，跨度较大，主桁架需在工厂分段加工出厂，构件到现场拼装后进行吊装，如果采取华夫板面上组装、吊装，构件上华夫板面以及运输到组装位置的工作量巨大，且钢桁架的拼装胎架需进行多次移位，增加现场组装工作量和施工难度。

钢结构安装须在二层华夫板结构施工完毕后才能开始施工，大型起重机械无法进入厂房内吊装，核心区周边因支持区土建结构施工造成吊机无法就近吊装，常规钢结构吊装施工工艺无法满足现场施工需要。

如果大型吊机上到华夫板面进行钢结构吊装，则需对华夫板结构进行加固和保护，构件上料和钢结构组装亦非常困难，势必造成钢结构施工的难度和施工成本增加，施工效率降低，施工工期无法得到保证。

因此，核心区上部厂房钢结构安装需另辟蹊径，寻求新的钢结构施工工艺，力求钢结构施工具有可操作性、高效安全、降低施工成本。

大跨度钢结构计算机控制整体滑移及卸载施工技术主要针对当前国内外大型钢结构厂房滑移和卸载施工工艺进行研发，我们通过二个项目的二次的研发，有效的解决了大型吊机进入吊装困难、华夫板楼板预留孔洞和现场周边施工场地受限等一系列技术难题，施工效率和施工安全大大提高，施工成本有所减少，是该类型厂房钢结构安装首选和必选的施工方法。

特别是钢结构整体卸载施工技术的应用，很好的解决了卸载行程过高、结构容易失稳的技术难题，安全可靠、卸载效率高。

大跨度钢结构计算机控制整体滑移及卸载施工技术的成功应用对同类型钢结构滑移及卸载施工具有良好的借鉴意义，可推广应用于机场、体育场馆、会展中心等大型空间钢结构项目施工中，是未来空间钢结构安装的发展方向。

1.2成果的主要用途

适用于设计有华夫板楼板的高洁净度电子厂房钢结构高空安装；

可推广应用于大型吊装机械施工受限或现场施工场地受限，无法采取常规施工机械进入吊装的钢结构安装。

本成果大型高洁净度厂房钢屋架整体滑移及卸载施工技术主要针对当前国内外大型钢结构厂房滑移安装进行研发，重点突出、技术先进可靠、及其技术经济性和实用性。

与常规吊装法的比较，该项钢结构整体滑移及卸载施工工艺可减少结构加固支撑及减低对吊装设备的要求，提高类似大型厂房钢结构安装进度、确保施工质量和安全、提高项目经济效益，具有良好的应用前景。

大型高洁净度厂房钢屋架计算机控制分段累积滑移及整体滑移和整体卸载施工技术，以前较少应用于工业厂房钢结构安装中，在本企业也属首次应用，该项技术的开发应用将使我公司的大跨度钢结构安装施工水平处于同类企业的前沿，达国内先进水平。

同时，通过充分消化、吸收国内外先进的钢结构安装施工技术，掌握大跨度钢结构整体滑移及卸载施工技术，形成企业工艺标准和质量验收标准，形成新的施工工法，填补企业空白，增强企业在国际、国内的竞争力。

这些无疑将产生较大的社会效益。

现代空间钢结构随计算机技术的发展而被广泛应用，但大跨度大空间钢结构安装施工技术，仍然是建筑技术界的重要课题之一。

在大跨度网架结构、平面立体桁架（包括曲面桁架）及平面形式为矩形的钢结构屋盖的安装施工中常采用大跨度空间结构与大型钢构件的滑移施工技术。

本次研究开发的大型高洁净度厂房钢屋架分单元体滑移法安装施工技术先进合理，具有广泛的推广应用意义和应用前景，特别是在机场、体育场馆、会展中心、展览馆、大型钢结构厂房等领域都能发挥它施工安全、技术经济、施工速度快的优点。

1.3技术原理

“大跨度钢结构计算机控制整体滑移及卸载施工技术”该成果已申请2项专利，其中1项专利已获得授权。

大型高洁净度厂房钢结构安装采用“单榀桁架地面组拼、滑移单元高空拼装及累积滑移、滑移单元整体滑移、滑移单元同步卸载”的施工技术路线。

具体如下：

根据液压爬行器和卸载千斤顶的数量，钢结构滑移共分四个滑移单元即：

滑移单元A（32～26线/F～L轴）、滑移单元B（25～19线/F～L轴）、滑移单元C（18～12线/F～L轴）、滑移单元D（11～3线/F～L轴），自西向东进行滑移安装。

滑移单元的钢结构安装和滑移交替进行，每次滑移一个柱距，滑移单元滑移距离逐次累计增加，最后完成整个滑移单元的安装和滑移，也就是累积滑移。

滑移单元所有结构安装及累积滑移完毕以后，该滑移单元整体滑移到安装位置并同步卸载。

南北两侧框架结构及1线、2线、33线不参与滑移，待滑移单元安装到位后对上述结构和滑移单元之间的构件进行补缺安装。

钢结构整体滑移及卸载施工平面布置图如下

施工关键步骤：

滑移单元的划分单榀桁架地面组拼滑移单元高空安装及累积滑移滑移单元整体滑移和同步卸载周边结构补缺安装

针对其主要关键工序：

大跨度钢结构整体滑移及卸载施工技术的研究。

其主要技术创新点及关键技术包括：

（1）滑移单元结构滑移及卸载仿真计算技术；

本工程最大的滑移单元D包括9榀桁架，滑移及卸载施工工况最为复杂，故仿真计算以滑移单元D为研究对象，用SPA200软件分9种工况对结构同步滑移及卸载进行整体验算，复核滑移和卸载过程中钢屋盖的强度和刚度是否满足要求，计算出不同步滑移和卸载时的最大控制位移值，以免因不同步滑移和卸载对结构造成破坏及施工人员生命安全，并据此对滑移单元提出结构加固措施。

工况1：

滑移单元D中2榀屋架在累积滑移时遇到十年一遇风结构是否安全，支撑点是否会出现上拔力。

工况2：

滑移单元D中5榀屋架在同步累积滑移时遇到工作风结构是否安全。

工况3：

滑移单元D中5榀屋架在轴线F、H、J、L处滑移支撑点释放X向，检验结构的侧向变形。

工况4：

滑移单元D中5榀屋架结构不同步累积滑移时结构是否安全。

工况5：

滑移单元D整块结构（9榀屋架）在同步累积滑移时遇到工作风结构是否安全。

工况6：

滑移单元D整块结构（9榀屋架）在轴线F、H、J、L处滑移支撑点释放X向，检验结构的侧向变形。

工况7：

滑移单元D整块结构（9榀屋架）不同步累积滑移时结构是否安全。

工况8：

滑移单元D整块结构在同步卸载时遇到工作风结构是否安全。

工况9：

滑移单元D整块结构在不同步卸载时遇到工作风结构是否安全。

经过对最不利工况进行计算确定：

钢屋盖滑移单元D不同步滑移：

6个顶推点其中一个在工作的情况下相邻位移差不能大于30mm。

6个顶推点都工作的情况下相邻位移差不能大于10mm（工况7）；

钢屋盖滑移单元D不同步卸载：

18个卸载点中单个点不同步卸载的情况下，竖向位移不能大于10mm；

3排中中间一排先卸载的情况下，竖向位移不能大于30mm（工况9）。

（2）砼柱顶结构处理技术；

本工程混凝土柱顶华夫板面（标高6.75m）以上1.5m外包钢筋混凝土，柱顶四周钢筋穿出楼板面1.5m，钢结构滑移无法实施。

为保证钢结构滑移顺利实施，将华夫板上妨碍钢结构滑移的钢筋从华夫板楼板面做截断处理，以保证滑移轨道、液压爬行器和钢结构顺利通过，其余钢筋保留并做旁弯处理，待钢结构滑移卸载到位后再对截断钢筋进行植筋处理。

钢筋截断平面示意图及实际效果如下。

（3）钢结构累积滑移和整体滑移施工技术；

钢结构整体滑移系统主要包括滑移轨道、滑靴和滑移单元连接件的制安，液压同步滑移控制系统（液压爬行器、液压泵站和计算机控制系统）的设置以及滑移加固措施等。

滑移轨道的设置

滑移轨道在整个钢桁架累积滑移过程中起到承重、导向和横向限制支座水平位移的作用。

本工程分别在F轴、G轴、H轴、J轴、K轴、L轴+6.750m华夫板顶设置6条滑道，滑移轨道选用QU43型热轧钢轨。

滑移钢轨通过压板焊接于楼板预埋板上（间距1m）进行固定，轨道端头设置挡块；

滑道中心线与轨道梁中心线偏移度控制在3mm以内；

滑道的接头高差不大于1mm；

同跨轨道水平投影轨距偏差控制在10mm之内。

液压爬行器的配置

液压爬行器设置在滑移单元第一榀主桁架下的钢柱柱脚处，通过液压爬行器连接耳板及销轴与顶推点连接耳板相连。

液压爬行器（顶推器）作为滑移驱动设备，一端以楔型夹块与滑移轨道连接，另一端以铰接点形式与钢柱连接，中间利用液压油缸驱动爬行。

本工程滑移单元液压爬行器的平面布置见下图。

滑靴构造设计

钢结构滑移通常是在钢柱柱底安装滑靴与钢轨直接接触，并由驱动设备提供动力克服滑靴与钢轨之间的摩擦力实现结构整体移动。

由于本工程钢柱底部正中央设计有十字形抗剪键，与滑移轨道干涉。

因此