钢结构工程施工工艺标准整体提升法（14P）.doc
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2.16整体提升法——施工准备
2.16.1定义：
整体提升法是指在结构柱上安装提升设备提升网架。
2.16.2整体提升法分类：
1.单提网架法：
网架在设计位置就地总拼后，利用安装在柱子上的小型设备（穿心式液压千斤顶）将网架整体提升到设计标高上然后下降就位、固定。
2.网架爬升法：
网架在设计位置就地总拼后，利用安装在网架上的小型设备（穿心式液压千斤顶），提升锚点固定在柱上或拔杆上，将网架整体提升到设计标高，就位、固定。
3.升梁抬网法：
网架在设计位置就地总拼，同时安装好支承网架的装配式圈梁（提升前圈梁与柱断开，提升网架完成后再与柱连成整体），把网架支座搁置于此圈梁中部，在每个柱顶上安装好提升设备，这些提升设备在升梁的同时，抬着网架升至设计标高。
4.升网滑模法：
网架在设计位置就地总拼，柱是用滑模施工。
网架提升是利用安装在柱内钢筋上的滑模用液压千斤顶，一面提升网架一面滑升模板浇注混凝土。
2.16.3技术准备：
1.提升的几种方法：
都是根据网架形式，重量，选用不同起重能力的液压穿心式千斤顶，钢铰线（螺杆）、泵站等进行网架提升。
2.提升阶段网架支承情况不变，对利用的结构柱一般情况不需要加固，如果柱顶上做出牛腿或采用拔杆（放提升设备或提升锚点），需验算结构柱稳定性，如果不够，对柱或拔杆采取稳定措施，如缆风等。
3.为了更好地发挥整体提升法的优越性可将网架屋面板、防水层、天棚、采暖通风及电气设备等全部在地面及最有利的高度上进行施工，大大节省施工费用。
通过提升设备验算，不能满足全部屋面结构，也应尽可能的安装屋面结构再施工。
应当注意的是，为防止屋面结构安装后在提升过程中产生扭曲而造成局部出现裂纹，要采取必要的加固处理。
4.单提网架法和网架爬升法，都需要在原有柱顶上接钢柱约2－3m，并加悬挑牛腿，可放提升锚点。
5.单提网架法的操作平台放在接高钢柱上，网架爬升法的操作平台放在网架上弦平面上。
6.放好网架支座处的轴线及标高。
升梁抬网法网架支座应搁置在圈梁中部，升网滑模法网架支座应搁置在柱顶上，单提网架法、网架爬升法网架支座可搁置在圈梁中部或柱顶上。
7.网架整体提升法一般情况下适宜在设计座标垂直上升，如果网架垂直提升到设计标高后，需用水平移动，另加悬挑结构结合滑移法施工就位到设计位置。
2.16.4材料要求
1.钢绞线：
（EVRONRM138－79）标准，φ15.24,高强度低松弛钢铰线。
2.其他材料参见2.4.2条有关规定。
2.16.5主要机具
1.除按2.4.3机具表外，补充如表2.14.5-1
表2.14.5－1主要机具
序号
名称
规格
数量
用途
1
拔杆
根据网架重量而定
爬升法用拔杆代替柱支承结构
2
穿心式千斤顶
40t，100t，200t
提升牵引设备数量按网架重量而定
3
锚具
DVM-15
固定锚、锚板和夹片
4
油泵
额定高压260MPa
给千斤顶供油的泵
5
控制房
2×2.4×2.3
分主控制房，从控制房
2.16.6作业条件：
1.网架结构在地面就位拼好，检查验收完毕，其他附属结构及设备安装完毕，并通过验收。
2.承重柱（包括接高钢柱）或拔杆立好（包括缆风）经检查合格，（主要稳定性）。
3.提升系统就位，检查无误。
4.提升过程结构上障碍物清除。
5.核实网架高空就位后补安装的杆件、规格、数量（包括部分量体裁衣杆件）。
6.另见2.4.4条
2.17整体提升法——材料和质量要点
2.17.1材料的关键要求
（见2.5.1材料的关键要求）
2.17.2技术质量关键要求。
1.提升设备布置与负荷能力
网架整体提升，一般采用小机群（电动螺杆升板机、液压滑模千斤顶等），其布置原则是：
（1）网架提升时受力情况应尽量与设计受力情况接近；
（2）每个提升设备所受荷载尽可能接近；
（3）提升设备的负荷能力应按额定能力乘以折减系数，电动螺杆升板机为0.7-0.8；穿心式液压千斤顶为0.5-0.6。
升板机的折减系数主要考虑其安全使用性能，该机不宜负荷过大。
该类液压千斤顶在液压管道及接头等较有把握时可适当提高负荷。
但该类千斤顶的冲程非恒值，负荷大时冲程就小，负荷小时冲程就大，故使用时应注意使各千斤顶负荷接近，以利于同步提升。
2.网架提升的同步控制。
网架提升过程中，各吊点间的同步差，将影响升板机等提升设备和网架杆件的受力状况，测定和控制提升中的同步差是保证施工质量和安全的关键措施。
网架规程中规定当用升机时，允许升差值为相邻提升点距离的1／400。
且不大于15mm；当穿心式液压千斤顶时，为相邻提升点距离的1／250，且不大于25mm。
这主要是由设备性能决定的，因升板机的同步性能较穿心式液压千斤顶好。
选用设备时应注意，刚度大的网架形式不宜用穿心式液压千斤顶提升。
由于各点提升差引起的内力值，可通过计算求得。
3.柱的稳定问题
当网架架采用整体提升法施工时，应使下部结构在网架提升时已形成稳定的框架体系，否则应对独立柱进行稳定性验算，如稳定性不够，则应采取措施加固。
一般可采取下列措施：
（1）网架四角沿轴线方向每角拉二根缆风绳，以承受风力，减少柱子的水平荷载。
缆风绳应以能抗7级风设计，平时放松，当风力超过5级时拉紧。
（2）各柱间设置两道水平支撑与设计中的柱间支撑联系，以减少柱的计算长度。
当采用升网滑模法施工时，当滑出模板的混凝土强度达到C10级以上后紧接着安装水平支撑，以确保柱子的稳定性。
（3）当升网滑模时，可适当提高混凝土标号，控制滑升速度，不宜过快。
应使新浇混凝土强度较快达到C10级。
2.18整体提升法——施工工艺
2.18.1工艺流程（以液压穿心式千斤顶放在柱顶上整体提升法为例）
提升模拟实验
提升柱顶悬臂重新验算
对千斤顶进行空载、负载、超载实验
每一榀主桁架下弦预应力张拉
提升钢绞线上孔与下部锚具孔偏差测量
钢结构验收
因千斤顶尺寸变化而局部修改柱顶悬臂尺寸
提升桁架端部行驶路线障碍物清理
搭设提升工作平台
安装柱顶千斤顶及其它设备
穿提升钢绞线
检查设备、液压、泵站、千斤顶、电控系统功能情况，施工现场障碍物排除、钢结构问题处理等。
用YC20Q预紧钢绞线
提升前工作检查
提升设备组、障碍排除组、钢结构施工技术组
上下通话联络员
指挥台设五人领导小组
三个职能组作出保证签字
五人领导小组决定试提升
两组和四组千斤顶同步提升和整体提升1.8m
搭设脚手架、安装牛腿和主桁架上下弦大连结板
按提升前检查内容进行全部检查
正式提升
检查千斤顶、梳理钢绞线
一次就位，距设计标高500mm以内
检查及测定各桁架端部距设计标高实际值定出平均值及设计标高
提升到平均设计标高值
安装、焊接钢牛腿
二次就位，即落到钢牛腿上
跟踪测量提升、就位几道工序，对比主桁架有代表性杆件受力前后的应力情况
安装、焊接主桁架上下弦连接板
焊接主桁架端支座和牛腿连接
第二次主桁架上弦及斜向预应力张拉
钢结构总验收
2.18.2操作工艺（以北京西客站钢门楼1800t钢结构整体提升为例）
主次钢桁架、钢亭和部分施工荷载提升总重约1818t，整体钢结构几何尺寸43.8×28.8×49.725m,从＋7.79m提升至设计位置，升程43.52m。
1.设备布置
提升设备布置依钢结构吊点位置而定，最简单的方案是按永久支承位置设置吊点。
为此按照八个支承点布置相应的提升千斤顶，其平面布置如图2.18.2-1
图1.6.2-1设备布置
图2.18.2-1设备布置
1－ZHJ主桁架：
2－CHJ次桁架
2.结构设计
根据提升总重为1800t,计算出每个柱顶受力，确定主要提升设备千斤顶吨位和钢绞线的断面、根数选择，相应设计出提升柱顶几何尺寸。
1）千斤顶和钢绞线选择：
（表2.18.1-1）
表2.18.1-1千斤顶和钢绞线选择
提升点
提升重
（t）
千斤顶数量
Φ15.24钢绞线布置数量
40t
200t
实际能力
（t）
根数
安全储备
40t
200t
总数
边桁架节点
153
-
2
336
-
18
36
4.38
中桁架端点
297
2
2
416
6
18
48
3.00
2）柱顶部牛腿拉升节点图2.18.2-2，200t和40t千斤顶在柱顶立面、平面布置。
图2.18.2-2200t和40t千斤顶在柱顶上立面、平面布置
3.主要关键问题
1）钢柱增加高度为2m，钢绞线提升最后长度为10m是最佳长度。
2）两侧柱顶提升受力后，通过计算水平位移为1.44mm.
3）主桁架下弦吊点处加横向支撑，以增强主桁架端连接板的抗扭刚度.
4）工作锚是第二安全保险装置，安置工作锚位置的钢结构应加强。
5）框架边柱顶吊装孔与主桁架端部吊装孔最大偏差为28mm，应采取多方面可靠措施，确保施工顺利进行。
6）由于主桁架端部两侧距钢框架劲性钢柱只有40mm，所以主桁架制作长度偏差必须控制在±20mm内。
主桁架端部提升线路无障碍物。
4.千斤顶安装
1）千斤顶的安装主要要求承座平面斜度≯3／1000，在没有自动调整弧形支座时应≯1／1000。
2）油管接口和各电器接口朝向安装，其位置是有方向性的。
5.穿钢绞线
穿钢绞线有上穿法和下穿法两种，本工程是采用上穿法。
1）准备工作
（1）千斤顶的上锚、下锚全处于松驰状态（上下锚控制油缸将锚提起），千斤顶伸出100mm，利于预紧钢绞线时缩缸取下临时锚。
（2）安全锚用垫块垫起，处于松弛状态。
（3）千斤顶上部放一临时锚盘，钢绞线线孔与千斤顶孔对正。
（4）下部在提升钢结构锚具安装位置，将锚盘吊起（垫起），并与下盖板留出300mm左右距离，锚盘与下盖板孔位相同。
穿线时先将带用导向钢绞线一端的钢丝调直。
经过临时锚、上锚、下锚和安全锚，当检查各孔位无误时将钢绞线放入导线套。
2）工艺
（1）将钢绞线放入导线套内，再将钢绞线插入千斤顶，同时安全锚下部有一人轻轻握住带导向套引线，不应向下拉，随钢绞线推力而动，以防钢绞线脱套。
（2）当钢绞线从安全锚下穿出时，导向套引线取下。
下放钢绞线直至接近固定锚时速度放慢。
当还有4－5m时，穿入锚片随时锁紧。
若再需下放时则先提起钢绞线，将锚片向上提再放下锁紧，直到钢绞线穿过。
固定锚应进锚孔穿上锚片，钢绞线进入锚片压板孔定位。
上部人员将松弛钢绞线拉紧。
（3）钢绞线顶出千斤顶500mm.
（4）穿钢绞线时千斤顶上部5人（一人负责通讯联络、一人负责放锚片，其它人员负责放线），千斤顶下部2人（负责检查下锚、安全锚孔位，最后接导线套引线），下部固定锚处3人（负责穿锚片，观察钢绞线下放，最后锁紧等工作）。
（5）穿线时要有良好的上下通讯联络，并事先规定好穿线的顺序，一般采用先内后外，顺时针或逆时针的顺序，也可采用按行列顺序号穿线。
穿线时固定锚应与千斤顶相同。
穿好的钢绞线拉开一定距离，防止打扭。
（6）按上述方法将一个千斤顶所有钢绞线穿好后，固定锚提起接近锚位打紧夹片，套上压板，旋入固定螺栓。
检查后就可以进行预紧工作。
（7）预紧钢绞线：
为了使每根钢绞线受力相同要预紧。
预紧方法：
在临时锚上放一个调锚盘，用YC20Q单锚千斤顶，将每根钢绞线拉至4N／m㎡，预紧时应先内后外，对角操作。
调好后，检查钢绞线穿向无误、没有打绞现象后，放下安全锚，油缸下锚紧缩缸。
6.梳理和导向
提升和爬升不同，要对千斤顶提起的钢绞线进行梳理导向，让其自由排出不受力，在不考虑再利用的情况下，可随时割断。
考虑再次利用，该工程做了梳理架，梳理架用角钢在钢柱上焊接梳理盘，以保证此盘以下钢绞线不受弯曲，保证上锚开起自由。
梳理盘距千斤顶顶部伸出最高位置500mm（千斤顶伸出300mm）。
也就是千斤顶缩回时，顶部距梳理盘800mm，考虑到排出的钢绞线置于单侧，在排出方向加了支撑，以保证梳理加稳定。
（4）试提升前检查
1）钢绞线穿绕有无错孔、打绕现象，可用肉眼观察，每转60。
是一列，穿线无误的千斤顶整束钢绞线，上下排列整齐能清晰看到缝隙。
2）固定锚具与构件的贴实情况，固定锚下预留线头约300mm。
3）安全锚是否处于工作状态。
4）钢构件与钢绞线在提升过程中有无干涉物和干涉位置，发现及时处理，在提升钢结构时无绑扎不牢物品。
7.提升过程
1）提升过程示意图（如图2.18.2-3）
①穿心式液压千斤顶②上部夹具③上部锚具④下部夹具⑤下部锚具
⑥千斤顶支承点钢柱悬臂⑦提升钢绞线⑧被提升钢结构⑨下部固定锚
图2.18.2-3提升过程
2）操作要点
（1）提升钢结构8由下部锚具5锚固，并由提升钢铰线7悬挂，下部夹具4已卡紧。
（2）千斤顶1顶升，使被提升钢结构由上部锚具3承受，下部夹具4打开，使钢铰线自由通过下部锚具5滑动。
被提升钢结构每小时提升2.5－3m左右。
（3）在千斤顶顶升后，将被提升钢结构由下部锚具5承受，上部夹具2打开。
（4）千斤顶回油，被提升钢结构由下部锚具5承受，而上部锚具3自由沿钢绞线滑下。
8、下降过程
下降过程操作要点，同提升过程，只是顺序相反，被提升钢结构在千斤顶回油时降下。
1）第一次就位——提升到平均设计标高值：
整个钢结构提升接近设计标高500mm时，在各点组织人员进行监测，根据监测数据操作，测出并确定平均值。
因为该工程八个支座标高并不相同，当个别千斤顶达到就位高度，即将个别泵组关机，使整个系统不能操作时，再采用单台手动调整，监测系统应力。
整个钢结构达到平均设计标高值后，安装焊接钢牛腿。
2）第二次就位——整体钢结构放在钢牛腿上：
上锚松升缸200mm左右，紧上锚继续升缸500mm左右，开下锚，安全锚打开。
确诊下锚打开和安全锚垫起后，缩缸，直至钢绞线松弛。
安全锚回位，处于顶升状态时（锚板固定螺栓上加垫管，防止抽钢绞线时，将未抽动的钢绞线孔夹片松开），上锚打开。
此时可以松动固定锚板螺栓，取下锚片压板，依次拆下夹片，抽取钢绞线，然后将锚具、锚片、压板、夹片组装好。
此时钢结构八个支座已全部落在钢牛腿上。
2.18.3液压千斤顶爬升法工艺流程
爬升方案
网架地面制作拼装
爬升施工
网架垂直偏差控制
网架水平高差控制
安装就位
验收
图2.18.3-1液压千斤爬升法工艺流程
2.18.4操作工艺
1.网架地面制作与拼装:
网架的制作与拼装分二步进行:
1）第一步工厂制作,即在工厂进行全部杆件和节点的制作,并拼装成小单元后运至现场.
2）第二步是现场组装,即在组装平台按合理的顺序进行组装,组装时要求全部杆件与节点用螺栓或点焊固定.
3）组装后并经检查校正后方可焊接,焊接时宜从网架中央节点开始,呈放射状向四周展开,最后焊接网架支座节点.
2.爬升工序:
整个爬升过程分试爬、正式爬升和就位爬升三步.
1）试爬:
根据结构特点确定合理的试爬高度,一般为离地面500mm.等网架爬至试爬高度后,检查其变形和液压爬升系统、安装屋面系统,并检修爬道,必要时对支承柱进行加固处理.
2）正式爬升:
试爬检查就绪后,可按设计要求进行爬升,爬升速度宜控制在1-3m/h左右.
3）就位爬升:
就位爬升前应逐一检查液压设备、调整支座水平高差和校正吊杆垂直度,确认无误后即可按设计要求安装就位.
3.网架水平高差及垂直控制
1）网架水平高差控制:
网架平稳上升是保证网架整体爬升质量的关键,因此安装前必须对千斤顶进行检查和同步试验.另外,由于各支座的负载不均、各千斤顶的行程和回油下滑量不一,须采取有效措施及时进行局部调整.实践证明,爬升施工时宜每爬升25cm 即对网架水平高差调整一次.
2）网架垂直偏差控制:
由于吊杆自由长度大,网架爬升时左右摆动明显、支座节点板有靠柱现象,在柱两侧支座节点板上安装一对限位小滑轮,以控制其垂直偏差.实践证明,只要吊杆位置安装准确,支承柱表面平滑,网架在轻微摆动状态爬升时不会出现卡柱现象.
2.19升网滑模法——施工工艺
2.19.1定义：
升网滑模法:
即在柱子用滑模施工的同时,将网架结构整体提升到柱顶就位的方法.该方法优点在于:
将柱子用滑模施工与网架整体顶升紧密结合同时进行,加快了施工速度;将大量网架拼装的高空作业在地面或低空进行,既安全又可靠.此法适合于标高在十几米的网架整体提升.
2.19.2工艺流程
提升方案设计
滑模设置
施工准备
钢筋绑扎
砼浇筑
网架就地拼装
砼达到强度
纵横轴线标高测量
整体拼装验收
提升设备安装
控制室安装
空截调试
稳定系统安装
带载调试
提升障碍物检查
提升阶段监测
整体正式提升
滑模钢筋绑扎砼浇注达到强度
整体提升
反复进行
安装就位
验收
2.19.3操作工艺
1.“体外滑模”施工，也是升网滑模法。
由于网架支座较大,滑模所采用的提升架和千斤顶无法设置在柱内,只能放在柱子外,这就形成全部“体外滑模”施工,因此“体外滑柱顶网”施工的群柱稳定性,就成为本工程滑模施工的重要问题.
2.滑模同步提升难度大.因为网架整体提升时,要求各个支承点在提升过程中不能出现较大高差.
3.市内浇混凝土一般采用商品混凝土,坍落度受混凝土运输时间的长短而不同,有大有小,对本工程滑模施工也是一个难点.
4.施工通道及操作平台的布置:
利用网架自身结构,在四周铺上钢脚手板即成为施工通道.将柱子外两滑模的提升架加以连接再放上脚手板,即做成操作平台.这些施工通道和操作平台均随后柱子的滑升而一起上升.
5.千斤顶选择及油路布置:
为使网架平稳上升,要求千斤顶尽量同步.因此,在选用千斤顶时要求其液压行程误差都控制在0.5mm以内,且每台千斤顶所承受的荷载尽量接近.具体数量根据每根柱子的支座反力、活载、自重及摩擦力等来确定.
油路布置:
根据千斤顶布置的实际情况将油路分为几组,每组千斤顶的数量尽量相等,控制柜放在网架下中间位置的地面上,几组主油管的长度能满足千斤顶提升至最高处时的使用要求.
6.同步顶升措施
1）在千斤顶选用时,要求对其液压行程进行严格控制,确保行程误差控制在0.5mm内.
2）每台千斤顶通过调整针形阀作上升速度快慢调整,使每台千斤顶的爬升速度相近.
3）千斤顶顶升的高差,通过每台的限位环进行统一高度控制,正常限位高度一般为300mm.
4）当每一柱子上两个提升架的千斤顶产生高差时,根据实际情况进行调整.
7.防止网架偏移措施.
1）避免千斤顶打滑.施工前,要保证支承杆插正.施工过程中发现千斤顶打滑现象,要及时通过顶部的松卡装置进行支承杆垂直的调整.
2）保证支承杆稳定性.每滑一段（800mm）就对支承杆进行加固一道,确保其稳定性.
8.几项关键技术问题
1）提升设备布置及负载能力.
（1）网架提升时受力情况尽量与设计受力情况接近.
（2）每个提升设备所受荷载尽可能接近,以利于同步提升.
（3）提升设备的负载能力应按额定能力乘以折减系数,电动螺杆升板机为0.7-0.8,穿心式千斤顶为0.5-0.6.
2）网架提升的同步控制
网架提升过程中,各节点的同步差将会影响提升设备和网架杆件受力情况.因此测定和控制提升中的同步差,是保证网架安装质量和安全的关键措施.
当用升板机时,允许升差值为相邻提升点距离的1/400,且不大于15mm;当用穿心式液压千斤顶时,为相邻提升点距离的1/250,且不大于25mm.
由于各点提升差对网架受力状况引起的内力值有时会出现反号情况,因此必须通过计算,如有拉杆变压杆的失稳情况,要妥善采取加固措施.
3）柱的稳定问题:
采用提升时,应对下部结构（框架结构或独立柱）进行稳定性验算,如稳定性不够则应采取相应措施.
（1）网架四角沿轴线方向每角拉二根缆风绳承受风力,减少柱子水平载荷.缆风绳按能抗七级风设计,平时放松,当风力超过五级时应停止提升,将缆风绳拉紧.
（2）各柱间设置水平支撑与设计中的柱间支承联系,以减小柱子的计算长度.采用滑柱顶网法时,当滑出模板的混凝土强度达到C10级以上后,应紧接着安装水平支撑,以确保柱子的稳定性.
（3）滑柱顶网时,可适当提高混凝土强度等级,控制滑升速度不宜过快,应使新浇的混凝土强度较快达到C10级.
2.20整体顶升法——施工准备
2.20.1定义:
网架整体顶生法是把网架在设计位置的地面拼装成整体,然后用千斤顶将网架整体顶升到设计标高.
2.20.2技术准备
1.顶升法利用原有结构柱作为顶升支架,也可另设专门的支架或枕木垛垫高.
2.顶升法一般用液压千斤顶顶升,设备较小,当少支柱的大型网架采用顶升方法施工时,也用专用的大型千斤顶.
3.除用专用支架外,顶升时网架支承情况与使用阶段基本一致.
4.为了充分发挥千斤顶的起重能力,可将全部屋面结构及电气通风设备在地面安装完毕,一并顶升至设标高,减少高空作降低成本.
5.顶升法是将千斤顶放在网架的下面,顶升行程路线必须设导向措施,以防网架顶升过程中网架发生偏转.
2.20.3材料要求
1.顶升支架或枕木的材料应符合有关标准.
2.导向滑道一般用园钢、槽钢、角钢等.
3.其他材料按2.4.2条规定执行.
2.20.4主要机具
1.除按2.4.3机具表外,补充如表2.20.4-1
表2.20.4-1主要机具
序号
名称
规格
数量
用途
1
千斤顶
根据网架重量而定
顶升网架
2
油泵
顶升网架
3
控制柜
控制
4
专用支架
顶升支架
5
导向轮
导向系统
2.20.5作业条件
1.网架结构连地面就位拼好,检查验收完毕,其他附属结构及设备安装完毕,并通过验收.
2.用原有结构柱作为顶升支架,或另设专门顶升支架进行稳定性计算,如果不够进行加固或采取缆风措施,经检查合格.
3.选好和做好枕木垛,支搭牢固,做为千斤顶支座,验收合格.
4.做好导向滑道,位置准确牢固.
5.安装顶升设备,并试顶,检
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