某电厂网架使用液压提升机吊装方法屋面钢网架吊装施工详图丰富.docx

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某电厂网架使用液压提升机吊装方法屋面钢网架吊装施工详图丰富

广东***发电厂二期干煤棚网架液压提升

初

步

方

案

上海*****建设机器人有限公司

二零一零年六月

目录

1工程概况4

2网架安装思路5

2.1吊装条件分析5

2.2液压提升方案简述6

2.3方案优越性8

2.4类似工程照10

3液压同步提升系统11

3.1主要技术11

3.1.1液压同步提升技术11

3.1.2计算机同步控制技术14

3.2超大型构件液压同步提升施工技术特点15

3.3主要设备16

4网架吊装施工16

4.1网架吊装总体流程16

4.2流程说明18

4.3网架整体提升立面流程示意图19

5方案重点说明22

5.1提升上吊点22

5.2提升下吊点23

5.3提升过程中网架的稳定性控制27

5.4网架提升到位后的安装原则27

5.5液压提升系统的选取27

5.5.1提升器的选取28

5.3.2泵源系统28

5.3.3电器同步控制系统29

5.3.4承重钢绞线31

6液压提升系统同步控制32

6.1总体布置原则32

6.2提升同步控制策略32

6.3同步控制原理33

6.4液压提升控制要点33

7液压提升速度及加速度35

8提升前准备及检查工作35

8.1提升系统的检查及调试35

8.2上吊点平台安装、牢固情况37

8.3下吊点和临时节点球加固焊接情况、吊具地锚安装无误37

8.4屋面网架正式提升时障碍物的清楚37

9网架钢结构液压提升37

9.1分级加载（试提升）37

9.2正式提升38

9.3提升就位40

9.4设备卸载、拆除40

10提升过程中的主要问题41

10.1吊装间歇过程中的安全措施41

10.2网架就位时调整允许范围42

10.3提升设备的保护42

11提升过程的应急措施43

12施工组织安排44

13施工工期44

14施工安全措施45

15提升所需设备一览表47

1工程概况

广东***发电厂二期工程干煤棚建设规模纵向112m，横向125m。

干煤棚屋盖采用正放四角锥螺栓节点网架，干煤棚网架投影面积14000m2。

干煤棚在横向设有两排屋面网架支撑柱，柱间跨度为85m（支座节点之间距离），两边各悬飘20m，支撑网架柱距16m，柱顶标高30.5m。

柱截面2.0mx1.8m。

屋面采用单层压型钢板，双坡屋面，网架周边单层压型钢板封边。

网架支座以下四面开敞，无墙。

屋面网架总重约960t。

屋面网架平面示意图

屋面网架立面示意图

屋面网架剖面示意图

2网架安装思路

2.1吊装条件分析

屋面网架结构安装高度达到30.5～39.45m，纵向112m，横向125m。

结构自重较大，且杆件众多。

若采用常规的分件高空散装方案，需要搭设大量的高空脚手架，不但高空组装、焊接工作量巨大，而且存在较大的质量、安全风险，施工的难度也可想而知，并且对整个工程的施工工期会有很大的影响。

方案的技术经济性指标较差。

根据以往类似工程的成功经验，若将屋面网架结构在地面拼装成整体后，利用“超大型液压同步提升施工技术”将其一次提升到位，再进行柱顶支座处及部分预留后装杆件的安装，将大大降低安装施工难度，并于质量、安全和工期等均有利。

2.2液压提升方案简述

因网架安装高度较大，若全部从地面设置提升用临时提升支架（提升上吊点），除临时支架设施用量较大之外，设施本身的稳定性也较差，于施工安全不利。

结合本工程屋面网架的结构特点，提升临时支架（提升上吊点）可设在A、B轴线的支撑柱上方（考虑到支撑柱自身截面很大，有一定的承载能力和抗弯刚度，且屋面网架结构安装过程荷载远小于设计使用荷载，故考虑利用A、B轴线的支撑柱设置提升上吊点）。

上吊点通过预先设置在柱顶的预埋件与支撑柱顶连接。

因为屋面网架支座位于支撑柱的顶部，这给网架的整体提升制造了障碍，即为使提升过程中网架不与支撑柱相碰，屋面网架在地面散件拼装时，每一支撑柱顶部的节点球可预先安装在柱顶，而每相邻支撑柱间的所有杆件均暂不安装（以避开支撑柱的影响，暂用其它加固杆件代替），这些杆件待网架整体提升至设计位置后再补装。

在提升上吊点上方安装相应的液压提升器及相关设备，待地面网架拼装完成后，再与液压提升器垂直对应下方的网架上安装提升下吊点（局部加固），上下吊点通过提升钢绞线连接，通过液压提升器同步整体提升网架屋面，直至提升到设计位置就位。

提升吊点平面布置示意图（●代表液压提升器）

如上图所示，对应A、B轴线处的1、2、4、5、7、8轴线支撑柱上方设一组提升吊点（对应无吊点处的网架需与周边进行加固，以加强局部网架的刚性），单侧轴线共计6个提升吊点。

网架整体提升共计12个吊点。

网架提升正立面示意图

网架提升剖面示意图

2.3方案优越性

本工程中网架结构采用超大型构件液压同步提升施工技术进行安装，具有如下的优点：

✧网架结构在地面整体拼装，液压提升设施及设备安装待土建专业施工至柱顶后进行，屋面结构一次提升到位后，土建专业可立即进行设备基础、地坪的施工。

有利于专业交叉施工，对土建专业施工影响较小；

✧网架结构主要的拼装、焊接及油漆等工作在地面进行，施工效率高，施工质量易于保证；

✧网架结构上的附属构件在地面预先安装，可最大限度地减少高空吊装工作量，缩短安装施工周期；

✧采用“超大型构件液压同步提升施工技术”吊装网架，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充分的保障；

✧通过屋面网架的整体液压提升吊装，将高空作业量降至最少，加之液压整体提升作业绝对时间较短，能够有效保证屋面网架的安装工期；

✧液压同步提升设备设施体积、重量较小，机动能力强，倒运和安装方便；

✧提升支架、平台等临时设施结构利用支撑柱等已有结构设置，加之液压同步提升动荷载极小的优点，使得临时设施用量降至最小，有利于施工成本的控制。

2.4类似工程照

浦东东航航线机库网架整体提升

浦东波音机库网架整体提升

北京九华运动中心网架整体提升

3液压同步提升系统

3.1主要技术

3.1.1液压同步提升技术

“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。

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前移动。

液压提升详细步骤如下图所示：

第1步：

上锚紧，夹紧钢绞线；第2步：

提升器提升重物（网架）；

第3步：

下锚紧，夹紧钢绞线；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。

3.1.2计算机同步控制技术

液压同步提升施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制，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。

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。

液压同步提升控制系统人机界面

3.2超大型构件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；

✧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牵引安装；

✧设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性强。

3.3主要设备

在本工程中采用了液压同步整体提升的新型吊装工艺。

配合本工艺的先进性和创新性，我司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；

✧TJJ-600型液压提升器；

✧TJD-30型变频液压泵源系统；

✧YT-1型计算机同步控制系统。

4网架吊装施工

4.1网架吊装总体流程

网架整体提升流程如下：

网架整体提升流程图

4.2流程说明

1、在土建施工阶段，A、B轴线支撑柱顶部设置液压提升网架所需的提升上吊点预埋件；

2、网架安装前预先进行地面硬化及平整处理和临时提升结构所需的基础施工；

3、屋面网架在安装位置正下方地面上散件拼装成整体（除无法参与整体提升的杆件或节点球），同时在网架下弦杆（做临时节点球）上安装好提升下吊点（提升地锚）；

4、在A、B轴线的支撑柱顶部安装提升支架等结构；

5、在提升支架（提升上吊点）上方安装液压同步提升系统设备；

6、安装液压提升专用钢绞线，通过钢绞线将提升支架上的上吊点（液压提升器）与网架下弦杆上的提升下吊点（提升地锚）连接，并对上、下吊点间的钢绞线张拉预紧；

7、待网架在地面散件拼装好，且各吊点均加固完毕后，液压同步提升系统设备调试，预加载；

8、利用液压同步提升系统设备整体预提升网架结构，使之离开地面拼装胎架，约200毫米；

9、提升离开拼装胎架约200mm后，暂停，全面检查和观测提升临时结构系统及支撑柱的承载情况，通过同步提升系统监测各提升吊点的提升反力值分布（并与初试设计值对比）；

10、在确认整个提升工况绝对安全的前提下，利用液压同步提升系统设备整体同步提升；

11、各吊点液压提升器整体同步提升网架，直至接近设计位置；

12、测量控制，利用液压提升设备对各吊点进行竖直方向微调，确保各吊点均到达设计标高，并为后装杆件的安装做准备；

13、安装屋面网架柱顶支座（也可在网架提升器预先安装好）及周边杆件，柱顶及周边网架安装采用在支撑柱周围搭设脚手架进行散装。

后装杆件补杆完毕，使钢网架整体成型；

14、液压同步提升系统设备卸载作业，至钢绞线完全松弛，使屋面网架整体落位至支撑柱上；

15、液压同步提升系统设备及其它提升用临时设施全部拆除，完成屋面网架的整体提升安装。

4.3网架整体提升立面流程示意图

STEP1：

在地面拼装胎架上散拼主体网架结构，在A、B轴线对应支撑柱上部设置提升上吊点，并在悬挑网架外围设置临时提升塔架，在上吊点上安装提升器；

STEP2：

网架散件拼装好后，在对应提升上吊点的网架下方安装好提升下吊点（地锚），上下吊点间通过钢绞线连接好；

STEP3：

提升设备调试完毕，分级加载，预提升网架，使屋面网架提升离开胎架约100mm，暂停。

全面检查提升设备、网架结构、提升平台结构等设备及设施，悬空停留约4小时以上，以便进一步观察结构件及提升设备等情况；

STEP4：

检查一切正常后，正式同步提升网架结构。

提升过程中随时监测各提升设备并观察网架的变形情况；

STEP5：

连续同步提升屋面网架，各吊点保持同步，直至网架提升至设计安装位置，暂停；

STEP6：

各吊点微调，使屋面网架各吊点均到达设计位置，开始各后装杆件补杆安装；

STEP7：

后装杆件补杆完毕，提升器卸载，使网架荷载由提升吊点转移至网架支撑柱上。

拆除临时加固杆件、提升器、提升平台等设施和设备。

网架提升安装结束。

5方案重点说明

5.1提升上吊点

采用液压同步提升设备吊装屋面钢网架，需要设置专用提升平台（提升吊点），用于放置液压提升器及液压泵源系统等设备，并用于设备安装和操作。

屋面钢网架结构提升吊点的设置以尽量不改变结构原有受力体系为原则。

且应同时考虑提升方案的经济性指标，尽量减少吊点数量和临时设施用量，提升平台为临时钢结构。

本工程中提升上吊点设置在网架A、B轴线支撑柱上。

在支撑柱顶上设预埋钢板，预埋钢板（可与原柱顶预埋件做成一体）与提升支架（上吊点）焊接。

提升支架由框架柱、扁担梁、斜撑组成，框架柱与预埋钢板焊接，其上方设置悬挑梁，悬挑梁上放置提升器。

提升平台的受力为压弯格构柱。

第一种提升上吊点共计14个，分别位于与A、B轴线相交的1、2、4、5、7及8轴线处的支撑柱上方。

提升吊点布置如下图所示：

提升吊点平面布置示意图（●代表液压提升器）

5.2提升下吊点

提升下吊点为直接与钢网架结构连接的临时吊点结构，用于安装提升地锚座，并通过钢绞线与提升平台上的液压提升器连接。

下吊点均采用设置临时杆件的方式，以缩短提升平台悬臂长度，减小对网架支撑柱的附加弯距，并以不影响后装杆件的安装为基本原则。

临时杆件从邻近的钢网架球节点处引出，在下吊点处相交成一点，并在该处设置临时吊点球。

提升吊具与临时球连接。

待钢网架提升就位后拆除临时杆件和临时球。

提升下吊点对应于提升上吊点而设，由于网架设计标高（网架下弦中心标高）高出柱顶，而提升支架（上吊点）生根于支撑柱顶部，考虑到提升支架的结构设计和用钢量，宜将提升下吊点设置在网架下弦的下方。

因网架提升至设计标高后，需先安装后装杆件。

为避免钢绞线与网架内杆件相碰，所以下吊点应设置在网架的空档内，以避免网架后装杆件安装时的相互干涉。

根据本工程提升特点，网架最终就位位置为下弦杆件（支座）坐落于支撑柱顶。

提升下吊点采用临时加固杆＋提升地锚的形式。

吊点如下图所示：

提升吊点立面示意图

提升吊点平面示意图

网架提升上吊点示意实体图

上吊点工程照

下吊点工程照

网架提升下吊点示意实体图

5.3提升过程中网架的稳定性控制

采用液压同步提升技术整体提升钢屋盖网架，与传统的卷扬机或吊机吊装不同，液压提升泵源系统可通过调节提升压力和输出的流量，可使网架提升过程中起动和制动的加速度忽略不计，保证提升过程中网架结构和支撑柱等结构的稳定性。

5.4网架提升到位后的安装原则

5.4.1网架提升到顶后，先安装没有设置吊点的柱顶支座及与支座相连的杆件及球；

5.4.2其次安装支撑柱间因框架梁影响的节点球及杆件；

5.4.3安装吊点位置柱顶支座时，先安装与提升平台斜梁等不相碰的杆件，然后割除斜梁，安装相碰杆件，最后拆除支架。

5.5液压提升系统的选取

液压提升系统主要由液压提升器、泵源系统、传感检测及计算机同步控制系统组成。

本工程采用了液压同步整体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。

5.5.1提升器的选取

对于A、B轴线内侧网架的提升，每提升支架（上吊点）上方各布置2台TJJ-1400型液压提升器（单台额定提升能力为140吨）；提升吊点上的提升器共计24台，总提升能力为3360吨。

本工程中，网架的提升总重约960t，考虑1.2的不均匀系数，则吊点的提升荷载标准值为1.2×960t/24=48t。

TJJ-1400型液压提升器如下图所示：

TJJ-1400型液压提升器

5.3.2泵源系统

液压泵源系统为提升器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。

在不同的工程使用中，由于吊点的布置和提升器安排都不尽相同，为了提高液压提升设备的通用性和可靠性，泵源液压系统的设计采用了模块化结构。

根据提升重物吊点的布置以及提升器数量和泵源流量，可进行多个模块的组合，每一套模块以一套泵源系统为核心，可独立控制一组液压提升器，同时可用比例阀块箱进行多吊点扩展，以满足实际提升工程的需要。

本方案中依据网架结构重量及提升器数量，可在A、B轴线处各布置3台TJD-30型液压泵源系统，驱动该侧的12台液压提升器。

TJD-30型液压泵源系统共计6台。

TJD-30型液压泵源系统

5.3.3电器同步控制系统

电气同步控制系统由动力控制系统、功率驱动系统、计算机控制系统等组成。

电气控制系统主要完成以下两个控制功能：

1、集群提升器作业时的动作协调控制。

无论是提升器主油缸，还是上、下锚具油缸，在提升工作中都必须在计算机的控制下协调动作，为同步提升创造条件。

2、各点之间的同步控制是通过调节平衡阀的流量来控制提升器的运行速度，保持被提升构件的各点同步运行，以保持其空中姿态。

液压同步提升施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制，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。

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。

计算机同步系统主控制器

计算机同步提升控制系统人机界面

本方案中依据提升器及泵源系统，配置一套YT1型计算机同步控制及传感检查系统。

5.3.4承重钢绞线

钢绞线作为柔性承重索具，采用高强度低松弛预应力钢绞线。

TJJ-1400型液压提升器采用直径为15.24毫米，破断力为26t/根的钢绞线，每台提升器内穿18根钢绞线。

屋面网架各吊点载荷值平均约为48吨，则TJJ-1400型液压提升器中单根钢绞线的荷载约为2.67吨，单根钢绞线的安全系数为9.75。

根据相关设计规范和以往工程经验，液压提升器工作中采用如上荷载系数是安全的。

根据屋面网架的最大提升高度选用钢绞线每根长度约40米，总需钢绞线共计432根。

6液压提升系统同步控制

6.1总体布置原则

✧满足屋面网架液压提升力的要求，尽量使每台液压设备受载均匀；

✧尽量保证每台液压泵站驱动的液压设备数量相等，提高液压泵站利用率；

✧在总体布置时，要认真考虑系统的安全性和可靠性，降低工程的风险。

6.2提升同步控制策略

液压提升同步控制应满足以下要求：

（1）尽量保证各台液压提升设备均匀受载；

（2）保证各个吊点在提升过程中保持一定的同步性。

根据以上要求，制定如下的控制策略：

将一部分提升吊点（液压提升器）设为主令点A，该处液压提升器均采取并联形式，并将其速度设定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准。

将剩余部分的提升吊点（液压提升器）均分为两部分，分别令为从令点B（该部分液压提升器采取并联形式）和从令点C（该部分液压提升器采取并联形式）。

在计算机的控制下从令点B、C以位移量来动态跟踪比对主令点A，保证各提升吊点在网架结构整体提升过程中始终保持同步。

通过三点确定一个平面的几何原理，保证网架结构在整个提升过程中的平稳。

6.3同步控制原理

计算机同步控制原理框图详见下图：

同步控制原理图

6.4液压提升控制要点

为确保网架结构及各支撑柱提升过程的安全，根据网架结构的特性，拟采用“吊点油压均衡，结构姿态调整，位移同步控制，分级卸载就位”的同步提升和卸载落位控制策略，具体步骤如下。

6.4.1同步吊点设置

共设置3个同步提升吊点（主令点A及从令点B、C）。

每个吊点处各设置一套光电编码器，用以测量提升过程中网架各吊点位移同步性。

计算机控制系统根据这3套光电编码器器的位移检测信号及其差值，构成“传感器－计算机－泵源平衡阀－液压提升器－网架结构”闭环系统，控制整个提升过程的同步性。

6.4.2提升分级加载

以主体结构理论载荷为依据，各提升吊点处的提升设备进行分级加载，依次为40％，60％，80％，在确认各部分无异常的情况下，可继续加载到90％，100％，直至网架结构全部离地（胎架）；

6.4.3离地检查

钢网架结构离地约100mm后，停留约4小时作全面检查（包括吊点结构，承重体系和提升设备等），各项检查正常无误，再正式提升。

6.4.4姿态检测调整

用激光测距仪复测各吊点的离地距离，计算出各吊点相对高差，并与理论值进行比较，提升设备调整各吊点高度使之接近理论值。

6.4.5整体同步提升

以调整后的各吊点高度为新的起始位置，复位光电编码器。

在网架整体同步提升过程中，保持该姿态直至提升到预定高度。

6.4.6分级卸载就位

相同于钢网架各吊点分级加载时状况，各吊点载荷卸载时也为分级卸载，依次为40％，60％，80％，在确认各部分无异常的情况下，可继续卸载至100％，即提升器钢绞线不再不受力，钢网架结构自重载荷完全转移到网架支撑柱上，液压提升作业完毕。

6.4.7提升过程的微调

网架结构在提升（或下降）过程中，因为空中姿态调整和对口就位等需要进行高度微调。

在微调开始前，将计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式。

根据需要，对整个网架提升系统的各个吊点（每台液压提升器）可进行同步微动（上升或下降），或者对单台液压提升器进行微动调整。

微动（点动）调整精度可以达到毫米级，完全可以满足屋面网架结构安装的精度需要。

7液压提升速度及加速度

钢网架整体液压同步提升的垂直速度取决于液压泵站的流量、锚具切换和其他辅助工作所占用的时间。

在本工程中，液压同步提升速度约6米/小时。

液压同步提升作业过程中，提升力由液压提升器提供。

在液压提升器启动直至停止的过程中，提升速度的增加和减少由于液压系统的特性以及计算机程序控制的原因，加速度极小，以至于可以忽略不计。

这为提升过程中支撑柱、提升平台结构和网架结构等的安全增加了保证度。

8提升前准备及检查工作

8.1提升系统的检查及调试

屋面网架提升之前，应对提升系统及提升（下降）辅助设备进行全面检查及调试工作。

1钢绞线作为承重系统，在提升前应派专人进行认真检查，钢绞线不得有松股、弯折、错位、外表不能有电焊疤；

2地锚位置正确，地锚中心线与上方对应提升器中心线同心，锚片能够锁紧钢绞线；

3由于运输的原因，泵站上个别阀或硬管的接头可能有松动，应进行一一检查，并拧紧，同时检查溢流阀的调压弹簧是否完全处于放松状态；

4检查泵站、同步控制系统及液压提升器之间电缆线及控制线的连接是否正确。

检查泵站与液压提升器主油缸、锚具缸之间的油管连接是否正确；

5系统送电，校核液压泵主轴转动方向；

6在泵站不启动的情况下，手动操作同步控制系统主控制器中相应按钮，检查各电磁阀和截止阀的动作是否正常，各截止阀与每一提升器编号是否对应；

7检查传感器（行程传感器，锚具缸传感器，位移传感器）

按动各油缸行程传感器的2L、2L-、L+、L和锚具缸的SM、XM的行程开关，使主控制器中相应的信号灯发讯；

8提升器的检查

下锚紧的情况下，松开上锚，启动泵站，调节一定的压力（3Mpa左右），伸缩提升器主油缸，检查A腔、B腔的油管连接是否正确，检查截止阀能否截止对应的油缸；检查比例阀在电流变化时能否加快或减慢对应提升器的伸缩缸速度；

9导向架：

导向架与提升器的安装牢固，导出钢绞线顺畅；

10配合甲方主要检查：

提升区域内障碍物的清除、清理；上部提升平台及下吊点的焊接等情况；

11预加载：

调节一定的压力（3Mpa），使每台提升器内每根钢绞线基本处于相同的张紧状态。

8.2上吊点平台安装、牢固情况

8.3下吊点和临时节点球加固焊接情况、吊具地锚安装无误

8.4屋面网架正式提升时障碍物的清楚

9网架钢结构液压提升

一切准备工作做完，且经过系统的、全面的检查确认无误后，经现场吊装总指挥下达吊装命令后，可进行网架的液压整体提升。

9.1分级加载（试提升）

先进行分级加载试提升。

通过试提升过程中对网架结构、支撑柱柱、提升门架、上下吊点以及提升设备系统的观察和监测，确认符合模拟工况计算和设计条件