大跨度桁架结构整体提升施工技术

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1、大跨度桁架结构整体提升施工技术　　[摘要]针对上海张江集电港综合展览中心项目屋盖大跨度桁架结构特点和施工难度，本文详细介绍了整体提升、提升吊点设置、提升平台设计、提升下吊点设置等关键技术及难点，并通过对施工全过程有限元仿真分析表明，该技术高效，合理，保证了工程质量和施工安全，并为此类大跨度钢结构工程施工提供了一定的参考。[关键词]大跨度巨型桁架整体提升提升平台设计下吊点设置中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1引言集群千斤顶液压整体提升技术是近年来在我国施工行业逐步发展起来的新兴的大型构件整体安装技术，多采用“钢绞线悬挂承重、液压提升千斤顶集群、计算机控

2、制同步”的方法。该技术已成功地应用到国内影响较大的代表性、标志性工程当中。由于该技术的巨大提升能力及优越性能，因而受到工程界的广泛关注，并被建设部列为重点推广的建筑业施工新技术。这种新颖的起重技术在长距离、大吨位提升方面的特点和优越性，是传统的卷扬机钢丝绳滑轮组起重技术不能比拟的。2工程概况7上海张江集电港综合展览中心地下1层，地上五层，建筑高度23.1米，为外框钢框架支撑+屋面大跨度巨型钢桁架结构，见图1。屋面大跨度巨型钢桁架主要包括南北方向3榀，分布在8轴、10轴、12轴，间距16.80m，桁架跨度58.8m，高度10.139m，上弦杆表面标高为23.139

3、m。3榀大跨度巨型桁架支承在周边钢框架柱上（截面口1500x1500x40x40），支座为抗震球形钢支座。3榀巨型桁架及之间的连梁重1750t。图1结构剖面图3工程特点及难点结合该工程大跨度、巨型桁架的特点，通过对各种施工方案对比分析，选用整体提升进行施工。施工难点主要包括以下几个方面：①通过对整个提升体的提升过程验算，周围钢框架结构存在超应力杆件需临时加固；②大跨度屋盖结构为全焊接连接，杆件截面大，板件厚，焊接工作量大；③巨型桁架跨度58.8m，高10.643m，跨度大，高度高，安装难；④巨型桁架地面组装过程中应考虑预起拱，根据设计要求，桁架下弦起拱高度最大值

4、40mm；⑤工程体量较大，施工工期非常紧，如何在合同工期保质保量的完成工程的施工，是本工程的重点之一；⑥桁架采用整体提升，同步控制是重点。4方案优点7整体提升目前已广泛适用于现代钢结构施工中，其优点有：①主要的拼装、焊接及油漆等工作在拼装胎架上进行，施工效率高，施工质量易于保证；②提升单元上的附属次结构件可在地面安装或带上，可最大限度地减少高空吊装工作量，缩短安装施工周期；③采用“液压同步提升施工技术”吊装屋面钢结构，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保证；④液压提升设备设施体积、重量较小，机动能力强，倒运和安装方便；⑤提升上吊点等临时

5、结构利用巨型桁架预装段和钢框架结构设置，加之液压同步提升动荷载极小的优点，可以使提升临时设施用量降至最小。5整体提升施工工艺5.1提升吊点设置屋盖钢结构单元主要由3榀巨型桁架及连梁组成，桁架两端支承在框架柱GJZ07顶端。由于框架柱GJZ07与周围钢框架联系在一起形成稳定的受力体系，因此提升吊点利用框架柱GJZ07顶部桁架上弦杆先装段设置，见图2。提升吊点设置位置的后方用临时斜向拉杆与下一层框架立柱连接，起到平衡提升附加弯矩的作用，使得提升附加弯矩由整个外围钢框架共同承担。图2提升吊点布置5.2、提升平台设计7提升平台的设置非常关键，直接影响到结构提升的质量和安

6、全。本项目利用巨型桁架上弦杆先装段，对其两侧局部上翼缘加宽，并设置竖向加劲板，形成对称布置的两个提升临时牛腿为提升平台。上弦杆内部对应位置用钢板加固。液压提升器安装在临时牛腿上，提升专用钢绞线通过牛腿上翼缘开孔穿过，见图3。5.3、提升下吊点设置与上吊点提升平台的设计方法一样，在巨型桁架下弦杆靠近下翼缘的位置设置临时牛腿结构，与上吊点中心线对应。提升下吊点专用地锚结构安装在临时牛腿结构下表面。专用钢绞线连接在液压提升器和提升地锚之间，两端分别锚固，用于直接传递垂直提升反力。提升下吊点设置型式如图4所示：图3提升下吊点剖面图图4提升平台剖面图5.4提升方案设计本屋

7、面大跨度桁架结构采用整体提升施工方案，提升高度19.03m，根据工况所需钢结构提升过程中做3次空中停留，具体步骤如下：第一步：巨型桁架及之间结构在设计安装位置正下方、地下室底板胎架上散件拼装成整体提升单元；同时安装提升专用平台及在其上安装液压同步提升系统设备；7第二步：在与上吊点垂直对应的巨型桁架下弦杆上设置提升用下吊点，并对下吊点附近进行局部加固处理；并安装钢绞线将提升平台上的液压提升设备与对应下吊点连接。第三步：液压提升系统预加载，整体提升屋面钢结构单元离开拼装胎架200mm高度，空中停留、观测约12小时；第四步：在确保提升系统设备、临时设施（提升平台、下吊

8、点及加固措施）及永久结构