隨著鋼結(jié)構(gòu)的蓬勃發(fā)展,建筑鋼結(jié)構(gòu)整體平移安裝技術(shù)在我國(guó)也得到了快速的發(fā)展及應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)平移安裝一般用于大跨度的大型鋼結(jié)構(gòu)建筑比如機(jī)場(chǎng)、大型會(huì)展中心、大跨度廠房等,我們永順鑫建設(shè)現(xiàn)在雖然只涉及到鋼結(jié)構(gòu)的各種中型鋼結(jié)構(gòu)建筑,但是對(duì)于這樣大型的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)也應(yīng)該要有所了解和學(xué)習(xí)。
鋼結(jié)構(gòu)平移安裝技術(shù)是幾代鋼結(jié)構(gòu)人的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)已經(jīng)智慧的結(jié)晶,其技術(shù)含量非常高,除了平時(shí)我們所熟知的鋼結(jié)構(gòu)知識(shí)和技術(shù),還需要結(jié)合液壓動(dòng)力系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、反力系統(tǒng)、人員指揮系統(tǒng)以及應(yīng)急處理系統(tǒng)等。因此這不是一個(gè)單純的技術(shù)問題,它涉及到各個(gè)部門、系統(tǒng)的精確配合、統(tǒng)一協(xié)作才能完成的巨大工程。今天我們以廣州國(guó)際會(huì)議展覽中心為例,看看這樣的龐然大物的平移安裝究竟是怎樣實(shí)現(xiàn)的。
廣州國(guó)際會(huì)議展覽中心鋼結(jié)構(gòu)由展覽大廳鋼屋蓋、珠江散步道鋼屋蓋、東入口鋼架、卡車通道鋼屋蓋等部分組成,鋼結(jié)構(gòu)總重量約為17000余噸。其中展覽大廳鋼屋蓋由簡(jiǎn)支的126.6m跨張弦鋼桁架等組成(圖7―5),張弦桁架間距為15m,每6榀張弦桁架組成一個(gè)區(qū)間,共五個(gè)區(qū)間。張弦桁架上部為倒三角形鋼管桁架,下部為單索張拉弦,桁架和張弦之間設(shè)腹桿頂撐。單榀張弦桁架吊裝重量為150t,每一區(qū)間鋼結(jié)構(gòu)總重量為1400t左右。張弦鋼桁架一端為固定鉸支座,另一端為活動(dòng)鉸支座,支座通過銷軸與桁架連接。
展覽大廳鋼屋蓋的安裝是該工程中最難的部分之一考慮到室內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)已全部完成,大型機(jī)械無法進(jìn)入跨內(nèi)進(jìn)行吊裝,選擇了“主桁架地面拼裝,節(jié)間跨端組裝,區(qū)間整體同步牽引平移到位”的施工方法。即在展覽大廳的東西兩側(cè),搭設(shè)桁架組拼胎架;張弦桁架在胎架上將分段組拼成整體,并完成鋼索張拉,使張弦桁架形成一承力構(gòu)件;然后由四臺(tái)專用塔式起重機(jī)將整榀張弦桁架抬吊至與混凝土結(jié)構(gòu)頂齊平的滑道支架上;再由300t履帶起重機(jī)將兩榀桁架之間的檁條支撐系統(tǒng)安裝完成,形成完整的節(jié)間;再逐間平移安裝過程,進(jìn)而形成一個(gè)區(qū)段;最后,采用計(jì)算機(jī)控制的液壓同步牽引系統(tǒng)將組裝好的鋼結(jié)構(gòu)區(qū)段(130m×90m,重1300t),通過預(yù)設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)上的滑道,平移至設(shè)計(jì)位置(平均平移距離135m,最遠(yuǎn)平移距離270m);通過支座轉(zhuǎn)換和微調(diào)完成整個(gè)區(qū)段鋼結(jié)構(gòu)的安裝。整個(gè)屋蓋由伸縮縫分為A、B、C、D、E五個(gè)區(qū)間,安排東西兩條作業(yè)線同時(shí)施工。展覽大廳鋼屋蓋施工流程如下(圖7―6):
(1)東西作業(yè)區(qū)第一榀張弦桁架吊裝至滑道。
(2)東西作業(yè)區(qū)第一榀張弦桁架向內(nèi)牽引一個(gè)節(jié)間(15m)距離。
(3)第二榀張弦桁架吊到滑道上,并由300t履帶起重機(jī)安裝節(jié)間支撐,成為一個(gè)節(jié)間。
(4)節(jié)間整體內(nèi)移15m,端部連續(xù)拼裝,循環(huán)作業(yè)完成D、c區(qū)間的屋蓋。
(5)C、D兩個(gè)區(qū)間屋蓋整體平移到要求位置。
(6)重復(fù)上述(D~a)步驟的過程,完成BE區(qū)間的組裝。
(7)重復(fù)上述第(5)步驟的過程,將B、E區(qū)間屋蓋整體平移到要求位置。
(8)完成A區(qū)間屋蓋的組裝和平移。
滑移系統(tǒng)主要包括兩個(gè)子系統(tǒng):滑道滑車系統(tǒng)和牽引系統(tǒng)。
滑道滑車系統(tǒng)由滑道和滑車兩部分組成,起承重導(dǎo)向作用。滑車采用定型的載重滾輪小車。滑道由埋件、固定用槽鋼和滑道槽鋼等組成。在屋蓋端部,通過高空滑道接長(zhǎng),跨越卡車通道等已施工的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(圖7―7)滑車在槽內(nèi)滑動(dòng),利用槽鋼的兩側(cè)翼緣作為橫向限位。
牽引系統(tǒng)由液壓牽引系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)組成。
張弦桁架屋蓋滑移到位后,進(jìn)行支座轉(zhuǎn)換(即從滑車轉(zhuǎn)換到設(shè)計(jì)支座上)置換時(shí)采用千斤頂頂在張弦桁架設(shè)計(jì)支座兩側(cè),使荷載轉(zhuǎn)移到千斤頂上,然后卸掉滑車,安裝張弦桁架兩端的設(shè)計(jì)支座,待支座安裝完畢后,放松千斤頂,完成置換。
圖7―9所示為張弦桁架屋蓋牽引滑移安裝實(shí)況。
鋼結(jié)構(gòu)頂推平移是由計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)進(jìn)行的,鋼結(jié)構(gòu)在平移中的姿態(tài)也是由計(jì)算機(jī)通過傳感器來檢測(cè)和調(diào)整的。雖然計(jì)算機(jī)的控制精度很高,但傳感器作為一種電氣裝置,不能不考慮到它的故障率、受干擾和環(huán)境因素影響,以及在建筑工地受意外碰撞損壞的情況,因此,安排工程現(xiàn)有的測(cè)量力量對(duì)鋼結(jié)構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并由各頂推點(diǎn)操作員在行程中觀察滑道“擦邊”情況,行程結(jié)束時(shí)測(cè)量平移距離,提供多重保險(xiǎn)。
通過上述案例我們看到,大型建筑的平移安裝工程是非常復(fù)雜的,需要多個(gè)系統(tǒng)的精密配合,動(dòng)用各種大型設(shè)備。同時(shí)最重要的是各種系統(tǒng)的配合一定精準(zhǔn),鋼結(jié)構(gòu)的體積和重量很大,如果最終定位的時(shí)候一旦推過頭,就很難糾正;如果定位時(shí)大部分都到位了,少數(shù)點(diǎn)還有差距,那么校正起來也非常困難,特別是那些負(fù)載大的頂推點(diǎn),單獨(dú)校正有可能推不動(dòng),而且可能造成較大的結(jié)構(gòu)變形,因此要做到高精度定位,并且又要力爭(zhēng)所有點(diǎn)同時(shí)到位。看了這樣大型的鋼結(jié)構(gòu)建筑如此復(fù)雜精確的工程,我們不禁想到我們的鋼結(jié)構(gòu)工程、鋼結(jié)構(gòu)廠房,我們的建筑項(xiàng)目雖然相對(duì)較小,工藝也相對(duì)簡(jiǎn)單,但是各個(gè)環(huán)節(jié)、工藝的配合一樣也不能少。我們的建筑同樣需要高精度的精準(zhǔn),各個(gè)點(diǎn)位的同時(shí)到位,這樣,我們的鋼結(jié)構(gòu)建筑才不會(huì)變形,才會(huì)有安全保證。關(guān)注細(xì)節(jié),成就未來!