钢屋架液压扶正及安装施工技术

燕东8英寸集成电路研发产业化及封测平台建设项目1号生产厂房采用钢桁架体系，钢承板混凝土组合屋面板，面积达12?350?m2。钢屋架共15榀，单榀长度79.8?m，上下弦高差3.081?m，单榀桁架重约100?t，设3个支座。桁架上弦为钢承板组合屋面板，下弦为洁净厂房通风设备层（图1）。

     

图1?1号生产厂房BIM模型剖面图

1?钢屋架施工方案

（1）桁架在工厂制作成单元钢构件，运到现场后吊至作业面承重组拼平台，焊接连为整榀桁架后由液压杆将桁架旋转90°，旋转过程中，由1个液压泵源控制6根液压杆，通过液压杆传感器反馈的负重和伸出长度数值，同步调整伸出长度，能确保扶正过程安全，减少桁架挠度，扶正后不需对整榀桁架进行二次校正。

（2）针对钢桁架重量重、跨度大、工期紧、起重机臂长无法覆盖、吊重不能满足整体拼装要求等施工难点，通过液压泵源控制液压爬行器，通过计算机控制同步滑移施工技术，采用数据反馈和控制指令传递实现多种功能，如全自动同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示及故障报警等。

2?施工工艺

桁架扶正工艺流程为：桁架组拼→桁架与托梁固定→桁架预扶正→桁架扶正→桁架次梁及垂直支撑安装→托梁复位。

2.1?桁架组拼

将桁架吊运至桁架组拼平台上，桁架处于平放状态，以方便桁架单元构件焊接。采用CO2保护焊，将桁架焊接成为整体（图2），均采用超声波探伤检测。

     

图2?桁架组拼焊接模型

2.2?桁架与托梁固定

采用6个支点扶正桁架，桁架上弦与下弦分别各用2根?22螺栓与扶正托梁固定（图3）。

     

图3?桁架与托梁固定做法

2.3?桁架预扶正

为确保桁架扶正施工安全，每次桁架扶正前需进行一次预扶正。采用液压顶升器将桁架撑起300?mm，检查由液压杆传感器反馈到泵源计算机上的工作性能，以确保顶升器性能稳定，传感器数据准确，扶正支撑架无变形。

2.4?桁架扶正

通过泵源控制6个顶升器，将桁架缓慢顶升扶正（桁架扶正支点位置及其支座反力根据有限元分析软件计算），在扶正过程中通过传感器反馈的数据信息，及时调整6个顶升器的位移和负重，做到位移同步。

2.5?连接次梁与垂直支撑

桁架扶正后测量相邻两榀桁架上下弦间的距离，若有偏差应及时调整扶正角度。安装与前一榀桁架之间的上下弦次梁和垂直支撑，检查扭剪型高强螺栓尾部梅花头。因高强螺栓孔仅比螺栓大2?mm，若扶正角度偏差过大，会导致次梁和垂直支撑高强螺栓无法安装。

2.6?托梁复位

由于相邻桁架的垂直支撑连接全部完成，次梁安装完成50%后桁架已形成整体，故可松开扶正桁架与托梁连接的螺杆，控制泵源将托梁回复原位。

3?滑移流程

桁架滑移工艺流程为：安装滑移梁压板埋件→安装滑轨→滑轨润滑→安装液压爬行器→桁架滑移。

3.1?安装滑移梁压板埋件

滑移梁混凝土浇筑前，按800?mm间距埋设滑移梁压板埋件，用于固定滑移钢轨。

3.2?安装滑轨

钢桁架滑移轨道使用承重能力强的43?kg热轧高锰钢轨，轨道与梁用钢压板焊接固定，桁架滑移过程中爬行器自锁在滑轨上，滑移侧支座反力传递路径为爬行器→滑轨→压板→滑移梁。钢轨对接部位须拼接严密，高低差须控制在2?mm内，以防桁架底座滑移至滑轨对接部位时受阻。 

3.3?滑轨润滑

为减小桁架滑移的阻力，将桁架底座设计为倒角，因桁架自重摩擦力大，易产生高温，故桁架滑移前用高温锂基润滑脂涂刷均匀。

3.4?安装液压爬行器

按桁架滑移受力分析图及滑移水平挠度图确定液压爬行器的安装位置，将液压爬行器的液压杆端部插入桁架顶推点凹槽并用销轴固定，连接液压泵源与爬行器间的液压油管和计算机与爬行器之间的传感器。

3.5?桁架滑移

（1）液压爬行器夹紧装置中楔块与滑移轨道，将爬行器液压缸前端活塞杆销轴与桁架连接，爬行器液压缸伸缸推动滑移构件向前滑移，见图4（a）所示。

（2）液压缸伸缸一个行程，构件向前滑移300?mm，见图4（b）所示。

（3）完成一个行程伸缸后滑移构件不动，液压缸缩缸，松开夹紧装置中楔块与滑移轨道，拖动夹紧装置向前滑移，见图4（c）所示。

（4）完成一个行程缩缸，拖动夹紧装置向前移动300?mm，如图4（d）所示。完成一个爬行推进行程后再次执行步骤（1），多次循环将构件滑移至设计位置。

     

（a）                                         （b）      

图4?液压爬行器工作过程

本工程15榀桁架分3组滑移，第一组4榀桁架，第二组5榀桁架，第三组6榀桁架。

两榀桁架由次梁和垂直支撑连接成整体，向前滑移一个轴距后暂停滑移，待下一榀桁架与前两榀桁架连接成整体后再滑移一个轴距。第一组4榀桁架形成整体后继续连接下一组滑移单元桁架的次梁，连接次梁数量为40%，待第二滑移单元满足两榀稳定要求后，断开第一单元和第二单元的次梁，将第一组滑移至设计位置。

三个单元均滑移至设计位置并卸载完成后，即可连接单元之间的次梁和垂直支撑。

4?结束语

燕东建设项目1号厂房工程施工中，采用液压扶正及安装技术安装屋面钢桁架，提高了屋面钢桁架安装效率，桁架安装平稳无变形，安装质量满足悬挂通风设备的要求。