国土资源服务综合楼工程立体桁架整体提升施工技术

1??工程概况

某国土资源服务综合楼工程屋顶GJ–01立体桁架及吊挂系统因吊装高度高、作业半径大等因素选用整体提升方案进行施工。桁架自身高度3.3?m，由自然地坪提至标高38.950?m位置，提升高度约39?m，钢材材质为Q345B，总重量约230?t，如图1所示。

图1??GJ–01立体桁架示意

2??提升系统设计

2.1??提升点及设备布置

经计算及工况分析，GJ–01设置4个整体提升吊点，每个提升吊点布置2台TSD1050–200千斤顶，主楼顶两侧各布置4台泵站，由1台计算机控制，如图2所示。

图2??液压泵站布置示意

2.2??千斤顶的选择

本工程选用TSD1050–200型穿芯式液压千斤顶。

根据待提升钢结构及周围已建结构形式，在GJ–01的上弦钢托座处各设置4个整体提升点。在钢结构自重作用下，考虑不同提升点失效的工况，GJ–01的最大计算反力为335?kN。根据提升油缸的技术参数、待提升钢结构自重及提升施工要求，每个提升点设置100?t穿心式提升千斤顶2台，共需8台。其油缸安全系数见表1，均满足提升要求。

表1??各提升点的提升油缸最小安全系数

2.3??提升液压系统选择

结合本工程提升油缸的布置，布置8台ZB40泵站，流量1.4?L/min，提升速度可达2~3?m/h。计算机控制系统选用以CAN–BUS总线技术开发的现场实时网络控制系统。

2.4??提升节点设计

2.4.1??提升钢托座及上锚点的设计

根据提升结构特点，提升钢托座与提升桁架断开位置如图3所示。提升钢托座利用结构上弦杆件加临时斜支撑圆管组成。在钢托座两侧45°方向分别加设斜向支撑，以保证其侧向稳定性。提升上、下锚点工装利用20?mm厚的钢板制成。上、下锚点的开孔中心垂直度偏差控制在10?mm内。提升钢托座及上锚点如图4所示。

图3??提升钢托座断开位置示意

图4??提升钢托座及上锚点示意

2.4.2??提升下锚点

钢桁架下锚点与上锚点工装类似，被提升钢桁架加临时斜支撑以保证钢桁架的受力和变形满足提升要求。如图5所示。

   图5??下锚点工装示意

3??工艺流程

提升工程流程如图6所示。

图6??提升工艺流程

4??提升工况分析

采用MIDAS软件对提升桁架进行工况分析。提升桁架计算时，按结构自重的1.2倍考虑，其他荷载组合按照《荷载规范》进行；提升钢托座计算时，提升结构作为可变荷载按1.4倍考虑，其他荷载组合按照《荷载规范》进行。计算结果如下。

提升桁架最大竖向位移16.8?mm、最大应力81.3N/mm ² 、最大应力比0.5，临时斜支撑最大应力120N/mm ² 、最大应力比0.7；提升钢托座最大竖向位移为1.4?mm，最大应力为59.8N/mm ² ，最大应力比为0.3。 工况分析表明，提升桁架和提升钢托座变形和应力均满足提升要求。

5??提升关键工艺

GJ–01立体桁架及吊挂系统提升关键工艺如下。

5.1??提升过程

（1）地面拼装GJ–01桁架部分，提升钢托座斜支撑及工装安装，提升设备就位，钢绞线与桁架下锚点工装固定。

（2）试提升开始，桁架离地后空中悬停12?h后，正式提升GJ–01桁架部分，到一定高度后暂停，下挂吊柱及次梁。

（3） 立体桁架及吊挂系统提升就位后，将合龙段安装完成。

（4）合龙完毕后，焊接上下弦杆接口，拆除临时支撑，安装斜腹杆并焊接。探伤合格后提升设备卸载，拆除提升设备、提升钢托座工装、提升下锚点工装，完成GJ–01立体桁架及吊挂系统的整体提升工作。

5.2??提升点安全防护形式

提升钢托座上用脚手管搭设钢绞线疏导架，用于疏导钢绞线。

5.3??提升过程中测量控制

在整体提升过程中，为防止发生意外，每个提升点位下安排一名人员监视该点的行走情况，发现有点位偏移、钢绞线切断、脱锚等现象时，及时通知操作人员发出指令停止提升，进行全面检查和维修后再继续提升。在提升过程中，配备经纬仪、水准仪、全站仪及钢卷尺随时观测桁架的位移及标高情况，确保提升过程的同步性及安全性。

5.4??桁架整体合龙

立体桁架及吊挂系统提升就位后，将合龙段安装完成。合龙时，用5?t手拉葫芦拉桁架调整位移，调整其水平位置。

6??结束语

本研究历时24?h完成GJ–01立体桁架及吊挂系统整体提升工作，监测数据表明该桁架合龙口间隙、整体桁架变形均满足验收标准要求，很好保证了工程质量和进度，为工程的顺利竣工打下了坚实基础，同时，也为类似工程施工提供有益的借鉴。