钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法适用范围

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》适用于当大型起重机械无法进入建筑物内部，又须在建筑物内进行整体起吊安装的一般工业与民用建筑工程的大跨度钢梁施工。

钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法工艺原理

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》的工艺原理叙述如下：

1、当建筑物内安装空间窄小，场地条件只能满足大型钢构件逐根进场、定点拼接、逐根提升的情况下，构件从一个固定的位置采用液压同步提升到安装高度，然后再分别高空平移到各安装位置，使液压同步提升与高空平移技术两项技术有机结合，如图1所示。

注：1一提升油缸；2一提升平台；3一钢梁；4一卸载千斤顶；5平移轨道；6一结构柱；7一钢绞线；8一锚具；9—可拆卸轨道。

2、液压同步提升技术是利用两台套的液压提升设备分别安装于两个承力平台上，采用钢绞线承重、计算机控制、液压同步提升的工作原理。该系统的核心设备是液压提升设备，它主要由钢绞线承重系统、液压提升油缸、液压控制系统、传感器检测系统和电气控制系统组成。

3、高空平移就是在钢梁的两端设置4个平移滚轮，钢梁提升到预定高度后滚轮落座在轨道内，再利用手拉葫芦或慢速电动卷扬机进行牵引，使钢梁两端同步平移至安装位置，待钢梁安装就位后拆除平移滚轮。

钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法施工工艺

• 工艺流程

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》的工艺流程如图2。

• 操作要点

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》的操作要点如下：

1、施工准备

（1）提升承力平台安装：由柱、悬臂梁、横梁及操作平台组成的提升承力平台，其上放置液压提升机，泵站及计算机控制系统等，其安装高度应高于构件就位后的顶面高度约2.5米。承力平台的预埋件安装在结构受力允许的混凝土柱上，平台的柱、梁等构件应与预埋件电焊连接，整个平台焊接结束后应进行焊缝检测。

（2）高空平移轨道安装：高空平移用的钢制轨道梁须经强度、刚度、稳定性验算复核后才能使用，相关预埋件安装在结构受力允许的混凝土柱上，并采取有效的加固措施提高其整体稳定性，焊接安装结束后应进行焊缝检测；钢制轨道梁安装结束后在其面上进行钢梁平移轨道安装，轨道安装应成一条直线，接头应平滑保证移动时顺利通过，轨道末端设置挡块防止平移时钢梁冲出轨道。

（3）液压提升机应安装在承力平台的前端接近中间位置，两端提升机的中心连线应保证位于钢梁提升区域的中间位置，防止提升时单向偏移。

（4）对钢梁进场路线与焊接组装区域的路面、楼板进行验算，并采取有效的加固措施，防止路面或楼板坍塌、断裂。

（5）对拼焊成型的钢梁按要求进行无损检测检测合格后安装行走滚轮及吊点锚具。锚具、滚轮的安装位置应根据现场液压提升机中心位置、轨道位置及安装轴线进行实测后确定。

2、钢梁预提升

第一根钢梁在正式提升前应进行预提升，将钢梁提升悬空50~100毫米，并在空中悬停，同时对各系统进行调试，对承力平台的变形及钢梁的挠度进行实测，并重复提升下降循环2~3次。

3、钢梁正式提升

在提升设备调试检验完毕后，拆除轨道梁的可拆装梁段，钢梁开始正式提升，当钢梁正式提升至梁底面比平移轨道面高时200~300毫米时安装可拆装梁段；用高强螺栓将可拆装轨道梁与轨道梁固定段连接，而后将提升的钢梁逐渐下降，使钢梁下端平移滚轮进入预先设置的轨道上。

4、钢梁高空平移

钢大梁平移时可利用手拉葫芦或慢速电动卷扬机进行牵引，在钢梁前进方向两端各设一台牵引装置，后方设反向缆风绳随移随放。在钢梁安装位置上安设两台激光测距仪，根据定时测量的距离，由两个指挥员通过对讲机协调移动的速度，做到两端同步平移，不同步时应及时调整。

5、钢梁就位

钢大梁平移到位后，由4千斤顶将钢梁托起，拔出平移滚轮后将钢梁徐徐放下就位，完成一根钢梁安装就位。

• 劳动力组织

起重工4人、电焊工2人、指挥工2人、测量工人、电工1人、辅助工4人、电脑操作员2人。

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》所用的材料及设备明细如下：

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》所需设备见表1。

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》的工法特点是：

1、可在较为狭小的室内空间内进行安装。

2、技术先进，安全可靠，工艺成熟。

3、对主体结构施工的影响小，有利于其他工序平行施工，节省工期。

随着大跨度、多功能大型公共建筑物的增多，大跨度的钢梁在工程中得到广泛的应用。这些构件具有体积大、重量大、安装在建筑物中间精度要求高等特点，且安装时周边结构均匀施工，故一般大型起重机械设备无法进入建筑物内部进行作业。

福建二建建设集团公司联合设计单位和有关大专院校开展了科技创新，采用液压同步提升与高空平移技术完成钢大梁的安装作业，取得显著的社会效益和经济效益，该技术通过福建省住房和城乡建设厅的鉴定技术水平达到2010年时的中国领先水平，获得了福建省科技进步三等奖，同时经过多个工程项目的实践形成了《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》。

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》的质量控制要求如下：

1、该工法必须遵守《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205和《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81等相关的国家规范、标准。

2、平移滚轮实际安装位置应准确，与设计位置允许偏差±5毫米。

3、可拆装梁中点应位于提升钢梁的中心线上，允许偏差±5毫米。

4、可拆装梁应加工成下长上短，上翼缘比下翼缘宜短40毫米，以利于装拆。

5、两侧轨道轨距偏差应控制在±10毫米以内。

6、钢梁安装偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205要求。

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》的效益分析如下：

社会效益

采用液压同步提升与高空平移技术施工无噪声，对环境无污染，且施工作业面小，不影响其他工种施工，可确保工期；该技术安全系数高，可确保安全。

经济效益

从施工的几个项目测算，采用以上技术吊装费用约占钢结构总造价6%左右，与采用超大型起吊设备在建筑物外安装相比，费用减少一半以上，经济效益良好。

采用《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：

1、施工过程应严格按照《高空作业机械安全规则》JG 5099等有关规定执行。

2、液压系统的安全措施

（1）在钢绞线承重系统中增设多道锚具，如上锚、下锚、安全锚等。

（2）每台提升油缸上设液压锁，防止失速下降。

（3）液压系统设置溢流阀，控制每台提升油缸的最高负载。

（4）设置节流阀，控制提升油缸的缩缸速度，确保下放时的安全。

（5）液压泵站上设置安全阀，通过调节安全阀的设定压力，防止液压系统超过规定压力。

3、计算机控制系统的安全措施

（1）液压和电控系统采用联锁设计，通过硬件和软件闭锁，以保证提升系统不会出现由于误操作带来的不良后果。

（2）控制系统具有异常自动停机、断电保护停机、高差超差停机等功能。

（3）控制系统采用容错设计，具有较强抗干扰能力。

4、提升与平移结构体系必须经过严格的设计计算，其强度、刚度应满足相关规范的要求。

5、提升安装作业的安全措施

（1）在提升平台上安装避雷装置，对提升设备进行防雷保护，提升时，风力不应大于6级，雨天禁止提升作业。

（2）提升时提升区域下面严禁站人，提升与悬停期间应防止电焊、气割对钢绞线的损伤。

（3）对操作技术人员和现场工人进场前要进行安全技术交底，加强管理，统一指挥。

（4）在提升过程中应对提升系统进行全面跟踪检测，确保万无一失。

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》的应用实例如下：

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》成功地应用于福建会堂、白马河大桥和龙岩市会展中心等工程，工程质量满足设计和规范要求。以龙岩市会展中心池座大型屋面工程为实例。

1、工程概况

龙岩市会展中心位于龙岩市新罗区西歧区陈歧村，会展中心池座屋面（1-15）~（1-30）轴交（1-米）轴~（1-j）轴之间设置的3根梁为焊接钢箱梁，钢箱梁的单根重量约103吨，安装高度为16.95米，梁面高度20.1米，钢箱梁的外形尺寸大：长×宽×高为43.6米×1.2米×3米~3.66米。

2、施工情况

由于钢箱梁位于会展中心建筑物中央，安装时剧场池座钢筋混凝土楼板已经完成，且剧场四面裙房框架结构已施工完，大型起重机械设备无法进入现场进行钢箱梁安装作业。钢箱梁自重大，长度长、考虑受场外运输及场内运输的制约，将每根钢箱梁分成3段运抵安装现场，采取牵引机拉滑的方法将钢箱梁由（1-M）轴~（1-L）轴运入剧场池座的指定位置，就地进行整体拼接，再逐根进行液压同步提升和高空平移就位，先后的安装顺序依次为（1-J）轴、（1-L）轴、（1-M）轴。高空平移是利用在框架柱顶面设置高空平移用的轨道梁及轨道，采用手拉葫芦平移就位。

3、工程评价

3根钢箱梁分别在2009年1月9日、15日、19日顺利提升到位，与其余钢构件组合形成大型屋面骨架系统，经相关单位检测安装精度符合设计与规范要求，2010年龙岩市会展中心池座大型屋面钢结构工程获得福建省“闽江杯”优质工程奖。

《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》的环保措施如下：

1、严格执行国家和地方有关环境保护的规范和规章制度。

2、承力平台和平移轨道等焊接作业应采取防光和隔声降噪措施。

3、提升油缸作业时应采取防油污污染和隔声降噪措施。

2011年9月，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2009-2010年度国家级工法的通知》建质[2011]154号，《钢大梁液压同步提升与高空平移施工工法》被评定为2009-2010年度国家二级工法。 2100433B

荣誉表彰

2008年01月31日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2005-2006年度国家级工法的通知》建质[2008]22号，《液压牵引平移石化设施施工工法》被评定为2005-2006年度国家一级工法。 2100433B

《大型钢结构整体提升与滑移施工工法》的工法特点是：

1.采用液压提升系统垂直提升主桁架一端与主桁架另一端沿地面水平滑移同步协调就位。

2.钢结构形式奇特，为多点支承的空间网壳结构，两榀主桁架结构对称，主析架地面拼装成整体对称的两片，采用液压提升系统整体提升主桁架空中对接。

3.现场安装的吊装复杂，形式多样，80%构件拼装为高空作业，共有16个管口在高空同时准确对接，难度很大。

4.结构曲线复杂、各测量基准点均处在三维空间。测量难度较大，制作和安装现场采用全站仪等先进的测量设备。

5.节点为空间多维钢管结构，钢管规格多样，节点各管段长度、方向不同，结构复杂，节点球最多连接11根钢管。

《大型钢结构整体提升与滑移施工工法》的应用实例如下：

• 实例1

澳门东亚运动会主场馆两榀主桁架（跨度328米、高54米、重2800吨）的整体安装，该案例为通过液压整体提升主桁架一端，另一端沿地面水平同步滑移，从而实现两主桁架高空对接。

• 实例2

沪宁高速公路北兴塘、锡澄运河大桥整体拖拉（滑移）过河架设安装。该桥为沪宁高速公路（江苏段）上的二座大型公路桥，主桥采用下承式简支钢桁架梁一跨跨越。钢桥跨度为88米，高度为11米，宽度（单幅四车道）为21.5米，整桥牵引重量为1300吨。该桥施工是采用在一侧陆地将整座钢桥拼装完成后，采用计算机控制的液压装置整体将钢桥拖拉（滑移）过河安装。同类型桥梁施工完成四座（单幅四车道），取得成功。