何 志 川

(奧意建筑工程設(shè)計(jì)有限公司，廣東 深圳　518031)

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談某高層連體連廊安裝方案

何 志 川

(奧意建筑工程設(shè)計(jì)有限公司，廣東 深圳518031)

以某高層連體鋼結(jié)構(gòu)連廊整體提升工程為例，闡述了鋼結(jié)構(gòu)整體提升技術(shù)特點(diǎn)，介紹了液壓提升系統(tǒng)工作原理及設(shè)計(jì)思路，并對(duì)各階段吊裝單元進(jìn)行了施工仿真分析，保證了工程的順利安裝。

鋼結(jié)構(gòu)，連廊，液壓提升系統(tǒng)，仿真分析

1　建筑概況

本項(xiàng)目包括一幢29層的門式辦公樓，一幢4層樓高的零售商場(chǎng)(高度22m)和用于停車和零售的4層地下室，4層地下室的深度為18m。辦公樓的建筑面積為110 000m2，零售商場(chǎng)的建筑面積為32 880m2，總建筑面積為263 380m2。辦公樓為連體結(jié)構(gòu)，下部為兩個(gè)獨(dú)立的鋼筋混凝土框筒結(jié)構(gòu)，平面為矩形，框筒柱網(wǎng)軸線尺寸約為42.5m×42.5m。外框柱采用型鋼混凝土柱，框筒之間距離為25.5m。23層至屋面層為連接層，采用鋼結(jié)構(gòu)連接。辦公樓屋頂高度為135m。其標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置如圖1所示。

2　連廊安裝特點(diǎn)

2.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

本部分鋼結(jié)構(gòu)為辦公樓23層至屋面層的連接層，共計(jì)8層，對(duì)應(yīng)標(biāo)高為103.5m～135.0m(如圖2所示)。樓層為主次梁結(jié)構(gòu)，主梁跨度為25.5m。除第29層通過(guò)短柱支撐在第28層以外，其余樓層由于建筑功能限制，各樓層間均未設(shè)置柱或支撐，這使得各樓層相對(duì)獨(dú)立地分層受力，只在端部通過(guò)8根勁性柱連接起來(lái)。本部分所有梁均為H型鋼梁，最大截面為H2 000×800×40×80。

2.2整體提升優(yōu)點(diǎn)

針對(duì)其特點(diǎn)，采用分層地面拼裝，然后整體提升的施工方案。

此方案有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1)連接層構(gòu)件截面大，單根構(gòu)件最大重量達(dá)40t，采用塔吊吊裝施工隊(duì)塔吊的起吊能力要求高，高空對(duì)接點(diǎn)相對(duì)整體提升增加很多，安裝精度難以保證。

2)連接層作為辦公樓兩塔樓的聯(lián)系部分，為受力敏感區(qū)和薄弱區(qū)，如何保證焊接質(zhì)量是施工的關(guān)鍵問(wèn)題。相對(duì)于其他施工方法而言，采用整體提升，除了與塔樓的端部連接為高空焊接外，其余的連接都在地面進(jìn)行，保證了焊接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的整體性。

3)大大縮短了施工工期。

3　液壓提升系統(tǒng)

3.1液壓提升油缸的構(gòu)造及工作原理

提升油缸是計(jì)算機(jī)控制整體提升技術(shù)的核心設(shè)備，液壓提升油缸為穿芯式結(jié)構(gòu)，由提升主油缸及上、下錨具組成，鋼絞線從天錨、上錨、穿心油缸中間、下錨及安全錨依次穿過(guò)直至底部與被提升構(gòu)件通過(guò)地錨相連接。其工作原理為：提升油缸運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)上錨夾緊鋼絞線，下錨松開(kāi)，油口A進(jìn)油則活塞通過(guò)上錨帶動(dòng)重物上升至主行程結(jié)束。然后將下錨夾緊鋼絞線，B口進(jìn)油，縮缸松上錨，完成空載縮缸，直至主行程結(jié)束，便完成一個(gè)行程的重物提升。如此循環(huán)，便可實(shí)現(xiàn)重物提升到預(yù)定的高度。油缸的上下錨具的松緊由各自的小油缸控制。提升油缸構(gòu)造圖見(jiàn)圖3。

本工程中鋼結(jié)構(gòu)最大提升重量約為210t，鋼結(jié)構(gòu)桁架共設(shè)3組提升吊點(diǎn)，提升重量取1.5的安全保障系數(shù)；通過(guò)計(jì)算，3組吊點(diǎn)提升力分別為58t，23t，30t，根據(jù)提升力要求每個(gè)吊點(diǎn)配備12根鋼絞線。鋼絞線作為柔性承重索具，采用高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，直徑為15.24mm，抗拉強(qiáng)度為1 860MPa，破斷拉力為26.3t。液壓提升器中單根鋼絞線的最大工作荷載為：58t/12=4.83t。單根鋼絞線的荷載系數(shù)為：26.3/4.83=5.4。

根據(jù)規(guī)范和工程經(jīng)驗(yàn)，配置6臺(tái)TJJ-2000型提升器，液壓提升器工作中采用如上安全系數(shù)是安全的。

3.2導(dǎo)向架的安裝

在提升器提升或下降過(guò)程中，提升器頂部肯定余留鋼絞線，如果余留的鋼絞線過(guò)多，對(duì)于提升或下降過(guò)程中鋼絞線的運(yùn)行及提升器天錨、上錨的鎖定及打開(kāi)有較大影響，所以每臺(tái)提升器必須配置好導(dǎo)向架，方便提升器頂部余留過(guò)多鋼絞線的導(dǎo)出順暢。導(dǎo)向架的導(dǎo)出方向以方便安裝油管、傳感器和不影響鋼絞線自由下墜為原則。導(dǎo)向架橫梁離天錨高約1.5m～2m，偏提升器中心5cm～10cm為宜，具體可在現(xiàn)場(chǎng)用角鋼或腳手管架臨時(shí)制作。

3.3地錨的設(shè)計(jì)

每一臺(tái)提升器對(duì)應(yīng)一只地錨。地錨安裝在主梁上翼緣板上的下吊具內(nèi)，要求每臺(tái)地錨與其正上方的提升器豎直對(duì)應(yīng)。地錨與下吊具使用壓板固定時(shí)，應(yīng)與下吊具留有一定空隙，使地錨可沿圓周方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼絞線與孔壁不致碰擦。

3.4鋼絞線的安裝

每根鋼絞線長(zhǎng)度約110m，提升器內(nèi)各穿12根鋼絞線，6臺(tái)提升器共計(jì)72根鋼絞線。提升器固定在提升梁上。鋼絞線利用塔吊把鋼絞線吊起，從下往上穿入液壓提升器內(nèi)，在頂部安全錨上用卡扣或錨片鎖緊鋼絞線，等每個(gè)提升器含鋼絞線穿完后把上下錨鎖緊，再拆除臨時(shí)所用的卡扣和錨片。每臺(tái)提升器頂部余留的鋼絞線應(yīng)沿導(dǎo)向架導(dǎo)向置于屋頂平臺(tái)上，便于提升或下降過(guò)程中鋼絞線“移動(dòng)”的順暢。

4　連廊提升仿真分析

4.1提升架布置

連廊鋼采用整體提升方法安裝就位，在屋面塔樓兩側(cè)各布置3個(gè)提升點(diǎn)，提升點(diǎn)的位置即是提升架的布置位置，布置如圖4所示(其中圓圈處為吊點(diǎn)位置)。

4.2提升仿真分析

本次分析采用大型有限元分析軟件sap2000v14版本進(jìn)行吊

裝分析驗(yàn)算，為考慮安全，自重乘數(shù)取1.2，共做三次提升分析。

第一次提升：30層鋼結(jié)構(gòu)，該層的鋼結(jié)構(gòu)重量最大，為210t；第二次提升：28層、29層鋼結(jié)構(gòu)兩層一起提升，重量為139t；第三層提升：27層來(lái)單層提升，重量為115t。三種工況的模型及變形圖見(jiàn)表1。由于縱向主梁的跨度為25.5m，故在地面拼裝分為兩段，需要在跨中連接處設(shè)置預(yù)起拱。根據(jù)sap2000的計(jì)算可得出在豎向的預(yù)起拱值，各榀主梁預(yù)起拱位置見(jiàn)圖5，預(yù)起拱值見(jiàn)表2。

表1　各工況下計(jì)算模型及變形圖

表2　各工況下地面分段處各點(diǎn)的預(yù)起拱值

提升階段吊點(diǎn)最大反力/tUz1/mmUz2/mmUz3/mmUz4/mmUz5/mmUz6/mm第一次585.295.8910.3210.216.055.87第二次2310.6415.4920.5916.8710.928.82第三次308.3411.9017.8717.0811.298.63

5　結(jié)語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)連廊因其自重輕、抗震能力強(qiáng)等特點(diǎn)被人們廣泛應(yīng)用于高層連體建筑中，而整體提升不僅保證了結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量和整體性，還大大縮短了施工工期。本文詳細(xì)闡述了整體提升施工工藝流程、液壓提升系統(tǒng)控制原理及詳細(xì)措施，并對(duì)施工全過(guò)程分階段進(jìn)行仿真分析，對(duì)各階段的受力及變形進(jìn)行評(píng)估，為關(guān)鍵構(gòu)件預(yù)起拱提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，確保工程順利安裝。

[1]GB50017—2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB50755—2012，鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范[S].

Discussiononinstallationofacorridorinahigh-riseconnectedproject

HeZhichuan

(Aoyi Construction Engineering Design Limited Company, Shenzhen 518031, China)

Adoptsanexampleofaliftingprojectofawholecorridorinsomeconnectedhigh-risesteelstructure.Itisillustratedthattheadvantagesoftheliftingtechniqueofawholesteelstructure,andintroducedworkingmechanismanddesignofthehydraulicliftingsystem.Inaddition,someemulationanalysesarecarriedoutfortheconstructionofthehoistingelementofallstages,guaranteedthesmoothinstallationofengineering.

steelstructure,corridor,thehydraulicliftingsystem,emulationanalysis

1009-6825(2016)23-0042-02

2016-06-02

何志川(1983- )，男，碩士，工程師

TU973

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