鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備及施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備及施工方法，該提升設(shè)備包括：液壓千斤頂、提升支架、鋼絞線、液壓泵站；液壓泵站與液壓千斤頂之間以油管相連并形成閉合的油路；液壓泵站之間的運作通過電控線控制，液壓千斤頂?shù)倪\作通過油路中的油壓控制；液壓泵站的數(shù)量依照液壓千斤頂數(shù)量選取，并配置計算機(jī)同步控制及傳感檢測系統(tǒng)；在提升上吊點位置，沿著鋼桁架徑向設(shè)置提升支架，提升支架向前懸挑，其上方放置千斤頂，提升下錨點結(jié)點對應(yīng)于上吊點而設(shè)置，提升下錨點結(jié)點內(nèi)安裝提升專用地錨，提升地錨通過鋼絞線與提升上吊點安裝的千斤頂連接。本發(fā)明通過調(diào)整澆筑混凝土和提升的工序，提高了工作效率。
【專利說明】鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備及施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于大跨空間結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域，具體地，涉及一種鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備及施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和國力的強盛，舉辦各類國際會議和賽事的機(jī)會越來越多，各種會展中心和比賽場館的建設(shè)也相應(yīng)的大量涌現(xiàn)。作為大型公共場館建筑主要結(jié)構(gòu)形式的大跨度空間結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也越來越廣泛。
[0003]大跨度空間結(jié)構(gòu)常用的施工安裝方法主要有:高空散裝法、分條或分塊吊裝法、滑移施工法、整體提升法、整體吊裝法，其中整體提升法因其高效、適用性廣而在各種大跨空間結(jié)構(gòu)施工中得到運用。
[0004]在大跨度鋼結(jié)構(gòu)的施工中采用整體提升施工方法的優(yōu)勢在于:結(jié)構(gòu)在地面拼裝后整體提升，大量工作都可以在地面完成，減少了工裝、腳手架用量，避免了高空作業(yè)，降低了工程的安全管理的難度；且可以形成多點、多面流水作業(yè)，加快地面拼裝進(jìn)度，有利于工程安裝精度控制。另外，整體提升結(jié)構(gòu)受力也最大限度的滿足了結(jié)構(gòu)設(shè)計的邊界條件。由于上述優(yōu)點，采用地面拼裝后整體提升施工方法施工的工程越來越多。
[0005]大跨度鋼結(jié)構(gòu)的整體提升是一種對提升設(shè)備和施工技術(shù)水平要求很高的施工技術(shù)，工程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于提升設(shè)備選擇和施工方法不當(dāng)，導(dǎo)致整體提升經(jīng)常出現(xiàn)各種問題，過程中和完成后的效果不理想。
[0006]特別是在一類大跨度鋼結(jié)構(gòu)——鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系的施工中，當(dāng)采用提升法施工時，一般只提升下部的鋼桁架結(jié)構(gòu)，待其提升到位、合攏后再澆筑上部的混凝土結(jié)構(gòu)。這種提升施工方法的優(yōu)點是:提升時結(jié)構(gòu)的自重較輕，降低了對提升裝備提升能力的要求；缺點是:效率不高。提升到位后再澆筑混凝土，高度較大，對混凝土泵送設(shè)備的操作限制較大，混凝土的澆筑不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，本發(fā)明提供一種鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋整體提升設(shè)備及施工方法。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備，包括:液壓千斤頂、提升支架、鋼絞線、液壓泵站；其中:液壓泵站與液壓千斤頂之間以油管相連并形成閉合的油路；液壓泵站之間的運作通過電控線控制，液壓千斤頂?shù)倪\作通過油路中的油壓控制；液壓泵站的數(shù)量依照液壓千斤頂數(shù)量選取，并配置計算機(jī)同步控制及傳感檢測系統(tǒng)；在提升上吊點位置，沿著鋼桁架徑向設(shè)置提升支架，提升支架向前懸挑，其上方放置千斤頂，提升下錨點結(jié)點對應(yīng)于上吊點而設(shè)置，提升下錨點結(jié)點內(nèi)安裝提升專用地錨，提升地錨通過鋼絞線與提升上吊點安裝的千斤頂連接。
[0010]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:通過調(diào)整澆筑混凝土和提升的工序，提高了工作效率，提升到位之前澆筑混凝土，對混凝土泵送設(shè)備的操作限制較小，施工操作方便；其次，提升到位之前澆筑混凝土，鋼結(jié)構(gòu)變形基本已經(jīng)完成，合攏之后基本不會增加新的荷載，也就不會有新的變形出現(xiàn)，混凝土在硬化過程中也就避免產(chǎn)生裂紋。在提升過程中，提升設(shè)備的精心選擇和布置保證了提升的安全性和質(zhì)量要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備示意圖；
[0012]圖2為被提升的鋼桁架屋蓋示意圖；
[0013]圖3液壓泵站布置示意圖；
[0014]圖4跳倉法澆注混凝土分區(qū)示意圖；
[0015]圖中:1、屋蓋外圍鋼結(jié)構(gòu)；2、液壓千斤頂；3、提升支架；4、鋼絞線；5、下錨點結(jié)點；
6、被提升的屋蓋結(jié)構(gòu)；7、千斤頂布置點；8、編碼器設(shè)置點；9、泵站。

【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備，包括:液壓千斤頂2、提升支架3、鋼絞線4、液壓泵站9 ;其中:
[0017]液壓泵站9與液壓千斤頂2之間以油管相連并形成閉合的油路；液壓泵站9之間的運作通過電控線控制，液壓千斤頂2的運作通過油路中的油壓控制；液壓泵站的數(shù)量依照液壓千斤頂數(shù)量選取，采用6臺TJV-60型液壓泵站，每個液壓泵站9控制4個液壓千斤頂2 ;液壓泵站9與液壓千斤頂2的對應(yīng)布置見圖3，并配置一套YTl型計算機(jī)同步控制及傳感檢測系統(tǒng)；
[0018]在提升上吊點位置，沿著鋼桁架徑向設(shè)置提升支架3，提升支架向前懸挑，其上方放置千斤頂2，提升下錨點結(jié)點5對應(yīng)于上吊點而設(shè)置，提升下錨點結(jié)點5內(nèi)安裝提升專用地錨，提升地錨通過鋼絞線4與提升上吊點安裝的千斤頂連接。下錨點結(jié)點設(shè)置如下:直接利用屋面結(jié)構(gòu)6上弦桿件設(shè)置下錨點結(jié)點5，下錨點結(jié)點5內(nèi)放置提升地錨；如圖2所示，所提升的鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋，所有環(huán)向連接只有連系梁，沒有次桁架，提升點的選擇和液壓千斤頂2的布置充分考慮待提升屋蓋結(jié)構(gòu)6的受力要求，做到均勻?qū)ΨQ布置，使每個提升點受力均衡，共設(shè)置24個提升吊點。
[0019]液壓千斤頂2和鋼絞線4的規(guī)格按照每個提升點負(fù)載提升力的大小進(jìn)行選擇。
[0020]計算機(jī)同步控制及傳感檢測系統(tǒng)可以將反饋信號(提升高度)與輸入指令比較，計算機(jī)根據(jù)此偏差信號控制液壓系統(tǒng)的工作，使提升對象按照輸入的指令要求提升。
[0021]提升設(shè)備的工作原理如下:以液壓千斤頂2為提升的直接執(zhí)行裝置，液壓泵站9為驅(qū)動裝置，以鋼絞線4懸掛被提升結(jié)構(gòu)；利用液壓千斤頂2中提升錨和工具錨交替動作和千斤頂活塞與油缸沿鋼絞線4的相對運動，使屋蓋結(jié)構(gòu)6上升。將預(yù)應(yīng)力錨具錨固技術(shù)與液壓千斤頂技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過錨具錨固鋼絞線，再利用計算機(jī)集中控制液壓泵站輸出的流量和油壓，驅(qū)動液壓千斤頂2活塞伸、縮，帶動鋼絞線4與屋蓋結(jié)構(gòu)6的上升，實現(xiàn)大型構(gòu)件的整體同步提升。
[0022]提升施工流程:施工準(zhǔn)備一安裝提升支架一安裝千斤頂一穿鋼絞線一控制系統(tǒng)安裝一預(yù)緊鋼絞線一試提升一澆注混凝土屋面板并預(yù)留后澆帶一同步整體提升就位一焊接—拆除提升裝置一封閉后澆帶。
[0023]施工方法具體步驟如下:
[0024]步驟一，提升前完成屋蓋結(jié)構(gòu)6以外區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)I安裝、環(huán)向勁性柱及剪力墻結(jié)構(gòu)施工；
[0025]步驟二，待提升屋蓋結(jié)構(gòu)6在地面拼裝完成，并鋪設(shè)好樓承板、綁扎好鋼筋，完成相關(guān)附屬結(jié)構(gòu)安裝，提升支架3上方放置液壓千斤頂2，將鋼絞線4穿入液壓千斤頂2，下錨點結(jié)點5的安裝與加固，連接并調(diào)試液壓提升系統(tǒng)；
[0026]步驟四，控制系統(tǒng)安裝:將控制液壓泵站的電控線、連接液壓泵站與液壓千斤頂?shù)挠吐方油ú⒄{(diào)試完畢，油缸適當(dāng)走幾個(3-5個)空行程；
[0027]步驟五，系統(tǒng)全部連接完畢并經(jīng)檢查確認(rèn)一切正常后啟動系統(tǒng)使鋼絞線處于收緊狀態(tài)；
[0028]步驟六，鋼結(jié)構(gòu)試提升檢查，預(yù)提升250mm，待12小時后，檢查上、下吊點及原結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，確認(rèn)無誤后將提升結(jié)構(gòu)設(shè)置限位，防止結(jié)構(gòu)因荷載變化晃動；一切準(zhǔn)備就緒開始在鋼結(jié)構(gòu)中央桁架6上方澆灌混凝土，為避免混凝土開裂，按照跳倉法澆注混凝土，提升吊點處留出后澆帶；
[0029]步驟七，混凝土澆筑完成且初凝后，對液壓千斤頂2重新加載，再將鋼結(jié)構(gòu)提升250mm，待12小時后，再次檢查上、下吊點及原結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，確認(rèn)無誤后正式提升鋼結(jié)構(gòu)；
[0030]步驟八，整體提升過程中，利用編碼器8、全站儀對被提升結(jié)構(gòu)進(jìn)行同步控制，將不同步值控制在2cm以內(nèi)；
[0031 ] 步驟九，整體提升結(jié)構(gòu)，至安裝標(biāo)高后，暫停提升，微調(diào)各個提升吊點進(jìn)行對接；
[0032]步驟十，后補桿件對口焊接完成，并安裝合攏段，液壓千斤頂2卸載；
[0033]步驟十一，拆除液壓千斤頂2及上、下吊點，封閉后澆帶，屋面結(jié)構(gòu)安裝完成。
[0034]根據(jù)結(jié)構(gòu)特點選取和布置提升設(shè)備，有效的保證了提升工作的順利完成；將澆筑混凝土穿插到提升過程中去，首先，提高了工作效率，提升前澆筑混凝土，對混凝土泵送設(shè)備的操作限制較小，施工操作方便；其次，鋼結(jié)構(gòu)變形基本已經(jīng)完成，合攏之后基本不會增加產(chǎn)生新的荷載，也就不會有新的變形出現(xiàn)，混凝土在硬化過程中也就避免產(chǎn)生裂紋。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備，包括:液壓千斤頂、提升支架、鋼絞線、液壓泵站；其特征在于:液壓泵站與液壓千斤頂之間以油管相連并形成閉合的油路；液壓泵站之間的運作通過電控線控制，液壓千斤頂?shù)倪\作通過油路中的油壓控制；液壓泵站的數(shù)量依照液壓千斤頂數(shù)量選取，并配置計算機(jī)同步控制及傳感檢測系統(tǒng)；在提升上吊點位置，沿著鋼桁架徑向設(shè)置提升支架，提升支架向前懸挑，其上方放置千斤頂，提升下錨點結(jié)點對應(yīng)于上吊點而設(shè)置，提升下錨點結(jié)點內(nèi)安裝提升專用地錨，提升地錨通過鋼絞線與提升上吊點安裝的千斤頂連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備，其特征在于:下錨點直接利用屋面結(jié)構(gòu)上弦桿件設(shè)置下錨點結(jié)點，下錨點結(jié)點內(nèi)放置提升地錨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備，其特征在于:所提升的鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋，所有環(huán)向連接只有連系梁，沒有次桁架，提升點的選擇和液壓千斤頂?shù)牟贾贸浞挚紤]待提升屋蓋結(jié)構(gòu)的受力要求，做到均勻?qū)ΨQ布置，使每個提升點受力均衡，共設(shè)置24個提升吊點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備，其特征在于:液壓千斤頂和鋼絞線的規(guī)格按照每個提升點負(fù)載提升力的大小進(jìn)行選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備，其特征在于:計算機(jī)同步控制及傳感檢測系統(tǒng)可以將反饋信號與輸入指令比較，計算機(jī)根據(jù)此偏差信號控制液壓系統(tǒng)的工作，使提升對象按照輸入的指令要求提升。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備，其特征在于:反饋信號為提升高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備，其特征在于:采用6臺TJV-60型液壓泵站，每個液壓泵站9控制4個液壓千斤頂，計算機(jī)同步控制及傳感檢測系統(tǒng)采用YTl型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升設(shè)備，其特征在于:以液壓千斤頂為提升的直接執(zhí)行裝置，液壓泵站為驅(qū)動裝置，以鋼絞線懸掛被提升結(jié)構(gòu)；利用液壓千斤頂中提升錨和工具錨交替動作和千斤頂活塞與油缸沿鋼絞線的相對運動，使屋蓋結(jié)構(gòu)上升；將預(yù)應(yīng)力錨具錨固技術(shù)與液壓千斤頂技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過錨具錨固鋼絞線，再利用計算機(jī)集中控制液壓泵站輸出的流量和油壓，驅(qū)動液壓千斤頂活塞伸、縮，帶動鋼絞線與屋蓋結(jié)構(gòu)的上升，實現(xiàn)大型構(gòu)件的整體同步提升。
9.鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升施工方法，其特征在于，提升施工流程:施工準(zhǔn)備一安裝提升支架一安裝千斤頂一穿鋼絞線一控制系統(tǒng)安裝一預(yù)緊鋼絞線一試提升一澆注混凝土屋面板并預(yù)留后澆帶一同步整體提升就位一焊接一拆除提升裝置一封閉后澆帶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋼桁架支撐的混凝土重屋蓋體系整體提升施工方法，其特征在于，施工方法具體步驟如下: 步驟一，提升前完成屋蓋結(jié)構(gòu)以外區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)安裝、環(huán)向勁性柱及剪力墻結(jié)構(gòu)施工； 步驟二，待提升屋蓋結(jié)構(gòu)在地面拼裝完成，并鋪設(shè)好樓承板、綁扎好鋼筋，完成相關(guān)附屬結(jié)構(gòu)安裝，提升支架上方放置液壓千斤頂，將鋼絞線穿入液壓千斤頂，下錨點結(jié)點的安裝與加固，連接并調(diào)試液壓提升系統(tǒng)； 步驟四，控制系統(tǒng)安裝:將控制液壓泵站的電控線、連接液壓泵站與液壓千斤頂?shù)挠吐方油ú⒄{(diào)試完畢，油缸適當(dāng)走幾個(3-5個)空行程； 步驟五，系統(tǒng)全部連接完畢并經(jīng)檢查確認(rèn)一切正常后啟動系統(tǒng)使鋼絞線處于收緊狀態(tài)； 步驟六，鋼結(jié)構(gòu)試提升檢查，預(yù)提升250mm，待12小時后，檢查上、下吊點及原結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，確認(rèn)無誤后將提升結(jié)構(gòu)設(shè)置限位，防止結(jié)構(gòu)因荷載變化晃動；一切準(zhǔn)備就緒開始在鋼結(jié)構(gòu)中央桁架上方澆灌混凝土，為避免混凝土開裂，按照跳倉法澆注混凝土，提升吊點處留出后燒帶； 步驟七，混凝土澆筑完成且初凝后，對液壓千斤頂重新加載，再將鋼結(jié)構(gòu)提升250mm，待12小時后，再次檢查上、下吊點及原結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，確認(rèn)無誤后正式提升鋼結(jié)構(gòu)； 步驟八，整體提升過程中，利用編碼器、全站儀對被提升結(jié)構(gòu)進(jìn)行同步控制，將不同步值控制在2cm以內(nèi)； 步驟九，整體提升結(jié)構(gòu)，至安裝標(biāo)高后，暫停提升，微調(diào)各個提升吊點進(jìn)行對接； 步驟十，后補桿件對口焊接完成，并安裝合攏段，液壓千斤頂卸載； 步驟十一，拆除液壓千斤頂及上、下吊點，封閉后澆帶，屋面結(jié)構(gòu)安裝完成。
【文檔編號】E04G21/16GK104389432SQ201410563075
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】董曦, 游大江, 鮑敏, 趙磊, 陶福兵, 蘇航, 吳源華, 司波, 徐瑞龍, 仇宇兵 申請人:北京建工土木工程有限公司, 北京市建筑工程研究院有限責(zé)任公司, 北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司, 上海寶冶集團(tuán)有限公司