中国石油大厦主中庭钢结构索桁架整体提升施工技术

中国石油油大厦主主中庭钢钢结构索索桁架整整体提升升施工技技术摘要：中中石油大大厦主中中庭屋盖盖结构施施工，采采用地面面拼装、整整体提升升的方法法，屋盖盖的面积积达16600多多m2，为预应力力索结构构，在国国内尚属属首次。关键词：整体提提升；预预应力索索；千斤斤顶；泵泵站中国石油油大厦工工程所需需整体提提升钢结结构部分分为中庭庭屋顶，长长432m，宽宽405m，是是由两榀榀桁架HHJ2和和31榀榀桁架SHHJ组成成。其中中HJ22单重约约2000 t，SSHJ单单重约66 t，总总重约6000t，加加上311根索及及索头，中中庭屋面面结构总总重约6650 t。安安装就位位标高为为535 mm。针对对提升重重量大、安安装标高高较高的的结构，整整体提升升有高空空组拼式式和地面面拼装后后整体提提升两种种方法。 高空组组拼式安安装方法法需要在在中庭范范围内由由地面到到535 mm高空搭搭设满堂堂脚手架架，地下下室还需需要支顶顶，工作作量大，工工期长，工工作效率率低。地面拼装装后整体体提升的的方法是是先将散散件在地地面胎架架上拼装装，最后后整体提提升到设设计标高高，难度度相对空空中散拼拼大大降降低，具具有工作作量小、工工期短、工工作效率率高等特特点。结合本工工程的特特点，经经过计算算分析决决定采用用地面散散拼后整整体提升升就位的的安装方方法。本工程提提升的难难点和重重点在于于面积大大、结构构体系柔柔、提升升点多。针针对这种种结构体体系，在在提升的的过程中中，必须须要保证证各提升升点的同同步性。为为达到同同步提升升的目的的，我们们首先进进行结构构整体提提升计算算分析，分分析每个个提升点点的受力力，对千千斤顶和和油泵进进行合理理的布置置，使各各个提升升点同步步进行提提升。1主中庭庭屋盖施施工准备备11施施工模拟拟计算111 HHJ2、顶顶棚上弦弦整体拼拼装计算算 先在地地面拼装装顶棚张张弦梁结结构上弦弦与HJJ2桁架架，在顶顶棚上弦弦中部设设置六处处支撑点点，两侧侧与主楼楼的连接接处每881 m处设设置一个个支撑。 由于在在地面拼拼装，结结构荷载载仅有结结构自重重，荷载载小，支支撑点在在满足结结构拼装装要求的的情况下下，上弦弦结构变变位和应应力很小小，说明明张弦梁梁结构是是安全的的。112 HHJ2、顶顶棚钢结结构整体体提升 在地面面拼装完完HJ22和顶棚棚上弦的的构件，安安装下弦弦的索，并并施加预预应力，施施加到最最终预应应力的1100。 顶棚整整体提升升时，一一定要保保证张弦弦梁结构构两侧提提升点在在提升过过程中各各提升点点的同步步性，尽尽可能控控制各提提升点提提升高度度差异，这这样才能能保证整整体结构构在提升升过程中中内力分分配均匀匀和结构构的整体体稳定。 在提升升过程中中，顶棚棚结构中中部最大大起拱值值为888mm，XX向水平平的最大大位移为为3778 mmm，ll，向水水平最大大位移为为15mmm。整整体提升升时HJJ2在结结构自重重下的挠挠度为113662 mmm，基基本满足足施工过过程中结结构的挠挠度要求求。两侧侧的HJ22由于刚刚度较大大，所以以竖向位位移较小小，约114mmm的位移，完完全能保保证提升升过程中中的刚度度要求。各各支座间间最大位位移差为为64 mm。 各提升升点的内内力为钢钢结构自自重标准准值，建建议各提提升点的的内力设设计值为为12215xEE，高差差的允许许值控制制在100 MMM为宜。各各提升点点高差过过大，易易引起相相邻提升升点的提提升索松松弛，造造成提升升力卸载载，部分分提升点点分担较较多的内内力。12提提升体系系的设计计和布置置121提升升吊点及及同步观观测点的的布置 根据中中庭整体体受力值值，计算算出屋面面各点的的受力情情况如图图1所示示。图l 各吊点点反力情情况示意意图 根据图图1各提提升点的的提升力力标准值值情况，以以及结构构自身特特点，共共设置114个提提升吊点点，位置置及编号号见图22。图2提升升吊点布布置示意意图 在提升升过程中中，我们们除了监监控提升升的144个点以以外,在在屋面中中间还设设置了55个观测测点。122提升升油缸的的选择与与布置 根据提提升油缸缸的选用用原则和和现有的的设备能能力以及及本工程程的实际际情况，在在本工程程中使用用40tt提升油油缸。选选用的所所有油缸缸都经过过多项工工程的成成功应用用，提升升油缸从从未出现现故障，表表现出很很高的可可靠性。根据各个个提升吊吊点的受受力情况况以及结结构本身身的特点点，我们们在2、66、9、113号提提升点各各布置33台提升升油缸，其其他各个个提升吊吊点各布布置两台台提升油油缸。各各吊点的的提升油油缸布置置见表11。表1各吊吊点提升升油缸布布置吊点编号提升油缸布置提升能力kNN提升点反反力，kkN千斤顶使使用率系系数钢绞线安安全系数数每个千斤斤顶钢绞绞线根数数 l 2 3 4 5 6 7 8 9 100 111 122 133 144 2xxLSDD4C 3xxLSDD4fll 2xxLSDD40 2xxLSDD40 2xxLSDD40 3xxLSDD40 2xxLSDD40 2xxLSDD40 3xxLSDD40 2xxLSDD40 2xxLSDD40 2xxLSDD40 3xxLSDD40 2xxISDD40 8000 12200 8000 8000 8000 12200 8000 8000 12200 8000 8000 8000 12200 8000 4778 7553 1995 1110 2775 7550 488148l 7550 2775 1llO 1995 7553 4778 0.559 0.662 0.224 0.113 0.334 0.662 0.660 0.660 0.662 0.334 0.113 0.224 0.662 0.559 _ 6.54 6.23 8.02 144.222 5.68 6.25 6.50 6.50 6.25 5.68 144.222 8.02 6.23 6.54 6 6 3 3 3 6 6 6 6 3 3 3 6 6123液压压系统的的选择与与布置 作为提提升油缸缸进行提提升作业业的驱动动设备，液液压泵站站的选择择应满足足提升油油缸驱动动数量、提提升速度度、提升升过程中中同步调调节性能能以及控控制模式式等要求求。根据上述述原则，结结合本工工程提升升油缸的的布置。共共准备6台液液压泵站站，流量量为4QQ Lminn，两侧侧主结构构上各布布置3台台。该规规格的泵泵站为双双泵、单单比例阀阀和双路路液压泵泵站提提升速度度可达33 mh2主中庭庭屋盖现现场施工工 经过几几次专家家论证，模模拟现场场计算，对对已有结结构测量量定位，提提升托座座安装等等准备措措施，中中庭整体体屋面开开始试提提升。设设计、监监理、业业主及各各方专家家亲临现现场指挥挥。 第一次次试提升升，准备备一次提提升3000 mmm(3000 mmm是一个油油缸行程程)。但但提升最最初桁架架出现了了扭转，由由于设计计提供屋屋面各点点的受力力值与实实际值有有出入，初初步认为为可能是是桁架外外侧点受受力值偏偏大或内内侧点受受力偏小小，所以桁桁架本身身出现了了外高内内低的情情况(图图3)。 为尽快快找到准准确的屋屋面各点点受力值值，并能能随时控控制提升升14个个点的油油缸流量量及压力力大小，我我们在每每个点增增加截流流阀，南南、北各各两个减减压阀(图4)。 要求测测量全程程监控，每每提升225 mmm测量量一次整整体标高高，然后后单点调调整水平平度，保保证整体体基本水水平后再再继续提提升。第第一次66号点提提升255 mmm，9号号点提升升20 mm99此-时时以144号点为为坐标原原点(00，0)，最大大偏差出出现在66号点(0，559)；随后再再单提66号点440mmm，9号号点提升升20mmm, 以144号点为为坐标原原点(00，0)，最大大偏差出出现在113号点点(0，-39)。图3第一一次提升升的桁架架发生扭扭转图4减压压阀 经过11 d的的提升，以以14号号点为坐坐标原点点(0，00)，最最大偏差差出现在在6号和和13号号点(00，-9)，为为保证整整体能保保持稳定定的趋势势上升，决决定调整整油泵位位置和油油路连接接形式。 在正式式提升过过程中，为为保证提提升屋面面上空四四周没有有障碍物物，专门门安排一一个人员员在整体体屋面上上随着屋屋面提升升检查墙墙面突出出物，及及时消除除隐患。夜夜间提升升时在66个测量量点设置置探照灯灯，方便便测量。各各个提升升点及测测量处均均设有人人员并配配有对讲讲机，随随时进行行协调调调配(图图5)。各个泵站油缸伸缩量和测量标高值统一汇总到总指挥台，由总指挥台分析研究后，发出下步提升命令。 最初以以每次行行程200-60MMM向上提提升，逐逐步掌握握提升受受力值及及油缸压压力值后后，最大大一次行行程为448000mm(图6)。 提升初初期整个个过程全全部在人人为控制制下完成成，后期期根据找找到的平平衡点计计算机控控制完成成提升过过程。其其中与主主结构托托座对接接也是一一个相对对复杂的的过程。整整体屋面面接近已已有结构构托座是是在夜间间，为方方便对接接，决定定第二日日上午进进行。主主结构托托座是连连接在桁桁架柱上上的，由由于整体体垂直度度有些许许变形，导导致托座座与桁架架连接时时出现偏偏差。其其中8、99号点和和对角点点1、22号点托托座偏差差比较小小。其余余6、77、133、144号点在在提升时时最大偏偏差100mm。我我们采用用千斤顶顶矫正对对接偏差差。桁架架托座的的加劲板板与屋面面之间空空隙很小小，为防防止相互互碰撞，采采用楔子子分开或或切割连连接板(图7)。图5在主主结构测测量屋面面的测量量人员图6正式式提升中中的整体体屋面图7屋面面对接时时四个角角各安排排两个人人监测 经过33 d的的试提升升，正式式提升33 d后后，中庭庭屋面终终于与结结构对接接完成，下下一步工工序就是是将桁架架与托座座焊接，将将屋面处处托座安安装。3结束语语 结合现现场实际际，有针针对性地地编制合合理的施施工工艺艺，是确确保现场场施工质质量的重重要前提提。施工工过程中中严格执执行已定定的工艺艺要求是是施工质质量的保保证。同同时，谨谨慎大胆胆的采用用新工艺艺新技术术，可起起到提高高施工质质量及施施工效率率的作用用。