东阳总部中心钢连廊液压整体提升施工技术

刘丽航

（歌山建设集团有限公司，浙江 杭州 310052）

东阳总部中心钢连廊液压整体提升施工技术

刘丽航

（歌山建设集团有限公司，浙江 杭州 310052）

结合东阳市总部中心（一期）G地块工程，介绍了高空钢结构连廊通过地面整体组装，再利用原主体结构进行液压整体提升的施工方法。其中对工艺的重点难点进行介绍，可作为同类工程施工的参考。

钢连廊；液压；整体提升

1 工程概况

本项目为东阳市总部中心（一期）G地块，位于东阳市艺海北路以东，广福路东街以北；由多幢办公楼组成，总建筑面积约26万m2，主体结构为框架剪力墙结构。

笔者公司承建的1#、2#楼，⑥-⑨轴+45.6 m标高处设有一连廊。连廊由4榀主桁架及相应的次梁组成，平面上位于结构的⑥-⑨轴×○A-○D轴之间，立面上位于结构的12～13层之间（标高+45.600～+49.200 m）；连廊高度为4.0 m， 跨度25.2 m，最大安装标高为+49.030 m，投影面积约为690 m2。整个连廊提升重量约为148 t。见图1。

钢桁架上下弦杆采用H400 mm×350 mm×16 mm× 25 mm（1），斜腹杆采用 H300 mm×300 mm×14 mm× 20 mm（2），腹杆采用H300 mm×300 mm×14 mm× 20 mm（3），弦杆和腹杆的材质为Q345。钢梁采用H400 mm×250 mm×14 mm×20 mm（4），次梁采用H250 mm×150 mm×8 mm×12 mm（5），钢梁材质为Q345B。

图1 连廊结构三维图

2 方案思路

2.1 方案整体思路

拟选用方法有三种：1）搭设安装满堂支架安装连廊；2）分段吊装、高空拼接法；3）整体提升。经比较，方法1架子搭设时间长，且底层结构需加固，费用最高；方法2起重设备要求高，塔吊性能有限，汽车吊需上地下室顶板，结构需加固，高空操作安全风险大；最后选用整体提升方法，安全性、经济性最高。

根据钢连廊结构的布置特点，采用“超大型构件液压同步提升技术”采取“整体提升”的施工方法将钢连廊12～13层的结构整体提升到位，即：

首先将钢连廊提升部分在其投影面的正下方拼装为整体提升单元；同时利用钢连廊两侧主结构13层的型钢混凝土柱及桁架预装段设置提升平台（提升上吊点），共计8组，即每榀主桁架的两端各设置1组提升平台，每组提升平台上设置1台YS-SJ-45型液压提升器，共计8台。

在已拼装完成的钢连廊的主桁架上弦与上吊点对应的位置设置提升下吊点，下吊点采用临时吊具固定于待提升钢连廊上弦的上翼缘上，上下吊点通过钢绞线和专用底锚连接。

利用液压同步提升系统先将连廊整体提升至设计标高，并与已安装到位的型钢混凝土柱预装段对接，安装后装段杆件，完成连廊提升单元的安装工作。

2.2 同步提升立面

连廊同步提升立面见图2。

图2 连廊同步提升立面图

2.3 连廊同步提升施工顺序

连廊同步提升施工顺序如下：

1）将连廊在安装位置正下方地面上，拼装成整体，包括加固杆件等附属结构；

2）安装提升平台等临时措施；

3）在提升平台上安装液压提升系统，包括液压泵源系统、提升器、传感器、液压油管等；

4）在已拼装完成的连廊钢桁架上弦的两端与上吊点对应的位置安装下吊点提升吊具；

5）在提升上下吊点之间安装专用钢绞线及专用底锚；

6）调试液压同步提升系统；

7）张拉钢绞线，使得所有钢绞线均匀受力；

8）检查连廊提升单元以及液压同步提升的所有临时措施是否满足设计要求；

9）确认无误后，按照设计荷载（自重）的20%、40%、60%、70%、80%、90%、95%、100%的顺序逐级加载，直至提升单元脱离拼装平台；

10）提升单元提升地离面约150 mm 后，暂停提升；

11）静置12 h 后，检查连廊自身结构及提升临时措施是否有异常情况，一切正常的情况下继续提升；

12）连廊提升至距离设计标高约900 mm 时，暂停提升；

13）测量连廊各点实际尺寸，与设计值核对并处理后，降低提升速度，继续提升连廊至接近设计位置，各提升吊点通过计算机系统的“微调、点动”功能，使各提升吊点均达到设计位置，满足与支座对接要求；

14）提升单元与已安装到位的主体结构焊接作业；

15）连廊对接工作完毕后，液压提升系统各吊点同步分级卸载，使连廊自重转移至两侧主楼结构上，达到设计状态；

16）拆除液压提升设备及提升临时措施，连廊提升安装完成。

3 工艺重点

3.1 关键技术及设备

本工程主要使用如下关键技术和设备：

1）超大型构件液压同步提升施工技术；

2）业升YS-SJ-45型液压提升器；

3）业升YS-PP-15型液压泵源系统；

4）业升YS-CS-01型计算机同步控制及传感检测系统。

3.2 提升吊点布置

采用液压同步提升技术整体吊装大跨度结构，必须事先选择好合适的提升吊点。吊点的选择应首先充分考虑到被提升结构的受力体系特点，以尽量不改变结构受力体系为原则，使得提升吊装过程中，结构的应力比以及变形情况均满足相关规范的要求。见图3。

图3 连廊提升吊点布置图

3.3 结构提升分段

柱端结构需要在安装前预制分段处理：柱端分段作为承重结构，直接安装到位；中间分段在地面上散件拼装，整体成型；分段接口处节间的部分斜腹杆影响主桁架的提升就位，根据提升安装所需尺寸预留后装段，在上下弦杆对接完成之后安装。

分段接口处根据安装对口、焊接工艺要求预留对口间隙，并应考虑设置对口工装件。见图4。

3.4 提升平台（上吊点）形式

采用液压同步提升设备吊装大跨度结构，需要设置合理的提升上下吊点。在提升上吊点即提升平台上设置液压提升器。液压提升器通过提升专用钢绞线与连廊钢结构整体提升单元上的对应下吊点相连接。

3.4.1 临时措施说明

除特殊说明外，提升临时措施材质均为Q345B。提升平台与预装结构焊接连接，其中，平台结构的连接均采用全熔透焊缝，焊缝等级为一级；加劲板措施可采用角焊缝，焊缝高度应满足规范要求且不小于10 mm。未注明的加劲板，板厚t=12 mm。

3.4.2 平台平面布置图

侧向支撑为保证提升过程中结构的平面外稳定而设置的构造措施，本次侧向支撑规格取H100×100× 6×8，材质Q345B。见图5、图6。

图4 连廊桁架提升分段图

图5 连廊提升平台布置图

图6 桁架提升平台布置图

3.4.3 提升平台

提升平台示意见图7～9。

图7 提升平台一 A（适合连廊 1、2、3号吊点）

图8 提升平台一 B（适合连廊 4号吊点）

图9 提升临时措施二（适合连廊 5、6、7、8号吊点）

3.4.4 埋件布置图

根据现场情况，埋件采用化学锚栓。MJ-1设计轴力不得小于12.12 kN，设计剪力V不得小于= 16.52 kN；MJ-2设计轴力不得小于101.13 kN，设计剪力V不得小于229.86 kN。见图10。

图10 连廊提升埋件布置图

3.5 提升下吊点

结构在提升过程中主要承受自重产生的垂直荷载。提升吊点的设置以尽量不改变结构原有受力体系为原则。本工程中根据提升上吊点的设置，下吊点分别垂直对应每一上吊点设置在待提升的连廊桁架上翼缘。专用钢绞线连接在液压提升器和提升底锚之间，两端分别锚固，用于直接传递垂直提升反力。

提升下吊点临时措施见图11、图12。

图11 提升下吊点示意

图12 提升下吊点工程应用

3.6 提升过程中的稳定性控制

3.6.1 液压提升的稳定性

采用液压整体同步提升钢结构，与用卷扬机或吊机吊装不同，可通过调节系统压力和流量，严格控制起动的加速度和制动加速度，使其接近于零以至于可以忽略不计，保证提升过程中钢桁架结构和临时支撑结构的稳定性。

3.6.2 风荷载作用下的稳定性控制

结构提升时应选择地面分级为2～3级微风时进行，在提升过程中持续风力超过6级时［1］，暂停提升，并采取相应的稳固措施。

为了防止突发大风天气的影响，保证钢结构整体提升过程的绝对安全，在提升过程中应随时观测钢结构的偏移量，当钢丝绳的斜度大于1°时，需暂停提升，并通过钢丝绳将钢桁架结构四角与邻近主楼结构临时连接，限制钢结构水平摆动。

钢结构提升离地之前，应在其四角附近，将水平限位所需的钢丝绳预先挂好，方便随时使用。

根据天气情况，当台风到来时应提前将钢结构与两侧的主结构用钢丝绳、倒链等连接牢固，防止其水平摆动，必要时采用型钢等刚性连接，将钢结构与两侧主结构连接，确保钢桁架提升过程中的安全。

3.6.3 临时结构设计的稳定性控制

与整体提升有关的临时结构设计，包括加固措施，均应充分考虑各种不利因素的影响，以保证整体提升过程的稳定性和绝对安全。

临时结构设计除应考虑荷载分布不均匀性、提升不同步性、施工荷载、风荷载、动荷载等因素的影响，在计算模型的建立过程以及荷载分项系数选取时充分考虑以上因素，还应该对相关永久结构的加固以及临时结构与永久结构的连接要求有充分的认识。这样才能够保证提升过程中不出现结构安全隐患。

3.6.4 主结构稳定性的保护

结构分区整体提升完毕及后序施工中，不可避免会对主结构件进行焊接或钻孔等，同时，根据建筑功能的调整需要，也可能出现局部荷载与设计工况有出入的情况。

考虑到本工程中结构跨度大，在安装就位后，焊接必须严禁大范围、大电流焊接，防止局部受热变软，出现下挠无法控制，结构空间尺寸发生突变。因此，在结构整体提升安装施工前，应尽可能把所有可能想到的挂件、吊点考虑到位，提前在地面焊接安装。

3.6.5 主结构的稳定性控制

通过对整体提升过程各种工况的桁架钢结构进行模拟分析，对提升安装过程中的结构变形、应力状态进行预先调整控制；桁架钢结构中间及端部分段在组拼时、提升之前通过加设临时支撑结构、加固构件/板件，临时改变永久结构的受力体系，达到控制局部变形和改善局部应力状态的目的，保证桁架钢结构在提升安装过程的稳定性和安全。

3.6.6 液压提升力的控制

通过预先分析计算得到的桁架钢结构整体提升过程中各吊点提升反力数值，在液压同步提升系统中，依据计算数据对每台液压提升器的最大提升力进行相应设定。

当遇到某吊点实际提升力有超出设定值趋势时，液压提升系统自动采取溢流卸载，使得该吊点提升反力控制在设定值之内，以防止出现各吊点提升反力分布严重不均，造成对永久结构及临时设施的破坏。

3.6.7 空中停留的稳定性控制

本次提升的时间较长，提升过程中必然存在暂停提升的情况，为保证结构在暂停提升时的稳定性，主要从以下几个方面考虑。

1）液压提升器自身独有的机械和液压自锁装置，保证了钢结构单元在整体提升过程中能够长时间的在空中停留。

2）为防止突发大风天气的影响，保证结构单元整体提升过程的绝对安全，并考虑到高空对口精度和调整的需要，在结构提升单元空中停留或有突发情况时，可通过导链+钢丝绳将结构单元四角与邻近主结构临时连接，起到限制其水平摆动和便于安装微调的作用。

3）结构单元提升离地之前，应在其四角附近，将水平限位所需的钢丝绳、卸扣和导链等预先挂好，方便随时使用。

3.6.8 提升过程同步控制措施

结构整体提升过程中，液压提升系统的同步性控制是稳定性控制的一个重要环节。

首先是液压同步提升系统设备自身设计的安全性保障。通过液压回路中设置的液压自锁装置以及机械自锁系统，在液压提升器停止工作或遇到停电、油管爆裂等意外情况时，液压提升器能够长时间锁紧钢绞线，确保被提升结构的安全。

其次是保证液压提升系统设备的完好性，在正式提升之前进行充分的调试，以确保其在整个提升过程中能够将同步精度控制在预先设定的安全范围之内。

另外，采用人工测量的方式进行辅助监控。提升前在每个吊点下方地面上设好测量点，提升过程中每提升一段距离（约5 m），利用激光测距仪对每个吊点进行绝对高度测量，并进行高差比对。当相对最大高差大于预设数值时，立即通过手动控制的方式进行调整。

4 结 语

本工程中连廊结构采用整体液压同步提升技术进行吊装，具有显著的优点：

连廊结构主要的拼装、焊接及油漆等工作在地面进行，可用汽车吊进行散件吊装，施工效率高，施工质量易于保证。

钢结构的施工作业集中在地面，对其他专业的施工影响较小，且能够多作业面平行施工，有利于项目总工期控制。

连廊结构的拼装均在地面进行，提高了作业的安全性，有利于现场的安全控制。

连廊结构在地面上拼装，所需的措施量小，降低了对施工机械的要求，作业高度低、效率高，有利于施工进度及机械成本的控制。

采用整体液压同步提升，作业时间短、效率高、安全性好、安装精度高［2］。

液压提升设备体积、重量较小，机动能力强，倒运、安装和拆除方便。

采用柔性索具承重，只要有合理的承重吊点，提升高度与提升幅度不受限制。

液压同步提升速度快，最高可达6 m/h。

提升器锚具具有逆向运动自锁性，使提升过程十分安全，并且构件可在提升过程中的任意位置长期可靠锁定。

提升上吊点等临时结构利用已有的结构设置，加之液压同步提升动荷载极小的优点，可以使临时设施用量降至最小。

［1］ 同济大学，上海建工（集团）总公司.DG/TJ 08—2056—2009重型结构（设备）整体提升技术规程［S］.上海：上海市建筑建材业市场管理总站，2009.

［2］ 成海荣.大跨度钢结构门廊桁架整体液压提升技术［J］.建筑施工，2015（5）∶544-545.

Construction Technology of Hydaulic Degral Lifting of the Steel Gallery in Dongyang Headquarters’ Center

LIU Lihang

TU758.1

B

1008-3707（2016）08-0031-06

2015-10-28；

2016-06-17

刘丽航（1978—），男，浙江东阳人，高级工程师，从事技术管理工作。