第50卷增刊建筑结构Vol.50 S2
某异形曲面大跨度钢结构连廊液压整体
提升施工技术研究*
杨贺龙1，刘文超2，张克胜2，郭振志1
（1 中交四公局第一建筑分公司，南京210000；
2 中交第四公路工程局有限公司北京100022）
［摘要］针对中国牙谷科创园区项目复杂曲面大跨度钢结构连廊施工技术难题，研究并采用了复杂异形曲面钢结构连廊动态液压整体提升关键技术，涉及复杂大跨度钢结构拼装、液压提升吊点布设、全过程动态提升以及就位卸载控制等内容，提出了配套的复杂曲面大跨度钢结构连廊安装、卸载精度控制方法及技术措施，保证了整体结构全过程提升的安全可靠，工程实施效果良好。
［关键词］异形；大跨度；钢结构；整体提升；施工技术
中图分类号：TU398.7 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2020)S2-0861-04
Rearch on hydraulic integral lifting construction technology of a special shaped
long-span steel structure corridor
YANG Helong1, LIU Wenchao2, ZHANG Kesheng2, GUO Zhenzhi1
(1 The First Construction Engineering Company of CCCC Fourth Highway Engineering Co., Ltd., Nanjing 210000;
2 China Communications Construction Fourth Highway Engineering Co., Ltd., Beijing 100022, China)
Abstract:In respon to the technical difficulties in the construction of the complex curved large-span steel structure corridor of the Yagu Science and Technology Park project in China, the key technology of dynamic hydraulic integral lifting of the complex and special-shaped curved steel structure corridor was rearched and adopted.It involved the asmbly of complex large-span steel structure, the layout of lifting points of hydraulic lifting, the dynamic lifting of the whole process and the control of positioning and unloading. The supporting construction control methods and technical measures are propod, which ensure the safety and reliability of the overall structure in the whole process of lifting, and the project implementation effect is good.
Keywords: special shaped; long-span; steel structure; integral lifting; construction technology
0 引言
伴随着建筑技术的不断进步和社会需求的不断提高，1989年出现了一种新型高层建筑结构形式-连体高层结构（连廊结构），其中当时最具代表性的是巴黎拉德芳斯大拱门建筑。连廊高层建筑在国内外越来越普及，我国的新建连廊高层/公共建筑也越来越多，已经从一线城市向往二、三、四线城市分布。现代连廊高层建筑正朝着更高、跨度更大、更复杂的方向发展，这对设计、施工都提出了新的要求[1-2]。目前，连廊高层建筑施工理论和技术研究主要是采用振动台模拟试验和数值模拟分析结合、有限元分析法[3]、时变单元法及神经网络算法[4]、SAP2000及ANSYS有限元软件等对施工内力、变形或者施工过程某一方面进行了分析和研究[5]，而基于典型工程成套钢连廊整体提升施工关键技术的研究尚不充分。
本文以承建的四川中国牙谷科创园项目大跨度复杂钢结构连廊为研究对象，详细阐述了异形曲面连廊钢结构动态提升的技术方法，重点对大跨度钢结构拼装、液压提升吊点布设、全过程动态提升以及就位卸载控制等内容进行了分析，并给出了复杂异形曲面钢结构连廊的施工精度控制方法和措施，可为相关类型工程提供参考。
1 工程概况
天上下鱼
本项目位于四川省资阳市，钢连廊位于中国牙谷科创园区多功能馆，多功能馆结构类型为框架/框剪/钢结构，地下2层，地上6~8层，建筑高度48m，建筑主要功能为办公。钢连廊位于B区，
钢结构连廊平面上位于结构的④-②轴~
④-⑧轴交④-轴~④-轴之间，连廊平面尺寸为
* 国家重点研发计划(2018YFD1100903)，住建部科学技术计划项目(2019-K-100)，中国博士后科学基金项目(71001015201705)。
作者简介：杨贺龙，学士，工程师，Email: ****************；通信作者：刘文超，博士，高级工程师，Email: liuwenchaoann@ 。
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33.6m 17m，立面上位于结构6层至屋面层，标高为23.950m~32.950m，由三榀桁架组成，桁架自身高度9.0m，跨度33.6m，总重410t。
根据结构特点，同时结合现场实际情况，钢连廊须在其投影面正下方标高–0.050m的1层楼面上拼装为整体提升单元，再进行整体提升。但因场地和施工工期限制，现场施工存在以下特点和难点。1）钢连廊施工时，周边混凝土结构已施工完成，施工场地狭小，材料转运和拼装平台选择、拼装设备选择和布置、拼装对楼面结构安全为本工程的难点；2）钢连廊桁架提升工况多，工况分析和提升系统设计难度大；3）现场监测监控实施难度大。
2 液压提升关键技术
2.1 整体拼装技术
钢结构整体拼装工艺主要包括拼装平台的布设、制作和安装，起重设备的布置，钢连廊安装分段、楼面拼装和验收等。
楼面拼装对楼面承载能力有极大的要求，为满足要求，本次拼装胎架设置在柱顶，如图1（a）所示。将钢连廊的荷载通过混凝土柱、梁一步步进行分散传递，大大提高了施工的安全性。钢胎架选用H300×300×10×15的短柱，材质Q345B，高度500mm，底部设置16×400×400mm的钢板通过膨胀螺栓固定，共计12组，见图1。
(a) 胎架布置位置（黑点）
(b) 胎架构造示意
图1 胎架布置及构造图
楼面拼装起重设备的布置主要考虑起重机械站位、材料临时堆放场地、钢结构吊装汽车吊站位处的结构安全性。因B区钢连廊周围的两台塔吊无法完全覆盖钢结构吊装，在钢连廊位置最大量不超过2t。为满足吊装需要，在车库顶板和1层楼面上设置一台25t汽车吊，楼面上汽车吊吊装站位区域铺设钢板和型钢，同时在施工前对吊装整个过程进行结构受力安全验算，复核满足要求方可施工。
钢连廊安装分段应用Tekla信息建模软件，建立三维模型进行安装分段深化设计，经设计确认后，连廊两侧主体混凝土结构上首先施工两端分段作为预装段，与钢柱一起直接安装到位；中间分段在钢连廊投影正下方拼装成整体，同时加设临时加固杆件；分段接口处节间的部分斜腹杆影响主桁架的提升就位，同样需要根据深化设计分段情况预留，待上下弦杆对接完成后再安装，见图2。
关于青春的格言图2 钢连廊拼装分段图
钢连廊楼面拼装按照从水浒传免费阅读
轴到轴，从6层至8层的顺序依次拼装到位，拼装前必须对现场进行细致的测量，同时构件出厂前应进行预拼装，现场拼装时应起拱以确保整体拼装精度。
2.2 吊点布设技术
吊点布设根据钢连廊结构的布置，同时考虑液压提升器的性能，最终确定对称布置6个提升平台（图3），每个平台布置一台XY-TS-135型液压提升器，提升器额定提升力135t，所有提升钢绞线安全系数大于2，提升安全可靠性满足要求，提升设备配置情况见表1。
2.3 动态提升技术
动态提升技术主要包括试提升、正式提升和实时动态监测技术。
液压提升系统在施工前需进行调试，调试无误后方可开始试提升。根据钢连廊提升系统，确
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图3 钢连廊吊点布置图
提升设备配置表1
猴子摘水果
定提升器的伸缸和缩缸压力。试提升通过分阶段逐步上调液压提升器伸缸压力到20%，40%，60%，70%，80%，90%，95%，100%。直至脱离拼装胎架200mm停止提升。试提升后，应立即做全面检查（包括提升平台，提升设备，提升控制系统，提升平台周边结构，钢连廊变形和焊缝等）。
正式提升通过SAP2000软件计算出的整体提升各吊点反力，根据反力换算成提升器的伸缸压力。同时为保证结构整体安全，计算分析应力比最大值为0.495，保证了施工过程的安全，如图4所示。提升过
程采用分级加载提升，整体提升速度控制在5～7m/h。提升结构顶面整体提升至距离预装段底标高约500mm时，暂停提升；通过计算机控制系统微调各吊点位置，调整后减速提升直至结构精确到达设计位置。液压提升系统通过计算机控制锁死设备，并进行就位后的临时固定。
提升过程监测，根据SAP2000软件对各种不利工况进行分析得出的结论，在钢连廊提升吊点位置、结构变形和应力最大处设置应力和应变传感器，同时在结构两侧对称位置6个吊点处设置静力水准仪，结合4G无线传输，实现远程实时监控（见图5），根据计算结论设置监测预警值，本工程提升同步性控制预警值为20mm。同时应随时检查液压提升系统压力变化情况、提升系统稳定性，变形和位移超过变形值应立即停止提升，查找分析原因，制定措施。
卢涛
(a) SAP2000有限元模型建立
(b) 钢结构连廊内力比分析
图4 复杂钢结构连廊有限分析
图5 实时监测系统
2.4 就位卸载技术
6个吊点分级同步卸载，使钢连廊自重转移至两侧主楼结构上，使其达到设计状态。分级卸载分别为20%，40%，60%，80%，每级卸载后观察无异常后，最终卸载100%，钢绞线不在受力，实现最终受力状态转换达到设计状态。
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卸载后，对钢连廊支座反力进行检测，并与初始设计值比较，基本吻合则完成卸载，结构受力达到设计工况。
3 精度控制方法及措施
提升安装过程中精度控制尤为重要，主要控制方法有预拼装和预起拱，计算机整体提升控制系统，配套应力和位移监测系统等。
预拼装主要是在钢构件出厂前，按照图纸进行提前拼装，根据钢连廊拼装验算，拼装过程最大变形值为1.6mm。在预拼装时，构件之间连接采用螺栓连接，先做下弦起拱，再做上弦起拱，预拼装后检查合格，应对构件进行标识和编号。
计算机整体提升控制系统，将液压提升器、液压泵源系统、计算机同步系统及传感器检测系统整合，记录6个吊点行程传感器数据，采用压力传感器监测并控制液压提升器的伸缩缸压力，最终通过独立
的控制软件，电脑远程控制油压以确保达到方案设计的提升工况。同时，在电脑端可以远程记录6个吊点行程数据，通过设置不同步行程差预警值为20mm（根据提升不同步工况计算得出）。当出现预警时，提升立即停止，立即对各吊点进行提升通过监测，通过单个吊点控制整体提升符合同步性要求，方可继续提升。
整体提升配套应力和位移监测系统，主要包括应力传感器、静力水准仪、监测预警系统。首先根据整体提升各工况分析和验算，得出提升过程中应力较大处和各构件变形最大处，执行监测方案，根据监测方案在6个吊点以及变形最大位置布置静力水准仪，在应力最大处布置应力传感器，通过4G无线传输和实时监测软件，实现数据的收集和处理，最终反馈出整体提升同步性和应力应变监测数据，通过设置预警值控制提升同步性以及监测应力和应变变化情况，以实现对整个过程的实时监控。
重点工作计划表
4 结论
虽然液压整体提升技术在施工中应用较多，但基于复杂异形钢结构连廊的系统化、精细化施工技术研究并不充分。本文结合中国牙谷科创园区项目多功能馆钢结构连廊整体提升施工，结合有限元分析计算、BIM施工模拟、动态提升监测监控系统、预拼装和预起拱等成套技术应用，克服了场地狭小、工期紧、监测难度大等难题，顺利实现了准确提升就位，为整个项目施工质量和安全提供了有利保障，同时也为后续类似项目提供案例参考。
参考文献
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昆虫记的作者是谁
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