滑移法施工某游泳馆屋面管桁架技术研究论文_高磊

中冶天工集团天津有限公司 天津 300000

摘要:本工程场馆由全民健身馆及游泳馆南北布置,合建为一个方馆,边长168m,方馆内全民健身馆及游泳馆屋盖结构均采用空间管桁架结构体系,受场地条件限制,故屋面管桁架采用滑移法施工。

关键词:场馆;屋面管桁架;滑移;技术

1工程简介

全民健身馆及游泳馆南北布置,合建为一个方馆,边长168m,地上四层,建筑高度23.69m。总建筑面积28223㎡;全民健身馆东西侧各布置两个轮廓相同的场馆,总建筑面积32229㎡。全民健身馆和游泳馆规模为中型,游泳比赛馆建筑等级为甲级,总座位数1588座。方馆内全民健身馆及游泳馆屋盖结构均采用空间管桁架结构体系,钢管材质为Q345B,采用相贯的焊接节点。屋盖下部支撑采用成品抗震型球型支座,材质为GS-20Mn5V(调质)。全民健身馆两个屋盖结构完全相同,采用倒三角空间管桁架结构体系,跨度33m,结构顶标高23.135m。共7榀纵向桁架,通过侧边两道横向桁架及中间水平撑杆连成空间受力体系。

2滑移技术措施

2.1滑移单元的划分及轨道滑靴设计

全民健身馆及游泳馆屋盖桁架采用液压同步滑移施工,采用单榀桁架滑移施工,每个滑移单元重约7t,每个滑移单元布置2台5t油缸。滑移共铺设两条滑移轨道,在1-T、1-P轴桁架支座中心位置通长铺设,轨道型号采用43KG级的轨道钢,轨道压板每间隔1325mm布置一道(压板采用坡口熔透焊),因此需要在支座埋件中间布置滑移措施埋件,每两个支座埋件中间布置5套滑移措施埋件,共计60套。

2.2顶推点设置

根据桁架分块滑移布置,每个滑移分块配置2台5t油缸,滑移顶推点布置。

2.3滑移同步控制要求

(1)根据实际情况制定现场滑移速度,一般为4~5m/h,最大可达10m/h。

(2)油缸行程为615mm,在单个行程内,通过同步控制系统控制其同步性(位移同步,力同步),精度可达毫米级,根据该工程实际情况,最大误差控制在10mm内。

(3)滑移过程中由于各种因素造成的误差通过现场测量记录,实施观测滑移轨道行程刻度数据,并通过单个油缸调节误差。

2.4液压同步滑移施工系统组成

计算机控制液压同步滑移系统由夹轨器(含顶推油缸)、液压泵站(驱动部件)、传感检测及计算机控制(控制部件)等几个部分组成。

2.5液压同步滑移施工优点

(1)滑移设备体积小、自重轻、承载能力大,特别适宜于在狭小空间及高空进行大吨位构件、设备水平滑移。

(2)抛弃传统反力架,采用夹紧器夹紧轨道,充当自动移位反力架进行推移。

(3)可多点推移,以分散构件、混凝土柱、混凝土梁所受应力。

(4)推移反力由距构件很近的一段轨道直接承受,因此对轨道基础处理要求低。

(5)由于液压油缸与构件刚性连接,易同步控制,就位准确性高。

(6)液压爬行器具有逆向运动自锁性,使滑移过程十分安全,并且构件可以在滑移过程中的任意位置长期可靠锁定。

(7)自动化程度高,操作方便灵活,安全性好,可靠性高,使用面广,通用性强。

3桁架滑移施工设备布置

3.1滑移设备的布置

⑴滑移轨道布置:滑移共铺设两条滑移轨道,在1-T、1-P轴桁架支座中心位置通长铺设。

⑵液压爬行器的布置:每个滑移分块配置2台5t油缸,考虑重复利用,共需使用4台滑移油缸。

⑶液压泵站的布置:根据各滑移点的液压油缸种类和数量,以及要求的滑移速度来布置液压泵站。

3.2计算机控制系统的布置

⑴传感器的布置

①压力传感器:在每个液压油缸中,安装1个压力传感器,压力传感器安装在油缸的大腔侧。

②油缸行程传感器:在每个液压油缸各安装1只行程传感器,用于测量油缸行程和处理油缸压力信号。

③将各种传感器同各自的通讯模块连接。

⑵现场实时网络控制系统的连接

①地面布置1台计算机控制柜,从计算机控制柜引出比例阀通讯线、电磁阀通讯线、油缸信号通讯线、工作电源线。

②通过比例阀通讯线、电磁阀通讯线将所有泵站联网。

③通过油缸信号通讯线将所有油缸信号通讯模块联网。

④通过电源线将所有的模块电源线连接。

完成传感器的安装和现场实时网络控制系统的连接后,计算机控制系统的布置完成

4滑移施工工艺

4.1滑移前的检查

⑴结构检查

桁架拼装精度控制满足规范要求,桁架拼装焊缝探伤全部合格,滑移技措验收合格;轨道平整度、稳定性及表面润滑程度满足滑移施工要求。

⑵油缸检查

油缸安装正确,复位良好。

⑶液压泵站检查

泵站与油缸之间的油管连接必须正确、可靠;油箱液面,应达到规定高度;利用截止阀闭锁,检查泵站功能,出现任何异常现象立即纠正;泵站要有防雨措施;压力表安装正确。

⑷计算机控制系统检查:

各路电源,其接线、容量和安全性都应符合规定;控制装置接线、安装必须正确无误;应保证数据通讯线路正确无误;各传感器系统,保证信号正确传输;记录传感器原始读值备查。

4.2正式滑移

⑴根据设计滑移荷载预先设定好泵源压力值,由此控制爬行器最大输出推力,保证整个滑移设施的安全。

⑵在滑移过程中,测量人员应通过长距离传感器或钢卷尺配合测量各滑移点位移的准确数值。

⑶计算机控制系统通过长距离传感器反馈距离信号,控制两组爬行器误差在10mm内,从而控制整个桁架的同步滑移。

⑷爬行器为液压系统,通过流量控制,爬行器的启动、停止加速度几乎为零,对轨道的冲击力很小。

4.3滑移过程观测

⑴观测同步位移传感器,监测滑移同步情况。

⑵观测滑移过程中桁架中部的最大振幅。

⑶支座与轨道卡位状况。

⑷爬行器夹紧装置与轨道夹紧状况。

⑸累积一次时,推进力变换值是否正常。

⑹滑移时,通过预先在各条轨道两侧所标出的刻度来随时测量复核每个支座滑移的同步性。

5滑移速度及启、制动状态分析

5.1启动状态分析

①根据以往滑移经验,在滑道上涂抹黄油后,静摩擦系数为0.2,滑移过程中滑移摩擦系数为0.15。

②惯性加速度

正常滑移时速度为8m/h,考虑行程往返,油缸实际滑移速度约16m/h,假定滑移启动时,在0.5s内加速到4.4mm/s,则惯性加速度为0.0088m/s2,则起始状态爬行器附加推力最大为:

7×0.0088=0.06吨。

5.2制动状态分析

正常滑移时滑移分块动量为:mv(v=4.4mm/s)

滑移摩擦系数为0.15,滑移摩擦力为0.15mg;

根据冲量规律:mv=0.15mgt;

则制动所需时间为:t=mv/0.15mg=0.03s;

滑移制动时滑行距离:1/2×4.4mm/s×0.03s=0.067mm。

由此可见,桁架滑移制动时滑行距离很短,不会窜行。

6结语

屋面管桁架的顺利安装,表明滑移法施工的具体步骤是正确可行的,也便于施工现场操控实施。在屋架滑移过程中未出现滑移不均,整个过程中屋架的稳定性达到要求,最终确保屋架顺利安装完成。

论文作者:高磊

论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/11

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滑移法施工某游泳馆屋面管桁架技术研究论文_高磊
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