雙機(jī)位機(jī)庫(kù)超大型網(wǎng)架整體提升技術(shù)

中國(guó)東方航空公司雙機(jī)位機(jī)庫(kù)位于上海虹橋國(guó)際機(jī)場(chǎng)東北側(cè),其橫向跨度l50m,縱向深度90m,面積14728m2,相當(dāng)于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng),可同時(shí)進(jìn)行2架大型客機(jī)的維修、保養(yǎng)。機(jī)庫(kù)共設(shè)32根鋼筋混凝土立柱,呈凹字形分布。A軸處立柱為截面4m×2m、壁厚0.4m、高22.5m的矩形柱,其它為高25.9m的四肢組合柱。兩種組合柱的四肢間由高70cm、寬25cm的混凝土梁連接,連梁間中心距一般為3m。由于大門處150m的跨度間不設(shè)柱子,因而A、B軸處4根柱子承受的荷載達(dá)網(wǎng)架總重量的三分之二。

該機(jī)庫(kù)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架由21萬(wàn)套M22、M24扭剪型和M30大六角頭的高強(qiáng)度螺栓將1000多種型號(hào)的桿件連接而成。提升網(wǎng)架重量3200t

第1章

提升方案的確定及提升系統(tǒng)組成目前國(guó)內(nèi)一般采用的屋蓋網(wǎng)架安裝方法是:高空散裝、分條分塊安裝、高空滑移、整體吊裝等。根據(jù)該工程狀況和網(wǎng)架的特點(diǎn),決定采用“鋼絞線懸掛承重、計(jì)算機(jī)同步控制、液壓千斤頂集群整體提升，工藝進(jìn)行網(wǎng)架整體連續(xù)提升。其方法是將液壓千斤頂設(shè)置在永久結(jié)構(gòu)上,懸掛鋼絞線的上端與液壓千斤頂固定,下端與提升物用錨具連在一起,液壓千斤頂夾著鋼絞線往上提,似井內(nèi)提水將提升物提到安裝高度。其施工流程如圖6-5-1所示。

液壓承重系統(tǒng)由工作柱、工作臺(tái)、承重梁斗千斤頂、液壓泵站、控制閥組、鋼絞線、專用吊具、提升錨、保險(xiǎn)錨、導(dǎo)向錨、導(dǎo)向架等組成。

控制系統(tǒng)由主控制室、吊點(diǎn)控制柜、泵站控制箱、行程傳感器、高度傳感器和通訊裝置等組成。

第2章

提升前的準(zhǔn)備工作

第1節(jié)

網(wǎng)架地面整體拼裝

先對(duì)矢高18m的A、B主桁架進(jìn)行單元拼裝,再進(jìn)行縱向矢高12m的副桁架及矢高6m和橫向桁架單元拼裝,最后進(jìn)行全面的整體組裝。拼裝時(shí)要做好構(gòu)件預(yù)檢、摩擦面的處理工作并進(jìn)行長(zhǎng)度、寬度、對(duì)角線、水平度和起拱度的復(fù)測(cè)檢驗(yàn)。拼裝設(shè)備采用50~150t的履帶式起重機(jī)。

第2節(jié)

提升點(diǎn)選定和液壓千斤頂設(shè)置

根據(jù)提升網(wǎng)架的形式,承重柱上共可設(shè)置30個(gè)提升點(diǎn),經(jīng)計(jì)算分析決定設(shè)置26個(gè)。

對(duì)26個(gè)吊點(diǎn)受力情況進(jìn)行計(jì)算分析,取各提升點(diǎn)中受力最大值作為提升時(shí)的荷載值,再考慮一定的安全系數(shù),將84臺(tái)各種規(guī)格的千斤頂組合成26套液壓提升器,分別配置在26個(gè)提升點(diǎn)上。液壓千斤頂選用穿心式,其提升能力為200t級(jí)和50t級(jí)兩種,分別穿19根和6根直徑為15.24mm、破斷拉力260kN的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線。

第3節(jié)

主要技術(shù)措施礦

為加強(qiáng)提升階段柱子的穩(wěn)定性,將混凝土四肢組合柱的四周連梁改為“三面封閉、一面開(kāi)口”,的形式,并在網(wǎng)架整體提升前將柱間的豎向構(gòu)件安裝完畢,使群柱聯(lián)成一個(gè)整體。

根據(jù)各柱子的承重荷載情況與柱截面的不同進(jìn)行埋件設(shè)計(jì)。在提升點(diǎn)的承重柱柱頂上設(shè)置4種形式埋件,供網(wǎng)架提升階段提升工作柱安裝時(shí)作固定焊接用。

為使組合柱的四股均勻受力,確保提升階段柱子的穩(wěn)定,選用擱置中心提升形式,即網(wǎng)架提升點(diǎn)受力中心與網(wǎng)架使用階段擱置中心重合。

將網(wǎng)架提升點(diǎn)設(shè)在下弦節(jié)點(diǎn)處,提升階段網(wǎng)架端部切為斜角狀態(tài),部分桿件后裝,使提升工作柱終度限制在6m以下,這樣既可減少施工用鋼,又增加了提升階段的安全度。

為保證鋼絞線出千斤頂面時(shí)有1.5m左右的垂直狀態(tài),在工作臺(tái)或承重梁面上設(shè)2.5m高導(dǎo)向架。

為保證液壓千斤頂上拔鋼絞線順利,在導(dǎo)向架上增設(shè)導(dǎo)向錨。

為保證A、B軸與J7、J10重要提升點(diǎn)處的安全,在承重梁上增設(shè)安全錨。

為防止提升時(shí)風(fēng)荷載引起網(wǎng)架的水平位移和對(duì)網(wǎng)架提升到位時(shí)的定位控制,在A軸柱和J4、J13柱處設(shè)置抗風(fēng)滑道。

第4節(jié)

提升工作

4.1

空載調(diào)試

液壓系統(tǒng)調(diào)試:調(diào)定高壓泵站主泵和小泵的壓力,并調(diào)節(jié)油缸活塞桿行程位置,安裝泵站控制箱,接通單吊點(diǎn)、三吊點(diǎn)、五吊點(diǎn)的油缸,進(jìn)行伸缸、縮缸、開(kāi)錨、閉錨等動(dòng)作。

控制系統(tǒng)調(diào)試:在完成靜態(tài)運(yùn)行和調(diào)整高差檢測(cè)機(jī)構(gòu)后,啟動(dòng)控制系統(tǒng)與執(zhí)行系統(tǒng)。對(duì)26個(gè)吊點(diǎn)作單步、單周和控制試驗(yàn),并作電網(wǎng)干擾、通訊干擾和停電試驗(yàn)。

4.2

帶載調(diào)試

將各吊點(diǎn)與網(wǎng)架連接,預(yù)緊每根鋼絞線,網(wǎng)架作短行程整體提升,調(diào)試液壓系統(tǒng)壓力、流量、速度、時(shí)間、高差等各種控制參數(shù)。

4.3

正式提升

1.啟動(dòng)提升系統(tǒng),開(kāi)始整體提升。提升時(shí)以B1提升點(diǎn)為網(wǎng)架整體提升水平控制基準(zhǔn)點(diǎn),在計(jì)算機(jī)控制下將各提升點(diǎn)與B1基準(zhǔn)點(diǎn)間的高差值控制,在5mm內(nèi)。

2.為確保提升點(diǎn)間的高精度升差控制,增設(shè)輔助監(jiān)測(cè)方法。即在每臺(tái)高度傳感器傳動(dòng)裝置的注塑傳動(dòng)鋼絲繩上設(shè)置計(jì)量刻度,直觀地觀察各提升點(diǎn)的高度值。

3.提升中對(duì)主要承重柱使用經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直位移觀察。

4.網(wǎng)架提升到超過(guò)擱置標(biāo)高約30cm處停止提升,安裝相應(yīng)的擱置鋼肩梁和球鉸支座。調(diào)整各安置點(diǎn)的水平及標(biāo)高后,將網(wǎng)架整體下降到球鉸支座上,然后按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行焊接固定后拆除提升設(shè)備。

網(wǎng)架整體連續(xù)提升歷時(shí)4d共82h,提升行程23m,最后成功地安裝在柱頂上。

第5節(jié)

提升難點(diǎn)與對(duì)策

l.由于網(wǎng)架的面積極大,提升時(shí)共設(shè)26個(gè)吊點(diǎn)。而網(wǎng)架的本身結(jié)構(gòu)狀況,使整體網(wǎng)架為非雙向?qū)ΨQ,其重量也不均勻。這樣造成多吊點(diǎn)的荷載差別甚大,最重的達(dá)600kN,最輕的不到30kN,荷載差異比例達(dá)2021,給網(wǎng)架整體提升中的同步控制帶來(lái)了困難。為此自行開(kāi)發(fā)研制了計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng),在提升中將各吊點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)間升差控制在5mm內(nèi),主要承載柱變形小于2mm,順利地實(shí)現(xiàn)了高精度控制和高質(zhì)量施工,并創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)網(wǎng)架整體提升中跨度最大、面積最大、吊點(diǎn)多且荷載差異最懸殊、提升點(diǎn)間的高差最小的4個(gè)新記錄。

2.提升中為保證承重柱的安全穩(wěn)定,應(yīng)在承重柱的開(kāi)口處加裝型鋼連梁。該連梁在提升過(guò)程中要根據(jù)網(wǎng)架的提升高度由施工人員對(duì)其進(jìn)行上拆下裝。但經(jīng)驗(yàn)算分析后,對(duì)承重柱僅采取適當(dāng)?shù)木植考訌?qiáng)措施,便取消了提升中安裝臨時(shí)連梁的工序,保證了連續(xù)提升,減少了勞動(dòng)強(qiáng)度,避免了提升時(shí)拆裝連梁作業(yè)的安全問(wèn)題。

3.安裝提升承重系統(tǒng)的常規(guī)作法是將液壓千斤頂安置在提升點(diǎn)處,然后再在高空將鋼絞線逐一穿人千斤頂內(nèi),這樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力且工效很低。我們對(duì)提升承重系統(tǒng)中的84只千斤頂和712根鋼絞線均采取了地面組裝,再用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行高空一次就位的安裝方法,提高了承重系統(tǒng)的安裝質(zhì)量、速度和安全度。

4.實(shí)踐證明,提升時(shí)不設(shè)輔助柱,利用永久柱作為網(wǎng)架提升承重柱的作法,使網(wǎng)架在提升階段與使用階段的受力基本一致,避免了設(shè)置輔助柱和因設(shè)置輔助柱而進(jìn)行地基加固所需的材料、人工等費(fèi)用的支出以及工期的占用,其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。