1 工程概况
　　
　　地属于珠海市金湾区东路的珠海航展中心新建主展馆 工 程 总 建 筑 面 积 75 249. 47m2（ 其 中 地 上74 295. 15m2,地下 954.32m2） .为展厅式建筑，地上 1层，局部夹层，局部地下 1 层，主要为设备用房。主展厅平面尺寸为 550m × 120m,屋脊高度 25m,网架下弦净高 15m,网架下弦中心线高度 16m.夹层屋面高度为12.50m.
　　
　　屋盖采用钢网架结构，平面呈矩形，节点形式采用螺栓 球 与 焊 接 并 用 的 节 点。网 架 平 面 投 影 尺 寸548. 2m × 107. 1m,2 道伸缩缝将整体网架分为 3 个区域，以此命名为左中右 3 个区域。其中左、右区域长度184m,中间区段为 180m.网架采用变高度网架，最薄处 4.5m,最厚处 7m.总提升质量约为 5 400t（ 包括网架、檩条、天窗支架、檩托、马道等） .珠海网架概貌，如图 1 所示。
　　
　　由于提升吊点设置于立柱附近，立柱自身截面较大，有一定的承载能力和抗弯刚度，故考虑利用立柱设置临时设施进行屋面结构的整体提升吊装。
　　
　　2 工程重难点及提升总体施工思路
　　
　　2. 1 工程重难点分析
　　
　　1） 结构自重大、跨度大、面积大网架提升自重为5 400t,跨度548m,轴线投影面积达 58 712. 22m2,且节点为螺栓球。
　　
　　2） 施工安全、质量、成本、工期采用液压提升施工技术具有确保施工安全和质量、最大限度地缩短施工工期、减小安装成本等优点。
　　
　　网架结构主体均在地面安装实现，如网架、檩条、天窗支架、檩托、马道、通风管道、灯具、油漆等均在地面完成，最大限度地减少高空作业。
　　
　　3） 提升同步要求高
　　
　　单个提升吊点反力大（ 最大为 3 800kN） ,支座处杆件大且多； 又因人工拼装，受一定人为因素的影响，存在相对误差。高空对口对地面拼装、整体同步提升等要求较高。
　　
　　4） 提升就位后补杆件多，支架放样难度大
　　
　　网架整体提升就位后，需后补的杆件数量较多且大。如何有效地避开干涉杆件，从而减少后补杆件的量，这对于提升支架的设计要求较高。在设计过程中，进行网架放样的难度大，能否在卸载之后达到网架设计状态，这将成为整场临时提升措施设计的重中之重。
　　
　　为确保提升就位卸载完成后，网架为设计状态（ 提升就位后支座处所有后补杆件能一次性补装就位及卸载后无后补杆件） ; 对所有提升支架进行实体放样，以满足此要求。
　　
　　2. 2 提升总体思路
　　
　　1） 提升区域划分
　　
　　由于采用分块分区提升的方式，对需提升的区域进行命名划分，提升范围主要为主展馆屋盖钢网架除与支座相连的杆件外的全部钢网架结构，包括檩条、马道、天窗结构等，根据结构伸缩缝位置将网架划分为 3个提升区域。其中，左区与右区为结构完全相同。如图 2 及表 1 所示。
　　
　　2） 网架提升流程
　　
　　根据该工程网架特点，具体提升流程以提升网架左区域为例： ①首先将屋盖网架结构提升单元在其安装位置正下方的地面上拼装成整体提升单元； 利用混凝土柱柱顶设置提升支架（ 上吊点） ,共设置 14 组柱顶提升支架。②安装液压同步提升系统设备，包括液压泵源系统、提升器、传感器等。③在提升单元与上吊点对应的位置安装提升下吊点临时球； 在此之间安装专用底锚和专用钢绞线； 然后，调试液压同步提升系统； 张拉钢绞线，使得所有钢绞线均匀受力； 最后，检查网架结构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。④确认无误后，按照设计荷载的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； 提升单元提升约 250mm 后，暂停提升； 微调提升单元的各个吊点的标高，使其处于水平，并静置 12h.⑤再次检查网架结构提升单元以及液压同步提升临时措施有无异常； 无异常情况后，开始正式提升。⑥利用液压同步提升系统将网架结构提升单元提升至距离安装标高约250mm暂停提升； 测量提升单元各点实际尺寸，与设计值核对并处理后，降低提升速度，继续提升网架结构接近设计位置，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，满足对接要求； 网架结构提升单元到位后，嵌补后装杆件，形成整体； 网架结构对接工作完毕后，液压提升系统单点卸载，使网架结构自重转移至混凝土柱上，达到设计状态； 待焊缝经探伤检查合格后，液压同步提升系统设备进行卸载作业，至钢绞线完全松弛，使屋面结构整体落位至支承立柱上。⑦液压同步提升系统设备及其他提升用临时设施全部拆除，完成一个提升区域网架提升安装工作。
　　
　　一个区域网架提升完成后，转入下一区，提升安装顺利为： 先左区、然后中区、最后右区。
　　
　　3 主要施工技术概述
　　
　　3. 1 施工工艺说明
　　
　　1） 网架提升吊点设置
　　
　　采用通用结构分析软件 SAP2000 进行计算，并用Solidworks 建模、Workbench 进行节点分析，确定 3 片提升区域吊点的具体位置。其中，左、右区各设置 15 个提升吊点，中区为 14 个提升吊点。
　　
　　以提升左区为例，提升吊点平面布置如图 3 所示。
　　
　　2） 提升临时措施
　　
　　原结构为混凝土柱的形式，对于上吊点部分，共设置 5 种类型的提升支架，以提升支架 1 与提升支架 4为例。
　　
　　提升 支 架 1 适 用 于 CKZ5 边 柱 （ 柱 尺 寸 为1 200mm × 1 400mm,柱顶过渡为 1 800mm × 2 000mm）位置的提升吊点，由前后立柱和提升支架梁组成，通过柱顶的预埋板焊接固定，临时措施材料材质均为Q345B,如图 4 所示。
　　
　　提升支架 4 适用于 CKZ7 中柱伸缩缝位置（ 柱尺寸为 1 400mm × 1 400mm,柱顶过渡为 1 400mm ×2 000mm） 位置的提升吊点，由立柱和提升支架梁组成，通过柱顶的预埋板焊接固定。临时措施材料材质均为 Q345B,如图 5 所示。
　　
　　3） 提升下吊点
　　
　　网架提升下吊点设置提升临时球节点，用于安装底锚及其他临时加固杆件。由于临时球下部需留有安装专用吊具距离，临时吊点球的安装，按提升到位后球中心标高为 17m 处安装（ 高出支座球中心 1m） ,吊点形式示意。如图 6 所示。
　　
　　除此之外，需在每个吊点处增加 3 根临时加固杆件衔接临时球，该工程中网架球节点大部分为螺栓球，局部为焊接球，在深化设计时将衔接临时杆件的球统一换成焊接球，以满足需要； 并将加固杆与焊接球、网架杆件相贯处进行深化，以方便现场安装，吊点球验算分析如图 7 所示（ 左侧为 200t 提升器下吊点，右侧为350t 提升器下吊点） .
　　
　　由于部分支座位置处未设置提升吊点，这些位置产生明显下挠现象，提升到位后需要在这些位置采取有效措施进行拉高，拉高至设计位置。其中，对网架进行边界条件的选取，固定 z 向作为提升吊点，xy 向用来模拟提升约束，经受力分析，得到竖向位移云图和应力比 >0. 6 杆件分布云图，如图 8,9 所示。
　　
　　4） 提升就位
　　
　　采用累计提升，局部拼装和提升工艺相结合的方式，从而形成整体屋盖结构，为了提高就位精准度，需对每一阶段提升进行测量分析，进而对应性的实施微调整。就左区而言，施工现场采取实时记录提升标高如表 2 所示。
　　
　　3. 2 设备整体提升技术
　　
　　3. 2. 1 液压系统配置
　　
　　液压泵源系统为液压提升器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。
　　
　　在不同的工程使用中，由于吊点的布置和液压提升器的配置都不尽相同，为提高液压提升设备的通用性和可靠性，泵源液压系统的设计采用模块化结构。
　　
　　根据提升重物吊点的布置以及液压提升器数量和液压泵源流量，可进行多个模块的组合，每套模块以 1 套液压泵源系统为核心，可独立控制 1 组液压提升器，同时可用比例阀块箱进行多吊点扩展，以满足各种类型提升工程的实际需要。
　　
　　依据提升吊点及液压提升器设置的数量，该工程共配置 6 台 TJV-60 型液压泵源系统。单台需要 65kW电容量（ 最大功率） ,并且需配设截面≥25mm2的单根5 芯电缆线，液压提升系统最大需用电量为 360kW.
　　
　　3. 2. 2 提升设备的选用
　　
　　屋面网架单元整体提升过程中，采用 TJJ-2000 和TJJ-3500 型液压提升器作为主要提升承重设备，额定提升能力分别为 200t 和 350t.其中，每台 TJJ-2000 型液压提升器标准为配置 18 根钢绞线，该工程 TJJ-2000型液压提升器提升最大值为 84. 3t.提升器安全系数为： 200/84. 3 =2. 37.满足《重型结构（ 设备） 整体提升技术规程》要求。钢绞线作为柔性承重索具，采用高强度低松弛预应力钢绞线，抗拉强度为1 860MPa,单根直径为 15.20mm,破断拉力≥26t.
　　
　　每台 TJJ-3500 型液压提升器标准为配置 24 根钢绞线，该工程 TJJ-3500 型液压提升器提升最大值为200. 9t.提升器安全系数为： 350 /200. 9 = 1. 74.满足《重型结构（ 设备） 整体提升技术规程》要求。钢绞线作为柔性承重索具，采用高强度低松弛预应力钢绞线，抗拉强度为 1 860MPa,单根直径为 18mm,破断拉力≥36t.
　　
　　该工程的屋面网架提升，提升吊点最大反力标准值与对应提升器钢绞线的最小安全系数均 >2,满足相关规范及使用要求。提升地锚及吊具采用配合设计和试验规格。
　　
　　通过提升设备扩展组合，使提升质量、跨度、面积不受限制； 采用柔性索具承重，设置合理的吊点，提升高度将不受限制； 液压提升器锚具具有逆向运动自锁性，使提升过程十分安全，并且构件可以在提升过程中任意位置长期可靠锁定； 液压提升器通过液压回路驱动，动作过程中加速度极小，对被提升构件及提升框架结构几乎无附加动荷载； 液压提升设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适宜于在狭小空间进行大吨位构件的牵引安装。
　　
　　3. 2. 3 提升控制
　　
　　控制系统根据一定的控制策略和算法实现对屋面网架提升单元整体提升（ 下降） 的姿态控制和荷载控制。在提升（ 下降） 过程中，应尽量保证各个提升吊点的液压提升设备配置系数基本一致和提升（ 下降） 结构的空中稳定，以便提升单元结构能正确就位，也即要求各个吊点在上升或下降过程中能够保持一定的同步性（ ±20mm） ,从而保证结构安全吊装。
　　
　　针对该网架提升的特点，制定了具体的控制策略：
　　
　　将集群的液压提升器中的任意提升速度和行程位移值设定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准。在计算机的控制下，其余液压提升器分别以各自的位移量来跟踪对比，根据两点间位移量之差进行动态调整，保证各吊点在提升过程中始终保持同步。每台液压提升器处各设置一套行程传感器，用以测量提升过程中各台液压提升器的提升位移同步性。主控计算机根据各个传感器的位移检测信号及其差值，构成“传感器-计算机-泵源控制阀-提升器控制阀-液压提升器-网架单元”的闭环系统，控制整个提升过程的同步性。
　　
　　3. 3 提升卸载施工技术
　　
　　与提升工况相同，卸载时也为同步分级卸载，依次为 20%,40%,60%,80%,在确认各部分无异常的情况下，才可继续卸载至 100%,即提升器钢绞线不再受力，结构荷载完全转移至基础，结构受力形式转化为设计工况。
　　
　　4 施工技术总结
　　
　　1） 液压同步
　　
　　液压提升过程安全性得以保证，在提升过程中，构件可以在任意位置锁定，单独的提升器亦可单独调整，调整精度高，有效地提高了结构安装精度的可控性。
　　
　　液压提升器通过液压回路驱动，动作过程中加速度极小，对被提升设备及提升框架结构几乎无附加动荷载（ 振动和冲击） ; 从而省去大型起重机的作业，可大大节省机械设备、人力资源； 能够充分利用现场施工作业面，对工程总体工期控制有利。
　　
　　2） 后补杆件安装
　　
　　具体问题具体分析，通过对提升支架的深化设计和定向定性分析，以及在相关辅助软件中对几类提升支架的模拟放样观察，确定这几类提升支架的具体形式，在本次提升项目中，该类支架的成效显而易见，在卸载之前就已达到设计状态，提升到位后做到“无一根后补杆件”,减少机械和操作人员的投入，有效地降低工程成本，大大地缩短施工周期。
　　
　　5 结语
　　
　　本次提升施工前，结合原结构的设计和施工特点，并依据现场具体状况，制订切实可行的安装体系和网架提升方案； 由于是规模较大的螺栓球网架，安全把控尤为重要，在提升过程中，技术人员对每个环节都进行仔细检查和把控，保证提升的每道程序得到严格控制，降低了施工成本，提高了施工效率。现如今，规模性网架液压提升技术已相对成熟，本次提升为同类工程提供了借鉴，对往后的螺栓球网架提升也有着重要的推广意义。
　　
　　参考文献：
　　
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