一种大型钢连廊桁架的吊装系统 技术领域
本实用新型涉及桁架吊装施工技术领域，具体涉及一种大型钢连廊桁架的吊装系统。
背景技术
连廊是复杂高层建筑结构体系的一种，它一般指两幢或几幢高层建筑之间由架空连接体相互连接，以满足建筑造型及使用功能的要求。连接体即连廊。其跨度有几米长，也有几十米长。连廊沿建筑物竖向有布置一个的，也有布置几个的。连廊设置一方面出于建筑功能上的要求，它可以方便两主体结构之间的联系。同时连体具有良好的采光效果和广阔的视野而可以用做观光走廊或休闲咖啡厅等；另一方面，由于连廊的设置，可以使建筑外观上更具特色，并能营造出一种更加和谐的建筑氛围。此外，还有消防连廊，起到安全通道的作用，对防火要求很高，必须全部用防火材料制作。
目前，大型钢连廊桁架一般采用地面拼装后整体提升的方法，但在整体进行提升时，由于钢连廊桁架占地面积大、自重大、稳定性差，存在难以进行吊装施工的问题，吊装过程中极易出现平衡性不易控制或安全性不能保证的技术难题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种大型钢连廊桁架的吊装系统，解决现有技术中由于大型钢连廊桁架占地面积大、自重大、稳定性差、难以进行吊装施工的问题，有效解决大型钢连廊桁架吊装过程中极易出现平衡性不易控制好人安全性不能保证的技术难题。
为实现上述技术目的，本实用新型采取如下技术方案：
一种大型钢连廊桁架的吊装系统，用于将钢连廊桁架提升至主体结构的预定高度，所述主体结构包括位于两侧的主体结构一和主体结构二，其特征在于，吊装系统包括提升点、吊点和安装在两者之间的千斤顶提升设备；
所述提升点包括第一提升架、第二提升架和抗扭钢梁：
第一提升架包括水平伸出主体结构一的两根预埋型钢梁一，两根预埋型钢梁一的预埋高度及外挑长度都相等，其端部分别对应设置为第一提升点和第二提升点；所述第一提升点和第二提升点的端部梁体两侧各焊接一个用于固定千斤顶的箱型牛腿；
第二提升架包括水平伸出主体结构二的两根预埋型钢梁一，两根预埋型钢梁二的预埋高度及外挑长度都相等，其端部分别对应设置为第三提升点和第四提升点；所述第三提升点和第四提升点的端部梁体两侧各焊接一个用于固定千斤顶的箱型牛腿；
抗扭钢梁为水平设置梁体，共两条，一条固定在第一提升架的两根预埋型钢梁一之间；另一条固定在第二提升架的两根预埋型钢梁二之间；
所述吊点设在钢连廊桁架上，共有四个：
第一吊点和第二吊点位于钢连廊桁架一侧，分别与第一提升架的两个架体的第一提升点和第二提升点竖向对应；
第三吊点和第四吊点位于钢连廊桁架的另一侧，分别与第二提升架的两个架体的第三提升点和第四提升点竖向对应；
千斤顶提升设备包括千斤顶、钢绞线、液压油泵和液压控制装置：
所述千斤顶共8台，每个提升点设置2台，分别固定在预埋型钢梁一和预埋型钢梁二端部四个提升点两侧的箱型牛腿上；
钢绞线自上往下穿过提升架的梁体，下行穿过钢连廊桁架吊点后用锚具固定；
液压油泵为芯式千斤顶提供动力，用于驱动千斤顶运行；
液压控制装置用于控制千斤顶的运行。
设置时，每个提升点处的两台千斤顶之间彼此并行设置。
优选的，四个吊点的设置位置对应，可以都设在钢连廊桁架的上弦或中弦上，吊点位置设临时加强杆件进行加强。
其中，所述抗扭钢梁为箱型梁，两端分别与两根预埋型钢梁一或两根预埋型钢梁二之间的两个箱型牛腿全熔透焊接。
作为优选的一种技术方案，所述第一提升架或第二提升架还包括支撑在预埋型钢梁一的外端与主体结构一之间的桁架立面斜撑一和连接在主体结构一与桁架立面斜撑一之间的劲性柱牛腿一，桁架立面斜撑一和劲性柱牛腿一为预埋型钢梁一或预埋型钢梁二提供强度支撑。
作为另一种技术方案，所述第一提升架或第二提升架还包括支撑在预埋型钢梁二外端与主体结构二之间的桁架立面斜撑二、连接在主体结构二与桁架立面斜撑二之间的劲性柱牛腿二、连接在预埋型钢梁二与劲性柱牛腿二之间的竖向支撑以及连接在桁架立面斜撑二与主体结构二之间的横向连杆，为预埋型钢梁一或预埋型钢梁二提供强度支撑。
所述第一提升架或第二提升架的高度可以等于一个楼层高度，所述预埋型钢梁一或预埋型钢梁二的标高与上层楼板的标高相同，所述桁架立面斜撑一或桁架立面斜撑二的底端标高与下层楼板的标高相同。
所述第一提升架或第二提升架的高度也可以等于两个楼层高度，所述预埋型钢梁一或预埋型钢梁二的标高与最上层楼板的标高相同，所述桁架立面斜撑一或桁架立面斜撑二的底端标高与最下层楼板的标高相同，所述横向连杆的标高与中间层楼板的标高相同。
优选的，所述千斤顶的底端与箱型牛腿的上端面点焊固定，所述锚具的四周在钢连廊桁架的上弦或中弦的下翼缘上焊接锚具限位板。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、提升架上设抗扭钢梁：提升点包括与主体结构一连接的第一提升架和与主体结构二连接的第二提升架，两提升架内均有两根等高且平行设置的预埋型钢梁，其端部设为提升点，提升点梁体的两侧各焊接一个箱型牛腿，每个箱型牛腿上安装一个千斤顶，内侧的两个箱型牛腿之间焊接一根抗扭钢梁，抗扭钢梁两端分别与箱型牛腿全熔透焊接，抗扭钢梁的设置大大加强了提升架的强度和稳定性；
2、强度高：提升点处，第一提升架和第二提升架的劲性柱牛腿和型钢梁均为高强度预埋结构，保证提升架与主体结构的连接牢固度和强度；吊点周围桁架均通过临时加强杆件进行加强；千斤顶和锚具均采取限位措施，将千斤顶的底端与箱型牛腿的上端面点焊固定，所述锚具的四周在钢连廊桁架的上弦或中弦的下翼缘上焊接锚具限位板；
3、提升过程稳定性有保障：提升过程中，正常提升时每2米停机一次，检查各点之间误差是否控制在50mm以内，如位移相差过大则对提升较慢点单独供油，以保证各点同步性，为确保提升的同步，在提升现场增加全站仪对结构吊点位移差进行测量，作为辅助测量措施。
综上，本实用新型针对大型钢连廊桁架体型大、自重大、稳定性差的问题，设计了专用的吊装系统及配套的施工方法，吊装系统结构强度高，设计合理，操作过程控制方便有效，稳定性好，对大型桁架的吊装施工具有重要的指导意义。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的大型钢连廊桁架的吊装系统的整体结构示意图；
图2为本实用新型一种实施例的钢连廊桁架1的平面示意图；
图3为本实用新型一种实施例的钢连廊桁架1的立面示意图；
图4为本实用新型一种实施例的钢连廊桁架1上四个吊点的布置示意图；
图5为本实用新型一种实施例的千斤顶8在提升点的设置示意图；
图6为本实用新型一种实施例的钢绞线6在吊点的设置示意图；
图7为本实用新型一种实施例的第一提升架4的两个架体与抗扭钢梁7的立体结构图；
图8为本实用新型一种实施例的第一提升架4与主体结构一2的连接示意图；
图9为本实用新型一种实施例的第一提升架4在吊装完成后与钢连廊桁架1的连接示意图；
图10为本实用新型一种实施例的第二提升架5的两个架体与抗扭钢梁7的立体结构图；
图11是本实用新型一种实施例的第二提升架5与主体结构二3的连接示意图；
图12为本实用新型一种实施例的第二提升架5在吊装完成后与钢连廊桁架1的连接示意图。
附图标记：1-钢连廊桁架、2-主体结构一、3-主体结构二、4-第一提升架、41-预埋型钢梁一、42-桁架立面斜撑一、43-劲性柱牛腿一、5-第二提升架、51-预埋型钢梁二、52-桁架立面斜撑二、53-劲性柱牛腿二、54-竖向支撑、55-横向连杆、6-钢绞线、7-抗扭钢梁、8-千斤顶、9-第一提升点、10-第二提升点、11-第三提升点、12-第四提升点、13-第一吊点、14-第二吊点、15-第三吊点、16-第四吊点、17-锚具、18-楼板、19-箱型牛腿。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本实用新型涉及的大型钢连廊桁架的吊装系统的一个实施例。
在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
如图1，涉及一种大型钢连廊桁架的吊装系统，用于将钢连廊桁架1提升至主体结构的预定高度，图2为本实用新型一种实施例的钢连廊桁架1的平面示意图，图3为本实用新型一种实施例的钢连廊桁架1的立面示意图，是劲性柱加钢桁架结构，其中劲性柱前期已施工完毕，钢结构构件主要形式有H型，钢连廊平面尺寸为42.0m×15.4m，跨度为42米，整个桁架高度为9米，钢连廊桁架1整体提升时，钢构件重量为329.8吨，加上底层楼承板的重量1.2mm厚YX-200-600，约650平方米10.5吨，栓钉等3吨，合计钢连廊整体提升最大重量为343.3吨；所述主体结构包括分位于两侧的主体结构一2和主体结构二3，主体结构一2地上16层，主体结构二3地上14层，其在钢连廊桁架1预吊装标高处伸出劲性柱牛腿，用于与钢连廊桁架1的对接固定，提升架部分均可以作为原来钢连廊的一部分，提升就位后各个端部对应焊接，形成完整的刚连廊桁架结构，吊装系统包括提升点、吊点和上吊点之间的千斤顶提升设备；
所述提升点包括三部分：第一提升架4、第二提升架5和抗扭钢梁7：第一提升架4包括水平伸出主体结构一2的两根预埋型钢梁一41，两根预埋型钢梁一41的预埋高度及外挑长度都相等，其端部分别对应设置为第一提升点9和第二提升点10；所述第一提升点9和第二提升点10的端部梁体两侧各焊接一个用于固定千斤顶8的箱型牛腿19；同样，第二提升架5包括水平伸出主体结构二3的两根预埋型钢梁一41，两根预埋型钢梁二51的预埋高度及外挑长度都相等，其端部分别对应设置为第三提升点11和第四提升点12；所述第三提升点11和第四提升点12的端部梁体两侧各焊接一个用于固定千斤顶8的箱型牛腿19；抗扭钢梁7水平设置，共两条，一条固定安装在第一提升架4的两根预埋型钢梁一41之间；另一条固定安装在第二提升架5的两根预埋型钢梁二51之间；
所述吊点设在钢连廊桁架1上，包括四个吊点，如图4所示，第一吊点13和第二吊点14位于钢连廊桁架1一侧，分别与第一提升架4的两个架体的第一提升点9和第二提升点10竖向对应；第三吊点15和第四吊点16位于钢连廊桁架1另一侧，分别与第二提升架5的两个架体的第三提升点11和第四提升点12竖向对应；在所述钢连廊桁架1上、四个吊点的周围设置临时加强结构；
千斤顶提升设备包括千斤顶8、钢绞线6、液压油泵和液压控制装置：如图5和图6，千斤顶8固定在四个提升点处两根预埋型钢梁一41或预埋型钢梁一51的端部两侧的箱型牛腿19上，每个提升点设置两台，共8台；钢绞线6所述钢绞线6自上往下穿过提升架的梁体，下行穿过钢连廊桁架1吊点后用锚具17固定；液压油泵为芯式千斤顶8提供动力，用于驱动千斤顶8运行；液压控制装置用于控制千斤顶8的运行。
其中，本实施例作为优选的技术方案，如图4，本实施例中所述千斤顶8固定安装在四个提升点上，每个提升点设置两台，两台之间彼此并行设置；所述吊点设在钢连廊桁架1的上弦或中弦上；抗扭钢梁7采用箱型梁，两端分别与两根预埋型钢梁中间的箱型牛腿19全熔透焊接，规格为口600*500*16。
所述第一提升架4或第二提升架5还可以包括支撑在预埋型钢梁一41的外端与主体结构一2之间的桁架立面斜撑一42以及连接在主体结构一2与桁架立面斜撑一42之间的劲性柱牛腿一43组成；除了这个种形式，还可以是包括支撑在预埋型钢梁二51的外端与主体结构二3之间的桁架立面斜撑二52、连接在主体结构二3与桁架立面斜撑二52之间的劲性柱牛腿二53、连接在预埋型钢梁二51与劲性柱牛腿二53之间的竖向支撑54以及连接在桁架立面斜撑二52与主体结构二3之间的横向连杆55组成。
所述第一提升架4或第二提升架5的每个架体的高度可以等于一个楼层高度，所述预埋型钢梁一41或预埋型钢梁二51的标高与上层楼板的标高相同，所述桁架立面斜撑一42或桁架立面斜撑二52的底端标高与下层楼板的标高相同；也可以等于两个楼层高度，所述预埋型钢梁一41或预埋型钢梁二51的标高与最上层的楼板18的标高相同，所述桁架立面斜撑一42或桁架立面斜撑二52的底端标高与最下层的楼板18的标高相同，所述横向连杆55的标高与中间层的楼板18的标高相同。
支撑架的高度和形状与实施施工中主体结构的情况及施工受力情况共同决定，本实施例中，如图7、图8和图9，第一提升架4的高度等于一个楼层高度，包括水平悬挑在主体结构一2的外的预埋型钢梁一41、支撑在预埋型钢梁一41的外端与主体结构一2之间的桁架立面斜撑一42以及连接在主体结构一2与桁架立面斜撑一42之间的劲性柱牛腿一43，所述预埋型钢梁一41的标高与上层楼板的标高相同，所述桁架立面斜撑一42的底端标高与下层楼板的标高相同；如图10、图11和图12，第二提升架5的高度等于两个楼层高度，包括水平悬挑在主体结构二3外的预埋型钢梁二51、支撑在预埋型钢梁二51的外端与主体结构二3之间的桁架立面斜撑二52、连接在主体结构二3与桁架立面斜撑二52之间的劲性柱牛腿二53、连接在预埋型钢梁二51与劲性柱牛腿二53之间的竖向支撑54以及连接在桁架立面斜撑二52与主体结构二3之间的横向连杆55，所述预埋型钢梁二51的标高与最上层楼板的标高相同，所述桁架立面斜撑二52的底端标高与最下层楼板的标高相同，所述横向连杆55的标高与中间层楼板的标高相同, 预埋型钢梁二51与桁架立面斜撑二52之间还可以设置临时加强杆件。
为了确保安全，所述千斤顶8和锚具17均采取限位措施，所述千斤顶8的底端与提升架钢梁7的上翼缘点焊固定，所述锚具17的四周在钢连廊桁架1的上弦或中弦的下翼缘上焊接锚具限位板。同时提升就位后，焊接作业时，对钢绞线采用防火布进行包裹，防止由于焊接导致钢绞线损伤。
上述的大型钢连廊桁架的吊装系统进行吊装施工时，根据施工现场条件及钢结构整体拼装方案，选择将钢结构连廊地面整体拼装焊接成型后，一次提升就位的施工工艺，本工程采用钢连廊液压整体提升，在提升过程中，各吊点之间的同步控制要求比较严格，各吊点的荷载要控制在与理论计算基本一致的范围内，钢结构整体同步提升过程中，应实时监测各提升吊点的位移，以整体提升的同步位移量控制为主，同时监控各个提升点处力值变化。施工时应对关键位置点位严格监控同时兼顾力值的参考，保证提升时结构位移控制精确，同时提升力值满足设计要求。由于同步提升采用计算机控制，若提升不同步，超出设计值，提升则会自动停止。包括如下步骤：
步骤一、施工计算解析：施工前对整体设计进行计算解析，保证施工过程的安全性；
步骤二、现场平面布置：依据施工计算解析的结果，对现场进行平面布置；
步骤三、钢连廊桁架1的制作：进行钢连廊桁架的分单元制作，形成待拼接的单元块；
步骤四、辅配件制作：包括在钢连廊桁架上交进行临时加强结构设置；
步骤五、千斤顶提升设备的进场前调试：对千斤顶提升设备进行进场前调试，确认其具备进场条件；本工程提升系统在进场前，在车间必须进行软件、硬件的调试，再进行单机、整体联机调试，确保提升过程的顺利进行，锚具进场须经检验合格，单个千斤顶8提升吨位250吨，采用液压千斤顶整体同步提升技术；
步骤六、施工平台布置：布置并搭设施工操作平台，操作平台两侧进行安全护栏的安装，安全护栏采用脚手管搭设，并使用安全网进行封闭，经检查验收合格后方可上人实施操作。在提升点千斤顶周边增加焊接钢板保护措施；
步骤七、工装设备进场：施工操作平台布置完成后，将质检合格的工装设备进场；
步骤八、钢连廊桁架1的地面拼装：利用底部的支撑胎架，将单元模块拼装成整体，在吊点位置设置临时加强杆件；
步骤九、提升架的安装：提升前，需要对提升支架进行安装，安装严格按照设计图纸进行，分别在主体结构一2和主体结构二3上安装成对的架体作为第一提升架4和第二提升架5，分别在第一提升架和第二提升架的两预埋型钢梁之间焊接一根抗扭钢梁7；提升架的端部在提升点两边分别焊接用于安装千斤顶8的箱型牛腿19，在内侧两个箱型牛腿19之间焊接一根抗扭钢梁7，抗扭钢梁7使用主体结构二3东侧的塔吊就位后，与桁架内侧箱型牛腿19上下翼缘及腹板采用等强坡口对接焊连接，通过抗扭钢梁将两个提升点连成整体，抗扭钢梁7截面箱型600*500*16*16，本工程一侧使用钢连廊桁架1的上弦主梁作为提升支架，另一侧使用劲性柱伸出的钢牛腿作为提升支架；
步骤十、千斤顶提升设备的安装与调试：在提升支架上提升点两侧的箱型牛腿19上安装千斤顶8等提升装置，同时布置液压油泵和液压控制装置，千斤顶8为穿芯式千斤顶，带有一套提升用顶压器、一套锚固用顶压器以及一套安全用自动工具锚，安装各种传感器，连接设备，进行现场空载调试；每个提升点处设有两台千斤顶共同完成工作，并由一台液压油泵控制，即1#、2#千斤顶放在一个提升点处， 3#、4#千斤顶放在一个提升点处，由一台油泵控制2个提升点；5#、6#千斤顶放在一个提升点处；7#、8#千斤顶放在一个提升点处，由一台油泵控制控制2个提升点。施工需要液压泵站2台，液压千斤顶8台。另外配备相应的主控系统1台，分控制箱2台以及若干传感器等设备，施工时泵站放置在已有结构上靠近施工操作点的地方，要在此处放置电闸箱；每组开泵人员站在泵站所在的已有结构上；每组测量人员要站在提前搭好的施工操作平台上，即提升点处，1人观测一个提升点；
步骤十一、钢绞线6的穿束与预紧：所述钢绞线6自上往下穿过，下行穿过箱型牛腿19和钢连廊桁架1吊点后用锚具17固定，本实施例使用Φ15.2mm1860级的钢绞线6进行提升，每台千斤顶8采用7根Φ15.2mm 1860级的钢绞线6，下料仔细检查钢绞线6，不得有锈蚀、泥污、尘土等，确保提升安全可靠，根据钢连廊桁架1需要提升的高度和提升装置所需的高度对钢绞线6下料，应保证足够的富余长度，以便于钢绞线的穿束；
步骤十二、钢连廊桁架1整体试提升：按试提升时的步骤进行，如果发现有不正常现象，马上停止，分析原因，解决后继续进行；施工人员进入各自岗位，所有控制指令全部由主控台下达，试提升的时间应为所有前期准备工作完毕，并依据气象预报选取无风的晴天上午，试提升的高度为30cm，稳定时间为1小时，提升速度5mm/min。对整个提升系统进行全面检查，采取有效措施确保每个吊点每根钢绞线受力均匀，避免部分钢绞线处于松弛或受力较小状态，如出现上述现象，应立即对松弛或受力较小的钢绞线采用千斤顶单独张拉，使其处于张紧状态，以达到每根钢绞线受力均匀的状态。试提升时应准备好安全垛，其采用热轧型钢H300*300*10*15，长度为500mm,共计设置8个安全垛支垫；钢桁架脱离拼装胎架后，需要对钢桁架的整体挠度进行测量，待检查无误后方可进行同步提升,在提升的位置，在其四个提升点的底部对应位置放悬挂刻度尺，实时读取提升值，要求其水平偏摆值小于5mm,要求四个提升点的不同步值小于5mm，试提升时检查项目如表1：
表1.试提升时检查项目表
步骤十三、钢连廊桁架1整体正式提升：试提升全面检查无误后进入提升过程。按试提升时的步骤进行，如果发现有不正常现象，马上停止，分析原因，解决后继续进行。正常提升时每2米停机一次，检查各点之间误差是否控制在50mm以内，如位移相差过大则对提升较慢点单独供油，以保证各点同步性，为确保提升的同步，在提升现场增加全站仪对结构吊点位移差进行测量，作为辅助测量措施，可以四个吊点位置钢柱上悬挂钢尺，在每提升两层楼时，为了保证提升同步，对四个点进行标高测量；
步骤十四、提升至设计结构标高：待钢连廊桁架1整体提升至设计标高下方50～150mm处时，停止提升；
步骤十五、标高复测及焊接前的准备：对钢连廊桁架1的整体情况进行复测，其中主要包括钢连廊桁架1的挠度、钢桁架四个吊点的高差情况，同时对于钢连廊桁架1整体的偏移情况进行复测，制定相应的纠偏措施，此过程中需要上方施工人员与设备控制人员统一协调行动；设备控制人员根据施工人员测量结果点动调整设备进而调整钢连廊桁架1的四点位移，最终达到设定标高；
步骤十六、焊接成型，拆除工装：如图8和图10，钢连廊桁架1提升就位后，将钢连廊桁架1与提升架合拢连接，合拢处构件通过塔吊进行安装，腹板用高强螺栓固定，钢梁上下翼缘焊接连接，最后拆卸提升设备及工装，至此，完成整个吊装过程。第一提升架2和第二提升架3的主要受力杆件均为原结构杆件，与从主体结构伸出的预埋型钢梁一41或预埋型钢梁二51连接，连接节点均为刚性连接，翼缘采用等强焊接，腹板采用高强度螺栓连接。提升架上的杆件均可以看成是原来钢连廊的一部分，提升就位后各个端部对应焊接，形成完整的刚连廊桁架结构。
上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。