大跨度 架液压顶升施工技术

一、工程概况

辅助原料预均化钢结构 架工程， 覆盖面积为：10692m2，支撑方式为下弦周边多点支撑。长轴方向162m，跨度66m，高度35.5m；采用三心柱面 壳结构， 格型式为正放四角锥，节点型式为焊接空心球，屋面采用0.6厚天蓝色压型钢板，屋面设1㎜厚阳光板采光带，并且设有直径680mm不锈钢无动力涡轮通风器；该 架工程是为了彻底满足水泥生产环保要求，根治贮运过程中污染而建设的重大项目。

二、解决的关键问题及创新点

1、本工程 球架基础为钢筋混凝土独立柱基础，建筑物内有两段高度为10.5m高的混凝土挡墙，因此 球架需分成（一区、二区）两段拼装顶升，然后空中对接才能保证施工时的安全。

2、本 架跨度大，起拱较高，这样会增加 架的顶升难度。

3、创新点：安装工艺简单，顶升平稳，顶升同步性好，劳动强度低，工效高，施工安全，大大提高了工程进度，同时降低了施工成本。市场流行几种 架安装方法，其中散装法、顶升法、提升法、整体吊装法、高空滑移法安装法是比较认可的，但不管何种方法都是以质量、安全、省钱、省料为前提的，所以施工项目部经过反复论证、周密计划考虑，认为顶升法比较可行，不但安全可靠、保质保量，且省钱、省力、省工、省料。

三、 架液压顶升施工工艺

1、选定作业方案：

根据 架的平面布置（下图）

可以看出 架 格规整（ 球架共计26排），适于用地面拼装10排后、利用液压顶升的方法进行施工（每次顶升为一排）；经过数次顶升并进行拼装、焊接成整体 架。

一区 架液压顶升点布置图

二区 架液压顶升点布置图

为了保证 架的安装精度和顺利拼接，在每块 架的下弦节点处设置临时支撑点，施工过程使用专用的顶升设备，将 架单元块逐步顶到设计标高和平面坐标。因此我们采用地面拼装、焊接11排完成后，采用顶升的方法进行施工。

地面11排拼装、焊接完成

液压顶升作为一种先进、科学的 架施工方法;尤其适用于本工程。其原理是顶升支架借鉴了螺栓球 架和塔吊的设计理念，以1.1米为一个标准节，标准节与标准节间的连接采用螺栓连接，拆卸十分方便。液压千斤顶为特制，起重能力为50吨，高度约为2.1米，行程1.1米。顶升时把千斤顶放在支架的底部，上部与 架上弦节点顶紧，经检查、调试后开始顶升，顶升到下面的空间大于1.1米后停止顶升，把一个标准节从下部装在支架上，然后千斤顶回落，使支架落在下面的基座上，千斤顶继续回落并取下顶升承压板；继续进行下一循环，如此往复，每次顶升1.1米，直到把 架顶升至设计标高。

液压顶升支撑底座和基础

顶升的原理图如下所示：

顶升示意图

架第一个标准节顶升示意

架第一个行程顶升示意

架顶升后增加标准节示意

架开始第二个行程顶升示意

如上图所示循环往复上述各个步骤直至将 架顶升至就位标高。

2、液压顶升设备的安装

根据顶升点布置图， 架一区、二区共12个顶点，顶升设备的组装系在设备顶端加接钢制顶升帽，钢制顶升帽与 架上弦钢球作为顶点相连。每套提升设备上部使用4条紧固件相连接，使 架与提升设备形成几何不变体系成为一体。每一顶点安放一台600kN液压顶升机，顶升机的下端顶帽连接多节格构式承重架，承重架用钢销、高强螺栓相连接。操作台因场地原因，只能放于 架格内。

液压顶升设备操作台

液压顶升设备组装

3、将整体 架顶升

⑴钢 架顶升前要进行自检，检查焊缝是否合格，轴线是否准确。确认所有数据均符合设计要求后，才能顶升。

平整度、轴线位置检查 焊接球焊缝检查

⑵钢 架顶升前应选择好临时顶升点。如果 架顶升过程中刚度不够，还应采用办法对被顶升 架进行加固。

⑶制订顶升方案，调试顶升设备：对顶升设备如液压油路的检查，保证顶升能平稳、连续、各顶升点同步。

⑷试顶升：正式顶升前应对 架进行试提。试提过程是将顶升机起动，调整各顶升点同时逐步离地。试提一般在离地200～300mm之间。各支点全部撤除后暂时不动，观察 架各部分受力情况。如有变形可以及时加固，同时还应观察顶升设备的承载能力，应尽量保持各顶升点同步，防止倾斜。

临时顶升点 架试顶升

⑸正式顶升：当检查妥当后，应该进行正式顶升，每次顶升高度为1.1m； 架在顶升过程中,由于不规则的工作区域,使得 架安装工作不能在同一个工作平台上完成。 架每提升一个平台,都要进行相应标高处的 架拼装、焊接, 架提升过程中共存在5个标高的工作平台，所以 架提升间段为4次。完成标高平台的 架焊接后，方可继续提升，直至到达 架就位标高。

⑹连续顶升：当钢结构 架焊接、拼装完成部分检查验收合格后，应该连续顶升，在保持 架平正不倾斜的前提下，应该连续不断地逐步顶升。提升到相应的平台高度后对 球架进行拼装、焊接，平台 架焊接完成后，继续提升直至下个平台上的 架拼装、焊接。 架拼装、焊接争取当天完成，防止大风天气。

架正式顶升 架连续顶升

⑺当顶升机每提升一节格构式承重架后，将下一节格构式承重架接好 。

⑻在顶升过程中，液压顶升设备顶升高度超过15m后，在顶升设备四个方向设置揽风绳，每根揽风绳靠近地面端设置一个1吨倒链，等 架停止顶升后，紧固倒链，使揽风绳受力，等 架顶升时，放松倒链，使 架能自由顶升。

顶升设备承重标准架安装 顶升后拼装、焊接

缆风绳、倒链安装 顶升过程中檩条安装

⑼ 架就位：检查 架各支座受力情况；检查 架的拱度和起拱度。检查 架的整体尺寸。

架就位、支座安装

⑽顶升设备拆除。 架顶升至设计标高后，对 架的轴线位置、就位情况、焊缝质量检查合格后，方可拆除设备，拆除设备应该缓慢进行，防止 架局部变形。先将合拢用的各种倒链分头拆除，恢复钢 架的自然状态，最后分别拆除每一格构式承重架。

架就位后、顶升设备拆除

⑾一区、二区 架顶升、就位完成。

一区 架就位 二区 架就位

⑿一区、二区 架空中对接。

一区、二区 架空中对接

钢结构 架就位正视图

四、工程应用及社会效益

该工程，采用了液压顶升法施工；此法不需大型吊装设备、机具；与传统的施工方法（如：搭设满堂脚手架、拔杆提升、整体提升等）相比较，安装工艺简单，顶升平稳，顶升同步性好，劳动强度低，工效高，施工安全，大大提高了工程进度，同时降低了施工成本。

液压顶升 架工程是业主比较关心的一个分项，通过采用此方法施工，使得本工程顶升 架部分圆满结束，达到业主前期提出的要求 .

五、 架顶升设备使用表