计算机控制大型钢结构整体液压提升施工工法

应用实例1

黑龙江省建工集团承建的黑龙江省广播电视厅红宝石安装工程，该工程跨度30米，安装高度20米，整体构件重280吨。考虑到整体构件安装的平稳性、安全性，故采用计算机控制大型钢结构整体液压提升施工方法。工程开工于2008年9月，竣工与2008年10月。整体安装过程平稳、安全，达到预期效果，得到监理及建设单位认可。

应用实例2

哈飞飞机库维修厂房 架吊装工程，该厂房建筑面积5000㎡，总用钢量360吨，安装高度18米。工程施工工期2011年8月—9月。根据场地条件限制，故采用本工法进行整体提升。采用本施工方案避免了多机抬吊时提升速度不一致，指挥信号不协调等不利因素。采用本施工方案可以保证吊装时在高空长时间静止等待，为后续安装工作创造有利条件。避免长时间雇用起重吊车所产生的费用，节约经济开销。

应用实例3

黑龙江现代文化艺术产业园A1项目 A-B栋空中连廊钢结构安装工程，位于哈市南岗区和兴路50号，哈师大院内。桁架顶标高：208.2m，（正负零绝对标高143.7m），提升高度约60m，跨度：45.6m，宽度4.6-5.7m，自高：4.725m，重量：约200吨。该工程开工于2013年5月10日，2013年9月5日竣工。采用计算机控制大型钢结构整体液压提升施工工法后，整体安装过程处于安全、匀速、稳定、优质的可控状态。整个工程安全、优质的按时完成竣工。

1 前言

近年来随着社会经济及文化的迅猛发展，大型的钢结构主体及标志性造型经常出现在富有特色型建筑上。由于这类构件组件较多高空安装周期较长，且高空安装比较危险，所以大型钢结构的整体提升就比较具有优势。由于施工场地的条件的限制，有时大型的起重设备无法具备安装条件，如果利用超大型起重设备，施工费用相对比较昂贵。根据以上几种原因，我们对大型钢结构利用计算机控制液压对其进行整体进行提升，并总结、编制此工法。

2 工法特点

2.0.1 钢构件在地面进行拼装组对、焊接成整体后进行提升安装，避免在高空零星组对、连接、焊接等高空作业危险。

2.0.2 利用液压进行整体提升，相对起重吊车等设备比较经济。（一次性购置后可多此进行使用。租用价格比较经济）

2.0.3 利用技术机一人操作对其整体提升速度进行控制，避免多机抬吊多名操作手由于指挥员操作产生的不协调及误差。

2.0.4 由计算机控制整个起升过程，起升速度均有且稳定。

3 适用范围

临近建（构）筑物、地面条件限制、整体构件过重且提升高度较高安装工程。

4 工艺原理

4.0.1 同步提升控制原理

主控计算机除了控制所有提升油缸的统一动作之外，还必须保证各个提升吊点的位置同步。在提升体系中，设定主令提升吊点，其它提升吊点均以主令吊点的位置作为参考来进行调节，因而，都是跟随提升吊点。

主令提升吊点决定整个提升系统的提升速度，操作人员可以根据泵站的流量分配和其它因素来设定提升速度。根据现有的提升系统设计，最大提升速度不大于3米/小时。主令提升速度的设定是通过比例液压系统中的比例阀来实现的。

主控计算机可以根据跟随提升吊点当前的高度差，依照一定的控制算法，来决定相应比例阀的控制量大小，从而，实现每一跟随提升吊点与主令提升吊点的位置同步。

4.0.2 提升动作原理

提升油缸数量确定之后，每台提升油缸上安装一套位置传感器，传感器可以反映主油缸的位置情况、上下锚具的松紧情况。通过现场实时 络，主控计算机可以获取所有提升油缸的当前状态。根据提升油缸的当前状态，主控计算机综合用户的控制要求（例如，手动、顺控、自动）可以决定提升油缸的下一步动作。提升系统上升时，通过上下锚具负载的转换，油缸的伸缩，将重物随着油缸的伸缸动作逐步提升至规定高度。

集群油缸系统通过计算机控制系统对所有油缸的动作统一控制、统一指挥，动作一致（同时进行锚具的松紧，同时进行伸缩缸动作等），完成结构件的提升作业。

5施工工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程图

图5.1 施工工艺流程图

5.2 操作要点

5.2.1 根据现场环境及场地情况确定并核实锚栓位置。

5.2.2 根据整体构件及位置确定提升点位置。

5.2.3 拼装时考虑吊点位置，并做好吊点局部加强。

5.2.4 根据构件重量及提升高度选择提升钢绞线的尺寸及长度。

5.2.5 构件提升过程中，如果构件为封闭式构件，要严格考虑侧向风力载荷对构件提升过程中的摆动影响。

5.2.6 正式起吊之前做好试提升吊，负荷吊装安全测试。

5.2.7 吊装结束后做好吊点拆除、构件表面处理、吊装设备拆除。

6 材料与设备

6.0.1 材料表

本工法无需特别说明的材料，工程所应用的材料执行相关标准的要求。

6.0.2 机具设备表

7 质量控制

7.1 施工过程中的质量保证措施

7.1.1 根据工程整体提升施工难度大、质量要求高，必须加强质量管理的领导工作，严格执行规范、标准，按设计要求进行控制施工，把施工质量放在首位，精心管理，精心施工，保证质量目标的实现。

7.1.2 检查由项目经理直接负责，总工中间控制，专职检验员作业检查、班组质量监督员自检、互检的质量保证组织系统，将每个岗位、每个职工的质量职责都纳入项目承包的岗位责任合同中，并制定严格的奖罚标准，使施工过程的每一道工序，每个部位都处于受控状态，并同经济效益挂钩，保证工程的整体质量水平。

7.1.3 制定项目各级管理人员，施工人员质量责任制，落实责任，明确职责，签订质量责任合同，把每道工序、每个部位的质量要求、标准、控制目标，分解到各个管理人员和操作人员。

7.1.4 根据工序要求，制定项目质量管理奖罚条例，岗位职责、质量目标与工资奖金挂钩，实行质量一票否决权。确保各工序质量达到要求。

7.1.5 针对钢结构施工的关键工序作业指导书，严格按作业指导书进行交底和施工操作，做到施工有序控制和监控检查。

7.1.6 施工现场的检查机构，由项目经理和技术负责人牵头建立质量检查机构，是保障工程质量的重要环节。根据工种不同设专职检查员，人员责任实行到位，分批把关贯彻工程全过程，通过检查机构职能运行，把技术要求、质量要求传达到班组质检员，逐级负责控制各专业技术岗位和质量目标，通过每一系统的质量把关。

8 安全措施

8.0.1 认真贯彻、落实国家“安全第一，预防为主”的方针，严格执行国家、地方及企业安全技术规范、规章、制度。

8.0.2 项目经理负责制，生产经理主抓安全；健全安全管理保证体系，责任到人。

8.0.3 建立落实安全生产责任制及安全生产奖罚制度。与各施工队伍签定安全生产责任书。

8.0.4 有违反安全操作规程的行为，安全员有权停止其工作。对于违章指挥，施工人员有权拒绝工作。

8.0.5 认真做好进场安全教育及进场后的经常性的安全教育及安全生产宣传工作。

8.0.6 建立落实安全技术交底制度，各级交底必须履行签字手续。

8.0.7 特种作业必须持证上岗，且所持证件必须是专业对口、有效期内及市级以上的有效证件。

8.0.8 坚持班前安全活动制度，且班组每日活动有记录。

8.0.9 认真做好安全检查，做到有制度有记录（按“三宝”原则进行），对现场发现的不安全隐患进行整改。

8.0.10 按国家要求设立安全标语、安全色标及安全标志。

8.0.11 施工用电严格执行建筑施工现场临时用电安全技术规范。

9环保措施

9.1 环保小组

9.1.1 成立以项目经理为首，设立兼职环保员的环保小组。全员共同参与的环保组织体系。

9.1.2 教育每个参施人员牢固树立环保意识，运用现代环保理念，实施文明施工绿色环保施工，确保工程顺利完成。

9.2 环保措施

9.2.1 噪音污染及防治措施

1 施工现场内禁止汽车鸣笛。

2 高噪音设备如空压机等搭设隔音棚。

3 起重、安装指挥采用对讲机，禁止用哨子。

4 施工人员禁止地上喧哗。

5 严格遵守北京市关于施工时间限制的文件。

9.2.2 放射线和弧光辐射污染及防治措施

1 焊接时必须使用镶有特制防护眼镜片的面罩。

2 焊工必须穿好工作服，戴好防护手套和鞋盖。工作服面料要用反射系数大的纺织品制作。

3 焊缝探伤检查时必须做好防护措施。

9.2.3 大气污染及防治措施

1 起重机、运输车辆以及动力设备进场前和施工作业中要严格维护、保养，做到排放不达到国家标准不准进场。

2 使用符合国家标准的无毒或低毒的焊接材料，消除或降低焊接烟尘和有毒气体的危害。

3 施工及生活垃圾严禁焚烧及严禁凌空抛洒。

4 设置密闭式垃圾站，施工及生活垃圾分类存放。

9.2.4 对地下、地表水源及土壤的污染及防治措施

1 燃油式起重机、运输车辆以及动力设备在维修、保养过程中产生的废弃污水要集中回收，在进行无害处理后，排放到指定地点。

燃油式起重机、运输车辆以及动力设备产生的废料要集中回收，定期到回收部门处理。

2 存放油料的库房须做防渗处理，防治油料泄漏。

3 施工中产生的工业垃圾，如焊条的残渣、被切割下的金属块，集中回收，严禁乱丢乱弃，造成周边环境污染。

10效益分析

本工法将工程施工的大型起重设备改用为专业提升设备，避免了地面施工产生的大量场地占用，消除了对城市交通的严重影响，施工产生的振动、噪音、粉尘等公害也得到了最大限度的降低。工程建设时，周围的居民及企事业单位能正常生活及工作。新颖的工法技术将促进安装工程施工技术进步，社会效益和环境效益明显。本工法与同类安装工程的工法相比，由于工程的地面部分小，场地易于布置、工程进度快、干扰因素少、有利于文明施工、各种资源能较好地利用，能确保周围既有设施完好无损，节约了大量工程拆迁、地面场地占用等费用。相对于利用超大型起重设备节省经济20-40%。