一种大跨度钢连廊提升设备及施工方法与流程

本发明建筑施工技术领域，具体属于钢连廊提升施工技术。

背景技术：

针对在高层建筑中起到连接作用空中钢结构连廊，不仅施工环境越来越复杂，而且钢结构构造也越来越复杂：形状不规则或需分批次多次提升。对于传统的钢连廊分多次提升的方式，提升的下锚固点一般直接焊接在钢连廊上，因而上层钢连廊在提升完成后，会挡住下层钢连廊的提升线路，只能将提升器变动到上层钢连廊下方可行位置才可继续提升下层结构，提升支架以及提升器的变动消耗了很可观的人工费、材料费，经济性效益差；而且施工流程繁琐，耽误了工期。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供一种大跨度钢连廊托梁式提升设备及分次提升施工方法，方便施工，降低施工成本，缩短工期。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种大跨度钢连廊托梁式提升设备，包括用于承托并带动钢连廊提升的箱型托梁以及在钢连廊左右两侧塔楼楼顶上安装的提升支架，所述提升支架上安装有提升器，所述提升器设有与箱型托梁固定并带动箱型托梁提升的钢绞线。

优选的，所述箱型托梁由型号为Q345b的钢板焊接而成，所述箱型托梁包括上下平行设置的水平钢板以及沿前后向竖直支撑在两水平钢板之间的竖直钢板。

优选的，所述箱型托梁对应提升吊点开设有供钢绞线穿过的孔洞，所述钢 绞线在箱型托梁下方设有地锚。

优选的，所述箱型托梁在孔洞及钢连廊与箱型托梁接触点中心的前后两侧各焊接有加强钢板。

优选的，所述钢连廊与箱型托梁接触位置设有卡板进行固定。

优选的，所述卡板包括底部与箱型托梁焊接固定的竖直段和竖直段上方向一侧突出并压合固定在钢连廊底部水平板上的突出段。

本发明还提供了一种大跨度钢连廊托梁式分次提升施工方法，包括如下步骤：

步骤1：钢连廊拼装，在地面胎架上进行钢连廊分层拼装，相邻两层钢连廊之间用短钢柱支撑；

步骤2：提升支架及提升器安装，在钢连廊两侧塔楼楼顶安装提升支架及提升器；

步骤3：安装箱型托梁，利用塔吊将箱型托梁提升至上层钢连廊正下方，提升吊点对应孔洞中心且应与楼层顶端提升吊点垂直对齐，对齐后，利用卡板将箱型托梁固定在上层钢连廊上；

步骤4：穿钢绞线、穿地锚，钢绞线由下至上穿入，保证钢绞线在地锚处至少有20cm余量，而后锁紧地锚；

步骤5：提升系统连接并进行调试；

步骤6：利用提升器进行上层钢连廊试提升，提升器液压缸压力逐渐上调，将钢连廊提升至250mm处悬停12小时；

步骤7：上层钢连廊正式提升，提升速度维持在0.1m/min～0.2m/min之间，提升到位后，利用提升器逐点将钢连廊微调至设计标高处；

步骤8：提升过程监控，每一个提升行程内，实时监控提升器工作状态，每提升6m，应控制提升器压力偏移不超过20％，此外利用仪器测量钢连廊各点标高， 及时调整结构姿态，然后继续提升；

步骤9：提升就位并对位连接，钢连廊与塔楼采用销轴连接，在塔楼设置双耳板，钢连廊端部设置单耳板，双耳板和单耳板上设置供销轴穿过的销孔；

步骤10：卸载，根据模拟计算结果按照提升反力由小到大的顺序依次逐级卸载，将箱型托梁缓慢降至地面，松开下锚固点；

步骤11：下层钢连廊提升准备，将卡板切割掉，利用塔吊将箱型托梁提升至下层钢连廊下方，重新用卡板固定在下层钢连廊上；

步骤12：下层钢连廊试提升、正式提升、对位连接。

本发明采用箱型托梁做为钢连廊提升的托起设备，下锚固点布置在箱型托梁上，从而取代传统下吊点直接焊接锚固在钢结构上的形式，保护了钢结构；此外，下锚固点的位置在垂直方向上与钢结构错开，保证了在上层钢连廊提升完成后不会阻碍下层钢连廊的提升路线，即只需在塔楼楼顶布置一次提升支架及提升器即可完成钢连廊多次提升，从而避免了提升器位置的二次变动，大大简化了施工流程，很好的上述解决传统钢连廊多次提升方式存在的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为钢连廊提升系统托梁部位立面图；

图2为钢连廊提升系统托梁部位平面图；

图3为钢连廊提升系统托梁部位剖面图；

图4为钢连廊提升系统托梁部位3D效果图；

图5为托梁3D效果图；

图6为钢连廊在胎架上分层拼装示意图；

图7为上层钢连廊整体提升示意图；

图8为下层钢连廊提升准备示意图；

图9为下层钢连廊整体提升示意图；

图中：1.箱型托梁，2.钢连廊，3.孔洞，4.钢绞线，5.卡板，6.短钢柱，7.提升支架，8.提升器，9.上层钢连廊，10.地锚，11.耳板，12.下层钢连廊，13.垫板，14.加强钢板，15楼顶。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种大跨度钢连廊托梁式提升设备，包括用于承托并带动钢连廊2提升的箱型托梁1以及在钢连廊左右两侧塔楼楼顶15上安装的提升支架7，所述提升支架7上安装有提升器8，所述提升器设有与箱型托梁固定并带动箱型托梁提升的钢绞线4。本实施例中，设置两层钢连廊，即上层钢连廊9和下层钢连廊12。钢连廊与塔楼采用销轴和耳板11连接，在塔楼设置双耳板，钢连廊端部设置单耳板，双耳板和单耳板上设置供销轴穿过的销孔。

其中，所述箱型托梁对应提升吊点开设有供钢绞线4穿过的孔洞3，所述钢绞线在箱型托梁下方设有将钢绞线与钢连廊锁紧的地锚10，地锚10与钢连廊之间设有垫板13。所述箱型托梁在孔洞及钢连廊与箱型托梁接触点中心的前后两侧各焊接有加强钢板14。所述钢连廊与箱型托梁接触位置设有卡板5进行固定。

本发明中钢连廊提升适用的箱型托梁，由型号为Q345b的钢板焊接而成，所述箱型托梁包括上下平行设置的水平钢板以及沿前后向竖直支撑在两水平钢板之间的竖直钢板，箱型托梁横截面截面尺寸为300mm×300mm×20mm×20mm。在提升吊点位置相应开设直径110mm的孔洞，以供钢绞线穿过，孔洞位置距离钢连廊钢梁中心位置520mm，且在孔洞3中心前后两侧以及钢连廊2与箱型托梁1接触点中心前后两侧各焊接20mm厚Q345b的加强钢板14，以加强节点强度。

如图1所示，地锚10临时固定在箱型托梁孔洞位置下方，穿好钢绞线后，由提升器将箱型托梁提升至钢连廊下方，在每个钢连廊与箱型托梁接触位置，均采用4个20mm厚“┓”形卡板进行固定，卡板包括底部与箱型托梁焊接固定的竖直段和竖直段上方向一侧突出并压合固定在钢连廊底部水平板上的突出段，卡板下端只与箱型托梁焊接，上端与钢连廊不做连接。液压提升器配置需要满足承载力富余系数＞1.25，钢绞线配置需满足承载力富余系数＞2.25。

如图6至图9，本发明的工艺原理如下：

在钢连廊预定安装位置投影下方进行分层拼装，在两端塔楼楼顶15安装提升支架7以及提升器8，利用液压提升系统对钢连廊整体提升进行控制，通过箱型托梁1作为提升下锚固点载体，保证了提升路径畅通，从而只需在楼顶15布置一次提升设备即可钢连廊分次提升至预定位置。其中提升施工所用的核心设备是液压提升系统，该系统由提升器8、钢绞线4、液压泵源系统、计算机同步控制及传感检测系统与电气同步控制系统组成，可通过计算机控制系统对提升过程进行整体及单点控制。

本发明的具体工序包含以下几个步骤：

步骤1：钢连廊2拼装，在地面胎架上进行钢连廊分层拼装，上下两层钢连廊之间布置优选的500mm高Q345短钢柱6进行支撑，短钢柱为轧制型钢，其截面尺寸为HM400mm×300mm×10mm×16mm；；钢连廊拼接根据设计要求按照跨度1/300进行起拱，通过在短钢柱垫放不同厚度的薄钢板达到起拱要求。

步骤2：提升支架7及提升器8安装，在钢连廊两侧塔楼楼顶15上安装提升支架7及提升器8，其中提升支架7与顶层劲性柱焊接连接，两个提升支架7上布置H型钢梁，提升器利用卡板5固定在H型钢梁上；并在提升支架上安装2m高导向支架；

步骤3：安装箱型托梁1，利用塔吊将箱型托梁1提升至上层钢连廊9正下方，对下锚固点即箱型托梁上孔洞中心应与楼层顶端提升吊点垂直对齐，对齐后，利用卡板5将箱型托梁1固定在钢连廊2上；

步骤4：穿钢绞线4、穿地锚10，钢绞线4由下至上穿入，保证钢绞线4在地锚10处至少有20cm余量，而后锁紧地锚10；

步骤5：提升系统连接，连接提升系统，使用手持器与液压泵站边逐点调试提升器7，逐点调试完成后，连接操作柜和电脑，开始整体调试；

步骤6：试提升，利用提升器7进行上层钢连廊9试提升，液压提升器8液压缸压力逐渐上调，依次为所需压力的3MPa，在一切都正常的情况下，可继续加载到60％，90％，100％。将钢连廊提升至250mm处悬停12小时；

步骤7：正式提升，如图4所示，上层钢连廊9正式提升，提升速度维持在0.1m/min～0.2m/min之间，提升到位后，利用提升器8逐点将钢连廊9微调至设计标高处；

步骤8：提升过程监控，每一个提升行程内，实时监控提升器工作状态，每提升6m，应控制提升器7压力偏移不超过20％，此外利用仪器测量钢连廊各点标高，及时调整结构姿态，然后继续提升；

步骤9：提升就位对接，钢连廊与塔楼采用销轴连接，在塔楼设置双耳板，钢连廊端部设置单耳板，耳板焊接后，应进行超声波检查，保证焊接质量，检测合格后，用直径150mm销轴连接固定好；

步骤10：卸载，根据模拟计算结果按照提升反力由小到大的顺序依次逐级卸载，将箱型托梁1缓慢降至地面，松开下锚固点；

步骤11：下层钢连廊12提升准备，将卡板5切割掉，利用塔吊将箱型托梁1提升至下层钢连廊12下方，重新用卡板5固定在下层钢连廊12上，具体步骤 参考步骤3；

步骤12：下层钢连廊12试提升、正式提升、对位连接，参考步骤4～步骤10。

本发明针对传统钢结构分多次整体提升施工在工艺上做出了较大改进，箱型托梁作为钢连廊提升载体，很好的解决了传统钢结构多次提升时需要多次布置提升支架及提升器的问题，改善了大幅的简化了施工流程，缩短了工期，同时节约材料人工费用，因此施工简便，适用范围广，经济效益明显，具有很好的推广应用价值。