鋼結(jié)構(gòu)卸載

鋼結(jié)構(gòu)的卸載是指：在鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)中，采用整體吊裝、整體提升、滑移等方案，在整體結(jié)構(gòu)沒有形成穩(wěn)定框架時臨時使用塔架或鋼柱作為支撐，將構(gòu)件或結(jié)構(gòu)體固定，在完成安裝與接口焊接工作、結(jié)構(gòu)完成整體受力時，將臨時支撐拆除的過程叫做鋼結(jié)構(gòu)的卸載。

所謂鋼結(jié)構(gòu)卸載，準(zhǔn)確地說，是鋼結(jié)構(gòu)支撐塔架的卸載。在鳥巢的建設(shè)過程中，有78根臨時搭建的鋼柱支撐著鳥巢的鋼鐵“枝蔓”。卸載就是將這78根支柱產(chǎn)生的78個受力區(qū)域，緩慢而又平穩(wěn)地卸去，讓鳥巢由被外力支撐的狀態(tài)變成完全靠自身結(jié)構(gòu)支撐。因而，支撐塔架的卸載，對整個鋼結(jié)構(gòu)本身來說其實是加載。 2100433B

大跨度馬鞍型空間鋼結(jié)構(gòu)支撐卸載工法適用范圍

《大跨度馬鞍型空間鋼結(jié)構(gòu)支撐卸載工法》適用于雙向結(jié)構(gòu)跨度均不大于333米的大跨馬鞍型鋼結(jié)構(gòu)工程的支撐卸載施工，其他結(jié)構(gòu)體系的空間大跨度結(jié)構(gòu)卸載施工可參考執(zhí)行。

大跨度馬鞍型空間鋼結(jié)構(gòu)支撐卸載工法工藝原理

《大跨度馬鞍型空間鋼結(jié)構(gòu)支撐卸載工法》的工藝原理敘述如下：

通過卸載仿真對比計算分析，確定分圈同步、分階段整體同步的卸載步驟和由外向內(nèi)的卸載順序；采取控制支撐點接觸面摩擦系數(shù)措施以減小水平力作用；以計算機控制支撐反力、位移的集群液壓千斤頂同步卸載系統(tǒng)為核心。實現(xiàn)卸載指令、卸載操作的自動化和集成化，輔以結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形等監(jiān)測工作以確保卸載安全順利進行。

大跨度馬鞍型空間鋼結(jié)構(gòu)支撐卸載工法施工工藝

• 工藝流程

《大跨度馬鞍型空間鋼結(jié)構(gòu)支撐卸載工法》的支撐卸載工藝流程如圖1。

卸載時，為保證指令傳遞、信息反饋迅速、準(zhǔn)確無誤，應(yīng)建立以總指揮為核心、以作業(yè)層為指令對象的組織機構(gòu)，其指令及信息傳遞流程如圖2。

• 操作要點

《大跨度馬鞍型空間鋼結(jié)構(gòu)支撐卸載工法》的操作要點如下：

一、卸載仿真計算、卸載方案及操作手冊編制

1.卸載前，應(yīng)根據(jù)工程特點通過仿真分析對卸載步驟和順序進行優(yōu)化比選，最后確定卸載步驟和順序以及卸載過程中的變形、應(yīng)力控制點作為卸載位移和頂升力控制的依據(jù)。

2.根據(jù)分析結(jié)果編制卸載專項方案和卸載操作程序手冊，并據(jù)此對施工隊進行全面的技術(shù)交底及培訓(xùn)工作，確保卸載工作的順利進行。

二、卸載系統(tǒng)安裝調(diào)試

1.卸載設(shè)備地面單機調(diào)試。

2.卸載設(shè)備高空分區(qū)調(diào)試。

3.卸載系統(tǒng)全面調(diào)試：卸載前，應(yīng)對卸載系統(tǒng)進行空載聯(lián)調(diào)和負載聯(lián)調(diào)試驗，檢驗液壓千斤頂卸載系統(tǒng)的可靠性。實現(xiàn)對卸載操作人員的演練，檢驗卸載方案和卸載組織管理的可行性、總結(jié)卸載組織管理過程中的不足之處，確保卸載過程的零風(fēng)險。

三、卸載點水平位移消除

大開口馬鞍型鋼結(jié)構(gòu)體系卸載時其卸載點的水平位移是相對較大的，該水平位移作用于液壓千斤頂則表現(xiàn)較大的側(cè)向力，其數(shù)值均超過液壓千斤頂?shù)目箓?cè)向力的能力。因此，必須采取措施最大限度地消除卸載點水平位移。

為消除卸載點水平位移，一般采取以下措施：

1.卸載時每個卸點應(yīng)采取支撐墊塊（片）與液壓千斤頂交替作用的方式進行卸載。

2.通過加鋼斜楔子措施，使液壓千斤頂與結(jié)構(gòu)本體接觸面由斜面接觸改為平面接觸，并在鋼斜楔子與液壓千斤頂之間墊不銹鋼鋼板并抹潤滑油，最大限度地減小接觸面的摩擦力，如圖3所示。

3.選擇帶可旋轉(zhuǎn)鞍座的液壓千斤頂，使卸載設(shè)備本身具有較強的抗側(cè)向力的能力，可旋轉(zhuǎn)鞍座如圖4所示。

四、卸載實施程序

卸載前，先將每一步的卸載量和計算頂升力要求輸入系統(tǒng)，然后按照確定的卸載步驟操作，每一卸載步進行卸載結(jié)構(gòu)和支撐系統(tǒng)的全面監(jiān)測和信息處理，以確定所完成卸載步是否正常、是否進行下一步卸載。如所完成卸載步正常則按照既定程序進行下一步卸載，如所完成卸載步異常則進行卸載方案優(yōu)化并按照優(yōu)化卸載方案進行下一步卸載。

卸載指令傳遞到卸載操作中心后，每一卸載步的指令傳遞程序如下：

1.當(dāng)卸載系統(tǒng)為全自動控制系統(tǒng)時，首先由中央控制器向區(qū)域控制器發(fā)出欲執(zhí)行的卸載指令信號，然后所有區(qū)域控制器檢查所轄區(qū)域泵站和千斤頂工作正常后發(fā)出確認信號，最后中央控制器向泵站和千斤頂發(fā)出卸載指令、進行卸載操作。

2.當(dāng)卸載系統(tǒng)為非全自動控制系統(tǒng)時，首先由中央控制器向區(qū)域控制器發(fā)出欲執(zhí)行的卸載指令信號，然后所有區(qū)域控制器檢查所轄區(qū)域泵站和千斤頂工作正常后發(fā)出確認信號并油泵操作員按照卸載指令信號扳動換向閥，最后中央控制器向泵站和千斤頂發(fā)出卸載指令，進行卸載操作。

五、卸載過程監(jiān)測

卸載過程中應(yīng)設(shè)置支撐系統(tǒng)應(yīng)力及變形監(jiān)測系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)本體應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測、結(jié)構(gòu)本體溫度監(jiān)測系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)卸載變形監(jiān)測系統(tǒng)等全方位、全過程的實時監(jiān)控系統(tǒng)，以實現(xiàn)卸載過程的信息化施工。

六、卸載應(yīng)急預(yù)案

對于卸載過程中各種突發(fā)事件，宜按表1確定對應(yīng)處理措施進行處理。

參考資料：

與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)卸載工藝相比較，《大跨度馬鞍型空間鋼結(jié)構(gòu)支撐卸載工法》具有以下特點：

1.根據(jù)馬鞍型鋼結(jié)構(gòu)體系的受力變形特點以及安裝支撐點的具體布置，通過卸載過程仿真對比計算分析，采用了分圈同步、分階段整體同步的卸載步驟和由外向內(nèi)的卸載順序。

2.針對大開口屋蓋結(jié)構(gòu)卸載存在的較大水平位移，提出了減小卸載點水平力的關(guān)鍵工藝。

3.改良了傳統(tǒng)的卸載工藝，突出強調(diào)了卸載過程液壓系統(tǒng)的計算機同步、頂升反力和位移控制，并對卸載過程全過程進行實時監(jiān)控量測，確保卸載過程的零風(fēng)險。

4.突出強調(diào)建立以總指揮為核心、以作業(yè)層為指令對象，專家顧問組對卸載全過程進行信息分析和技術(shù)指導(dǎo)的卸載組織機構(gòu)。