1、高层建筑钢结构天桥提升新方法,建设集团有限公司,新城西区商务写字楼一期工程QC小组,新城西区商务写字楼一期工程位于文昌西路与贾七路交汇处西南侧，总建筑面积12.8万平方米，钢筋混凝土框架剪力墙结构，其中地下一层整体地下室2.1万平方米，地上六幢721层商务写字楼。本工程总造价约2.8亿元，建成后将成为市新的行政商务中心。本工程E楼18层，F楼21层， E楼与F楼之间在63.8m处设计有一钢结构桁架连廊，连廊宽8.4m，高4.6m，跨度31.54m。主体施工时业主拟取消该连廊，但在外装饰阶段，业主考虑到设计整体效果又要求按图施工该钢结构连廊。该钢结构桁架跨度长（31.54m），安装高度高（63.
2、8m），结构自重大（约120T）；且E、F楼外墙饰面已施工好，其下是整体地下室，如何安全、快速地完成施工任务，满足业主的要求，是我们需要重点研究的课题。,1、课题概况,图一：钢结构天桥平面示意图,2、QC小组简介2.1 小组情况本小组针对工程特点，坚持开展QC小组活动，实施施工技术创新，全组人员均接受过QC小组知识培训，施工技术管理能力强，人员搭配合理，组员简介见下表：,小组情况简介表,2.2 小组成员情况表,2.3 小组活动情况,3、课题选择 3.1 问题的提出,4、设定目标及可行性分析 4.1 设定目标,目标：安全、经济、如期完成天桥钢结构的安装,目标分解,1、确保各吊点同步：各吊点累计行
3、程差30mm,2、天桥无摆动，侧向位移H/2000（30mm），已完成的外墙饰面不被破坏,4.2 目标可行性研究,完成,5、提出方案并确定最佳方案 5.1 方案的提出小组成员运用“头脑风暴法”集思广益，根据现场实际情况，针对提升重量大、安装标高较高的钢结构结构，综合考虑各方面因素，提出了如下三种可供选择的方案：方案一：高空散拼式；方案二：大型吊车吊装；方案三：地面拼装后整体提升。 5.2 选择方案针对以上三种方案，小组成员通过专家咨询、资料检索等方式，从技术的可行性、经济的合理性、安全性、工期等方面进行分析论证，见下表：,方案分析选定表,5.3 方案优化 1）确定整体提升方案后，小组成员就提升
4、方式进行了讨论，提出三种提升形式： 方式A：卷扬机牵引滑轮组钢丝绳提升； 方式B：采用钢绞线预应力工程液压千斤顶提升； 方式C：计算机控制集群液压千斤顶整体提升。,提升方式比选表,2）细化方案 由于天桥在两端楼面上有一个锚固结构，使其长度长于主楼间的净距，无法整体水平吊装至设计位置，综合考虑各方面因素，小组成员对提升方案进行了细化：将钢结构天桥分为2.02m、27.5m和2.02m三段，即左、右锚固端、中间天桥三段；左右两段锚固端在楼层上预先拼装好，中间天桥在地面拼装后整体提升至设计标高，与左右两锚固段合拢，如下图。钢天桥截断处切口需错开，避免接头在同一平面内。,图二：钢天桥切断点平面示意图,
5、图三：钢天桥吊装示意图B,5.4 确定最佳方案,6、制定对策表 6.1 工艺流程施工准备 搭设提升平台 安装千斤顶 穿钢绞线 预紧钢绞线 试提升 提升就位 焊接 拆除提升装置。 6.2 问题分析根据最终确定的方案，小组针对要达到的目标，对影响提升质量及安全的因素进行分析，通过分析共有6个的问题要解决；树图分析如下：,6.3 制定对策表按照5W1H制定以下对策表：,7、对策实施 【实施一】采取增加安全系数措施确保提升平台的安全稳定性 1编制提升平台搭设方案，通过准确计算，设计出提升平台：选用2根 I 25a工字钢，工字钢梁后端在楼面上打孔，用钢螺杆压板（锚板）夹持住混凝土结构大梁，见图四。 2采
6、用钢结构计算的设计值之外，另加使用2.0安全系数，增加安全储备。在此计算模型下，平台上另加了2根2001006方钢管。 3计算之外采用2根直径21.5mm的619钢丝绳斜拉作为独立安全保障体系。 4使用焊接勾绊使千斤顶稳定在挑台上。 5严格按照设计搭设提升平台。搭设后经总师室组织设计、技术、安全部门验收后方可使用。,图四：提升平台示意图,效果检查： 2009年4月9日，提升平台安装完毕，由同志带领小组成员进行了检查，各项加固措施已完毕，至4月30日天桥提升完毕，提升平台架体稳定，满足提升要求。,斜拉钢丝绳,200100方钢,钢管围护栏杆,提升平台,2根 I 25a工字钢,【实施二】支承点混凝土
7、结构的加强计算中混凝土梁的受力按照其抗力的50%考虑，对支承点混凝土梁下加方钢管顶撑。使用2根40025016焊接方钢管斜支撑在上部平台支承点的混凝土梁下。为保证支撑有力，使用小千斤顶对撑脚进行了一个预楔力，然后用膨胀螺栓压紧。,结构加固支撑,方钢管加固顶撑,效果检查： 2009年4月9日，提升平台安装完毕，由同志带领小组成员进行了检查，提升平台下结构混凝土梁下钢管斜撑已安装，至4月30日天桥提升完毕，混凝土结构未发生任何破坏。,【实施三】合理确定吊点位置、构造 1、通过计算机模拟计算，确定吊点的位置； 1）根据工程的实际情况，无法直接在节点处进行提升，现将提升点从结点沿次桁架GL-2向内1m
8、处进行提升点设计，如下图所示：,图五：吊点布置示意图,2）通过计算天桥杆件GL-2，满足抗剪、抗弯承载力要求，如下图：,2、考虑到施工过程中，偶然因素的存在，适当对提升点处的钢桁架进行加固处理，在该处加加劲肋，并做斜撑（采用GL-2），下图给出了吊点1的斜撑构造图，其余节点同理。,加劲肋构造图,吊点处斜撑构造图,3、为了便于钢绞线与提升桁架的连接，对提升点处进行耳板设计，耳板构造图见下图，宽为250mm，高为390mm，耳板孔直径为72mm，厚30mm,耳板孔处加圆环耳板进行加强，其孔径也为72mm，外径为230mm，厚20mm，耳板与GL-2梁的连接适当进行加劲肋设计。,上耳板,下耳板,耳板
9、构造图,效果检查： 2009年4月25日，天桥在地面架体上组装完毕，上下耳板安装在吊点上，4月28日与钢绞线相连，至4月30日天桥提升完毕，吊点可靠满足提升要求。,耳 板,【实施四】钢绞线安装控制由于提升过程最终钢绞线长度不足一米，故必须保持钢绞线垂直和上下顺序一致，保证每束4根钢绞线从上到下不交叉。 1、采用10kg线坠校直每束钢绞线。 2、对每束4根钢绞线和锚具按照顺时针顺序编号，对号锚固。 3、提升过程中，专人对钢绞线进行观察，发现问题及时解决。,效果检查： 2009年4月28日钢绞线相连与耳板相连，至4月30日天桥提升完毕，未发生扭曲交叉现象，满足提升要求。,钢绞线垂直与编号,【实施五
10、】提升过程钢结构天桥同步控制 1）小组编制了详细的提升方案，通过天桥一端两点同步控制、提升单行程误差控制、累计误差控制三种措施同时采用实现同步提升。 2）利用一台油泵控制两台千斤顶实现两点同步； 由于本钢结构天桥共有4个吊点，且提升设备为液压千斤顶，同一端两吊点的同步控制方法为：同一端的两个吊点的提升设备千斤顶由一台油泵控制，这样保证两个吊点的行程同步。 3）监测千斤顶油缸行程控制单行程误差； 由于液压千斤顶同步差和钢绞线行程差容易造成吊装构件的倾斜，派专人监测油泵的单行程，在钢绞线上进行画刻度，在提升过程进行观察，发现误差及时采取措施。 4）利用自制的计量工具控制提升的累计误差。 天桥四角在
11、地面采用绷紧的细钢丝绳随桥提升，利用自制的计量工具定时监测千斤顶的行程，控制提升的累积误差，采取相应措施保证各吊点的行程一致，从而保证各吊点的同步。,测量行程误差,吊点同步监控装置,效果检查： 2009年4月29日上午9时开始提升，至4月30日下午3时完成，通过监测4个吊点的累计行程误差小于10mm，满足要求。,【实施六】提升过程中钢结构天桥抗风控制 为了减小风对天桥的影响，小组成员经过讨论采取下面几个措施： 1）考虑到天桥如果两侧装饰板做好，在空中受风荷载的影响较大，因此决定钢天桥两侧装饰板提升前不做，天桥两侧镂空，这样风荷载对提升吊装过程影响较小。 2）两侧利用卷扬机拉钢丝绳缆风绳控制左右
12、摆动。 为确保钢天桥提升过程的绝对安全，并考虑到高空对口精度的需要，在钢连廊空中停留时，通过揽风绳将连廊与主楼框架结构连接，起到限制钢天桥水平摆动和位移调整的作用。 3）利用柔性导索同时配合揽风绳控制构件的侧移和摆动。 由于天桥两侧建筑物外墙饰面已完成，在建筑物上不适于设置导轨，并且场地空间狭小，小组成员经过认真研究，决定提升过程中采用钢丝绳柔性导索。根据天桥的尺寸大小在天桥两侧利用钢丝绳各设置两道提升轨道，在天桥两侧焊接两个圆形铁环，提升时钢丝绳穿过铁环，在底部通过地锚固定于地面，顶部通过工字钢固定在框架梁上，行成轨道，控制构件的摆动，提高天桥在提升过程中的稳定性。 4）预先收听天气预报，保
13、证不在大风天气提升，并且制定应急措施，保证提升的稳定性。,柔性导索,缆风绳,效果检查： 2009年4月29日上午9时开始提升，至4月30日下午3时完成，天桥在提升过程中基本无摆动，侧向移动小于30mm，左右两段顺利对接。,8、确认效果 8.1 目标完成情况2009年4月30日完成钢结构天桥的提升，天桥在提升过程中的平稳、安全；同时对两边建筑物的外墙饰面无任何损坏，顺利完成了提升任务。,天桥安装完成,8.2 其它效果 1）经济效益 500 T汽车吊：租赁费：6万元/d；过路费：10万元。 300T汽车吊：租赁费：3.8万元/d；过路费：5万元。 加上地下室顶板支撑费：1.8万元 整体提升：6.5
14、万元。 至少节约3.3万元。 2）社会效益 扬州新城西区商务写字楼大跨度钢结构安装技术的创新，在安全、可靠和满足工期要求的前提下做到了科学、经济合理，降低了工程造价，节约了资源，展现我们自主创新能力，其施工效果得到业主、监理单位一致好评，为企业树立了良好的社会形象。,小组活动自我评价评分表,自我评价雷达图,3）无形收获 通过开展创新型QC小组活动，小组成员运用科学方法，开拓思维方式，增强了进取精神，培养和锻炼了人才，提高了团队精神，整体素质有了很大提高。,9、标准化工作通过本次小组活动，本小组对钢结构整体提升掌握了一定的施工经验，利用现有的设备成功进行了高空钢结构天桥的整体提升，我们对本次活动成果进行了总结,制定了重型钢结构高空整体提升施工工法（编号：YJ-GF-05-2009），由总工程师室批准为企业工法，对今后同类工程施工有指导作用。,10、体会及今后打算我们将以本次活动为契机，继续发扬“创新型”QC小组活动的宗旨，运用全新的思维和创新的方法探索和攻克施工难题，提升企业的市场竞争力。下一步我们将以树形钢结构制作安装质量控制为课题，运用QC方法，攻克难关、改进工艺、提高质量，并充分发挥小组的团队精神和创新意识，继续保持团结、拼搏、努力、进取的良好势头，我们坚信目标定能实现。,
