钢结构网架顶升技术的发展及应用研究

近年来,大跨度钢结构中整体顶升的施工工艺发展起来,在建筑工程中也有了广泛的应用,也在钢结构施工工艺中属于一种新型的安装工艺。这种施工技术不仅满足了大跨度钢结构安装工程的相应要求,而且也对我国建筑行业现代化技术的发展有着非常重要的作用。本文对大跨度网架结构的发展及应用进行了总结,通过对大跨度网架结构顶升法的研究,为相关领域的工程实践提供技术支持和指导,促进大跨度网架结构顶升技术的发展和应用。

装配式建筑结构顶升逆作法原理与技术发展

顶升逆作法综合了顶升和逆作法两种技术的不同特性,是一种在邻近地面对建筑逐层建造并逐层顶升的新型建造工艺。通过对顶升各阶段的原理分析,结合强时变结构特点,对顶升点选择等关键技术进行研究,分析了竖向顶升位移不同步工况下的结构受力机理,厘清了装配式建筑结构顶升逆作法的受力特点,梳理了现有的相关配套技术,指出了目前装配式建筑结构顶升逆作法待解决的技术难题。针对新型建造工艺的强时变特征,提出了结合数字孪生和人工智能两种技术进行智能调控的发展趋势,构建了面向减碳优化的综合目标函数,并通过算例证明合理的顶升方案对减少建造阶段构件内力的作用。结果表明:依托装配式建筑结构顶升逆作法原理,采用机械化施工取代人工作业、大重量顶升替换高空吊运,减少设备的层间转运和材料的竖向运输,能够在提高施工建造效率的同时,将工艺流程控制在临近地面的有效高度范围内,有望降低环境影响、减少碳排放、提高建筑结构在未来服役末期的资源化可行性,助力建筑业绿色低碳发展。

顶升纠偏技术在既有砌体住宅楼中的实践应用

围绕某砌体结构住宅楼的纠偏工程案例,对此建筑物倾斜原因进行深入分析,该住宅楼由于地基土层受到多次侵蚀,导致小区道路地面沉陷明显。结合现场实际情况,采用PLC同步液压顶升法对住宅楼进行了纠偏,最终很好地完成了纠偏任务,将住宅楼成功纠正。

大坡度宽断面桥梁同步顶升全过程有限元分析

桥梁顶升工程是指通过使用液压或机械设备将桥梁升到一定高度,以便进行维修、加固或更换桥梁部件的工程。以哈尔滨东三环某既有桥梁为例,应用Midas-Civil有限元仿真模拟软件,在施工前,通过对桥梁顶升全过程的仿真模拟分析,提前对危险应力进行干预。该项目共6个工况,分析表明,在前3个工况的分析中,应力均未超限,但在工况4下箱梁底板的拉应力达到σ_(max)=10.6 MPa>[σ]=3.0 MPa,超过相关规范的规定。为此,在保证设计意图的前提下,对设计给定的某几个点位的顶升高度进行微调,调整后的拉应力降至σ_(max)=2.9 MPa<[σ]=3.0 MPa,满足规范的要求,且在随后2个工况下的施工中,均未再出现超出相关规范要求的应力值。

塔式起重机顶升腰环尺寸优化设计

在塔式起重机顶升运动过程中,腰环起到稳定塔身的作用。为了保证塔式起重机顶升腰环设计的安全和稳定,尽可能降低其自重,文中结合其实体结构,使用Hypermesh软件建立了顶升腰环的有限元模型,依据GB/T3811—2008《起重机设计规范》对顶升腰环进行了静强度分析。在此基础上,利用灵敏度分析筛选对应力影响灵敏度较大的腰环各部分板厚,以筛选后的各部分板厚为设计变量、危险工况最大Von Mises应力为约束条件、质量最小为优化目标对其进行尺寸优化设计,并对优化前后顶升腰环的强度和质量进行比较分析。分析结果显示,优化后各工况的最大应力均有所下降,质量有所减轻,结构应力的分布更加均匀、合理,达到了轻量化的目的,也为今后塔式起重机顶升腰环结构设计提供了参考。

软土地基建筑物不入楼注浆顶升纠偏实践

本文通过对一20世纪80年代建造在软土地基上的筏板基础建筑物,通过采用不入楼注浆顶升纠偏的工程实践,提出了一种不入楼注浆顶升纠偏解决建筑物倾斜问题的方法。

RC顶升托梁与砖砌体受力性能试验研究

为研究RC顶升托梁与砖砌体接触界面的复合受力性能,设计了3种类型共10个双梁夹墙托换构件,对其进行静力加载试验,从而研究不同接触面积、连接方式对托换结构受力性能的影响。试验结果表明,托换构件共有3种破坏形式:一是沿RC顶升托梁与砖砌体界面发生剪切滑移破坏,二是上部砖砌体受压破坏,三是RC顶升托梁与砖砌体界面开裂且砖砌体受压破坏。根据试验结果,销键、穿墙筋与托梁协同作用,钢筋应变变化趋势具有一致性;销键连接与穿墙筋连接均对界面抗剪能力有所增强,使构件极限荷载有所提升;无连接措施的托换构件存在脆性破坏的风险,实际工程中不建议采用,而销键和穿墙筋连接的构件具有延性破坏特征,能够满足实际工程需求。

瓯江北口大桥南引桥顶升施工技术

桥梁顶升技术作为一种有效的桥梁纠偏手段被广泛应用于桥梁线形调整方面。基于瓯江北口大桥南引桥第1联实际工程情况分析了该桥梁工程顶升施工的重难点,并依此建立适宜的桥梁顶升施工方案。采用理论计算与现场实测相结合的方法对顶升过程中箱梁的位移与应力进行有效监控分析,结果显示,该施工方案较好地指导了顶升施工。南引桥第1联各部位箱梁的实测顶升高度与设计顶升高度偏差均<10%。顶升过程中S02,S03号墩支座处梁体上缘呈受拉趋势,且未超过混凝土受拉强度,符合理论变化趋势。支座截面处箱梁应力变化规律与顶升高度变化规律相吻合。

电厂排水隧道工程中的垂直顶升施工工艺

垂直顶升水法在电厂地下洞室中已经得到了较为普遍的应用。在发电厂排水项目中,盾构法开挖的隧洞通常直径为φ4000 mm,而目前隧洞的最大直径为φ6200 mm。在每个盾构掘进过程中,根据实际情况,在隧洞末段布置若干支排水管,并采取垂直顶升法进行施工。以广东太平岭核电站海上工程为例,对垂直顶升法的施工技术作了较详尽阐述,以供同类工程参考。

大型钢网架整体顶升安装技术研究

造型简单外观规则的网架结构适合采用整体顶升技术安装,但顶升工况下网架的受力与使用工况有较大区别,顶升点的布置位置对网架顶升工况下的受力影响较大,因此网架顶升前有必要对顶升工况下的整体受力和变形进行验算,并作出针对性的深化设计和加固。基于一个工业厂房钢网架屋盖的顶升作业,研究了顶升点位置对网架顶升工况下受力的影响,针对顶升工况提出了优化设计思路,并总结了大型钢网架整体顶升施工技术,为类似工程提供了参考。

紧邻深基坑的既有历史保护建筑顶升与增层施工关键技术研究

通过基础托换的主动保护方式可很大程度上减轻邻近深基坑开挖对既有保护建筑的安全影响。提出了基于R2拟合优度判定系数确定最优旋转轴,再根据该旋转轴计算纠倾千斤顶顶升量的一种顶升量确定方法,使纠倾顶升量的确定更加科学合理。论述了增层结构施工的难点及与之对应的针对性施工关键技术,可为同类工程提供参考。

航站楼钢网架屋盖整体顶升法施工模拟与监测关键技术

结合南充高坪机场施工改扩建项目工程,通过BIM技术与有限元分析结合的方法进行施工模拟,并通过施工监测确保施工过程中无安全风险事故发生。经过有限元施工模拟分析,结果表明:将原设计方案直接应用于施工会导致杆件受力超限、位移过大等问题,而将部分杆件进行加固处理后,模拟得出结果为安全。此外,还借由振弦式应力计、高支模系统等进行安全风险监测,对施工过程中液压顶升架、反力支架的状态进行监控,若出现异常情况则及时进行控制。这一综合方法保证了网架杆件在施工过程中的受力合理性,有效避免了失稳倒塌事故的发生。

连续宽箱梁桥单墩力同步顶升横向效应分析

针对某双箱多室预应力混凝土连续宽箱梁的单墩顶升更换支座工程,建立桥梁多尺度仿真模型。分析单墩力同步顶升下结构的横向应力及位移变化规律,验证单墩力同步顶升的可行性。结合梁端横向位移影响线,确定结构横桥向最不利顶力偏差工况。分析最不利工况下结构的横桥向正应力及位移变化规律,明确桥梁顶升施工过程的顶力与位移同步偏差的控制值。可为同类桥梁的单墩力同步顶升工程提供参考。

整体顶升横移技术在水上桥梁改造工程中的应用

随着国内汽车存有量的爆发式增长,部分桥梁因超设计荷载运营,出现了局部病害,故此需要进行改造。构筑物的顶升平移是一项成熟的工艺,相比于传统吊装拆施工,桥梁顶升横移技术在旧桥改造中具有一定的优越性。通过咸宁市丹桂桥改造工程采用水上桥梁整体顶升横移技术的工程实例,论述施工工艺,可为类似水上桥梁提供可借鉴的经验。

连续梁桥顶升施工过程控制分析

以两联三跨连续梁顶升改造施工为工程背景,采用PLC电脑同步控制系统进行顶升施工。通过midas Civil有限元软件建立模型,对桥梁施工顶升过程进行仿真计算,在确保梁体安全的前提下,计算分析得到顶升不均匀位移差控制值。并对顶升过程中的桥梁采取变形、应力、基础沉降、裂缝等监测措施,并制定相应的监测预警值,以期为后续桥梁顶升改造施工提供理论依据。

新建车站下穿既有车站交接段千斤顶顶升控制技术研究

隧道密贴下穿既有车站会影响既有车站的稳定性,车站相交位置处理方式不当会引起既有车站沉降,直接影响既有车站的安全性,同时降低新建车站的施工效率。对此,依托北京地铁16号线苏州街站正交密贴下穿既有10号线苏州街站项目提出交接段洞桩托换结合千斤顶顶升方案,合理解决密贴下穿施工难度问题,提高施工效率,同时采用现场监测方式对既有建筑物及地表沉降监控,采用千斤顶顶升可以降低既有建筑物及地表沉降变化趋势,千斤顶对既有车站进行了位移补偿,最终既有车站的最大沉降量小于3 mm,防止了既有结构单双层错台,地表沉降在结构多层段处比结构单层段处受扰动大。可为隧道密贴下穿既有车站控制施工提供借鉴。

分离式立交桥梁结构顶升施工技术的研究

交通基建设施发展致使线路交叉的情况越来越多,新建线路下穿既有线路具有净空要求,在某些限制条件下就需要对既有线路的桥梁进行顶升以解决现有净高不足的问题。依托某分离式立交上跨荣乌高速公路工程,梳理桥梁顶升的主要内容,介绍桥梁结构整体顶升施工技术流程,归纳桥梁结构整体顶升施工技术的各项要点,并对桥梁结构整体顶升施工技术的全过程进行监测分析。通过应用本技术成功解决了某分离式立交上跨荣乌高速公路净空不足的问题,研究结果可对今后的桥梁维护与加固工作提供借鉴。

大型LNG储罐气顶升作业安全管理要点分析

储罐气顶升作业作为LNG工程的重大节点及关键工序,具有施工难度大,安全风险高,施工工艺复杂等特点,是LNG工程中安全风险最高的一道工序。文章从风险分析、作业流程、人员管理、工器具管理等方面进行分析,提出全面规范储罐气顶升作业的各项安全管理措施,保证每个过程和关键点处于受控状态,确保作业的顺利开展。

某筏板基础居民楼顶升纠偏方案设计与实践

通过PLC顶升系统,对一倾斜量达16‰的6层砖混结构纠倾。该工程由于地基土层受到多次侵蚀,导致建筑基础发生不均匀沉降。根据现场实际情况,决定采用新增桩基作为反力系统对原建筑进行顶升,最终成功将建筑纠正。

海洋工程甲板片SPMT高位顶升技术应用

随着一体化建造施工在海洋工程甲板片建造领域的广泛应用,甲板片预制阶段的建造高度控制会直接影响施工的效率和一体化率。SPMT是一种模块化生产及组装的自行式模块运输载具,可根据装载货物的不同需求配置成各种尺寸,具有灵活、安全、载重量大等优势,应用在甲板片高位顶升作业中,具有良好的效果。