"转自:结构设计-公众号"
昨天(2018年12月29日上午11点,在南京江北市民中心项目,4台液压泵源系统和24台液压提升器480根钢绞线的牵拉下,重达5300吨、直径100米,我国首例超大重量、超大直径钢结构桁架成功提升,圆满封顶。南京江北市民中心由中建二局负责工程施工总承包,上海同及宝建设机器人有限公司(原上海同济宝冶建设机器人有限公司)负责此次钢结构提升作业。
提升过程快进视频▼
媒体新闻播报▼
整个建筑形如中国古典宝盒,通过上下错位的两个直径104米的圆形塔楼,创造出上圆遮蔽下圆的市民活动广场。
江北新区市民中心钢结构工程总用钢量约1.4万吨,相当于两座埃菲尔铁塔的重量,吊装总重5300吨,是深圳国际会展中心登录大厅钢结构吊装重量的3.8倍,直径100米,相当于标准足球场长度,这是国内首例最大直径钢环梁整体提升工程。
提升过程分为五个阶段,先从地下负6.6米的深度起吊,提升到地面后,与1/4单元合二为一,相遇形成完美的铜钱;再整体穿过四榀巨大钢构筑,吊装至30米高空,与梁杆焊接,与钢塔形成整体。这是我国首例刚柔结合型整体提升工程。这一地面组装再整体提升到高空的施工方式,比传统的高空拼接钢结构更安全便捷,节约了工期近40天。
由于钢环梁内桁架预留与塔部存在活动缝,结构内部整体性较差,因此,此次结构提升呈现外整内缺,累积提升的特点,与国内以往一般超大型钢结构提升相比,工艺复杂程度和变形控制精度前所未有,在世界建筑行业内也十分罕见。
超准!24只巨人之手误差仅3毫米
本次吊装共设置了24个吊装点,相当于24只“巨人之手”合力提升起一个庞然大物。重量越大、面积越大,误差也就越大,这次提升的误差要求不超过3毫米,加之项目紧邻长江,得考虑复杂的气候条件,些许微风都会给吊装过程带来不可预知的变量。
为了确保万无一失,项目团队在钢结构吊装中首次采用了“下吊点静力水准仪高精度监测技术”,通过在24个吊点设置静力水准仪,采用无线数据采集仪,在线自动化采集,这是全国首次使用!
相当于在每个吊点内都有一个复杂而又功能强大的“大脑”,时刻监测着每一个提升器的受力状态,即使是十分微小的变化也逃不脱它的掌控。24只“手”可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能,吊装效果精准到毫米,有效消除了常规监测技术因钢绞线延展等造成的差异,大大提升了吊装稳定性。30米的高空提升,一次成型,实现了我国最大直径、超大重量的外刚内柔结合型钢结构提升的整体突破,“分块累积提升”国内提升重量之最。
为了破解这一难题,中建二局在吊装前进行了多次详细的BIM模拟分析及推算,召开数十次专家论证会,还组织了包括“钢圈下吊”模拟、应急演练、试吊等多次演练,实现吊装所有环节的全部覆盖。细致周密的准备和演练,最终使“吊装”天衣无缝。能做到这一点,还得益于24个吊点形成的巨大“牵引”。为了确保最终能严丝合缝地与构造柱合成一体,项目人员通过专用地锚、钢绞线与液压提升器相连,实现了所有力道的全部覆盖,极力减少水平吊装误差,最终顺利完成这一超大重量、超大直径钢结构桁架的提升工作。
这次创“三项之首”的江北新区市民中心工程是南京市与江北新区2018年度重点建设项目,是展示江北形象、江北文化、江北发展最集中的标杆建筑。
据介绍,江北市民中心将于2020年正式运营,投入使用后,将成为新区形象展示和对外交流的“会客厅”,未来愿景、品牌形象和发展成就的“展示窗口”,为市民提供行政服务、集会活动、教育培训等的“服务中心”。
钢结构整体效果图
整体结构介绍
本项目主要钢构件包括格构组合柱、平面桁架、弧形桁架、吊挂框架等。
整体结构▲
格构组合柱▲
平面桁架▲
弧形桁架▲
吊挂框架▲
屈曲支撑▲
钢结构分区图▲
钢结构提升采用24个提升吊点进行提升,单个提升吊点荷载最大值值为2971KN;▲
液压提升机▲
钢结构安装流程▲
钢结构提升模拟流程如下图所示:
1.提升单元拼装一:胎架布置完成后,对EG区提升单元进行圈桁架、主桁架进行拼装。主桁架圈桁架均需做简单的侧向加固措施,加固措施使用H200*200型钢制作。▼
2.提升单元拼装二:EG区连系钢梁安装,对H区圈桁架安装。▼
3.上层钢柱安装:安装四五六节钢柱;混凝土进行灌注,灌注高度至28m标高(待上部嵌补焊接完成后进行后续混凝土浇筑);▼
4.提升单元拼装三:H区位置连系钢梁安装,主连系梁下方需设置临时支撑柱。▼
5.悬挑桁架安装:钢柱安装完成后使用履带吊进行悬挑桁架的安装;悬挑桁架采用散装方式进行安装。▼
6.提升架安装:提升架使用汽车吊配合履带吊进行安装;提升支架安装完成后对上部自锁加固装置安装调整;▼
7.提升单元拼装四:履带吊退出上园范围后,拼装F区主桁架及圈桁架,并对桁架进行侧向临时加固;▼
8.提升单元拼装五:安装F区主次连系梁,并矫正焊接;▼
9.提升设备安装:安装各提升区提升吊点吊装设备,调整吊索垂直度,并检查各提升点设备措施安全可靠性;▼
10.试提升:筏板上提升单元,进行试提升,提升离地200mm后悬停24h,进行结构检查及设备微调,确保安全后进行下一步作业;▼
11.第一次提升:试提升完成检查后,将筏板区提升单元缓慢提升至H区南侧平齐高度,使用H型钢进行临时侧向固定,并安装下部标准节临时支撑,嵌补H区南侧与提升单元杆件,焊接作业;▼
12.第二次提升:缓慢提升,在H区南侧离开胎架高度100mm后悬停,进行H区结构检查,同时对各提升器进行微调,确保各提升荷载与模拟计算结果相符,无异常偏差;▼
13.第三次提升:结构缓慢提升至就位状态,并进行各就位点微调,保障对接精度,调整完成后使用锁死结构对提升结构进行锁死,确保后续作业安全,提供第二道安全防线;▼
现场施工照片如下:
来源:钢转自:结构设计-公众号,感谢“中建二局”、“上海同及宝建设机器人有限公司” 提供素材,转载请注明。
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