钢结构滑移施工技术

钢结构滑移施工技术

摘要：现阶段大跨度钢结构广泛应用于铁路站房建设，施工技术更是日新月异。以下以莆田站站房钢结构工程为例，说明滑移施工技术在大型铁路站房钢结构中的应用。

关键词：大跨度空间桁架整体累积滑移

一、工程简介

莆田站站房分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区段，结构采用混凝土柱、梁形成框架结构，屋盖为钢结构屋盖。站房顺轨道方向长约243m，宽约55m。钢结构屋盖支撑于混凝土柱柱顶支座或埋件上，屋面标高为24m―29.66m。站房屋面钢结构总投影面积为18540�,钢结构总量2900吨，总滑移重量约2000吨。站房屋面由横向主桁架和纵向次桁架构成，主、次桁架均为钢管桁架，其中Ⅰ、Ⅲ区段为平面管桁架，Ⅱ区段为倒三角空间管桁架。主桁架跨度为50米，最大悬挑距离17.75m。上、下弦杆为Φ245×10、Φ219×8，腹杆为Φ127×6。主桁架与次桁架及檩条构成整个钢屋面体系。站房Ⅱ区段钢结构材质主要采用Q345B，Ⅰ、Ⅲ区段材质采用Q235B，桁架均采用焊接连接的形式，其中全熔透焊缝等级为二级，其他为三级焊缝。站房钢结构跨度大且异型构件较多，受交叉施工影响，大型吊车无法就近施工，高空散拼，整体提升均不能满足施工要求，考虑滑移施工技术，本工程采用整体累积滑移方法，节省工装材料，保证工期进度。

二、滑移施工技术

1、滑移施工技术简介

本工程的滑移工作量为1轴线～28轴线间的主桁架（含部分次结构）。因滑移结构的特点，在不同分区内设置滑移轨道时，其中心不在同一条直线上，所以需要设计两套滑移支座来解决换手难题。

采用液压顶推滑移钢桁架结构，需设置专用的滑移轨道，待滑移构件（或滑靴）坐落于滑移轨道上，通过安装在构件上的滑移设备顶推滑移构件，沿轨道由初始拼装位置滑移至设计位置就位。根据工程特点，滑移轨道共铺设2条，分别在B轴线及H轴线处的剪力墙上方。并在剪力墙上方每1m设置预埋板400*200*16 mm。

液压同步爬行施工技术特点：

①与传统的卷扬机钢丝绳牵引不同，爬行机器人滑移过程的推进力及推进速度完全可测和可控。计算机系统通过传感器检测爬行机器人的推进力及速度，控制各机器人之间的协调同步，当有意外超载或同步超差时，系统会及时做出调整并发出报警信号，从而使滑移过程更加安全可靠；

②通过爬行机器人设备的模块化组合、扩展，被滑移构件的重量、尺度和滑移距离不受限制；

③设备体积小、自重轻、承载能力大，自动化程度高，操作方便灵活，安全可靠性好，特别适合于在狭小空间或起重设备难以进入的施工场地进行大体量构件的累积滑移安装；

④可多点顶推，分散主桁架结构、滑移梁及混凝土柱梁所受附加力；

⑤推移反力由距构件很近的一段轨道直接承受，因此对轨道基础处理要求低；

⑥由于液压爬行器与构件采用硬连接，易于同步控制，就位准确性高。

根据钢桁架结构安装特点及工期的合理性，将屋面钢结构分为三个区域，分区一为六榀主桁架及其次结构，分区二为十九榀主桁架及其次结构，分区三为七榀主桁架及其次结构，每个区域作为一个独立的滑移单元。即1～5轴线（6榀桁架）为第一滑移单元，6～22轴线（19榀桁架）为第二滑移单元，23～28轴线（7榀桁架）为第三滑移单元。

2、液压滑移原理

“液压同步滑移施工技术”采用液压爬行器作为滑移驱动设备。液压爬行器为组合式结构，一端以楔型夹块与滑移轨道连接，另一端以铰接点形式与构件连接，中间利用液压油缸驱动爬行。

自锁型液压爬行器是一种能自动夹紧轨道形成反力，从而实现推移的设备。此设备可抛弃反力架，省去了反力点的加固问题，省时省力，且由于与被移构件以铰接形式连接，同步控制较易实现，就位精度高。

液压爬行器的楔型夹块具有单向自锁作用。当油缸伸出时，夹块自动锁紧滑移轨道，推动结构向前进；油缸缩回时，夹块松开，与油缸同方向移动。

液压滑移技术主要设备为：TJG-1000型液压爬行器；TJV-15型液压泵源系统；YT-1型计算机同步控制系统。

液压滑移技术同步控制系统：液压同步滑移施工技术采用计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，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。

3、滑移施

3.2 施工流程

整个站房钢结构屋盖安装涉及同步累积滑移作业的施工流程主要分为如下六个步骤：第一步：滑移轨道布置、铺设；

第二步：液压爬行系统设备安装、调试；

第三步：主桁架等钢结构累积滑移；

第四步：钢屋盖结构全部滑移到位、调整；

第五步：滑移设施（液压爬行器、轨道、大梁等）拆除。

钢屋盖滑移方向由北向南，直至全部主桁架及其间次结构安装完毕、滑移到位。

3.3 工作内容

在整个钢结构屋盖同步累积滑移作业施工中，滑移专业作业主要完成如下内容：

提供液压爬行器外形及安装尺寸，配合滑靴及滑移顶推点设计；

提供滑移轨道的型号和型式，提出安装要求；

安装及拆除液压同步滑移系统设备；

液压同步滑移系统现场调试；

3.4 滑移施工前注意事项：