内容发布更新时间 : 2024/11/5 20:43:04星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

大跨度钢结构临时支撑塔架沙漏卸载施工工法

上海宝冶集团有限公司 杨鹏 陈桥生 白海

1.前言

临时支撑塔架作为大跨度钢结构分段、分块吊装法中必须设置的临时支撑措施，在钢结构安装焊接完毕后，其卸载过程一直是大跨度钢结构施工中的重点与难点。大跨度钢结构临时支撑塔架的卸载过程既是拆除支撑塔架的过程，又是结构体系逐步转换过程，卸载过程中，结构本身的杆件内力和临时支撑的受力均会产生变化。卸载时，既要确保安全、方便施工，又不能改变设计意图，对构件的力学性能产生较大的影响。上海宝冶集团有限公司在总结以往大跨度钢结构施工经验的基础上，通过研发和技术创新，编制了一整套大跨度钢结构临时支撑系统沙漏卸载施工方案，并在此基础上形成了本工法。本工法简便易行、经济实用、安全平稳，具有良好的社会、经济效益和广阔的推广应用前景，可推广应用于大跨度钢结构临时支撑系统的卸载施工。

2.工法特点

本工法在国内传统现有气割卸载工艺和千斤顶卸载工艺的基础上提出，比传统气割卸载工艺安全平稳，技术含量高。与千斤顶卸载工艺相比，简便易行，且经济实用，应用范围更广。本工法主要特点如下：

1、在安装阶段，沙漏已安装就位并开始发挥作用，可针对钢结构安装分段竖向标高进行微调，提高高空对接安装的精度。

2、沙漏卸载时的出沙速度和出沙量易于控制，各卸载点可严格按照等比例卸载原则确定的分级卸载量进行卸载。

3、卸载过程中无需动火，且操作简便，卸载速度也可根据现场实际情况进行调整，卸载过程安全平稳。

4、由于卸载时塔架与结构本身的连接方式和安装时一样，故当卸载过程中遇到不利天气时，可随时停止卸载且无需采取额外的措施。

3.适用范围

本工法适用于所有大跨度钢结构临时支撑塔架的卸载施工。

4.工艺原理

根据大跨度钢结构临时支撑塔架的布置及结构本身与支撑塔架的受力分析，结合现场实际资源情况，如人力、工器具及设备资源，将支撑塔架划分为若干个区，

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各区按步骤、分级、循环卸载。卸载的分级大小和卸载顺序根据结构计算和工况分析得出的结果进行，先小后大，按多次循环、反力控制与位移控制相结合的原则，通过安装过程中预先设置于支撑塔架上部支座节点下方的可调节支撑装置——沙漏（如图4-1所示），实现荷载的平稳转移。为保证结构体系可靠、稳步形成。卸载前，通过卸载仿真模拟分析，得出各支撑点的最终卸载量、结构的最大下挠值及各支撑点的分级卸载量，然后再将每一级细化为若干次级。卸载操作过程中，先进行次级卸载，待各卸载点全部完成一个次级卸载量后进行下一次级卸载，逐步累积为一个分级卸载量，然后逐一完成每级卸载，最终使支撑体系的受力为零。为控制分级卸载的同步性与稳定性，保证卸载时相邻支撑塔架的受力不会产生过大的变化以及结构体系的杆件内力不超出规定的容许应力，避免支撑塔架内力或结构体系的杆件内力过大而出现破坏现象，卸载前中后对结构下挠值及杆件的应力值进行监测，确保实际值始终在设计要求范围内。

图4-1 卸载沙漏示意图

5.施工工艺流程及操作要点

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5.1 工艺流程

沙漏装置选型、设计及制作沙漏装置设计、制作及安装沙漏装置现场试压、检验沙漏装置安装固定及预压缩钢结构安装检查验收焊缝探伤检查验收支撑胎架、沙漏检查分部分项检查验收油漆、防火涂料验收现场安全措施检查验收软件资料全部通过监理审核通过拉设安全警戒绳、人员到位、准备卸载卸载区域严禁非操作人员入内，指挥、检测、操作人员到位，通讯及操作工具确认，准备卸载。第一级卸载各操作人员听从统一指挥依次进行次级卸载，确认每个卸载点的一个次级卸载完成后进行下一次级的卸载操作。第一级卸载完成后对结构杆件应力及结构进行变形检测，确认实际值与模拟计算值吻合。第一级卸载完成后停滞30分钟。等待总指挥下达再次卸载命令。第二级卸载重复上一级程序，确认实测值与理论值吻合，停滞30分钟进行下一级卸载。第三级卸载进行各个次级卸载，过程中进行实时检测，直至卸载完成。卸载相关人员原地待命，直至总指挥宣布卸载结束后撤离。卸载后监测卸载后监测3天，每天早、中、晚各监测一次，以反映温度对结构的变形影响，当马道及其他屋面附属荷载安装完成后再监测一次。支撑胎架拆除确认检测数据无误后开始拆除支撑胎架，回收沙漏卸载装置。

图5.1-1 工艺流程图

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