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1、精选优质文档-倾情为你奉上邯钢矿石、混匀料场钢网架液压滑移初步方案上海同济宝冶建设机器人有限公司二零一二年二月专心-专注-专业1 工程概况本工程对象为邯钢矿石料场及混匀料场钢网架，矿石料场网架跨度约143m，长度约538.8m，重量约6000t；混匀料场网架跨度约104m，长度约538.8m，重量约5000t。网架示意图（略）2 网架液压滑移安装思路2.1 液压滑移方案思路矿石料场和混匀料场施工前提均为确保业主料场正常生产。拱形网架壳施工时，料场半跨 (此处指总跨度)内沿纵向贯通正常生产，即料槽内堆满了生产用的矿石原料，卸料小车和取料机正常使用，输送带通长运转。因此，对于本工程来说，结构累积滑
2、移法就成了确保料场半跨正常生产的唯一施工方法。结构累积滑移就是在网架覆盖范围内的一端搭设一个高空拼装平台，再沿滑移方向铺设滑移轨道进行累积滑移安装的一种方法。根据以往类似工程的成功经验，将网架由伸缩缝处分为三个区域，借助网架两端混凝土承台（矿石料场包括中间两排支撑柱）铺设滑移轨道，在网架的一端做临时拼装胎架，在拼装胎架上散件逐榀拼装网架，然后利用“液压同步滑移施工技术” 向一侧将其累积、整体滑移到位。该安装工艺将大大降低安装施工难度，并于质量、安全和工期等均有利。滑移分区平面示意图（混匀料场）滑移分区平面示意图（矿石料场）2.2 液压滑移方案简述（混匀料场为例）在混匀料场A、B轴线网架拱脚承台
3、上通长铺设滑移轨道，在网架的1轴处做临时拼装胎架，在胎架上将第一个拼装单元拼装完成后，向62轴线方向滑移一定距离让出后续单元拼装位置，在拼装胎架上对下一个单元进行拼装并与第一个单元进行连接，使其形成整体，如此，网壳C累积滑移拼装完成后，将其整体滑移至设计位置，同理网壳B、网壳A采取相同的滑移安装方式。2.3 滑移工程量混匀料场：网壳A 1532t，网壳B 1634t，网壳C 1532t矿石料场：网壳D 2032t，网壳E 2129t，网壳F 2032t2.4 类似工程滑移轨道爬行器顶推点钢屋盖滑移通过柱头支座滑移轨道滑移轨道大跨度、多轨（不同标高）钢屋盖累积、整体滑移液压爬行器滑移轨道钢屋盖累
4、积、整体滑移2.5 方案优越性（与传统的牵引方式比较）本工程中网架结构采用超大型构件液压同步顶推滑移施工技术进行安装，具有如下的优点：1 与传统的卷扬机钢丝绳（钢绞线）牵引不同，顶推滑移启动和制动时，不会因为有柔性钢绞线的延伸而使得钢结构抖动或颤动，且液压爬行器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液压爬行器的推进力及速度，控制各爬行器之间的协调同步，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 液压爬行器顶推滑移时，与牵引（钢绞线柔性连接）滑移方式不同，液压爬行器与待滑移构件间采取刚性连接，该连接方式对于滑移跨度及跨距
5、较大、榀数较多的屋盖时，其各滑移（顶推）点的同步性控制较好，各榀屋盖支撑柱（支座）就位准确性高。3 设备体积小、重量轻，可扩展组合，多点推拉，分散构件、滑移梁的受力；4 滑移顶推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；5 顶推滑移启动、制动时的加速度极小，滑移梁上不会有过大的动荷载，使得滑移临时设施用量降至最小；6 每榀拼装的网架与累积滑移可同时施工，互不影响，加之液压滑移作业绝对时间较短，能够有效保证屋面网架的安装工期；7 有类似的滑移成功案例。3 液压同步顶推滑移设备及关键技术本工程中根据现场施工条件和钢结构的外形特点，采用了逐榀累积液压滑移安装的施工工艺。配合本施工
6、工艺的先进性和创新性，我司主要使用如下关键技术和设备：超大型构件液压同步滑移施工技术；TJG-1000型液压爬行器；TJD-30型液压泵源系统；YT-1型计算机同步控制系统。3.1 自锁型液压爬行器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，且由于与被移构件刚性连接，同步控制较易实现，就位精度高。自锁型液压爬行器3.2 液压滑移原理“液压同步滑移技术”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滑移胎架或构件连接，中间利用液压油缸驱动爬行。液压爬行器的楔型夹
7、块具有单向自锁作用。当油缸伸出时，夹块工作（夹紧），自动锁紧滑移轨道；油缸缩回时，夹块不工作（松开），与油缸同方向移动。爬行器工作示意图如下：步骤1：爬行器夹紧装置中楔块与滑移轨道夹紧，爬行器液压缸前端活塞杆销轴与滑移构件（或滑板）连接。爬行器液压缸伸缸，推动滑移构件向前滑移；步骤2：爬行器液压缸伸缸一个行程，构件向前滑移300毫米；步骤3：一个行程伸缸完毕，滑移构件不动，爬行器液压缸缩缸，使夹紧装置中楔块与滑移轨道松开，并拖动夹紧装置向前滑移；步骤4：爬行器一个行程缩缸完毕，拖动夹紧装置向前滑移300毫米。一个爬行推进行程完毕，再次执行步骤1工序。如此往复使构件滑移至最终位置。3.3 计算机
8、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。液压爬行控制系统组态人机界面4 滑移安装流程简述STEP1：安装滑移用临时设施，包括拼装胎架，滑移轨道等。（胎架的宽度以第一次拼装的单元数目为准）； STEP2：拼装网壳C的第一个滑移单元（以确保首次滑移结构稳定性为原则确定拼装数量），安装液压爬行器；STEP3：连接泵源系统，调试设备，同步向62轴方向顶推一定距离，直到在胎架上留出后续单元的拼装位置，暂停；STEP4：在拼装胎架上后续单元进行拼装并将其与前面单元进行连接，形成稳
9、定体系；STEP5：重复以上步骤，将网壳C累积滑移拼装完成；STEP6：调试滑移系统，将网壳C整体同步滑移至设计位置；STEP7：按照同样方法对网壳B、网壳A进行累积滑移安装；5 滑移施工技术措施5.1 滑移轨道的设置 采用液压顶推滑移网架结构，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。滑移轨道的作用是承受钢结构滑移过程中的竖向荷载，并为爬行器提供反力点，在滑移方向上提供顺畅的通道。滑移轨道根据工程特点，混匀料场网架滑移轨道共铺设2条，平行布置，分别在A、B轴线承台处；矿石料场网架滑移轨道共布置4
10、条，C、D轴线承台处各布置一条轨道以及借助料场中间两排支撑柱各布置一条轨道。轨道均通长布置，滑移轨道采用43KG/m钢轨，用以提供爬行器的夹持反力点。滑移轨道混匀料场滑移轨道平面布置示意图滑移轨道滑移轨道混匀料场滑移轨道立面布置示意图矿石料场滑移轨道平面布置示意图矿石料场滑移轨道立面布置示意图本工程中，因承台间无混凝土梁，故考虑在承台之间增加轨道梁，截面为H型钢，并保证其上表面与水平埋件上表面平齐，在轨道梁上铺设滑移轨道。轨道压板轨道梁滑移轨道轨道平面布置示意图轨道立面布置示意图滑移轨道轨道梁轨道梁支撑轨道布置效果图轨道压板滑移轨道承台轨道梁轨道布置效果图5.2 滑移轨道铺设技术要求滑移轨道在
11、整个滑移过程中起承重导向和径向限制构件水平位移的作用。由于滑移距离较长，滑移轨道需进行分段现场拼接施工。为了能够在预定工期内开展并顺利的做好网架的滑移工作，所以在滑移之前，轨道现场安装的精度需予以保证。滑移轨道铺设时要求轨道底部与轨道梁顶部间垫实、无缝隙。轨道压板顶部与轨道上表面间距不小于90mm。 具体如下图示：滑移轨道铺设类似工程照每分段轨道对接时，对接口的上表面及两侧面应严格对齐，目测为零，否则应打磨光滑、平整。每条轨道的上表面及两侧面必须打磨光滑、平整，不允许有棱角或凹凸不平。标高偏差控制在5mm以内（12米长轨道）。轨道水平偏差控制在3mm之内（12米长轨道）。滑移前轨道上表面涂抹黄
12、油。5.3 支座底部的滑靴根据本工程中，滑移构件网架自重较大、滑移水平推力较大，根据大量类似的成功经验，宜选用支座底部设置临时滑靴的滑移方式。5.3.1 采用滑靴的优点1、滑靴可增大滑移过程中传递垂直荷载的面积，减少对滑道的局部压强，增加滑移安全性；2、滑移过程中，通过滑靴底板两侧的挡板，可简便有效地消除支座水平力的影响；3、滑动摩擦系数比滚动摩擦系数大，滑动过程中摩擦制动力较大，有利于控制滑移过程中的位移量。5.3.2 滑靴考虑施工时的成本节省以及加工制作的便利，滑靴可设计成普通的滑板形式，即在网架支座位置的节点球底部设置一块滑板，同时在滑板的底部设计限位挡板，用来限制滑移过程中网架沿轨道左
13、右方向偏移。如下图所示：轨道压板滑靴限位挡板滑靴示意图注：本工程中，网架在原设计标高进行拼装，滑移就位后，先将滑靴及底部轨道拆除，再安装网架自身支座。5.4 滑移顶推点采用液压爬行器顶推构件滑移，需设置专用的顶推滑移点，顶推点的设计必须同时考虑滑移轨道的形式和网架的结构形式，使其能有效的传递水平摩擦力。如下图所示：侧向限位滑道顶推耳板滚轴耳板中心线距轨道上表面405mm滑靴滑移轨道轨道梁液压爬行器顶推点示意图滑靴侧向限位滑道液压爬行器轨道梁滑移轨道顶推耳板顶推点效果图5.5 侧向限位的设置 由于此网架为拱形结构，滑移时会因为结构下挠产生侧向力，拟在侧面的混凝土支墩上通长布置一条滑道，在支座位置
14、处的节点球上设置滚轴沿滑道滚动。如下图所示：侧向限位滑道滚轴侧向限位示意图6 滑移设备配置6.1 滑移顶推力网架累积分段滑移，随着滑移网架榀数的增加，需要的顶推力也逐级增加。所以，首先分析网架在安装工况下的支座反力，得出支座摩擦力，根据摩擦力的大小合理配置爬行器数量。矿石料场网架的最大滑移重量约为2200吨（矿石料场网壳E），根据以往工程的经验，滑移摩擦系数取0.2（动摩擦系数约为0.120.15间），最大摩擦力为f=0.2x2200=440吨。 混匀料场网架的最大滑移重量约为1700吨（混匀料场网壳B），根据以往工程的经验，滑移摩擦系数取0.2（动摩擦系数约为0.120.15间），最大摩擦力
15、为f=0.2x1700=340吨。6.2 液压爬行器配置矿石料场网架共4条滑移轨道，拟布置8台TJG-1000KN型液压爬行器，每条轨道两台，每台爬行器的额定顶推力为100t，则8台爬行器可提供的最大滑移推力F为800吨，大于网架整体滑移时所需的顶推反力，满足滑移工况的要求。混匀料场网架共2条滑移轨道，拟布置6台TJG-1000KN型液压爬行器，每条轨道3台，每台爬行器的额定顶推力为100t，则6台爬行器可提供的最大滑移推力F为600吨，大于网架整体滑移时所需的顶推反力，满足滑移工况的要求。6.3 液压泵源系统配置泵源系统为液压爬行器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。在不同的工程
16、使用中，由于顶推点的布置和爬行器的安排都不尽相同，为了提高液压设备的通用性和可靠性，液压泵源系统的设计采用了模块化结构。根据顶推点的布置以及爬行器数量和泵源流量，可进行多个模块的组合，每一套模块以一套泵源系统为核心，可独立控制一组液压爬行器，同时可用比例阀块箱进行多顶推点扩展，以满足实际顶推滑移工程的需要。本方案中依据顶推力的大小及爬行器数量，滑移时配置4台30KW液压泵站。7 滑移同步控制7.1 滑移控制策略液压滑移同步控制应满足以下要求：尽量保证各台液压爬行器均匀受载；保证各个滑移点保持同步。根据以上要求，制定如下的控制策略：将同一轴线的每台液压爬行器并联，并设定为基准点即主令点A，将其他
17、轴线的各台液压爬行器并联并设定为从令点B。主令点A将基准点位置的液压爬行器滑移速度设定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准。在计算机的控制下从令点B以位移量来跟踪比对主令点A，根据两点间位移量之差L，取中值L/2分别进行动态调整，保证各台液压爬行器在滑移过程中始终保持同步。通过两点确定一条直线的几何原理，保证网架在整个滑移过程中的平稳、同步。如下图所示：滑移控制策略示意图7.2 同步控制原理滑移同步控制原理框图详见下图：7.3 计算机同步控制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
18、多种功能。YT1型计算机同步系统主控制器液压爬行控制系统组态人机界面7.4 滑移过程同步监测控制方案1 根据预先通过计算得到的滑移顶推工况各顶推点反力值，在计算机同步控制系统中，对每台液压爬行器的最大顶推力进行设定。当遇到顶推力超出设定值时，液压爬行器自动采取溢流卸载，以防止出现顶推点荷载分布严重不均，造成对结构或临时设施的破坏。2 通过液压回路中设置的自锁装置以及机械自锁系统，在液压爬行器停止工作或遇到停电等情况时，能够长时间自动锁紧滑移轨道，确保滑移桁架的安全。3 传感监测系统 通过行程传感检测，获得主油缸的位置信息； 通过油压传感检测，获得各顶推点的顶推力信息； 通过电机启动信号反馈，获
19、得电机的运行状况； 通过电磁阀得电信号反馈，获得阀的工作状态； 通过比例阀电流信号反馈，获得液压系统流量即顶推速度。4 计算机控制系统 计算机网络系统将上述反馈和控制信号远程、实时、可靠地反映到中央控制室的人机界面上：显示当前系统运行状态和参数（如油缸状态，同步位移，负载油压），记录历史数据和曲线（如推进速度，同步精度，顶推点负载等时间历程曲线）； 操作人员将通过点击计算机人机界面：设定运行状态、启动泵源电机、切换控制模式、调整推进速度、暂停推进过程； 计算机控制系统将自动校验通信数据、纠正通信误码、改变控制算法、优化控制参数、修正同步精度； 液压同步控制系统各传感检测信息相互冗余，各操作控制
20、信号相互闭锁，构成了安全、可靠、高效、便捷的现代化实用装备。5 滑移过程中为直观地监测滑移的同步性和滑移状态，初始滑移时以5厘米作为最小滑移单位，在轨道上做出标记，并进行编号。滑移过程中随时观测各控制监测点相对轨道上标尺偏差情况，随时准确了解滑移状态，并作好记录。如发现同步偏差较大时立即进行调整，调整通过对单台爬行器进行点动控制，并分析初始滑移记录数据，报审项目总工及监控单位工程师审核，详细分析记录数据原因并在后续滑移施工过程中作相应调整。如果初始滑移状态良好，滑移轨道标尺单位可适当加大，以作为整个滑移过程中同步监测控制依据。8 滑移速度及加速度8.1 滑移速度滑移系统的速度取决于泵站的流量和
21、其他辅助工作所占用的时间。在本工程中配置的设备可无级调速，最大的滑移速度约为10米/小时。8.2 滑移加速度液压滑移作业过程中，顶推力由液压爬行器提供。在液压爬行器启动直至停止的过程中，顶推速度的增加和减少由于液压系统的特性以及计算机程序控制的原因，加速度极小，以至于可以忽略不计。这为网架累积整体滑移的安全增加了保证度。9 滑移系统用电量在泵源系统5米范围内需各放置一台专用配电箱（可跟随泵源系统移动），供泵源系统用电，每台配电箱用电功率不小于35KW；在放置计算机同步控制系统处需有220V电源，供计算机同步控制用电。10 滑移过程的应急措施10.1 突然停电故障各泵源控制阀自动关闭，爬行器各油
22、路自动关闭；停电后恢复供电，系统将自动处于安全停止状态。10.2 液压油管突然爆裂故障爬行器各油路自动关闭，滑移工作自动停止，不会出现各点不同步现象。10.3 液压泵源故障通常的漏油故障能够及时简便解决。只有在短时检修无效情况下，快速更换相应电磁阀。10.4 传感器故障在短时检修无效情况下，更换传感器。10.5 控制系统故障应准确判断故障点，在短时检修无效情况下，更换系统零件、部件乃至整套系统。10.6 其它故障在液压滑移过程中，任何监测人员发现有异常情况都可随时叫停；但重新启动则必须由现场总指挥下达指令，其他任何人不得擅自重新启动滑移或顶升作业。11 滑移施工主要设备序号名 称规 格型 号设
23、备单重数 量1液压泵源系统30KWTJD-302t4台2液压爬行器1000KNTJJ-10000.7t8台3标准油管标准油管箱50箱4计算机控制系统16通道YT-11套5同步传感器位移8套6对讲机Kenwood8台12 安全文明施工本工程的滑移重量大，跨距大，必须坚决落实公司“安全第一，预防为主”的方针，全面实行“预控管理”，从思想上重视，行动上支持，控制和减少伤亡事故发生。12.1 要在职工中树立安全生产第一的思想，认识到安全生产文明施工的重要性；12.2 所有施工人员要对施工方案及工艺进行了解、熟悉，在施工前必须逐级进行安全技术交底，交底内容针对性强，并做好记录，明确安全责任，班后总结；1
24、2.3 现场安全设施齐备，设置牢靠，施工中加强安全信息反馈，不断消除施工过程中的事故隐患，使安全信息及时得到反馈；12.4 在施工区域拉好红白带，专人看管，严禁非施工人员进入。吊装时，施工人员不得在起重构件、起重臂下或受力索具附近停留；12.5 设备高空安装时，应铺设操作临时平台，地面应划定安全区，应避免重物坠落，造成人员伤亡；滑移前，应进行全面清场，在滑移过程中，应指定专人观察爬行器、滑靴、液压泵站等的工作情况，若有异常现象，直接通知现场指挥。12.6 在施工过程中，施工人员必须按施工方案的作业要求进行施工。如有特殊情况进行调整，则必须通过一定的程序以保证整个施工过程安全。12.7 高空作业
25、人员经医生检查合格，才能进行高空作业。高空作业人员必须带好安全带，安全带应高挂低用。12.8 大风、大雨雪天不得从事露天高空作业，施工人员应注意防滑、防雨、防水及用电防护。不允许雨天进行焊接作业，如必须，需设置卡靠的挡雨、挡风蓬，防护后方可作业。禁止在风速五级以上进行牵引工作；12.9 重视安全宣传，加强安全管理，教育为主、惩罚为辅；12.10 吊运设备和结构要充分做好准备，有专人指挥操作，遵守吊运安全规定；12.11 易燃、易爆有毒物品一定要隔离加强保管，禁止随意摆放。施工现场焊接或切割等动火操作时要事先注意周围上下环境有无危险，清除易燃物，并派专人监护；12.12 施工用电、照明用电按规定分线路接线，非电器人员不得私自动电，现场要配备标准配电盘，现场用电要设专职电工。电缆的敷设要符合有关标准规定；12.13 夜间施工必须有足够照明，周边孔洞处设置防护栏和警示灯。12.14 各工种人员要持证上岗，严格遵守本工种安全操作规程。在安装中不要报侥幸心理，而忽视安全规定。