超大型建筑构件整体提升施工方法及其装置

摘要

一种超大型建筑构件整体提升施工方法及其装置，施工方法包括以下步骤：A、准备阶段：建提升平台，在提升平台上放置千斤顶，安装螺纹提升杆和持荷杆；B、提升阶段：1)启动千斤顶活塞上升一个行程后，将提升杆和持荷杆上的螺纹锚具向下旋紧，2)将千斤顶空载回油，然后将提升钢梁上方的提升杆的锚具向下旋紧，3)依次重复上述1)、2)的步骤直至将构件提升到略高于提升平台上的搁置孔后插入搁置钢梁，然后将构件放在搁置钢梁上；C、固定阶段：设置永久支撑立柱，最后将构件固定在立柱上。提升装置包括千斤顶、提升平台，还包括若干根螺纹提升杆和螺纹持荷杆。本发明工艺和装置简单、成本低、提升中途不间隔、速度均匀、平稳、安全，可提升超大吨位、超长超宽、任意高度、多支点的建筑构件。

说明书

技术领域

本发明属于物体的提升方法及其装置，尤其是涉及一种超大型建筑构件现场整体提升施工方法及其装置。

背景技术

现有的大型、超大型建筑构件的提升，一般采用大吨位的吊机进行整体吊装，但大吨位吊机体积大、重量也大，使用时往往要受到场地及道路的限制，有些施工工地无法使用，而且费用较高；也有通过搭建提升支架采用穿芯千斤顶与预应力钢绞线相配合的方法进行提升，如，中国发明专利申请说明书(专利申请号：CN200810207806.2)公开了一种超高空超长巨型梁桁架法整体提升系统及其施工方法，所述系统包括提升支架、支模桁架和提升动力系统，所述支模桁架包括主体桁架和端部固定桁架，所述端部固定桁架固定于巨型梁两边竖向结构上，所述提升支架固定设置于两端固定桁架上，所述提升动力系统固定于提升支架上，所述提升动力系统通过提升钢绞线与主体桁架连接。但这类提升方法存在系统结构复杂、成本高、操作不便、安全性低、施工周期长等不足。

发明内容

本发明主要是解决上述的技术问题，提供一种工艺和装置简单、成本低、提升中途不间隔、提升速度均匀、提升物平稳、安全系数高，可提升超大吨位、超长超宽，任意高度、多支点的建筑构件的一种超大型建筑构件整体提升施工方法及其装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种超大型建筑构件整体提升施工方法，包括以下步骤：

A、准备阶段：根据建筑构件的结构设立提升点，在各提升点建提升平台，将液压千斤顶放置在提升平台的平台上，将至少两根螺纹提升杆的上端穿过平台及承压钢梁的通孔后装上螺纹锚具及垫片(注：以下本说明书中凡提及锚具处均包括垫片)，然后穿过提升钢梁上的通孔后也装上螺纹锚具，将提升钢梁放置在液压千斤顶的活塞上，将提升杆的下端固定在建筑构件上，将一根以上螺纹持荷杆的下端固定在建筑构件上，将持荷杆上端穿过平台上的通孔后旋上螺纹锚具；

B、提升阶段：1)、启动电动油泵推动千斤顶活塞上升，当千斤顶活塞走完一个行程后，将提升杆上承压钢梁与提升钢梁之间的锚具和持荷杆上端的螺纹锚具向下旋转至与提升平台的平台相抵靠；2)、将千斤顶空载回油并使提升钢梁与千斤顶活塞同步回落，然后将提升钢梁上方的提升杆的螺纹锚具向下旋转至与提升钢梁的上表面相抵靠；3)、依次重复上述1)、2)的步骤直至将建筑构件提升到略高于提升平台上的搁置孔或搁置架高度后停止，然后将搁置钢梁插放在搁置孔或搁置架内，再将千斤顶空载回油，把建筑构件安放在搁置钢梁上；

C、固定建筑构件阶段：设置建筑构件永久性的支撑立柱，待立柱完成后，再用千斤顶提起建筑构件，然后抽出搁置横梁，最后将建筑构件搁置在立柱上并加以固定。

作为优选，所述的螺纹提升杆由上提升杆和下提升杆组成，用连接器连接成一体；所述的持荷杆由上持荷杆和下持荷杆组成，用配套连接器连接成一体，在所述的准备阶段中，先将螺纹上提升杆的上端穿过平台及承压钢梁的通孔后装上螺纹锚具及垫片，然后穿过提升钢梁上的通孔后也装上螺纹锚具，将下提升杆的下端固定在建筑构件上，然后将上提升杆和下提升杆的另一端用连接器将它们相连接；将螺纹上持荷杆上端穿过平台上的通孔后旋上螺纹锚具，将螺纹下持荷杆的下端固定在建筑构件上，然后将上持荷杆和下持荷杆的另一端用连接器将它们相连接。在上述的提升阶段中，当提升杆和持荷杆上的连接器上升到接近平台时，卸下连接器、下提升杆和下持荷杆并将建筑构件转接固定到上提升杆和上持荷杆上，然后依次重复上述1)、2)的步骤继续提升建筑构件，直到略高于提升平台上的搁置孔或搁置架高度后停止。

作为优选，所述的提升平台为混凝土浇筑的提升平台，固定建筑构件时，将搁置横梁下方的提升平台的部分用混凝土浇筑成建筑构件永久性的支撑立柱。

一种超大型建筑构件整体提升施工的提升装置，包括千斤顶、支柱与平台构成的提升平台，还包括若干根螺纹受力杆，所述的螺纹受力杆由螺纹提升杆和螺纹持荷杆组成，平台上设有供受力杆通过的通孔，所述的千斤顶放置在平台上，千斤顶的活塞上放置有提升钢梁，提升钢梁上开有通孔，所述的持荷杆穿过平台上的通孔，所述的提升杆依次穿过平台上和提升钢梁上的通孔，平台上方的提升杆及持荷杆上旋有螺纹锚具，所述的提升杆和持荷杆的下端旋有固定建筑构件的螺纹锚具。

作为优选，所述的提升杆由上提升杆和下提升杆组成，上提升杆和下提升杆用专用配套连接器连接成一体；所述的持荷杆由上持荷杆和下持荷杆组成，用专用配套连接器连接成一体。由于在提升建筑构件时受力杆是与建筑构件同步上升的，当建筑构件被提升到较高的高度时，受力杆自平台面向上伸出的部分会很高，既不安全，也影响操作，因此将受力杆分成上下两段，中间用可拆卸的连接器连接，当受力杆上的连接器上升到接近平台时，卸下连接器和下受力杆，将建筑构件转固定到上受力杆上，以降低受力杆高出平台的高度。但当建筑构件所需提升的高度不高，受力杆不是很长时，受力杆可采用整根的受力杆。

作为优选，所述的提升平台用混凝土材料浇筑而成，平台上放置有承压钢梁，承压钢梁的下方垫有钢垫板，所述的液压千斤顶放置在承压钢梁上，所述承压钢梁上开有供提升杆穿过的通孔。根据具体情况，提升平台也可以采用钢结构架。

作为优选，所述提升杆和持荷杆为精轧螺纹钢筋。

作为优选，所述的提升杆和持荷杆两端露出锚具长度大于等于20mm。

因此，本发明可提升超大吨位、超长超宽，任意高度、多支点的建筑构件，具有结构简单、合理，稳定性高、可靠性好、成本低等优点，具体为：1.可连续提升建筑构件中途不间隔，提升速度均匀，提升物平稳，安全系数高；2.受力点的锚具，连接器施工操作简单，整体提升时受力杆件受力均匀，可根据提升物具体情况设计提升受力杆的数量及位置；3.提升设备可重复使用，提升受力杆件在提升过程中不会损伤；4.精轧螺纹钢本身具有很大的钢度，千斤顶卸载后杆件不会下坠，能充分利用千斤顶的提升行程；5.采用精轧螺纹钢为受力杆的提升方法，可以形成流水施工线施工，可完成一榀，提升一榀，从经济上也比其他提升方法省工、省工期和成本；6.提升平台使用后可将其一部分改建成建筑物的永久性支撑立柱，实现一物两用，大大节约成本，缩短了工期。

附图说明

1.附图1是本发明实施例提升的双拱架的正视图；

2.附图2是本发明实施例提升的双拱架的仰视图；

3.附图3是精轧螺纹钢筋及其连接器的立体图；

4.附图4是本发明提升装置结构示意图；

5.附图5是本发明提升平台上部结构示意图；

6.附图6是本发明提升平台的平台面上提升装置布置示意图。

图中：双拱架1、端点2、精轧螺纹钢筋3、连接器4、提升平台5、支柱6、平台7、搁置孔8、上提升杆9、下提升杆10、锚具11、千斤顶12、平台通孔13、提升钢梁14、承压钢梁15、持荷杆16、垫板17、提升孔18、提升杆19、垫片20。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例为现场提升跨度为50m的双拱架结构体系的厂房的预应力双拱架1(如图1、2所示)，双拱架1跨度50m，宽3.5m，重量295吨，双拱架1由2个独立的拱架组成，通过上拱圈及下弦杆之间的连系梁连接成双拱架体系。

提升点根据双拱架1的结构特点选择4个提升点，即双拱架1的4个端点2(如图2所示)，并事先在浇筑双拱架的4个端点2时留有安装提升受力杆的提升孔18(如图4所示)。提升用受力杆如图3所示，选用市售的Φ40的精轧螺纹钢筋3，按其在提升中的功能分成供千斤顶12提升建筑构件用的提升杆19和在千斤顶12回油时将建筑构件保持在提升高度位置用的持荷杆10两种。按照提升点的个数通过工程计算共选用8套提升杆，由于提升高度较高，每套提升杆19由上提升杆9和下提升杆10组成，用厂家的精轧螺纹钢筋专用配套连接器4(如图3所示)相连接；同样持荷杆也为8套，每套持荷杆由上持荷杆和下持荷杆组成，也用配套连接器相连接。上下提升杆和上下持荷杆的总长度为12米。用精轧螺纹钢专用螺帽状配套锚具作受力点，锚固系数为0.95。

如图4、5、6所示，在每个提升点各浇筑一个混凝土(C25)的提升平台5，配置一台250T的液压千斤顶12及一台配套的液压电动油泵，提升平台5由平台7和支柱6构成，平台7上有可供受力杆穿过并滑动的平台通孔13，平台通孔13的孔径略大于受力杆的直径，小于锚具11的直径或垫片20的宽度。千斤顶12放置在平台7上，在设定的提升高度处的支柱6上设有插放搁置横梁的搁置孔8。提升用千斤顶12直径为50cm，由于混凝土平台7不能满足提升时所需的局部受压承载力，在千斤顶12下部需放置承压钢梁15(选用160槽钢梁)，用以增大平台7局部承压的扩散区域，使局部承压面积扩散至支柱6，承压钢梁15上与平台通孔13相对应地也开有让提升杆19通过的通孔。承压钢梁15的支点靠近承重支柱6布置，在承压钢梁15两支点的下方可垫上钢垫板17，使提升时产生的大部分压力直接传递到支柱6上，以确保平台7不受破坏。液压千斤顶12的活塞端部放置有提升钢梁14(选用320槽钢梁)，提升钢梁14上预先打好有与平台通孔13相对应的通孔。

提升前的准备工作：先清理出提升孔18以及提升平台5以保证提升物上升通畅。清理完毕后安装提升杆19和持荷杆16，如图4所示，先将下提升杆10和下持荷杆(图中未标出，与提升杆对称布置)插入双拱架1端点2的提升孔18内，底部安装垫片及螺帽状螺纹锚具11。提升孔18的上方也安装锚具11并与双拱架1旋紧，以使下提升杆10下和持荷杆不会滑落。双拱架1每一端点2装2套持荷杆16，下持荷杆装好后再将上持荷杆的上端穿过提升平台5的平台通孔13后旋上螺纹锚具及垫片20，并向下旋转至与提升平台5相抵靠(参见图6)。提升杆19和持荷杆16，露出锚具部分的长度不小于20mm。

将上提升杆9的上端穿过提升钢梁14上预先打好的通孔后，装上螺纹锚具，每一根提升钢梁14上装2根上提升杆9，再将提升钢梁14固定在液压千斤顶12的活塞顶端上，用起重机把千斤顶12及上提升杆9吊装到提升平台5上，吊装时要使上提升杆9的下端依次穿过承压钢梁15上及平台通孔13(参见图5、6)，并在承压钢梁15与提升钢梁14之间的提升杆19上旋上锚具11。

最后将每套上下提升杆及上下持荷杆用连接器4相连接。双拱架1两端共4个提升点，每个提升点配备一组2套提升杆19和一组2套持荷杆16，提升过程中提升杆19和持荷杆16交替受力同时上升，且在提升过程中互为保险，始终有一组杆件由锚具锁定，即使在机械设备发生故障时仍能确保安全。

全部提升设备安装就位后，需进行调试，使各提升设备的工作速度一致，消除设备本身的误差。正式提升之前必须进行试提升，以检查提升设备，指挥和通讯联络系统的工作情况以及提升物、提升平台、支撑等有无异常情况等。

提升时，先启动电动油泵推动千斤顶12活塞上升，同时提升杆19和持荷杆16随着双拱架1一起上升；在千斤顶12活塞上升的同时，要及时观察各阀门的工作状况，注意观察油泵压力表读数，压力表读数直接反映提升点的受力情况，提升时压力表要始终保持在允许的压力值内，如有异常情况，排除后方能继续施工。提升过程中各提升设备在提升中应该同步，同侧相邻两提升点的提升高度差距不得大于10毫米，两侧各吊点的提升差异不得大于50毫米。出现差异过大时立即停止施工，调整到允许误差值之内后再继续提升施工。

当千斤顶12的活塞走完一个行程后，将平台7上方的持荷杆16的螺纹锚具向下旋紧，即旋转至与平台7相抵靠，以便使液压千斤顶12空载回油后，双拱架1通过持荷杆16及其锚具吊挂在提升平台5上。为了提高安全性同时也可将承压钢梁15与提升钢梁14之间的提升杆19上配备锚具11也向下旋紧。

然后将液压千斤顶12空载回油，千斤顶活塞回缩到原位，提升钢梁14与活塞也同步回落(此时提升钢梁14上方提升杆19的螺纹锚具仍在原位)，回油速度要保持一致，使各提升点同步降落。然后将提升钢梁14上方提升杆19螺纹锚具11向下旋转至与的提升钢梁14上表面相抵靠，以便千斤顶12进行下一个行程的提升。

然后再次启动电动油泵推动千斤顶12活塞上升，如此循环重复，不断地提升双拱架1。当提升杆19和持荷杆16上的连接器4上升到接近平台7时为了减低上提升杆9和上持荷杆出露平台7的高度，同时连接器4也因其直径大于通孔13而无法通过，需卸下连接器4、下提升杆10和下持荷杆并将双拱架1转接到上提升杆9和上持荷杆上。转接时先将上提升杆9上承压钢梁15与提升钢梁14之间的锚具11及上持荷杆平台7上方的锚具11下旋与平台7相抵靠，再从双拱架1上卸下下持荷杆及其连接器4，然后提起上持荷杆将其下端插入双拱架1的提升孔18內並用锚具11重新固定；再从双拱架1卸下下提升杆10及其连接器4，然后提起上提升杆9将其下端插入双拱架1的提升孔18內並用锚具11重新固定，完成转接工作。

转接工作完成后继续提升双拱架1，直至双拱架1提升到高出搁置标高50mm位置，然后在提升平台5上预留的搁置孔8内插入搁置横梁，再将各提升点液压千斤顶12回油，同步降落使双拱架1放置在搁置横梁上。然后将搁置横梁下方的提升平台5部分浇捣成支撑双拱架1的永久性的立柱，待立柱达到强度后，再用液压千斤顶12提起双拱架1，抽出搁置横梁，最后将双拱架1搁置在双拱架立柱上并加以固定，完成整个提升施工。

以上实施例，为建筑构件提升高度较高时的实施例，当提升的高度不高时，即受力杆不是很长时，受力杆可采用整根的受力杆，并且受力杆只要采用提升杆一种就可以完成提升施工，无需设置持荷杆，提升过程中当千斤顶需空载回油时，通过向下旋紧提升杆上承压钢梁与提升钢梁之间的锚具，就可以将建筑构件保持在已提升的高度上，完成千斤顶的空载回油，然后继续提升；当然若再配置持荷杆安全性更好。