滑移工法
在大跨度及空間鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程中,如果直接在建筑物位置上施工有問題,滑移工法是一個有效的解決方案。
滑移工法一般又可分兩種:結(jié)構(gòu)滑移法、支承滑移法。以下分別介紹兩種方法的施工特點。
結(jié)構(gòu)滑移法:其基本思路是將結(jié)構(gòu)整體(或局部)先在具備拼裝條件的場地組裝成型,再利用滑移系統(tǒng)整體移位至設(shè)計位置的一種安裝方法。采用這種安裝技術(shù),拼裝場地和組裝用機(jī)械設(shè)備可集中于一塊相對固定的場地,與原位安裝法相比,可減少臨時支承與操作平臺的措施用量,節(jié)約場地處理和管理成本。先用結(jié)構(gòu)滑移法,其關(guān)鍵的考慮是結(jié)構(gòu)直接在設(shè)計位置施工有難度,例如場外周邊施工場地有限,跨內(nèi)不能滿足吊裝設(shè)備的正常行走。這一工法的基本構(gòu)成要素只是將"整體提升工法"中的地面組裝、反力支承、整體提升置換為"橫向移動",所以本質(zhì)上與提升工法相同。
同時,采用此法至少應(yīng)注意幾個要點:結(jié)構(gòu)支承處有利于鋪設(shè)滑移軌道,滑移路線長,效率越高;滑移單元應(yīng)為幾何不變體系,滑移過程中有足夠的剛度和穩(wěn)定性,盡可能減少滑移時的抵抗力。當(dāng)采用多點牽引來實現(xiàn)滑移時,為避免結(jié)構(gòu)在滑移過程中發(fā)生扭轉(zhuǎn),牽引的同步性須得到控制,若難以保證,則應(yīng)充分計算評估因牽引不同步給滑移單元造成的影響,必要時可為滑移單元進(jìn)行臨時加固;茊卧谧詈蠊潭ㄖ埃Y(jié)構(gòu)在移動方向與其正交方向存在著"容易滑移"的趨勢,因為與設(shè)計支承條件不同,要防止設(shè)計外(即滑移平面外)的變形,有必要采取防止"滑落"的對策,比如在兩側(cè)支承附近設(shè)置自平衡的剛性拉桿或柔性拉索。
此外,結(jié)構(gòu)滑移法還包括兩種不同的工藝:逐榀滑移、累積滑移。以桁架結(jié)構(gòu)為例,簡單說明兩種工藝的區(qū)別。
逐榀滑移:將一榀或由若干榀組成的滑移單元從一端至設(shè)計位置,各滑移單元之間分別在高空進(jìn)行連接,直接形成整體結(jié)構(gòu)。
累積滑移:即將滑移單元在滑軌上只滑移一段(暫不移至設(shè)計位置),待連接好下一單元后再滑移一段距離,如此反復(fù),逐榀積累,直至將各榀單元推至設(shè)計位置。
總的來說,在大跨度及空間鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法中,當(dāng)無法設(shè)置臨時支承或使用安裝吊車的條件不好,即直接在建筑物位置施工有問題時,結(jié)構(gòu)滑移工法可作為解決方案之一。
支承滑移法:是在結(jié)構(gòu)的設(shè)計基礎(chǔ)搭設(shè)支承架,以給結(jié)構(gòu)在原位安裝提供支承和操作平臺,待該部分結(jié)構(gòu)安裝完成后,支承滑移即與已裝畢的結(jié)構(gòu)脫離。這樣就為相鄰結(jié)構(gòu)的原位安裝創(chuàng)造了條件,如此循環(huán),直至結(jié)構(gòu)完成整體安裝。
由此可見,與結(jié)構(gòu)滑移法不同,支承滑移法可總結(jié)為"結(jié)構(gòu)不滑而支承機(jī)構(gòu)滑",而結(jié)構(gòu)滑移法則是"結(jié)構(gòu)滑而支承機(jī)構(gòu)不滑"。采用支承滑移法時,支承構(gòu)架的設(shè)計除滿足常規(guī)的整體及局部穩(wěn)定外,還要考慮水平動荷載(啟動及剎車作用引起的水平慣性力),必要時可增設(shè)大斜撐以提高其抗側(cè)剛度。
總結(jié)起來,由于此法需占用結(jié)構(gòu)跨內(nèi)場地,故當(dāng)周邊環(huán)境難以提供結(jié)構(gòu)拼接場地時,支承滑移法可作為解決方案之一。值得注意的是,無論結(jié)構(gòu)滑移還是支承滑移法,其滑移軌跡除了常規(guī)的直線平移外,曲線滑移也屢見不鮮,頻頻應(yīng)用在工程實踐中。
整體提升安裝法
整體提升安裝法是將待安裝的結(jié)構(gòu)在地面或適宜的樓層投影位置組裝成型,再利用"提升系統(tǒng)"將成型結(jié)構(gòu)整體向上提升至設(shè)計標(biāo)高的一種安裝方法。
這種方法適用于什么條件?
當(dāng)大跨度鋼結(jié)構(gòu)高度較高,不利于搭設(shè)支承胎架,提升鋼結(jié)構(gòu)形狀規(guī)則時,整體提升的施工方法比較適用。
大跨度懸挑鋼結(jié)構(gòu)無支承安裝法
所謂大跨度懸挑鋼結(jié)構(gòu)無支承安裝法,即是在不搭設(shè)支承機(jī)構(gòu)的條件下,以懸挑鋼結(jié)構(gòu)本體的剛度為依托,利用吊裝機(jī)械進(jìn)行高空散件安裝,采用逐步延伸、階段安裝的方式進(jìn)行施工。相對高空原位安裝法而言,雖然該工法也是在高空原位附近實施安裝,但因為完全不設(shè)臨時支承機(jī)構(gòu),施工措施少,施工工藝簡單(無卸載)。適用于結(jié)構(gòu)本體剛度大、穩(wěn)定性好,高度較高的懸挑鋼結(jié)構(gòu)。采用該工法,受自重影響,懸挑段一定會下?lián),由此帶來的困擾是構(gòu)件的安裝坐標(biāo)未知,當(dāng)遇到對安裝位形有要求或存在合龍情形時,施工過程中結(jié)構(gòu)的位形控制是最大的技術(shù)難題之一,這直接關(guān)系到竣工時的結(jié)構(gòu)位形能否滿足要求,以及懸挑段能否順利合龍。