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在功能定位上,拉斐尔云廊着重体现“产业新高地、城市新亮点”特色,各类配套商业一应俱全,还将重点引入高成长、高技术、高集约化的科技型、生产服务型企业,建成后还将融合5A级办公、商业配套、星级酒店等多种功能。
26幢80米高的建筑,呈点状式和板式分布在长廊内。项目1至3层采用庭院式建筑风格,用游廊、咖吧、喷泉、空中绿化等,将所有建筑连成一体,每栋楼的屋顶由太阳能光伏面板整体覆盖,因此有了“拉斐尔云廊”的美誉。
拉斐尔云廊包含两大类空中连廊,一类是顶部的超大跨度、超长距离的铝合金网壳结构,一类是连通不同高层建筑的高低不同错落有致的钢结构连廊,前者为世界铝合金网壳长度、跨度之最,后者连绵分布的钢连廊群,其空间支座错落分布支撑的设计,使得过程施工控制尤其具有难度。
项目一期占地面积220亩、建筑面积43万平方米,由10栋18层78米高的框筒结构及四栋3层15米高的框架结构裙房以及1栋18米高的钢结构单体组成,共分为三个标段分别由上海建工集团股份有限公司,上海建工五建集团有限公司,上海建工七建集团有限公司施工总承包,项目于2015年底奠基开工,预计将于2019年交付使用。
项目高空钢连廊共4个,3标段已实施完成的高空连廊位于8号楼和10号楼之间,顶标高为+36.68m,平面呈矩形布置,由钢桁架及钢框架梁柱结构组成,最大跨度约60m,总重约1400吨。
高空连廊安装高度36.68米,重量1200吨,高层构架的安装高度达到78.4米,重量1800吨。若采用分件高空散装,不但高空组装、焊接工作量大,而且存在较大的安全风险,施工难度大。
从结构体系角度分析,低层连廊三榀主桁架组成了主要承重体系,四榀横桁架和其余框架结构为附加荷载,并起到增加三榀主桁架平面外稳定的作用(从高层构架的结构体系角度分析,三榀主桁架组成了主要承重体系,五榀横桁架和二榀斜桁架组成的其余框架结构为附加荷载,并起到增加三榀主桁架平面外稳定的作用),由于主桁架纵向高度达到三到四个楼层的高度,纵向刚度大,可以有效控制高层构架整体提升过程中的下挠变形。由于结构受力体系较为明确,非常适合采用整体拼装、同步提升、高空横移、同步卸载的安装工艺。
经过研究论证后采用将高低层连廊在地面拼装成整体后,利用“超大型液压同步提升技术”将其同步提升到位的方案,目前已经完成了低连廊的整体提升,具体步骤为地面拼装、提升设备及支座安装、整体提升、高空平移、同步卸载,安全和工期等均有利。该方案有别于以往的钢连廊结构整体提升的特点在于,其两侧支座呈上下多层空间分布,由于支座的误差和钢连廊支座本身加工制作误差的缘故,即使叠加误差小于5mm,也会使得连廊就位后支座反力产生明显内力重分布,造成和计算反力与实际偏差大,所以施工控制是关键。
在方案实施之前,利用3DMax对整个施工方案步骤进行仿真模拟,对地面拼装、提升支架安装、垂直提升、水平滑移就位等各个工况的工序搭接进行动画模拟。对现场施工人员进行复杂节点可视化交底,让各级管理人员和施工人员对整个施工工艺有了形象且深刻的理解,提高施工现场管理效率,保证工程质量和安全施工。
现场测量数据与模型对比,调整控制模型尺寸及位置。模拟提升和滑移过程,预先发现提升过程中的碰撞问题。现场提升低层连廊至设计标高以上约10cm处,最后水平滑移至设计位置后卸载落下,完成安装过程。
配置TLJ-2000型提升器和TLP-1000型液压爬行器,使其置于提升平台上,并用压板进行固定;对提升平台进行受力分析和应力计算,确保满足提升要求;配套TL-HPS61液压泵源放置在上提升点临近楼层,提升器均配备直径为17.8mm的钢绞线,单根钢绞线破断拉力为36吨;在提升器上设置专用导向架对钢绞线进行疏导,确保提升顺畅。
大跨度结构整体提升在地面整体拼装成型,依靠竖向结构顶部作为提升承力点,采用柔性钢绞线作为提升承重索,通过专门的液压千斤顶作为动力装置将结构提升至高空就位的施工成型方式,可显著减少支撑用量,大幅提升施工效率。
6.1 12组吊点分两层平面布设
以抓测量为重点,采取安装定位前测量,将地面拼装构架以中轴线为基准,使构件二端留足空间。过程跟踪测量,准备平移时再复测,将收集数据汇总,通过计算机模拟和分析钢连廊提升平移空间状态,确保提升平移处于合理空间,就位满足设计和施工要求。
6.2 高空提升支架及平移机构安装安全措施
提升支架和提升平移机构安装于高空,存在支架异形、结构复杂、支架顶标高达88m等难点,尤其是6#楼无外墙脚手架。因此采用钢管抱箍钢柱方法,将脚手从次顶层搭至顶层,同时与支架机构交替安装,逐级搭设,来完成高空高难度安全施工。
6号楼提升支架平移机构高空安装安全措施三维图
6.3 整体同步提升、同步45度平移
采用计算机数控液压控制系统,分二栋楼执行远程同步控制作业。对整个提升和平移必须统一指挥,从高空和地面立体监控整个钢连廊状态和12组受力吊点状态等。
6.4 牛腿支座反力监测和支座垫板
牛腿支座按6#楼8#楼各15个,分5层3列布置,构成多层牛腿支座超静定体系。由于牛腿支座标高不同,钢桁架端部标高有偏差,牛腿支座受力很难在卸载完成后就均衡稳定。点击☞工程资料免费下载
因此,在钢连廊构件上布置一定数量的传感器来监测构件的应力应变,再通过采集数据→推算出支座反力大小→在支座上垫板→再监测采集数据→分析经过垫板后的反力趋势,估算出垫板厚度,达到牛腿支座受力均衡。
6.5 高层后补构件安装安全措施
88m高空区域后补构件达100多吨。提升前,设置硬质生命绳,安装由底至顶,分小悬挑和大悬挑两部分进行。利用现场重型塔吊和焊接吊篮进行安装节点焊接。
本工程高空百米跨度近两千吨钢连廊高空整体提升和平移的成功就位,解决了国内建筑领域多项施工难题,实现了高空百米跨度近两千吨钢连廊整体提升、同步斜向平移达2121mm超长位移的施工创举,目前,本工程已完成主体部分和钢结构连廊安装等,预计将于2020年底竣工验收。
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