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顶升法对框架立柱沉降的处理与应用

发布日期:2016-01-13    来源:《上海设备管理》      点击数:22659

       一、概况
       宝钢条钢高速线材分厂于1999年投产运行,运行多年后,P&F运输线钢结构立柱(立柱平面布置如图1)由于基础沉降不均匀导致立柱发生不同程度沉降,有的立柱甚至被抬高(如图2),使得部分立柱斜支撑严重变形、安装螺栓被剪断,立柱地脚螺栓被拉断,严重危及设备安全和正常生产。
       为解决这一问题,宝钢条钢部决定对框架立柱沉降不均进行处理,使各立柱底板相对标高误差在规定值以内,以满足正常生产和设备安全要求。

      
       二、立柱调整施工
       1、需要调整的立柱标高测量
       以C19立柱底板的标高为±0(如图三),用水准仪测量各立柱底板的相对标高原始值,结合图纸要求的各立柱之间的相对值,计算出标高要求值,并进一步计算出原始值与要求值之间的差值,该差值就是标高的调整值。经现场测量,标高需要调整的立柱共有30根,测量和计算出的原始值、要求值和差值见表1。

       

       
       2、专用工具制作
       采用专用的顶杆配合千斤顶调整立柱的标高,需要根据立柱高度、千斤顶的高度制作专门的顶杆,顶杆用Q235型钢和20钢管制作,共制作两套,制作的顶杆如图4所示。

      

       3、立柱调整
       表1中差值为负数的,则该立柱的标高降低该负数的绝对值。差值是正数的,则标高升高该数值。先调整需要升高的立柱,再调整需要降低的立柱。
       (1)标高需要升高的立柱调整
       依次调整各根标高需要升高的立柱。施工的步骤和方法是:第一步,拆除需要调整的立柱上的联接梁的部分安装螺栓,使立柱都能自由地升高或降低。第二步,拆除地脚螺栓,使立柱能脱离基础。第三步,安装顶杆和顶升用千斤顶(如图5所示)。第四步,架设水准仪观测顶升值。第五步,操作千斤顶,使立柱升高预先设定的数字(通过水准仪观测)。第六步,在底板和基础之间安装预先制作的垫铁。第七步,拆除千斤顶和顶杆。第八步,将立柱底板与基础之间的空间二次灌浆、养护、拆模。第九步,安装所有预先拆除的螺栓。部分立柱由于标高值升高较多,原有地脚螺栓需要焊接接长(如图6)。

      

       (2)标高需要降低的立柱调整
       依次调整各根需要升高的立柱。施工的步骤和方法是:第一步,拆除需要调整的立柱上的联接梁的部分安装螺栓,使每一根需要调整的立柱都能自由的升高或降低。第二步,拆除地脚螺栓,使立柱能脱离基础。第三步,安装顶杆和千斤顶(如图6所示)。第四步,操作千斤顶,使立柱顶升。第五步,用风镐凿除底板下面的基础,凿除深度应保证立柱调整合格后,底板与基础上表面之间有25~50mm的二次灌浆间隙。凿除深度用钢板尺测量。第六步,焊接修复被拉断的地脚螺栓。第七步,用二次灌浆料找平被风镐凿过的毛躁表面。第八步,待找平的二次灌浆料半干后,将最下面的一块20mm厚垫铁压入找平的灌浆料(应保证该垫铁的上表面仍高出找平层10mm)。此过程中,用精度0.02mm/m的条式水平仪检测垫铁的水平度,不应超过0.1mm/m。第九步,找平灌浆层养护3天后,在立柱底板与已经安放的垫铁之间安装垫铁,垫铁的总高度根据立柱需要调整的标高确定。第十步,操作千斤顶放下立柱,使立柱落在垫铁上,并进一步用倾垫铁调整标高和垫实。第十一步,二次灌浆、养护、拆模。第十二步,安装所有预先拆除的螺栓,安装地脚螺栓时,由于凿除了一定高度的基础,需要在螺母与底板之间加装垫铁。
       4、复测与调整
       待所有立柱调整完毕,二次灌浆层拆模后,用水准仪对所有的立柱进行标高复测,进一步用薄垫铁调整,至到各立柱之间的相对标高满足要求为止。
       5、修复损坏的斜撑
       待立柱调整合格后,重新制作斜撑,更换损坏的部分。
       三、结束语
       宝钢条钢高速线材分厂P&F运输线钢立柱经调整后,消除了沉降不均带来的附加应力,恢复了正常生产,经长时间运行未出现倾斜斜支撑变形、立柱地脚螺栓被剪断的情况,达到了预期效果。                             

       作者1:刘天俊  五冶集团上海有限公司
       作者2:朱洪兴  五冶集团上海有限公司
       作者3:娄正军  上海宝钢工业技术服务有限公司