顶升法对框架立柱沉降的处理与应用

       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