鋼網架螺栓球懸挑散裝工法施工工藝

李 偉

(西安地下鐵道有限責任公司，陜西西安 710018)

1 概述

網架結構具有剛度大、抗震性能好，網架桿件和節點便于定型化、商品化、有利于提高生產效率;網架的平面布置靈活，屋蓋平整，有利于吊頂;網架的建筑造型輕巧美觀，便于建筑處理和裝飾等特點，因此網架結構成為近年來中國空間結構中發展最快，應用較為廣泛的結構形式。

鋼網架常用高空拼裝法、整體安裝法或高空滑移法等進行安裝。如何快速、經濟的完成網架的安裝工作成為網架施工過程的一大難點。針對西安地鐵項目灞河停車場運用庫的實際情況，通過分析高空拼裝法、整體安裝法和高空滑移法的各自特點后，決定采用整體吊裝法安裝基準塊，然后在柱間橫梁上設置臨時加固措施(千斤頂)，其余單元通過高空懸挑散裝法完成。安裝前先通過計算機軟件進行模擬計算懸挑桿件的內力、撓度值和臨時支點的反力，并在現場進行了安裝試驗，試驗結果全部滿足設計安裝要求。

2 工程概況

西安地鐵項目灞河停車場運用庫工程是西安地鐵一號線終點唯一的一個列車停車、檢修庫，是灞河停車場的重要組成部分。其最大單榀網塊為12 m×27．9 m，約335 m2，重量為11 t，最小單榀網塊為 9 m ×26．6 m，約 240 m2，重量為 8 t。

3 工法特點

1)減少高空作業的難度，施工操作方便，保證施工質量。

2)需設置臨時支點，且支點的反力、懸挑桿件的內力和撓度需模擬計算，施工過程中需進行撓度觀測。

3)不需要搭設大量的腳手架、腳手板，節約了材料和人工，從而降低了工程費用。

4)本工法主要適用于建筑工程中的平板型鋼網格結構的安裝。

4 網架設計與施工工藝

4．1 基準塊的吊裝設備的選擇

運用庫最大單榀網塊為12 m×27．9 m，約335 m2，重量為11 t，最小單榀網塊為9 m×26．6 m，約240 m2，重量為8 t。選用一臺100 t汽車吊吊裝，吊裝時吊車主臂出臂約22 m，出桿角度約70°，單臺吊車起重量約26．5 t，安全系數 =26．5/11=2．4。因此所選用吊車可以滿足本工程最大單榀網塊吊裝。

吊車工作半徑示意圖見圖1，吊點節點受力分布見圖2。

4．2 吊索內力驗算

吊裝采用吊索為φ28鋼絲繩，每榀吊裝使用4根φ28，每根鋼絲繩45°角，能夠滿足吊裝使用。

鋼絲繩內力驗算采用下式進行:

式中:S——單根吊索所承受的內力，kN;

Q——所吊構件的重力，kN;

n——吊索根數;

α——吊索與水平面的夾角;

Sb——鋼絲繩破斷力總和，近似為 0．5d2，kN;

d——鋼絲繩直徑，mm;

K——安全系數，一般取8～10。

圖1 吊車工作半徑示意圖

圖2 吊點節點受力分布圖

已知所吊構件重力為110 kN，每榀吊裝采用4根直徑為28 mm的鋼絲繩，角度為45°，吊索內力驗算如下所示:

令安全系數K取10，即:

所以，經驗算吊索內力滿足要求。

吊索示意圖如圖3所示。

圖3 吊索示意圖

4．3 鋼網架的拼裝

在基地面拼裝時，要對網架下弦球做高度為20 cm～30 cm左右墊木保護。

鋼網架拼裝工藝流程如圖4所示。

圖4 施工工藝流程圖

4．4 網架的吊裝就位

鋼網架整體吊裝前應選擇好吊點，吊繩應系在下弦口點上，不準吊在上弦球節點上。如果網架吊裝過程中剛度不夠，還應采用辦法對被吊網架進行加固。

正式吊裝前應對網架進行試提。試提過程是將吊車啟動，調整各吊點同時逐步離地。試提一般在離地200 mm～300 mm之間。各支點全部撤除后暫時不動，觀察網架各部分受力情況。如有變形可以及時加固，同時還應仔細檢查網架吊裝前沿方向是否有碰或掛的雜物或臨時腳手架，如有應及時排除。同時還應觀察吊裝設備的承載能力，應盡量保持各吊點同步，防止傾斜。

當檢查妥當后，應該連續起吊，在保持網架平正不傾斜的前提下，應該連續不斷地逐步起吊(提升)。爭取當天完成到位，防止大風天氣。

網架起吊即將到位時，應逐步降低起吊(提升)速度，防止吊裝過位。

4．5 網架的懸挑安裝

基準塊就位后，在?軸和?軸的支撐梁上分別設置臨時支點(用2 t千斤頂)，臨時支點一定要支撐在球節點上。用一臺16 t汽吊配合3名安裝工人按照上述的網架安裝順序依次進行懸挑吊裝，在吊裝過程中隨時用全站儀對球節點位置進行檢驗。不能滿足設計要求時，要認真查明原因，加強臨時加固后方可繼續吊裝。

5 結語

通過現場驗證，采用此種方法施工工藝簡捷、工序合理、可以加快施工速度，對比原來的地面拼裝的施工方法，施工工期提前、施工技術工人大幅減少、節約了人工費用，減少大面積鋪設平臺的周轉材料，在地面組裝單元格，可加快速度，同時減少整體吊裝的安全風險，本工程實際施工時，安裝人員僅為15人，實際用時30 d，比預想的地面拼裝整體吊裝工法節省技術工種10人，工期提前15 d。

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