正放四角錐螺栓球網架安裝工藝技術

侯煥芝

（山西三建集團有限公司 山西長治 046000）

山西紅山煤礦儲煤棚主體結構為混凝土結構，屋面為正放四角錐螺栓球網殼結構，下弦柱點支撐形式，網架弦高27.5m，跨度47m，長度197m，網架厚度為2.2m，網架投影面積約9775m2。根據現場施工條件和網架為異形的特點，網架安裝采用先地面分塊拼裝再高空對接合攏，形成一個穩定的結構單元后作為起步網架，然后整體網架采用高空懸挑安裝的施工工藝。

1 施工總體思路

做好支承面標高、軸線復核等準備工作后，在地面分塊拼裝完起步網架，選用3臺100T和1臺130T全液壓汽車吊進行高空吊裝對接合攏，形成一個穩定結構單元。然后以起步網架為基礎，向兩側用拼三角架和推三角架的高空懸挑工藝進行整體網架安裝。

起步網架施工區域為A-C軸∕12-14軸范圍內。起步網架拼裝合攏共分2塊Ⅰ號網架和Ⅱ號網架，再沿著11→1、15→23方向按小單元吊車高空懸挑完成結構安裝，每個小單元由1個球4根桿件組成。

2 起步網架關鍵工藝技術

2.1 起步網架地面拼裝

（1）起步網架施工特點就是在于將支座支承球在柱頂支座中轉動，從而分塊起步網架一端以支座支承球為軸另一端在吊車的作用下就可上下旋轉，直至抬升到設計標高位置進行合攏拼裝。

（2）Ⅰ號網架拼裝時，先將支座按軸線位置固定在支承柱預埋螺栓上，再將支承點球直接擱置在支座中（待起步網架拼裝合攏后再行焊接），以便球可以在支座中轉動。以支座上的球為支撐旋轉點，先將網架拼幾節，然后利用25T吊車將末端抬高再拼幾節后放下，將吊車向前移位再抬高再拼，以此類推，將網架向前拼裝，直至拼到上弦桿15個節距位置，此時Ⅰ號網架拼裝完畢。

（3）因考慮到Ⅰ號網架弧度大，跨度長的因素，為保證后續網架起吊的安全穩定性，控制網架扭曲變形，可采取如下措施進行加固，在12、14軸支座與起步網架末端倒數第三個下弦球之間用5T倒鏈和鋼絲繩拉兩道張緊繩，松緊程度以張緊繩剛繃緊為宜。

2.2 起步網架吊裝技術計算分析

（1）起重機選擇

根據設計軟件自動生成的Ⅰ號網架吊點反力圖，單個吊點67.3kN，約6.8t；起升高度為吊點高度28m+索具高度2m=30m，根據吊車機械性能表，QY100T汽車吊在起升高度40m、工作半徑16m時，可吊重18t，網架在未裝屋面板前受風面積較小，且吊重預留超過50%的余量，因此可滿足吊裝要求。

根據設計軟件自動生成的Ⅱ號網架吊點反力圖，網架重54.5kN，約為5.5t；起升高度，吊點高度11m+索具高度8m=20m，根據吊車機械性能表，QY130T汽車吊伸臂長度26m，工作半徑16m，吊重31t，滿足吊裝要求。

（2）吊裝鋼絲繩選擇

Ⅰ號網架吊裝繩長度根據吊點位置，吊裝角度擬計繩長為2m（雙股）。根據吊裝重量，鋼絲繩所受拉力為67.3kN。查表選繩。選用6×37+1，d=22mm鋼絲繩，其破斷拉力為P=283kN，容許拉力T=P/K=283/6=47kN，（其中K=6為安全系數），雙股的容許拉力為47kN×2=94kN>63.5kN，故Ⅰ號網架單個吊點選用22mm雙股鋼絲繩安全。

Ⅱ號網架吊裝繩長度據吊點位置、吊裝角度設計繩長為11m（雙股）。根據吊裝重量，鋼絲繩所受拉力為54.5kN。查表選繩。選用6×37+1，d=24.0mm鋼絲繩，其破斷拉力為P=3336kN.容許拉力T=P/K=336/6=56kN，（其中K=6為安全系數），雙股的容許拉力為56KN×2=112kN>54.5kN，故Ⅱ號網架單個吊點選用22mm雙股鋼絲繩安全。

2.3 起步網架吊裝

（1）分塊網架拼裝完畢后，通過詳細計算分析，選用3臺100T和1臺130T全液壓汽車吊進行高空吊裝對接合攏。首先用2臺100T吊車抬吊將Ⅰ號網架末端慢慢向上抬起，讓上弦支承球在支座中隨著Ⅰ號網架末端抬起而慢慢滾動，直至網架被抬到設計安裝位置。

（2）選用130T吊車將Ⅱ號網架拎起地面反向旋轉至安裝區域，將對應的上弦球安入支座內，再松鉤將網架末端擱置在地面上，然后再用100T吊車和130T將Ⅱ號網架也慢慢抬吊至設計安裝位置。最后按總體網架弧線角度調節好兩端高低度，與Ⅰ號網架對接合攏（即安裝中間空出的一節）。合攏時I號網架應使其略高于設計標高約100mm，先對接下弦桿（共2根），然后腹桿（共4根），對接過程I號網架吊鉤緩慢下降，最后對接上弦（共3根）。

（3）合攏后，吊車松鉤前應檢查支座球部位是否有變形或移位，在高空作業的三人中應派兩人從相反方向撤下時檢查各節點是否安裝到位，套筒是否有松動。松鉤時各吊車要輕緩小幅度松鉤，隨時注意網架變形情況。

（4）起步網架成型后，及時對網架的撓度進行測量，看起步網架是否在吊裝過程中有過大的變形。根據規范要求，撓度值不應大于跨度尺寸的1/250。

2.4 起步網架吊裝注意事項

（1）拼裝時桿件與球必須安裝設計和施工規范要求完全擰緊到位，吊裝前逐一檢查，確保無一處遺漏。

（2）所有吊點的著力點都必須在螺栓球正中部位，不能讓高強螺桿或桿件受力。

（3）對接時安排高空作業人員三名，吊裝前將鋼爬梯可靠固定于II號網架下弦供人員上下。

（4）支座的臨時固定應安全可靠，地腳錨栓的雙螺母應擰緊到位，支座底板及側向板與埋件間每邊的焊縫總長度不小于100mm，焊縫高度不小于10mm。

（5）吊車占位場地進行硬化，確保吊車吊裝時支點不下陷，對吊裝索具及鋼絲繩進行檢查，確認符合要求方可使用。

（6）對吊車剎車系統及安全閘進行檢查，確認完好方可試吊起吊，吊車司機在吊裝時嚴禁離開作業操作室。

（7）對吊車司機及參加吊裝所有人員要進行安全技術交底，設置專人指揮吊裝，統一指揮號令進行起吊及對接。提升時同步進行，統一信號步調一致，控制室應控制起重吊裝受力情況，保證抬吊的兩臺吊車受力一致。

3 整體網架安裝關鍵工藝技術

網架拼裝前精確放線，確定螺栓球的水平面相對精確位置，作為定位球，其他球以定位球為基準取相對尺寸，進行拼裝。在部分下弦節點處設置拼裝支承點，以保證安裝剛度，拼裝所用支承應保證強度，防止下沉和網架變形。安裝順序，起步網架安裝完成后，整體由一端推進，安裝到頭后再返回向另一端安裝，具體安裝時，由兩個安裝小組從兩端低處向高處安裝，在頂端合攏。

（1）首先在吊車下方的場地地面上拼裝小單元網架，每個小單元有1個球4根桿件組成。利用QY25T吊車將原先在地面已組裝好的小單元四角錐（小單元四角錐通常為一個上弦球、2根上弦桿、2根腹桿或一個下弦球、2根下弦桿、2根腹桿組成）在高空順延起步網架沿A、B軸兩側方向對接散裝。從A（B）軸沿著網架弧度往B（A）軸方向先裝下弦三角錐，到頭后再接著安裝上弦三角錐，以此循環反復。

（2）網架安裝之前，必須對支座進行臨時固定，并派專人隨時檢查。吊裝時，吊起小單元，緩緩提升至空中最佳安裝位置，由施工人員根據安裝圖紙實行局部網架和起吊構件的對接。對接時迅速將螺栓對準相應的球孔，用扳手或管鉗將此桿件擰緊到位，在擰緊過程中，腹桿隊員晃動桿件，以使桿件與球完全擰緊到位。

（3）移動吊車進行下一吊工作，并在安裝過程中不斷檢查安裝情況，保證螺絲擰緊到位，在每個柱距網架安裝結束時，檢查誤差情況并及時處理，防止誤差積累，直至全部完成。

（4）焊接：全部網架安裝完成后，進行支座底板與埋件間、支座板與支座球間的焊接。

4 質量通病防治

通病一：施工人員看錯編號或找錯構件，造成拼錯桿件、螺栓球。

防治措施：安裝前技術員按圖紙對每個構件編號進行復核，確保無誤。

通病二：累積誤差過大及軸線偏差，導致支座中線偏出軸線位置。

防治措施：安裝前對軸線進行復核，每個螺栓都要全部擰緊到位，不能有絲毫縫隙。

通病三：安裝方法不當，以及累計誤差過大，造成網架整體撓度過大，超過設計標準。

防治措施：安裝時為避免誤差累積，在施工過程中由專業人員進行全過程定點跟蹤測量，在桿件、螺栓球安裝過程中，每天早、晚各進行一次測量，記錄控制點標高和垂直度誤差，并將成果進行分析研究后，將處理方案提供給施工人員，由施工人員及時調整和控制誤差。

5 結語

山西紅山煤礦儲煤棚屋面正放四角錐螺栓球鋼網架通過采用高空懸挑法拼裝網架，使網架如期合攏，取得了理想的效果，實踐表明，此項工藝技術不僅技術先進合理，操作簡便，而且安全可靠，就位精度較高。