關(guān)于大跨度球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架群拔桿吊裝施工技術(shù)的探討

劉小強(qiáng)

摘 要：球形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具備非常好的抗震性能，桿件之間可采取螺栓進(jìn)行連接，其安裝與操作工序簡便，可用于大型公共場所的屋蓋建設(shè)起到承重作用。本文立足于大跨度鋼結(jié)構(gòu)球形網(wǎng)架群拔桿吊裝施工的流程，探討施工技術(shù)與注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：大跨度鋼結(jié)構(gòu);吊裝施工;球形網(wǎng)架

該安裝技術(shù)比施工現(xiàn)場搭設(shè)滿堂腳手架高空散拼安裝安全可靠、操作簡便、施工工效高、縮短工期，提高施工質(zhì)量，保證了工程順利實(shí)施。

一、大跨度球節(jié)點(diǎn)球面網(wǎng)架群拔桿吊裝施工技術(shù)的特點(diǎn)

（一）網(wǎng)架在地面進(jìn)行拼裝，施工簡便、安全，工程質(zhì)量易于控制，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

（二）采用拔桿集群，懸掛多組復(fù)式滑輪組與網(wǎng)架各吊點(diǎn)吊索相連接。由絞磨組合牽引力各組滑輪組，帶動網(wǎng)架同步上升，將網(wǎng)架整體均勻提升到超過柱頂標(biāo)高，利用一側(cè)絞磨拉的鋼絲繩徐徐放松，另一側(cè)絞磨鎖住不動，將網(wǎng)架整體移位對準(zhǔn)柱頂。再用全部絞磨將網(wǎng)架下降到柱頂上，并加以調(diào)節(jié)固定。

（三）利用網(wǎng)架中心開始對稱外擴(kuò)拼裝形成空間單元，以拔桿相互拉結(jié)形成穩(wěn)定體系為承重機(jī)構(gòu)，用滑輪組為提升裝置，使網(wǎng)架外擴(kuò)拼裝與提升交替進(jìn)行，各組拔桿逐步接力提升，將網(wǎng)架提升到指定位置。見下圖。

二、施工工藝操作要點(diǎn)

（一）網(wǎng)架提升方式

以該工程為例，網(wǎng)架提升采用三角架輔助拔桿進(jìn)行提升，網(wǎng)架中心至拔桿為第一提升階段，以三腳架提升為主，拔桿至網(wǎng)架支座為第二提升階段，使用拔桿進(jìn)行提升。

（二）制作小拼單元

1、將網(wǎng)殼中心部位的一個(gè)錐體單元作為最基本的組裝單元，依節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)將四個(gè)下弦球的空間位置進(jìn)行放線、找平、規(guī)方，使四點(diǎn)在同一個(gè)水平面上，依次安裝四根下弦桿，連接形成下弦網(wǎng)格，而后以其中相鄰的兩個(gè)球節(jié)點(diǎn)及相連的下弦為安裝模板，將錐體的上弦球及相鄰的兩根腹桿，拼裝成“人字”，隨后與另外兩根腹桿一起安裝到四個(gè)下弦球節(jié)點(diǎn)上，形成一個(gè)基本的小拼單元。

2、以此小拼單元作為拼裝模板，向四周對稱擴(kuò)散拼裝。所有下弦球加設(shè)支撐，拼裝過程中應(yīng)以支座的位置、標(biāo)高為基準(zhǔn)，來控制其它節(jié)點(diǎn)的位置。

（三）第一階段三腳架提升及拼裝

第一階段采用三角架設(shè)立10個(gè)吊點(diǎn)，10個(gè)5噸倒鏈提升，提升高度以滿足下一排下弦桿件及鋼球的安裝高度為準(zhǔn)，提升速度配合網(wǎng)架施工進(jìn)度要求，拼裝完成至拔桿位置后連接拔桿吊點(diǎn)。

（四）安裝拔桿

1、安裝拔桿工藝流程

場地平整壓實(shí)→鋼管制作成拔桿→拔桿定位→纜風(fēng)繩錨坑定位開挖→纜風(fēng)地錨埋設(shè)→拔桿組立校正→纜風(fēng)繩調(diào)校張緊→拔桿滑輪組安裝→起重絞磨安裝

2、接拔桿

拔桿采用φ402×12鋼管做提升支撐，每根拔桿長24m，在地面進(jìn)行對接組裝，將鋼管端部開設(shè)坡口，按接縫處加勁板按單面焊接雙面成型的工藝施焊，使接口處形成V型坡口，焊接前應(yīng)將整體拔桿調(diào)直，進(jìn)行點(diǎn)固定焊，確保拔桿焊接后的平直度，在拔桿的端部和根部分別焊接用于固定滑輪的吊耳，并加設(shè)肋板;頂部吊耳使用貫穿法與拔桿焊接，吊耳板厚度是拔桿壁厚的2.0倍，長度以超出拔桿外不小于400㎜為宜，板寬不小于250mm，滑車懸掛點(diǎn)距端點(diǎn)板寬不小于孔直徑。拔桿頂纜風(fēng)繩系點(diǎn)要與纜風(fēng)繩在一條直線上，吊耳板與拔桿底座上的倒向滑車系點(diǎn)在平行與拔桿的平面內(nèi)。

拔桿組合完成后，將滑輪組固定在拔桿上并穿入主繩。并將纜風(fēng)繩按聯(lián)系角度連接卡固。用纜風(fēng)繩固定垂直，并將拔桿的纜風(fēng)繩互相聯(lián)系張緊。外圍纜風(fēng)繩根據(jù)現(xiàn)場情況分別固定地錨處。

3、立拔桿

/3.1拔桿底座用尺寸為0.60×0.60m×0.70 m，20 mm厚鋼板與12根0.6m長φ50×3.5鋼管制作，拔桿所在位置的地面應(yīng)進(jìn)行地基處理，保證承載力大于150KN/m²，可采用厚度0.30m的砼墊層，處理范圍大于拔桿底座外卡輪廓500mm。拔桿頂部安裝吊裝雙耳及拴臨時(shí)纜風(fēng)繩，進(jìn)行臨時(shí)固定，待所有拔桿立起后，把所有水平及斜拉纜風(fēng)繩全部拉好，并達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，把臨時(shí)纜風(fēng)撤掉，調(diào)整至設(shè)計(jì)位置，并且保證拔桿垂直度。拔桿垂直后開始安裝滑輪組。

3.2拔桿高度根據(jù)網(wǎng)殼吊裝時(shí)的就位標(biāo)高及整體高度進(jìn)行設(shè)計(jì)。連接組裝拔桿制作成吊裝柱，網(wǎng)架吊裝完成后將拔桿分段拆除。

3.3滑輪組采用花穿法，每組拔桿設(shè)置兩套滑輪組拴4個(gè)吊點(diǎn)，利用兩臺5噸絞磨進(jìn)行吊裝。

（五）挖設(shè)地錨

根據(jù)現(xiàn)場施工條件，挖設(shè)地錨坑。地錨坑的尺寸為2.0×0.7m，地錨坑深2.5m，埋設(shè)2根φ165×10鋼管沿錨坑長度方向，底部兩側(cè)挖洞，沿錨坑橫向在鋼管上方再加四根φ140×5的鋼管，兩側(cè)挖洞埋設(shè)，以便于穩(wěn)定下方主受力鋼管，把主受力鋼管埋于底部，地錨繩為雙股直徑為φ21.5的鋼絲繩，地錨繩與水平地面的角度要與纜風(fēng)繩的角度匹配。

（六）吊索的設(shè)置

拴吊索繩時(shí)，每根鋼絲繩必須保證鋼絲繩相互不壓死且受力點(diǎn)穿過球心;保證鋼絲繩在網(wǎng)架吊裝過程中，不碰到桿件，雙向?qū)ΨQ布置。

（七）網(wǎng)殼吊裝（第二階段拔桿提升及拼裝）

第二階段采用10根Ф402×12拔桿及20臺絞磨作為主要吊裝設(shè)備。

1、試吊

首先將絞磨固定牢固，調(diào)整纜風(fēng)繩使拔桿垂直，慢慢推動絞磨，使網(wǎng)架離支撐，如果網(wǎng)架向一側(cè)偏移，則停止吊裝，調(diào)整纜風(fēng)繩松緊后，再吊裝、調(diào)整直到網(wǎng)架沒有水平位移，網(wǎng)架吊裝離開支撐300mm后停止提升，對吊裝機(jī)具進(jìn)行全面檢查。

2、網(wǎng)架整體吊裝

網(wǎng)架在提升過程中須根據(jù)網(wǎng)架各吊點(diǎn)坐標(biāo)差值做到同步協(xié)調(diào)起吊，隨時(shí)檢查各吊點(diǎn)處的實(shí)際受力狀況及各錨固點(diǎn)安全程度，待網(wǎng)架達(dá)到設(shè)計(jì)要求的高度后停止提升，將全部絞磨鎖死，開始周邊一圈桿件的散裝，全部散裝桿件拼裝完成。

3、整體吊裝同步措施

起重滑輪組鋼絲繩的纏繞方法以及滑輪門數(shù)應(yīng)一致。起重鋼絲繩的直徑應(yīng)選用同一規(guī)格。 起吊絞磨卷筒上鋼絲繩的初始纏繞數(shù)和長度最好能統(tǒng)一，并在正式起吊前將鋼絲繩的張力控制在同一數(shù)值。吊裝使用的20臺電絞磨須設(shè)置控制同步提升的總開關(guān)控制器和各絞磨微調(diào)時(shí)使用的分路開關(guān)控制器，吊裝時(shí)根據(jù)實(shí)際提升高度差進(jìn)行微調(diào)，每組滑輪組分別安裝重量感應(yīng)器，將每時(shí)每刻的吊裝荷載分別傳至每個(gè)分路控制器上，吊裝總指揮可通過總控制臺觀測每個(gè)分路控制器上荷載的變化是否同步，發(fā)現(xiàn)失重時(shí)，及時(shí)進(jìn)行微調(diào)，保證網(wǎng)架同步提升。

（八）拔桿的拆除

吊裝拔桿拆除采用50t汽車起重機(jī)配合，將拔桿從架設(shè)位置垂直提升至超過網(wǎng)架標(biāo)高，然后水平旋轉(zhuǎn)將拔桿放置到地面的方法進(jìn)行拆除。

三、網(wǎng)殼拼裝的質(zhì)量控制措施：

（一）網(wǎng)殼的整體拼裝先進(jìn)行下弦拼裝，把下弦球擺放到位后，用水準(zhǔn)儀測量，用木楔子調(diào)節(jié)。嚴(yán)格要求下弦的水平度，用下弦桿件將下弦球連接，并將下弦找方;用倒鏈及剛性支撐拉接防止變形。安裝完畢后用經(jīng)緯儀及輔助工具進(jìn)行復(fù)測，對偏差較大的及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，復(fù)測控制在允許偏差內(nèi)即可進(jìn)行下一步。按照單元網(wǎng)格的拼裝方法，依次拼裝各小單元網(wǎng)格，拼裝完成一部分后進(jìn)行拼裝幾何尺寸的檢驗(yàn)。

（二）小拼要嚴(yán)格按照施工圖紙的編號進(jìn)行組裝，以防安裝錯(cuò)誤。在大拼時(shí)每一單元網(wǎng)殼拼裝完畢后，在拼裝下一單元前，對拼裝網(wǎng)殼的幾何尺寸、對角線、下?lián)现颠M(jìn)行復(fù)測，以保證網(wǎng)殼拼裝完成后不出現(xiàn)積累誤差。

（三）網(wǎng)殼安裝就位后，應(yīng)立即進(jìn)行校正、固定。進(jìn)行校正固定時(shí)，應(yīng)根據(jù)風(fēng)力、溫差、日照等外界環(huán)境和焊接變形等因素的影響，采取相應(yīng)的調(diào)整措施。

四、結(jié)語

建筑行業(yè)的高速發(fā)展，使得大跨度鋼結(jié)構(gòu)球形網(wǎng)架吊裝應(yīng)用越來越廣，鑒于該項(xiàng)技術(shù)在我國的發(fā)展時(shí)間不長，實(shí)際操作過程中需要注意的問題較多，因此在施工過程中必須要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭建民， 周建豐， 許永磊， et al. 雙曲面大跨度鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架施工技術(shù)探討[J]. 中國建筑金屬結(jié)構(gòu)， 2017（3）.

[2]張煊銘， 郝仙娟. 某體育館超大跨鋼結(jié)構(gòu)工程吊裝施工技術(shù)[J]. 河南城建學(xué)院學(xué)報(bào)， 2019（3）：55-59.

[3]李樹斌. 超大跨度球形網(wǎng)架安裝施工技術(shù)研究[J]. 湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2017（6）：6-8.