蔡廣東
(福建和通建筑工程有限公司,福州350000)
本項目建設用地面積約127 720.9m2,項目擬保留某體育館和某游泳館主體建筑,進行內部改造,并新建地下體育綜合體及室外工程等,由于工程建造時間較早,原有鋼屋蓋系統不符合現行規范,且無法滿足現有使用要求,因此,擬拆除原有鋼屋蓋系統,并興建新的鋼屋蓋系統。
原屋蓋為焊接球節點網架結構,建于1975 年,網架覆蓋面積為12 160m2,質量為600t,跨度110m,外挑7.3m,屋蓋頂高33.62m,由周邊36 根柱支撐,柱頂標高為24.1m。原有鋼屋蓋如圖1 所示。原網架為正三角形三向桁架體系,由邊長6.111m 的三角形網格組成,網架矢高為6m,中間起拱2.5m,共有桿件約11 400 根,鋼球930 只。結構桿件主要為D48×3.0~D194×11.0 的鋼管,鋼球為規格主要為D300×10、D400×14、D450×16 的3 種規格的焊接球,網架材料材質均為16 錳鋼。

圖1 原有鋼屋蓋圖
原有屋面于1974 年鋪設,并未做過大的改動,主要包括氣樓、大屋面、挑檐3 大區塊。面層為0.8mm 厚鋁合金板,下方為油氈和木格柵,30mm 厚玻璃棉,鋼筋網片,檁條為100mm×50mm×20mm×2mm 的C 型鋼或Z 型鋼。天溝為預制混凝土天溝,檐口板為表面做搪瓷處理的彩鋼板。
本工程改造過程中,屋蓋下方看臺為局部改造,大部分看臺不拆除,僅更換座椅,鑒于對現場施工條件及現有結構布置的分析,從屋頂網架拆除的安全性,拆除效率等多方面考慮,本工程屋頂網架采用“超大型液壓同步提升技術”,架設6 組門形塔架,將屋頂網架采取“整體下放逐級分段拆除”的施工工藝進行拆除,并利用塔吊及汽車吊拆除周邊懸挑網格[1]。拆除時工況如圖2 所示。

圖2 拆除工況圖
施工過程中用到的關鍵技術和設備包括:超大型構件液壓同步提升施工技術;XY-TS-315 型液壓提升器;XY-BY-30 型液壓泵源系統;XY-KZ-01 型計算機同步控制及傳感檢測系統[2]。
本次屋頂網架整體下放的范圍如圖3 所示,網架結構為正三角形單元,根據塔吊布置,分為3 個施工區域,滿足拆除時協調指揮要求,拆除工作應對稱進行[3]。

圖3 屋頂鋼網架整體下放范圍
具體的拆除流程為:(1)利用屋頂網架在地面搭設6 組提升塔架,塔架頂標高32.150m;(2)在提升塔架的頂部安裝液壓提升系統,包括液壓泵源系統、提升器、傳感器等;(3)在與其對應的網架上弦球上安裝下吊點臨時吊具;(4)在提升上下吊點之間安裝專用底錨和專用鋼絞線[4];(5)調試液壓同步提升系統;(6)檢查鋼結構提升單元以及液壓同步提升的所有臨時措施是否滿足設計要求;(7)確認無誤后,開始試加載;(8)加載至設計荷載的50%后,暫停加載;(9)開始拆除屋頂網架懸挑結構以及與支座相連的桿件等;(10)拆除完成后,利用液壓提升系統開始將屋頂網架整體下放[5];(11)當屋頂網架與看臺沖突時,暫停下放;(12)拆除與看臺沖突的網格后,繼續下放;(13)按照以上步驟,逐級分段拆除網架;(14)當看臺范圍內的屋頂網架全部拆除后,利用液壓提升系統將其余網架整體下放至地面進行拆解,完成屋頂網架的拆除作業。
提升塔架布置如圖4 所示。

圖4 提升塔架布置示意圖
對于大跨屋頂網架采用“超大型液壓同步提升技術”架設多組門型搭架,將屋頂網架采取“整體下放逐級分段拆除”的施工工藝進行拆除,不僅可以解決現場條件局促,內場大型塔吊無法進入的問題,同時也減少腳手架量,本項目中工人工作平臺離看臺高度小,方便小管件拆除,物料運輸,提升了施工安全性。