朝陽某鋼鐵有限公司儲煤場網殼設計與施工

勾 永

摘要：朝陽某鋼鐵有限公司儲煤場是周邊多點支撐的超大跨度雙層螺栓球網殼工程，本篇文章主要從設計和施工兩個方面，分別闡述超大跨度網殼的設計及滑移施工的全過程。通過反復推敲和試算，在滿足安全、經濟的前提下，考慮下部運行的堆取料設備，選擇最優的矢高比，并結合施工現場及周邊的實際條件，有針對性的制訂了詳細的施工方案，完成了網殼的累積滑移施工。

關鍵詞：網殼、煤場、超大跨度、滑移施工

一、工程概況：該項目位于遼寧省朝陽市，儲煤場總長度480米，跨度145m，占地約7萬平米，底部為1米高混凝土柱子，柱距9米，周圈有擋煤墻，上部結構為雙層螺栓球鋼網殼，網格4.5米，網殼厚度為4.3米。由于場地內存放著大量的煤炭，又有保證鋼廠生產的來往運輸車輛，故現場不能給提供足夠的施工拼裝場地，所以只能考慮滑移施工，這是本工程必須攻克的難點。

二、結構設計

（一）、矢高的確定：

根據甲方提供的前期技術條件、土建相關圖紙和主要設備的技術參數，在不超越堆取料設備最高點控制線的基礎上，經過長時間的反復試算、經濟方案對比，還要考慮結構形式對下部混凝土柱子的影響，網殼支座不能有太大的水平推力，否則會造成土建部分造價過高，多因素綜合考慮，最終確定了網殼的矢高比。

（二）、荷載計算：

1、依據《建筑結構荷載規范》GB50009-2012，本工程考慮的荷載有：恒荷載（單層壓型鋼板+鋼檁條）、屋面活荷載、雪荷載（對稱荷載和不對稱荷載）、風荷載、溫度荷載等。

2、考慮水平地震荷載：本工程所處地區的抗震設防烈度為7度0.1g，根據《空間網格結構技術規程》JGJ7-2010，4.4.2條，當網殼結構的矢跨比大于或者等于1/5時，應進行水平抗震驗算。

3、本次設計是由上海同濟大學開發的3D3S V14.1設計完成，鋼管材質為Q235B和Q355B兩種，最大桿件截面為Φ219×10，最大螺栓M72，最大撓度值滿足規范l/250的要求。

三、網殼施工

（一）、施工流程：施工準備→柱頂標高及軸線位置復測→放線定位→起步網架拼裝→拼裝滑移區域→滑移→拼裝再滑移→調整到位→驗收

（二）、實施方案：

1、本料場總長度為480米，中間設置了三道溫度伸縮縫，共劃分為A、B、C、D、E、F六個區域（如圖-2），在加工和安裝時按照不同區域進行，有利于安排流水施工，其中A區、F區作為起步網架拼裝區域，以此為起步，先進場施工，再陸續進行后續區域的加工和進場施工，避免了以前施工時，需要將整體項目的構件全部加工完畢后才能整體進場施工，浪費很長的工期，也給現場挑料節省了大量時間。同時，A區、F區也會作為滑移B、C、D、E區的起點進行高空累積滑移。

2、網架安裝：

（1）、由于場地限制，施工的中間區域有大量的冬儲煤，所以網架安裝只能在料場兩個端頭位置進行。此結構為平面對稱結構，以下論述以左側A網架為例。為了保證起步網架的穩定性，首先在地面上進行A側山墻的兩個L型角柱網架的拼裝（①），然后再拼裝兩個角柱網架之間的網架（②），隨著網架安裝的逐步上升，為了保證山墻面平面外的穩定，在山墻的內外兩側共設置了八道纜風繩（③），確保結構在整個安裝過程的安全穩定，之后繼續安裝，直到整面山墻網架安裝的完成。至此，完成了網架安裝的第一步，起步階段（如圖-3）。

（2）、第二步，借助已經起步完成的網架A部分，利用高空散裝的施工方法，通過轉換連接件直接安裝C區的網架，當網架C安裝完成1/3長度，已經形成了完整的穩定體系之后，斷開網架A與C的連接件，利用頂推設備，將C區已組裝的1/3長度網架向中間頂推3個柱距，使網架A和C之間有足夠的空間繼續進行網架C的高空散裝，直至網架C全部組裝完畢。

（3）、第三步，網架C組裝完畢后，繼續向中間頂推，待網架A和C之間有足夠的空間時，在網架C上安裝連接件，同樣用高空散裝的方法，安裝網架B，并隨著安裝繼續向中間頂推。等到網架B安裝完成1/3長度之后，斷開網架B與C的連接，將網架C頂推到指定位置，網架B繼續進行一邊安裝一邊頂推，最后直至網架的安裝閉合。

3、施工過程中的保證措施：

（1）、質量措施：1）網架在組裝過程中隨時檢查基準軸線位置、標高及垂直度偏差，如發現大于設計及施工規范允許偏差時，必須及時糾正。2）網架先安裝下弦節點，再安裝上弦節點。安裝過程中若因網架自重產生撓度，在該位置加設桅桿進行支撐。3）安裝支座腹桿及下弦球，并在下弦球底端進行拖承，以防止腹桿及下弦球自重帶動支座向內滑脫傷人。下弦球的拖承高度以支座不懸空為好，拖承高度太高亦造成支座向外側滑脫。

（2）、安全措施：1）所有網架安裝人員必須系安全帶和帶安全帽，帶工具袋，安裝時安全帶必須吊在已安裝就位的網架桿件上，做到安全帶不離身。2）雨天不得進行高空作業;六級以上大風天氣不得進行高空作業。3）嚴禁從上往下投擲任何物品。

四、結論

本文介紹了145米大跨度網殼設計和滑移施工的全過程，設計選型在滿足使用功能的前提下，保證結構的安全性和經濟性。網殼施工根據施工現場的實際條件，經過了嚴謹的施工過程驗算，制訂出了合理的施工拼裝及頂推方案，并選用了國內較先進的頂推技術設備，利用計算機終端系統，同時控制多臺液壓頂推設備，多點同步協作，最終實現了網架的拼裝和累積滑移，從而最終解決了本工程的施工難題。

五、參考文獻

《第十二屆空間結構學術會議論文集》 ? ? 中國建材工業出版社

《網架結構設計手冊》 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 中國建工出版社

《空間網格結構技術規程》 ? ? ? ? ? ? ? 中國建筑工業出版社

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