多層網架分層拼裝整體吊裝施工技術

李陽　李克　陳波　馬亮　楊宇

【摘 要】文章結合四川自貿區川南臨港片區總部基地網架工程，從方案選擇、技術重難點、工藝流程及操作要點等方面介紹多層網架分層拼裝、整體吊裝施工技術，提高了網架施工效率，降低安全風險。

【關鍵詞】多層網架; 分層拼裝; 整體吊裝; 施工

【中圖分類號】TU758.15【文獻標志碼】B

1 工程概況

四川自貿區川南臨港片區總部基地項目位于四川省瀘州市龍馬潭區，地上2～22層，地下2層;包含七棟塔樓，總建筑面積約29.3×104 m2。成都建工第一建筑工程有限公司為EPC牽頭施工單位。

在臨蜀瀘大道的1A/1B樓之間，46.4 m高空設置網架裝飾連廊形成“酒城之門”造型（圖1）。裝飾連廊采用三層焊接球鋼網架結構，網架形式為正交正放四角錐網架。網架最大跨度64.7 m，寬度17.5 m，高度13.5 m，結構總重106 t。網架支承方式為第二層兩側下弦支承，支座標高為42.4 m（圖2、圖3）。

2 施工方案選擇

多層鋼網架由于空間造型較為復雜，一般不采用高空散裝，大多采用分片吊裝或整體吊裝。分片吊裝時臨時支承結構危險性較大，整體吊裝多機抬吊同步性應嚴格控制;而且超8 m高組拼胎架也存在較大的安全風險。

2020年高大支撐架坍塌和吊車傾翻時有報道，當地建設行政主管部門和業主都希望盡量采用先進技術，最大程度減小安全風險，做到萬無一失。

該工程列為成都建工2020年集團課題，經上海、江蘇、四川多地考察，最終決定采用國內較為先進的液壓同步提升技術整體吊裝，通過計算機控制同步，減少人為操作風險;并且網架地面拼裝時借用液壓提升裝置進行分層拼裝，減少搭設超8 m高組拼胎架的安全風險。

3 施工工藝原理及重難點

3.1 施工工藝原理

在網架投影面正下方的地面分層拼裝網架，拼裝的過程也可借用液壓同步提升系統輔助安裝。

同時優先利用原有或即將建造的建（構）筑物設置整體提升支承結構，在提升支承結構上安裝液壓同步提升系統將網架提升單元累積整體提升至設計安裝位置并臨時固定。

網架支座及連接桿件拼裝，分級分批卸載提升系統由提升點轉換為網架支座受力，最終完成網架整體安裝。

3.2 技術重難點

（1）整體提升系統設計選擇包括液壓同步提升系統（液壓提升器、泵源系統、鋼絞線等）、臨時提升支承結構及臨時吊點等設計。臨時提升支承結構優先利用原有或即將建造的基礎、建（構）筑物，并經原建（構）筑物設計復核同意;臨時吊點設計宜與網架結構使用時的受力狀況盡量相接近。

（2）由于多層網架施工時與設計使用狀態差異較大，尤其多層網架采用分層拼裝時，應對被提升結構的拼裝、吊裝多個工況進行承載力、剛度及整體穩定性驗算，有效控制網架整體變形。如網架第1/2層提升，多層網架整體提升，網架臨時吊點與支座結構受力體系轉換等，必要時應對網架局部采取臨時加固措施，并經原網架設計單位同意。

4 施工工藝流程

施工準備→測量放線→網架1/2層拼裝、驗收→網架1/2層提升→網架第3層拼裝、驗收→多層網架整體提升→支座桿件拼裝、驗收→網架安裝總驗收

5 操作要點

5.1 施工準備

網架深化設計圖紙應經原設計單位同意，如有重大修改還應重新報施工圖審查通過。

5.1.1 編制專項施工方案及技術交底

專項施工方案應對多層鋼網架施工中各種工況受力逐一復核，并根據實際情況選擇整體提升系統，如屬于超過一定規模的危大工程，方案應通過專家論證后方可組織實施。

自貿區總部基地項目網架工程被提升結構及支承結構采用通用有限元分析軟件MIDAS/Gen進行仿真計算分析;節點采用ANSYS進行仿真計算分析。分別計算復核了四種工況（CS1兩層網架提升、CS2三層網架提升、CS3屋面支座及桿件安裝、CS4臨時吊點轉換至屋面支座）的應力、變形和反力（圖4、表1）。

根據統計表可知，結構在提升施工過程中，最大應力比為0.80<1，滿足規范要求。結構最大變形為60 mm，其支座間距約為64 740 mm，變形為跨度的1/1079，滿足規范l/400的要求。

5.1.2 施工人員、設備的準備

液壓提升設備各吊點提升能力不應小于對應吊點荷載標準值的1.25倍;總提升能力不應小于總提升荷載標準值的1.25倍，且不大于2.5倍。

5.1.3 網架拼裝區域處理

施工場地平整壓實后宜采用150 mm厚C25混凝土硬化。

5.1.4 網架驗收

網架構件工廠制作后，運輸現場應驗收合格后方可使用。核查原材料質量合格證、試驗報告。

5.2 測量放線

采用全站儀，坐標放樣，把下弦球體位置放出，設置胎架。

5.3 網架1/2層拼裝、驗收

5.3.1 網架1/2層拼裝

網架的焊接，先對節點進行加固焊，焊接下弦節點，在焊接上弦節點，所有焊接采用對稱均勻施焊（圖5）。

5.3.2 網架1/2層驗收

（1）網架的所有焊縫100 %自檢合格后，按焊縫等級要求進行第三方無損探傷檢測，合格后進行防腐處理方可吊裝。

（2）檢查網架的總體外觀尺寸及球形節點、定位是否和圖紙位置一致。

（3）檢查網架的預拱度是否符合深化圖紙設計要求。

5.4 網架1/2層提升

5.4.1 網架1/2層提升前應先完成提升系統的安裝、驗收

（1）提升系統的一般包含液壓同步提升系統和臨時提升支承結構、臨時吊點等（表2）。

（2）臨時提升支承結構材質、規格、安裝方式、基礎或連接方式等應嚴格按方案施工和驗收，如采用焊接、化學錨栓等方式應經第三方檢測機構檢測合格。

（3）液壓同步提升系統在安裝前，其元部件應經檢測合格;安裝完成后經調試、空載試車驗收合格后方可分級加載使用。

（4）提升臨時吊點的位置和數量的選擇，應考慮因素：宜與網架結構使用時的受力狀況相接近;吊點的最大反力不應大于起重設備的負荷能力;各起重設備的負荷宜接近。

（5）臨時吊點的構造及加固應按嚴格按提升方案驗收合格，網架臨時吊點的位置應與提升點在同一鉛垂線上，水平偏差不應大于大于提升高度的1/1 000，且不應大于50 mm。

5.4.2 網架1/2層提升

（1）提升分級加載。每一步分級加載完畢，均應暫停并檢查如：吊點結構、提升單元等加載前后的變形情況，以及主體結構的穩定性等情況。一切正常情況下，繼續下一步分級加載。當分級加載至提升單元即將離開胎架時，可能存在各點不同時離地，此時應降低提升速度，并密切觀查各點離地情況，必要時做“單點動”提升，確保提升單元離地平穩（圖6）。

（2）結構離地檢查。提升單元離開拼裝胎架約100 mm后，空中停留12 h作全面檢查（包括被提升結構，承重體系和提升設備等）。各項檢查正常無誤，再進行正式提升。

（3）姿態檢測調整。用測量儀器檢測各吊點的離地距離，計算出各吊點相對高差。通過提升系統設備調整各吊點高度，使提升單元達到設計姿態。

（4）整體同步提升。以調整后的各吊點高度為新的起始位置，復位位移傳感器。在整體提升過程中，保持該姿態直至提升到設計標高附近。提升點高差應為相鄰距離的1/250，且不應大于25 mm。

（5）提升就位。提升單元提升至距離設計標高約200 mm時，暫緩提升;各吊點微調使結構精確提升到達設計位置。

5.5 網架第3層拼裝、驗收

（1）網架第3層拼裝前，應對提升后的第1/2層網架進行臨時支撐，防止其晃動或移位（圖7）。

（2）網架第3層拼裝、驗收做法與第1/2層網架基本相似，參照5.3。

5.6 多層網架整體提升

多層網架全部拼裝驗收合格后即可整體提升至設計高度，整體提升具體做法參照5.4.2，應做好整體提升時的監測工作（圖8、表3）。

5.7 支座及連接桿件拼裝、驗收

（1）多層網架整體提升至設計高度后，經測量校正合格應臨時固定，然后在高空進行支座及連接桿件的拼裝、焊接。

（2）拼裝焊接完成自檢合格后，對焊縫按等級要求進行第三方無損探傷檢測。

（3）多層網架結構主體自檢合格后，整體提升系統可分級分批卸荷，網架轉換至設計支座受力，定位調試合格形成穩定結構后，最后拆除提升系統（圖9）。

5.8 網架安裝總驗收

（1）網架安裝總驗收時，應檢查網架的各邊長度，支座的中心偏移和高度偏差。

（2）網架安裝完成后，應對撓度進行測量。測量點的位置可由設計單位確定。當設計無要求時，對跨度為24 m及以下的情況，應測量跨中撓度;對跨度為24 m以上的情況，應測量跨中及跨度方向四等分點的撓度。所測得的撓度值不應超過現荷載條件下撓度計算值的1.15倍。

（3）防腐、防火涂飾應滿足設計和產品標準要求。

（4）網架安裝總驗收應具備下列文件：網架施工圖、竣工圖、設計更改文件、施工組織設計、所用鋼材與其他材料的質量證明書和試驗報告;網架的零部件產品合格證書和試驗報告、網架拼裝各工序的驗收記錄、焊工考試合格證明、焊縫質量和高強度螺栓質量檢驗資料、總拼就位后幾何尺寸誤差和撓度記錄等。

6 結束語

多層鋼網架分層拼裝、整體吊裝施工技術借用液壓同步提升系統拼裝、吊裝網架，不再搭設超高胎架，減少網架高空作業量，提高施工效率，降低了安全風險。

參考文獻

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[5]王濤，廖維張，馬長濤.某機庫鋼結構網架屋蓋整體提升施工關鍵技術研究[J].施工技術，2015，44（20）：81-83.

[定稿日期]2021-03-02

[作者簡介]李陽（1981～），女，本科，高級工程師，主要從事施工技術管理工作;李克（1978～），男，本科，高級工程師，從事項目技術、建筑施工技術管理工作;陳波（1983～），女，碩士，工程師，研究方向為結構設計、施工技術;馬亮（1986～），男，本科，工程師，從事技術管理、施工技術工作;楊宇（1996～），男，本科，助理工程師，從事施工技術管理、BIM技術工作。