大跨度空間鋼網(wǎng)架拼裝施工技術(shù)研究

強(qiáng) 偉 ，文軍祥

（1.中鐵寶橋集團(tuán)有限公司，陜西 寶雞 721006；2.中鐵三局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

大跨度球形鋼網(wǎng)架，具有施工成本低、施工速度快的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房施工中。由于拼裝輔助工具受限或由于個(gè)人操作經(jīng)驗(yàn)不足等多種不同因素的影響[1]，大跨度網(wǎng)架拼接與安裝施工質(zhì)量難以保證，導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)缺乏穩(wěn)定性，進(jìn)而影響整個(gè)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體承載能力[2]。

一般起步單元在地面拼裝后起吊安裝，網(wǎng)架拼裝時(shí)首先在地面定位放線，隨后安放下弦球，進(jìn)而安裝下弦球連接桿，隨后安裝上弦球小拼單元，該施工方式下弦球平面網(wǎng)架安裝時(shí)施工精度不高，且未安裝上弦球小拼單元及上弦桿前結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性較差，不利于操作。同時(shí)傳統(tǒng)施工方式上弦球小拼單元通過(guò)起吊安裝，安裝過(guò)程中難以定位，故施工效率較低。再者，最后安裝的上弦桿通過(guò)傳統(tǒng)方式安裝是也需消耗較多的人力。

1 工程概況

本項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于浙江省舟山市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)臨港工業(yè)園大成七路190 號(hào)，中鐵寶橋（舟山）有限公司并收購(gòu)中船船業(yè)現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)，建設(shè)用地面積為339975.8831m2，約510 畝。廠區(qū)西側(cè)為迎賓大道，東側(cè)為富通舟山海洋光電纜技術(shù)有限公司，南側(cè)為新港十一道。

在廠區(qū)西北側(cè)新建危廢庫(kù)、衛(wèi)生間；在廠區(qū)南側(cè)中間新建總拼車間；在現(xiàn)有智能制造車間北側(cè)貼建跨新建廠房；在廠區(qū)南側(cè)偏西新建警衛(wèi)室三；另外新建2 個(gè)衛(wèi)生間、1 個(gè)探傷間、1 個(gè)總配電室、4 個(gè)丙烷瓶組氣化間、1 個(gè)變配電室，分別布置在已建廠房的四周或新建廠房?jī)?nèi)部；其余廠房均利用原有廠房進(jìn)行改建，廠區(qū)大致為不規(guī)則平行四邊形。

本項(xiàng)目在不改變?cè)锌偲矫婊静季值臈l件下充分利用原有廠房進(jìn)行橋梁鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的總平面方案設(shè)計(jì)，其新建廠房立柱采用變截面雙肢工字鋼格構(gòu)柱，屋面采用鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面。

2 鋼網(wǎng)架安裝方案

根據(jù)該工程的結(jié)構(gòu)特征及類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該工程網(wǎng)架采用先起步單元地面拼裝，然后將起步單元吊裝至設(shè)計(jì)位置固定，再以起步單元作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，后續(xù)網(wǎng)架由工人進(jìn)行高空拼裝，起步單元選擇在2-3 軸交A-B 及B-C 軸，拼裝位置選擇在網(wǎng)架投影位置的地面，由于車間內(nèi)寬度的限制，起步單元需留一個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)架小拼單元待起步單元吊起后散裝，如圖1所示。

圖1 起步單元位置

2.1 起步單元拼裝

起步單元拼裝時(shí)，首先在地面放線，隨后安裝下弦球定位塊，并在左右兩側(cè)下弦球定位塊間安裝定位塊連接桿，并在左右兩側(cè)定位塊連接桿間安裝適合網(wǎng)架尺寸的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)桿。然后在下弦球定位塊內(nèi)的下弦球定位槽內(nèi)放置下弦球，隨后在四個(gè)下弦球間安裝定位架。

定位架由定位架立柱、托板固定桿、上弦球小拼單元弧形托板、定位架底板組成，定位架安裝好后方可起吊上弦球小拼單元（即一上弦球、四腹桿組成的小拼單元），小拼單元斜桿擱置在上弦球小拼單元弧形托板上，定位架立柱上的橫桿限位槽內(nèi)安裝置橫桿、立桿、弧形拖體系，隨后在弧形拖內(nèi)安放上弦桿，隨后將網(wǎng)架各個(gè)弦桿與螺栓球進(jìn)行固定，最后安裝下弦球間的下弦桿。

按上述操作步驟繼續(xù)安裝起步單元各個(gè)節(jié)間，通過(guò)弦桿將各個(gè)節(jié)間連接成一體。逐步推進(jìn)，每安裝一組上弦球小拼單元后按照?qǐng)D紙安裝一根縱向上弦桿，使網(wǎng)架上弦也組成封閉形的方網(wǎng)格。

按照上述方法安裝下弦網(wǎng)格及上弦四角錐，每完成一個(gè)網(wǎng)架節(jié)間后，同步安裝檢查下弦球底部的下弦球定位塊的尺寸誤差，若誤差較大，則通過(guò)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)桿逐步調(diào)整，隨后將網(wǎng)架內(nèi)每個(gè)螺栓擰緊，逐節(jié)安裝至起步單元安裝完成，待網(wǎng)架弦桿與球體螺栓安裝好后拆除該固定體系。網(wǎng)架拼裝如圖2 所示。

圖2 網(wǎng)架拼裝

2.2 起步單元吊裝

2.2.1 吊裝前的準(zhǔn)備工作

（1）起步單元吊裝所需汽車吊、鋼絲繩等均按照施工方案要求準(zhǔn)備齊全。

（2）施工場(chǎng)地平整完畢，滿足汽車吊進(jìn)出場(chǎng)及站位的要求。

（3）調(diào)試吊裝機(jī)械，嚴(yán)格檢查起吊機(jī)械的相關(guān)性能，保證該機(jī)械能平穩(wěn)、安全起吊。

（4）各項(xiàng)驗(yàn)收符合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求。

2.2.2 試吊

在2-3 軸交A-B 軸起步單元網(wǎng)架整體起吊前，根據(jù)施工方案要求，對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行試吊，試吊時(shí)根據(jù)相關(guān)要求調(diào)整各吊點(diǎn)，并將各吊點(diǎn)同時(shí)逐步離地20～30cm 之間。隨后將支撐網(wǎng)架的各支點(diǎn)全部撤除，并觀察各個(gè)起吊點(diǎn)的受力及變形狀況。若發(fā)生變形，則根據(jù)需要及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行加固，加固后應(yīng)再次仔細(xì)檢查，同時(shí)應(yīng)排查網(wǎng)架起吊點(diǎn)前方的各種雜物，并及時(shí)清理，防止起吊時(shí)由于雜物影響而產(chǎn)生嚴(yán)重事故。最重要的是需監(jiān)測(cè)起吊設(shè)備的承載能力，并保證各個(gè)起吊點(diǎn)的同步性，防止后續(xù)起吊時(shí)發(fā)生傾斜，進(jìn)而影響起吊工作。

2.2.3 正式起吊

待網(wǎng)架起吊點(diǎn)四周各項(xiàng)障礙物排查完，同時(shí)各項(xiàng)檢查合格后，將網(wǎng)架繼續(xù)起吊，起吊時(shí)應(yīng)時(shí)刻保證網(wǎng)架平正不傾斜，若發(fā)生傾斜應(yīng)放慢起吊速度并及時(shí)逐步調(diào)整。待網(wǎng)架起吊即將到位時(shí)，續(xù)緩緩降低起吊速度，將網(wǎng)架緩緩落至網(wǎng)架臨時(shí)擱置架上。待網(wǎng)架就位至臨時(shí)擱置架后，由高空作業(yè)人員在網(wǎng)架臨時(shí)擱置架上及時(shí)調(diào)整網(wǎng)架與支座的距離。待網(wǎng)架與支座的距離復(fù)合設(shè)計(jì)要求后同步檢查網(wǎng)架整體標(biāo)高，復(fù)合標(biāo)高及其他參數(shù)后將網(wǎng)架與支座安裝固定，隨后拆除臨時(shí)擱置架，并將臨時(shí)擱置架安裝于下一起吊點(diǎn)。吊裝順序?yàn)橄?-3軸交A-B 軸起步單元吊裝空中就位，然后再2-3 軸交B-C 軸吊裝，與A-B 軸起步單元空中對(duì)接就位，如圖3所示。

圖3 2-3 交A-B 軸起步單元吊裝

網(wǎng)架落到格構(gòu)柱前，在格構(gòu)柱上預(yù)先安裝預(yù)埋螺桿，隨后安裝中間支座臨時(shí)擱置桁架，網(wǎng)架起吊落位時(shí)首先臨時(shí)安放在中間支座臨時(shí)擱置桁架上，隨后由工人精調(diào)并定位至網(wǎng)架支座設(shè)計(jì)位置，隨即安裝網(wǎng)架支座，并擰緊螺栓。

網(wǎng)架邊支座安裝時(shí)采用端支座臨時(shí)擱置桁架臨時(shí)定位，定位安裝方式同中間支座，端支座臨時(shí)擱置桁架上設(shè)置加勁工字鋼，并在端支座臨時(shí)擱置桁架一側(cè)設(shè)置加強(qiáng)三角架與格構(gòu)柱側(cè)邊的格構(gòu)柱預(yù)埋螺桿固定，以此來(lái)保證端支座安裝定位時(shí)的準(zhǔn)確性。網(wǎng)架安裝臨時(shí)定位如圖4 所示。

圖4 網(wǎng)架安裝臨時(shí)定位

2.3 高空散拼剩余網(wǎng)架

進(jìn)行高空散裝作業(yè)時(shí)，將工人分為兩組，一組在地面進(jìn)行一球四桿的小拼單元組裝，另一組進(jìn)行高空小拼單元及上下弦桿安裝。安裝時(shí)首先地面組根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行一球四斜桿組裝，并將螺栓球與斜桿擰緊，隨后由25t 汽車吊站位在起步單元兩側(cè)將小拼單元吊到空中對(duì)應(yīng)的安裝位置，隨后高空組輔助汽車吊將小拼單元吊運(yùn)至設(shè)計(jì)位置，并通過(guò)螺栓等相關(guān)構(gòu)件將小拼單元與網(wǎng)架主結(jié)構(gòu)連接成一個(gè)整體。

安裝流程：放線、驗(yàn)線→組裝小拼單元→安裝端部小拼單元→安裝上弦桿件小拼單元→安裝下弦桿件小拼單元→依次安裝各小拼單元→網(wǎng)架閉合收口→網(wǎng)架驗(yàn)收。

端部小拼單元安裝如圖5 所示。

圖5 端部小拼單元安裝

上弦桿件小拼單元安裝如圖6 所示。

圖6 上弦桿件小拼單元安裝

下弦桿件小拼單元安裝如圖7 所示。

圖7 下弦桿件小拼單元安裝

3 結(jié)語(yǔ)

采用起步單元定位固定體系拼裝起步單元鋼網(wǎng)架，網(wǎng)架下弦球定位采用下弦球定位塊安裝，下弦球置于下弦球定位槽內(nèi)，可減少由球體亂滾等導(dǎo)致的施工間歇。同時(shí)，定位塊通過(guò)定位塊連接桿連接，可保證拼裝基座的整體穩(wěn)定性，通過(guò)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)桿將兩端定位塊連接桿連接，該體系可適用一定間距范圍內(nèi)的網(wǎng)架拼裝，提高了材料周轉(zhuǎn)率。再者上弦球與四個(gè)斜桿組成的小拼單元安裝時(shí)采用定位架臨時(shí)固定，可大幅提高小拼單元的拼裝施工效率。單元網(wǎng)架吊裝安裝時(shí)，與格構(gòu)柱拼裝的中間支座及邊支座分別采用中間支座臨時(shí)擱置桁架及端支座臨時(shí)擱置桁架，可提高網(wǎng)架吊裝定位施工效率，網(wǎng)架支座安裝時(shí)首先將網(wǎng)架臨時(shí)放置在擱置架上，避免了一次性定位造成的定位工時(shí)較長(zhǎng)等問(wèn)題。