螺栓球網架結構屋面施工技術研究

周亞飛

廣州珠江建設發展有限公司 廣東 廣州 510075

1 工程概況

本項目游泳館主體結構為鋼筋混凝土框架-抗震墻結構，局部柱構件采用型鋼混凝土柱，游泳館比賽池屋蓋結構采用正放四角錐螺栓球網架，支承在標高19.2m的支座上；網架投影尺寸57.6m×60.8m，網架高度3.5m。網架內部布置有馬道，馬道高1.43m，寬1m。

2 施工重難點分析及措施

游泳館上部屋架為跨度達60.8m的螺栓球網架，支承在標高18.8m土建結構上；屋架邊距離土建結構邊均為7.2m，其中螺栓球網架正下方為游泳池，空間跨度較大[1]。

游泳館螺栓球網架的安裝時，通過在搭設起步跨和中跨腳手架，然后地面拼裝成“一球三桿”或“一球四桿”吊裝單元，采用塔吊進行吊裝后組拼。組裝過程中的下方腳手架頂托可以用來調節球節點高度和整體網架最后卸載。

3 施工流程及技術

3.1 施工部署

網架在現場施工時，下方的設置T型滿堂腳手架作為起步跨（B～C軸線）和中跨（5～6軸線）的拼裝平臺，跨中5軸附近處設置4根圓管支撐（P402×10，Q235B）作為起步跨和中跨腳手架卸載后的支撐措施。起步跨安裝順序為從中間向兩邊進行安裝，中跨安裝順序為從Ⅱ-C軸→→Ⅲ-L軸；T型腳手架左右兩側同時安裝，安裝順序為從中間（腳手架處）向兩邊。

圖1 安裝示意圖

3.2 施工流程

復核定位軸線標高→網架拼裝→拼裝質量驗收→搭設拼裝操作平臺、圓管支撐→腳手架及支撐驗收→單元吊裝→荷載計算→網架組拼→焊接固定→質量驗收→支撐卸載→整體驗收。

3.3 施工步驟

步驟一：標高復核。

土建交付施工作業面后，進行標高復核定位，檢查預埋螺栓的平面位置和標高。

圖2 操作平臺布設示意圖

步驟二：地面拼裝。

將進場構件進行編號，將整個網架結構合理的分割為多個“一球三桿”或“一球四桿”吊裝單元。地面拼裝完成后進行質量驗收[2]。

步驟三：操作平臺搭設。

螺栓球網架拼裝時，采用標準腳手架可調節式拼裝體系；網架搭設部位底部滿堂腳手架搭設；整體滿鋪腳手板。螺栓球網架跨中設置4個圓管支撐，圓管支撐頂部設置千斤頂（20t）支撐螺栓球網架結構。圓管支撐規格為P402×10，材質為Q235B，搭設位置為5軸線偏6軸線2600mm處。圓管支撐底標高（從B→L軸）為：10.790mm、2.400m、2.400m和4.400m，支撐架頂標高為18.800m。支撐架頂部0.5m處放置千斤頂。

步驟四：荷載計算。

起步跨和中跨螺栓球網架安裝時，腳手架承擔網架傳遞的豎向荷載。腳手架頂部采用鋼管加密，將螺栓球網架傳遞的荷載通過頂部加密管整體傳遞給腳手架，將網架的荷載作為均布荷載加載在腳手架上，從而來驗算腳手架承載力、剛度和穩定性。起步跨和中跨安裝時，按照螺栓球網架全部荷載由腳手架承擔。

圖3 腳手架荷載分布圖

根據計算結果得出起步跨和中跨施工荷載為0.32kN/m2和0.65kN/m2，螺栓球網架單位面積重量（不考慮支座）為：2128.2/（60.8×57.6）=0.61kN/m2。根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范 JGJ 130-2011 》，鋼結構腳手架施工均布荷載取值可為3.0kN/m2。對起步跨和中跨支撐架體的強度驗算、撓度驗算、穩定性、承載力、抗滑力等多項參數均按照最不利條件進行受力驗收，均滿足要求。

步驟五：“高空散裝法”組拼。

安裝過程使用塔吊吊裝和拔桿安裝。非起步跨和中跨采用拔桿進行高空組裝，安裝順序為從中間向兩邊進行。由安裝人員根據圖紙在地面將網架構件拼成“一球三桿”或“一球四桿”小單元吊裝至安裝位置后，人工配合就位和固定；兩根相鄰的下弦桿設置鋼跳板，工人高空站位在鋼跳板上進行操作，施工時工人須穿戴安全繩。

圖4 高空散裝圖

步驟六：支座卸載。

網架拼裝完成后拆除支架上的支撐點，使網架整體結構由移動狀態落座到永久支座的固定點上。支座上臨時支撐點的拆除通過調節放置在支座上的可調節支撐裝置。經過多次微量調節達到荷載平穩過渡。臨時支撐點時遵照“均勻卸載”的原則。

步驟七：檢查驗收。

網架結構安裝完成后，進行全面檢查，主要驗收重點為螺栓緊固程度、頂絲外漏長度、桿件及支座變形情況，使用鋼尺及水準儀輔助測量整體結構高差、支座偏移長度等，確保控制在允許偏差范圍內。針對組拼過程中掉落的油漆待安裝完成后重新補刷，針對連接點、套筒等位置防腐防銹處理重點檢查[3]。

4 結束語

本工程螺栓球網架結構施工作業跨度大、作業周期長、安裝精度要求高。在施工過程中先是地面拼裝為小單元后通過運用“高空散裝法”技術進行高空組拼，形成穩定的三維網架結構，整體抗震性能好，減少了施工安全和質量隱患，滿足驗收條件。