鋼網(wǎng)架螺栓球懸挑散裝工法施工工藝

李 偉

(西安地下鐵道有限責(zé)任公司，陜西西安 710018)

1 概述

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有剛度大、抗震性能好，網(wǎng)架桿件和節(jié)點(diǎn)便于定型化、商品化、有利于提高生產(chǎn)效率;網(wǎng)架的平面布置靈活，屋蓋平整，有利于吊頂;網(wǎng)架的建筑造型輕巧美觀，便于建筑處理和裝飾等特點(diǎn)，因此網(wǎng)架結(jié)構(gòu)成為近年來中國空間結(jié)構(gòu)中發(fā)展最快，應(yīng)用較為廣泛的結(jié)構(gòu)形式。

鋼網(wǎng)架常用高空拼裝法、整體安裝法或高空滑移法等進(jìn)行安裝。如何快速、經(jīng)濟(jì)的完成網(wǎng)架的安裝工作成為網(wǎng)架施工過程的一大難點(diǎn)。針對(duì)西安地鐵項(xiàng)目灞河停車場(chǎng)運(yùn)用庫的實(shí)際情況，通過分析高空拼裝法、整體安裝法和高空滑移法的各自特點(diǎn)后，決定采用整體吊裝法安裝基準(zhǔn)塊，然后在柱間橫梁上設(shè)置臨時(shí)加固措施(千斤頂)，其余單元通過高空懸挑散裝法完成。安裝前先通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬計(jì)算懸挑桿件的內(nèi)力、撓度值和臨時(shí)支點(diǎn)的反力，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了安裝試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果全部滿足設(shè)計(jì)安裝要求。

2 工程概況

西安地鐵項(xiàng)目灞河停車場(chǎng)運(yùn)用庫工程是西安地鐵一號(hào)線終點(diǎn)唯一的一個(gè)列車停車、檢修庫，是灞河停車場(chǎng)的重要組成部分。其最大單榀網(wǎng)塊為12 m×27．9 m，約335 m2，重量為11 t，最小單榀網(wǎng)塊為 9 m ×26．6 m，約 240 m2，重量為 8 t。

3 工法特點(diǎn)

1)減少高空作業(yè)的難度，施工操作方便，保證施工質(zhì)量。

2)需設(shè)置臨時(shí)支點(diǎn)，且支點(diǎn)的反力、懸挑桿件的內(nèi)力和撓度需模擬計(jì)算，施工過程中需進(jìn)行撓度觀測(cè)。

3)不需要搭設(shè)大量的腳手架、腳手板，節(jié)約了材料和人工，從而降低了工程費(fèi)用。

4)本工法主要適用于建筑工程中的平板型鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的安裝。

4 網(wǎng)架設(shè)計(jì)與施工工藝

4．1 基準(zhǔn)塊的吊裝設(shè)備的選擇

運(yùn)用庫最大單榀網(wǎng)塊為12 m×27．9 m，約335 m2，重量為11 t，最小單榀網(wǎng)塊為9 m×26．6 m，約240 m2，重量為8 t。選用一臺(tái)100 t汽車吊吊裝，吊裝時(shí)吊車主臂出臂約22 m，出桿角度約70°，單臺(tái)吊車起重量約26．5 t，安全系數(shù) =26．5/11=2．4。因此所選用吊車可以滿足本工程最大單榀網(wǎng)塊吊裝。

吊車工作半徑示意圖見圖1，吊點(diǎn)節(jié)點(diǎn)受力分布見圖2。

4．2 吊索內(nèi)力驗(yàn)算

吊裝采用吊索為φ28鋼絲繩，每榀吊裝使用4根φ28，每根鋼絲繩45°角，能夠滿足吊裝使用。

鋼絲繩內(nèi)力驗(yàn)算采用下式進(jìn)行:

式中:S——單根吊索所承受的內(nèi)力，kN;

Q——所吊構(gòu)件的重力，kN;

n——吊索根數(shù);

α——吊索與水平面的夾角;

Sb——鋼絲繩破斷力總和，近似為 0．5d2，kN;

d——鋼絲繩直徑，mm;

K——安全系數(shù)，一般取8～10。

圖1 吊車工作半徑示意圖

圖2 吊點(diǎn)節(jié)點(diǎn)受力分布圖

已知所吊構(gòu)件重力為110 kN，每榀吊裝采用4根直徑為28 mm的鋼絲繩，角度為45°，吊索內(nèi)力驗(yàn)算如下所示:

令安全系數(shù)K取10，即:

所以，經(jīng)驗(yàn)算吊索內(nèi)力滿足要求。

吊索示意圖如圖3所示。

圖3 吊索示意圖

4．3 鋼網(wǎng)架的拼裝

在基地面拼裝時(shí)，要對(duì)網(wǎng)架下弦球做高度為20 cm～30 cm左右墊木保護(hù)。

鋼網(wǎng)架拼裝工藝流程如圖4所示。

圖4 施工工藝流程圖

4．4 網(wǎng)架的吊裝就位

鋼網(wǎng)架整體吊裝前應(yīng)選擇好吊點(diǎn)，吊繩應(yīng)系在下弦口點(diǎn)上，不準(zhǔn)吊在上弦球節(jié)點(diǎn)上。如果網(wǎng)架吊裝過程中剛度不夠，還應(yīng)采用辦法對(duì)被吊網(wǎng)架進(jìn)行加固。

正式吊裝前應(yīng)對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行試提。試提過程是將吊車啟動(dòng)，調(diào)整各吊點(diǎn)同時(shí)逐步離地。試提一般在離地200 mm～300 mm之間。各支點(diǎn)全部撤除后暫時(shí)不動(dòng)，觀察網(wǎng)架各部分受力情況。如有變形可以及時(shí)加固，同時(shí)還應(yīng)仔細(xì)檢查網(wǎng)架吊裝前沿方向是否有碰或掛的雜物或臨時(shí)腳手架，如有應(yīng)及時(shí)排除。同時(shí)還應(yīng)觀察吊裝設(shè)備的承載能力，應(yīng)盡量保持各吊點(diǎn)同步，防止傾斜。

當(dāng)檢查妥當(dāng)后，應(yīng)該連續(xù)起吊，在保持網(wǎng)架平正不傾斜的前提下，應(yīng)該連續(xù)不斷地逐步起吊(提升)。爭(zhēng)取當(dāng)天完成到位，防止大風(fēng)天氣。

網(wǎng)架起吊即將到位時(shí)，應(yīng)逐步降低起吊(提升)速度，防止吊裝過位。

4．5 網(wǎng)架的懸挑安裝

基準(zhǔn)塊就位后，在?軸和?軸的支撐梁上分別設(shè)置臨時(shí)支點(diǎn)(用2 t千斤頂)，臨時(shí)支點(diǎn)一定要支撐在球節(jié)點(diǎn)上。用一臺(tái)16 t汽吊配合3名安裝工人按照上述的網(wǎng)架安裝順序依次進(jìn)行懸挑吊裝，在吊裝過程中隨時(shí)用全站儀對(duì)球節(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行檢驗(yàn)。不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，要認(rèn)真查明原因，加強(qiáng)臨時(shí)加固后方可繼續(xù)吊裝。

5 結(jié)語

通過現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，采用此種方法施工工藝簡(jiǎn)捷、工序合理、可以加快施工速度，對(duì)比原來的地面拼裝的施工方法，施工工期提前、施工技術(shù)工人大幅減少、節(jié)約了人工費(fèi)用，減少大面積鋪設(shè)平臺(tái)的周轉(zhuǎn)材料，在地面組裝單元格，可加快速度，同時(shí)減少整體吊裝的安全風(fēng)險(xiǎn)，本工程實(shí)際施工時(shí)，安裝人員僅為15人，實(shí)際用時(shí)30 d，比預(yù)想的地面拼裝整體吊裝工法節(jié)省技術(shù)工種10人，工期提前15 d。

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