大跨度螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高空吊裝的關(guān)鍵技術(shù)分析

【摘要】螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屬于大跨度結(jié)構(gòu)，隨著設(shè)計方案和施工方法的不斷成熟，其在建筑工程的應(yīng)用越來越廣泛。大跨度螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)用過程中，較為普遍的工藝方法是高空吊裝，較之于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢不斷凸顯。不僅減少了工程量，簡化了安裝技術(shù)，還節(jié)約了勞動力，使工程施工成本大大減少，在我國工程施工中發(fā)揮著巨大作用。因而，對大跨度螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢及高空吊裝工藝進行分析，不斷完善螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安裝技術(shù)，意義重大。本文主要針對大跨度螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高空吊裝的關(guān)鍵技術(shù)進行分析。

【關(guān)鍵詞】大跨度螺栓球型；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；高空吊裝；關(guān)鍵技術(shù)

前言

近幾年來，我國工程建設(shè)規(guī)模不斷壯大，施工工藝和技術(shù)進步顯著，跨度螺栓球型網(wǎng)架技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，在工程中的應(yīng)用越來越廣泛，逐漸取代了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。隨著工藝方法的完善和施工技術(shù)的進步，對大跨度螺栓球型網(wǎng)架進行的制作、設(shè)計、安裝等，施工隊伍均能很好運作，為工程施工提供了強有力技術(shù)保障。但不可忽視的是，大跨度螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高空吊裝仍存在一定安全隱患，因此，須對高空吊裝工藝進行研究，并不斷完善螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安裝技術(shù)，從而保障施工的質(zhì)量及安全性。

1.大跨度螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢

螺栓球型網(wǎng)架改變了一般平面架結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，屬于多次超靜定空間結(jié)構(gòu)體系，是一種新型的屋蓋承重結(jié)構(gòu)[1]。較之于一般平面架結(jié)構(gòu)，螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更新穎美觀、抗震性能更好，施工過程中安裝更加方便，受力更明確，廣泛應(yīng)用于餐廳、體育館、候車室、展覽廳、單層多跨的工業(yè)廠房及倉庫等屋蓋承重結(jié)構(gòu)中。大跨度螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在：（1）承重大，抗震性能好。螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屬于多次超靜定空間結(jié)構(gòu)體系，傳力環(huán)節(jié)少，能夠有效調(diào)整變柱距后的不均衡受力，保障屋面整體剛度保持均勻且傳力明顯。（2）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)格少、節(jié)點簡單，耗鋼量小。有別于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分利用了各桿件的材料力學(xué)性能，不僅結(jié)構(gòu)規(guī)格、桿件類型少，而且節(jié)點簡單、種類少，并合理受力，使耗鋼量大大減少。（3）建筑造型美觀。螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受力均勻，屋面結(jié)構(gòu)自重平均荷載在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上，應(yīng)力分散，不僅使整個屋蓋變得輕巧靈動，而且符合了現(xiàn)代審美需求，增加了建筑的造型美。

2.高空吊裝工藝及關(guān)鍵技術(shù)

區(qū)別于國外整體吊裝方法，我國吊裝工藝主要是以分段吊裝為主，但這種分段吊裝的工藝存在諸多缺陷，如增加高空作業(yè)的時間等，容易出現(xiàn)安全事故。隨著吊裝工藝的不斷進步，我國逐漸采用大型設(shè)備進行整體吊裝，不僅減少了高空作業(yè)的危險性，還提高了地面安裝效率，縮短了工期。在大跨越螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安裝過程中，要充分考慮施工環(huán)境和施工條件，最大限度避免惡劣環(huán)境對施工的影響，降低工作效率。因此，在施工前，要進行實地考察，充分了解施工現(xiàn)場的環(huán)境，并根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況做好各項準(zhǔn)備工作。如根據(jù)分段分模塊的方式在廠里生產(chǎn)出需要的工件，并進行試運行和微調(diào)，再在施工現(xiàn)場組裝，這可有效降低施工現(xiàn)場的施工量，還降低了工作難度，切實提高工作效率[2]。

高空吊裝工藝的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括：（1）吊裝的同步性控制。在吊裝過程中，不同吊裝機的同步性控制也會不同，如吊車吊裝時，要確保吊車同步緩慢提升，并保障每提升1m就用水準(zhǔn)儀觀測5min～10min的平衡度。同時，要將結(jié)構(gòu)單元平衡偏差控制在2%以內(nèi)，直至提升過程接受為止。此外，應(yīng)將油壓傳感器布置在每個提升吊點處，并通過主控計算機對每個提升吊點現(xiàn)場進行實時監(jiān)控，根據(jù)載荷變化情況做出調(diào)整，從而保障提升系統(tǒng)的安全性。（2）結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變的測量。吊裝時，應(yīng)對結(jié)構(gòu)中主要受力桿件的應(yīng)力應(yīng)變進行實時監(jiān)控，為吊裝提高科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)，確保結(jié)構(gòu)整體的安全性和可靠性。在吊裝過程中，應(yīng)對每個階段的提升應(yīng)變進行測量和記錄，吊裝完成后對整個階段的應(yīng)變數(shù)據(jù)進行整理分析，選出典型測點，做好應(yīng)力隨結(jié)構(gòu)安裝過程變化的曲線[3]。（3）結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測。吊裝過程的變形測量點主要有工作基點、基準(zhǔn)點和變形觀測點，不同的測點布置要求也不同。吊裝時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的特征、觀測等級的要求及工程地質(zhì)條件等多方面的因素進行綜合考慮，以確定變形測量的觀測周期。觀測點的確定，應(yīng)滿足能夠反映變形特征的位置等要求，以便在觀測過程中，保障每次觀測時觀測路線和觀測方法相一致，從而保障觀測數(shù)據(jù)的科學(xué)性、可靠性。

為保障吊裝全過程的安全性和可靠性，應(yīng)通過以下措施予以控制：（1）結(jié)構(gòu)提升空間內(nèi)不得有障礙物；（2）由專業(yè)人員對鋼絞線、地錨等機具的工作狀況進行觀察，及時發(fā)現(xiàn)并處理異常情況；（3）使用液壓提升時，嚴(yán)禁煙火，并由專門人員負(fù)責(zé)露天放置的液壓提升設(shè)備；（4）配備齊全完整的應(yīng)急措施，應(yīng)對各種突發(fā)情況，并做好現(xiàn)場保護工作，任何人員在不經(jīng)同意的情況下，不得進入施工現(xiàn)場。

3.大跨度螺栓球型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高空吊裝管理

吊裝設(shè)備的質(zhì)量要求較為嚴(yán)格，因而應(yīng)提高重視，并加強管理力度。大跨度螺栓球型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高空吊裝管理，應(yīng)從以下幾個方面進行：（1）建立和完善相應(yīng)的管理規(guī)章制度，對施工人員的資質(zhì)進行嚴(yán)格控制，杜絕無證上崗等現(xiàn)象。（2）加強吊裝人員管理，積極引進專業(yè)知識強、綜合素質(zhì)高、經(jīng)驗豐富的吊裝工程師，為吊裝工程的順利完成提高強有力保障。吊裝過程中，在沒有工程師允許的情況下，吊裝人員不能擅自改動工程的進度。（3）充分借鑒國外先進技術(shù)和經(jīng)驗，如對吊索驗證的執(zhí)行力度、選設(shè)備質(zhì)量過硬、實力強的企業(yè)作為雇員、對司機、指揮員的高要求等等。比如：在司機的聘用方面，除了通過駕照考核之外，還要經(jīng)過嚴(yán)格的身體健康檢查、保證操作安全以及操作中間不會出現(xiàn)中斷現(xiàn)象等[4]。在指揮員的等級區(qū)分方面，要綜合考慮學(xué)歷及實踐經(jīng)驗等方面，還要進行后期考核，為吊裝順利進行提供強有力支撐。

4.小結(jié)

螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屬于大跨度的三維的空間結(jié)構(gòu)，形式穩(wěn)定，且結(jié)構(gòu)抗震效果好，但對安裝精度要求很高。同時，螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑還具有造型美觀、簡潔、施工周期短等特點，在建筑工程的應(yīng)用越來越廣泛。這種形勢下，對大跨度螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高空吊裝的關(guān)鍵技術(shù)進行分析，不斷完善螺栓球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安裝技術(shù)，保障高空吊裝的安全性和可靠性，具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]趙志剛，郝海飛，陰文革.大跨度球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高空拼裝施工及吊裝技術(shù)[J].科技信息，2013，（09）：365-366+378.

[2]李田俊，王暉，趙延凱，劉鵬.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）綜合游泳館鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J].青島理工大學(xué)學(xué)報，2010，31（05）：125-130.

[3]張秀玉.整體滑移式腳手架架設(shè)高空大跨度鋼網(wǎng)架施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2010，（07）：124-127.

[4]楊波.某市體育館異形屋面球形網(wǎng)架施工技術(shù)和工藝[J].商品與質(zhì)量：學(xué)術(shù)觀察，2012，（10）：35.