現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)高空劃移法施工技術(shù)

柳書亭

摘要：本文主要分析了現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)高空劃移法施工的要點(diǎn)和施工的主要流程，針對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行了深入的分析，希望可以為今后現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)高空劃移法施工提供參考。

關(guān)鍵詞：空間；鋼結(jié)構(gòu)；高空劃移法；施工

前言

針對(duì)現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)高空劃移法施工工作，每一個(gè)施工的流程都應(yīng)該更加的科學(xué)和有效，同時(shí)，還應(yīng)該針對(duì)施工進(jìn)行深入分析，提高施工的科學(xué)水平，提高施工的技術(shù)水平。

一、大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)施工的主要方法和優(yōu)缺點(diǎn)

空間鋼結(jié)構(gòu)在中國的工程實(shí)踐可以追溯到l964年。第一個(gè)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)首次用于上海師范學(xué)院球類房的屋蓋。中國的大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，從20世紀(jì)8O年代后期開始才進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。新型結(jié)構(gòu)形式不斷涌現(xiàn)。如網(wǎng)殼、拱結(jié)構(gòu)、巨型桁架、索膜結(jié)構(gòu)等如1994年建成了凈跨108m的天津體育館球面，結(jié)束了大陸無百米跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的歷史。還有四川體育館采用懸索結(jié)構(gòu)（73.7m×79.4m）。長春體育館棗形網(wǎng)殼（平面為l20m×160m）等。大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)形式和空間變化的不同，在施工過程中采用了多種安裝方法，可歸納為整體吊裝法、整體提升法、高空滑移法、高卒散裝法等。當(dāng)然各種施工方法在鋼結(jié)構(gòu)形式下也會(huì)稍有不同。在當(dāng)前工程界，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的施工安裝方法基奉采用《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)汁與施工規(guī)程》（GgJ7—91）所推薦的幾種）。以下簡單介紹其中幾種典型方法。

1.高空散裝法

高空散裝法是指小拼單元或散件（單根桿件及單個(gè)節(jié)點(diǎn)）直接在設(shè)計(jì)位置進(jìn)行總拼的方法。高空散裝法有|傘支架法（滿堂腳手架）和懸挑法兩種。全支架法多用于散件拼裝，而懸挑法則多用于小拼單元在高空總拼情況，或者球面網(wǎng)殼三角形網(wǎng)格的拼裝。采用高空散裝法應(yīng)注意確定合理拼裝順序。控制好標(biāo)高及軸線位置、設(shè)汁拼裝支架及確定支頂?shù)牟鸪樞颉?/p>

2.整體頂升法

將網(wǎng)架在設(shè)計(jì)位置的地面拼裝成整體，然后用千斤頂將網(wǎng)架整體頂升到設(shè)計(jì)標(biāo)高。網(wǎng)架整體頂升法可以利用原有結(jié)構(gòu)柱作為頂升支架，也可另設(shè)專門的支架或枕小垛高。頂升法主要解決的技術(shù)問題是如何保持頂升的同步控制及垂直上升，如何設(shè)置導(dǎo)軌防止網(wǎng)架偏移。在利用結(jié)構(gòu)柱作為頂升的支承結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)注意柱子在頂升過程中的穩(wěn)定性，應(yīng)驗(yàn)算柱子在施工過程中承受風(fēng)力及垂直荷載作用下的穩(wěn)定性。

3.整體吊裝法

整體吊裝法足指網(wǎng)架在地面總拼后，采用單根或多根撥桿、一臺(tái)或多臺(tái)起亙機(jī)進(jìn)行吊裝就位的施工方法。此方法特點(diǎn)是，網(wǎng)架地面總拼時(shí)可以就地與柱錯(cuò)位或在場(chǎng)外進(jìn)行。當(dāng)就地與柱錯(cuò)位總拼時(shí)，網(wǎng)架起升后在高空中需要移位或轉(zhuǎn)動(dòng)1～2m左右，再下降就位。由于柱是貫穿在網(wǎng)架的網(wǎng)格中的，因此凡與柱相連的梁應(yīng)斷開，即在網(wǎng)架吊裝完成后再施工框架梁。而且建筑物存地面以上的結(jié)構(gòu)必須待網(wǎng)架制作安裝完成后才能進(jìn)行，不能平行施工。網(wǎng)架整體吊裝主要解決空中移位技術(shù)難題。

二、滑移施工

1.分級(jí)加載滑移

待液壓同步滑移系統(tǒng)安裝完成并檢測(cè)無誤后開始正式滑移。通過計(jì)算確定液壓爬行器所需的伸缸壓力（考慮壓力損失）和縮缸壓力。開始滑移時(shí)，液壓爬行器伸缸壓力逐漸上調(diào)，依次為所需壓力的40%、60%、90%，在一切正常情況下，可繼續(xù)加載到100%?；茊卧磳⒁苿?dòng)時(shí)，暫停滑移推進(jìn)，保持同步滑移系統(tǒng)壓力。對(duì)液壓爬行器及設(shè)備系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，在確認(rèn)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性絕無問題的情況下，才能繼續(xù)滑移。11412支座安裝滑移采用直接就位，軌道通長布置，在滑移到距離柱頭位置100mm后停止滑移，將滑動(dòng)支座處軌道割除，安裝好滑動(dòng)支座，桁架直接滑移到滑動(dòng)支座上固定。桁架在Y軸就位時(shí)需要逐點(diǎn)頂高桁架，再安裝滑動(dòng)支座。各點(diǎn)頂升的高度根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)確定，為防止局部破壞，需進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)頂升，以保證結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的安全。

2.滑移過程仿真計(jì)算分析

屋蓋在滑移過程中存在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，因此對(duì)施工過程中的若干關(guān)鍵工況進(jìn)行了承載力和撓度驗(yàn)算。對(duì)可能發(fā)生的不利因素提前進(jìn)行處理，使鋼結(jié)構(gòu)桿件的綜合應(yīng)力比控制在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)，保證施工過程中結(jié)構(gòu)的安全。經(jīng)過對(duì)桁架、支撐、滑移設(shè)施的承載力和變形仿真計(jì)算及實(shí)際量測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求。

3.屋蓋滑移同步控制

同步滑移控制策略液壓滑移同步控制應(yīng)滿足以下要求：盡量保證各臺(tái)液壓爬行器均勻受荷，保證各個(gè)滑移點(diǎn)保持同步。在計(jì)算機(jī)控制下，從令點(diǎn)以位移差跟蹤主令點(diǎn)，保證每個(gè)滑移點(diǎn)在滑移過程中始終保持同步。此外，還采用了計(jì)算機(jī)同步測(cè)控及無線遙控系統(tǒng)技術(shù)，對(duì)兩端頭滑移狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并隨時(shí)加以控制，確保施工安全。

4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝施工的步驟

網(wǎng)架機(jī)構(gòu)分塊的長度和寬度都不一樣，最長的長度有70m，而最短的僅有36m，不過該網(wǎng)架的下弦標(biāo)高一樣。結(jié)合網(wǎng)架施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)情況，首先需要把散件拼裝成塊狀的單元，然后在一條一條地把單元格湊夠網(wǎng)架的一端滑移到另外一端，各條之間的連接工作在空中進(jìn)行。我們可以看出，整個(gè)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的長度非常長，因此，需要在中間搭設(shè)有利于安裝施工的腳手架，將整個(gè)網(wǎng)架分成兩段進(jìn)行施工，以此減少滑移的距離，降低安裝成本費(fèi)用。

5.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的具體安裝施工分析

5.1腳手架的搭設(shè)

根據(jù)網(wǎng)架安裝施工的實(shí)際需要，需要在施工場(chǎng)地上搭設(shè)兩個(gè)長度為20m，寬度為5m的腳手架平臺(tái)，腳手架平臺(tái)的承載力需滿足施工需要，不能小于每平方米三千克的承載力。此外，需要沿著腳手架平行于廠房的邊上設(shè)置4套輪子，用來鋪設(shè)槽鋼的軌道，作為腳手架的輔助設(shè)施?？蓪?duì)網(wǎng)架軌道的設(shè)置擬定多個(gè)方案，選擇最優(yōu)方案進(jìn)行腳手架的設(shè)置。

5.2滑道的設(shè)置

為了保證滑道的平滑，減少滑輪滑動(dòng)過程中的摩擦阻力，適宜采用鋼板進(jìn)行滑道的鋪設(shè)?；赖拈L度也有一定的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)為真?zhèn)€網(wǎng)架長度的一半，也就是40m。在鋼板上，每隔2m需要設(shè)置一個(gè)膨脹的螺栓，這是為了把每根鋼板都牢牢地固定在網(wǎng)架的梁上，防止滑道上的鋼板在滑輪滑移過程中發(fā)生錯(cuò)位或者移動(dòng)。

5.3網(wǎng)架的安裝和就位

首先，在搭設(shè)好的腳手架平臺(tái)上鋪設(shè)相應(yīng)的槽鋼，然后將網(wǎng)架散件安裝到第一段網(wǎng)架上；在組裝時(shí)，一般情況下，應(yīng)該將單條網(wǎng)架結(jié)構(gòu)固定在圖紙上設(shè)計(jì)好的支座處。

其次，第一塊條網(wǎng)架安裝完后，將腳手架平臺(tái)滑移到中間位置，按照第一塊狀單元的安裝方式進(jìn)行第二塊狀單元的組裝。第二塊狀單元安裝就位后，把滑輪組等連接好，同時(shí)在網(wǎng)架的兩端施加水平的牽引力，待單元網(wǎng)格滑動(dòng)到網(wǎng)架的另一端時(shí)，用千斤頂把網(wǎng)架的支座頂起來，還需要把之前設(shè)置好的軌道和滑車拆除掉，然后把網(wǎng)架支座回落到預(yù)埋件上面。

三、結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)高空劃移法施工的過程中，一定要采取更加科學(xué)的施工對(duì)策，并深入分析施工過程中應(yīng)該采取的方法和技術(shù)措施，才能夠提高施工的品質(zhì)。

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