朝陽某鋼鐵有限公司儲煤場網(wǎng)殼設(shè)計與施工

勾 永

摘要：朝陽某鋼鐵有限公司儲煤場是周邊多點(diǎn)支撐的超大跨度雙層螺栓球網(wǎng)殼工程，本篇文章主要從設(shè)計和施工兩個方面，分別闡述超大跨度網(wǎng)殼的設(shè)計及滑移施工的全過程。通過反復(fù)推敲和試算，在滿足安全、經(jīng)濟(jì)的前提下，考慮下部運(yùn)行的堆取料設(shè)備，選擇最優(yōu)的矢高比，并結(jié)合施工現(xiàn)場及周邊的實(shí)際條件，有針對性的制訂了詳細(xì)的施工方案，完成了網(wǎng)殼的累積滑移施工。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)殼、煤場、超大跨度、滑移施工

一、工程概況：該項目位于遼寧省朝陽市，儲煤場總長度480米，跨度145m，占地約7萬平米，底部為1米高混凝土柱子，柱距9米，周圈有擋煤墻，上部結(jié)構(gòu)為雙層螺栓球鋼網(wǎng)殼，網(wǎng)格4.5米，網(wǎng)殼厚度為4.3米。由于場地內(nèi)存放著大量的煤炭，又有保證鋼廠生產(chǎn)的來往運(yùn)輸車輛，故現(xiàn)場不能給提供足夠的施工拼裝場地，所以只能考慮滑移施工，這是本工程必須攻克的難點(diǎn)。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計

（一）、矢高的確定：

根據(jù)甲方提供的前期技術(shù)條件、土建相關(guān)圖紙和主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，在不超越堆取料設(shè)備最高點(diǎn)控制線的基礎(chǔ)上，經(jīng)過長時間的反復(fù)試算、經(jīng)濟(jì)方案對比，還要考慮結(jié)構(gòu)形式對下部混凝土柱子的影響，網(wǎng)殼支座不能有太大的水平推力，否則會造成土建部分造價過高，多因素綜合考慮，最終確定了網(wǎng)殼的矢高比。

（二）、荷載計算：

1、依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012，本工程考慮的荷載有：恒荷載（單層壓型鋼板+鋼檁條）、屋面活荷載、雪荷載（對稱荷載和不對稱荷載）、風(fēng)荷載、溫度荷載等。

2、考慮水平地震荷載：本工程所處地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度0.1g，根據(jù)《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ7-2010，4.4.2條，當(dāng)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的矢跨比大于或者等于1/5時，應(yīng)進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算。

3、本次設(shè)計是由上海同濟(jì)大學(xué)開發(fā)的3D3S V14.1設(shè)計完成，鋼管材質(zhì)為Q235B和Q355B兩種，最大桿件截面為Φ219×10，最大螺栓M72，最大撓度值滿足規(guī)范l/250的要求。

三、網(wǎng)殼施工

（一）、施工流程：施工準(zhǔn)備→柱頂標(biāo)高及軸線位置復(fù)測→放線定位→起步網(wǎng)架拼裝→拼裝滑移區(qū)域→滑移→拼裝再滑移→調(diào)整到位→驗(yàn)收

（二）、實(shí)施方案：

1、本料場總長度為480米，中間設(shè)置了三道溫度伸縮縫，共劃分為A、B、C、D、E、F六個區(qū)域（如圖-2），在加工和安裝時按照不同區(qū)域進(jìn)行，有利于安排流水施工，其中A區(qū)、F區(qū)作為起步網(wǎng)架拼裝區(qū)域，以此為起步，先進(jìn)場施工，再陸續(xù)進(jìn)行后續(xù)區(qū)域的加工和進(jìn)場施工，避免了以前施工時，需要將整體項目的構(gòu)件全部加工完畢后才能整體進(jìn)場施工，浪費(fèi)很長的工期，也給現(xiàn)場挑料節(jié)省了大量時間。同時，A區(qū)、F區(qū)也會作為滑移B、C、D、E區(qū)的起點(diǎn)進(jìn)行高空累積滑移。

2、網(wǎng)架安裝：

（1）、由于場地限制，施工的中間區(qū)域有大量的冬儲煤，所以網(wǎng)架安裝只能在料場兩個端頭位置進(jìn)行。此結(jié)構(gòu)為平面對稱結(jié)構(gòu)，以下論述以左側(cè)A網(wǎng)架為例。為了保證起步網(wǎng)架的穩(wěn)定性，首先在地面上進(jìn)行A側(cè)山墻的兩個L型角柱網(wǎng)架的拼裝（①），然后再拼裝兩個角柱網(wǎng)架之間的網(wǎng)架（②），隨著網(wǎng)架安裝的逐步上升，為了保證山墻面平面外的穩(wěn)定，在山墻的內(nèi)外兩側(cè)共設(shè)置了八道纜風(fēng)繩（③），確保結(jié)構(gòu)在整個安裝過程的安全穩(wěn)定，之后繼續(xù)安裝，直到整面山墻網(wǎng)架安裝的完成。至此，完成了網(wǎng)架安裝的第一步，起步階段（如圖-3）。

（2）、第二步，借助已經(jīng)起步完成的網(wǎng)架A部分，利用高空散裝的施工方法，通過轉(zhuǎn)換連接件直接安裝C區(qū)的網(wǎng)架，當(dāng)網(wǎng)架C安裝完成1/3長度，已經(jīng)形成了完整的穩(wěn)定體系之后，斷開網(wǎng)架A與C的連接件，利用頂推設(shè)備，將C區(qū)已組裝的1/3長度網(wǎng)架向中間頂推3個柱距，使網(wǎng)架A和C之間有足夠的空間繼續(xù)進(jìn)行網(wǎng)架C的高空散裝，直至網(wǎng)架C全部組裝完畢。

（3）、第三步，網(wǎng)架C組裝完畢后，繼續(xù)向中間頂推，待網(wǎng)架A和C之間有足夠的空間時，在網(wǎng)架C上安裝連接件，同樣用高空散裝的方法，安裝網(wǎng)架B，并隨著安裝繼續(xù)向中間頂推。等到網(wǎng)架B安裝完成1/3長度之后，斷開網(wǎng)架B與C的連接，將網(wǎng)架C頂推到指定位置，網(wǎng)架B繼續(xù)進(jìn)行一邊安裝一邊頂推，最后直至網(wǎng)架的安裝閉合。

3、施工過程中的保證措施：

（1）、質(zhì)量措施：1）網(wǎng)架在組裝過程中隨時檢查基準(zhǔn)軸線位置、標(biāo)高及垂直度偏差，如發(fā)現(xiàn)大于設(shè)計及施工規(guī)范允許偏差時，必須及時糾正。2）網(wǎng)架先安裝下弦節(jié)點(diǎn)，再安裝上弦節(jié)點(diǎn)。安裝過程中若因網(wǎng)架自重產(chǎn)生撓度，在該位置加設(shè)桅桿進(jìn)行支撐。3）安裝支座腹桿及下弦球，并在下弦球底端進(jìn)行拖承，以防止腹桿及下弦球自重帶動支座向內(nèi)滑脫傷人。下弦球的拖承高度以支座不懸空為好，拖承高度太高亦造成支座向外側(cè)滑脫。

（2）、安全措施：1）所有網(wǎng)架安裝人員必須系安全帶和帶安全帽，帶工具袋，安裝時安全帶必須吊在已安裝就位的網(wǎng)架桿件上，做到安全帶不離身。2）雨天不得進(jìn)行高空作業(yè);六級以上大風(fēng)天氣不得進(jìn)行高空作業(yè)。3）嚴(yán)禁從上往下投擲任何物品。

四、結(jié)論

本文介紹了145米大跨度網(wǎng)殼設(shè)計和滑移施工的全過程，設(shè)計選型在滿足使用功能的前提下，保證結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。網(wǎng)殼施工根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際條件，經(jīng)過了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕み^程驗(yàn)算，制訂出了合理的施工拼裝及頂推方案，并選用了國內(nèi)較先進(jìn)的頂推技術(shù)設(shè)備，利用計算機(jī)終端系統(tǒng)，同時控制多臺液壓頂推設(shè)備，多點(diǎn)同步協(xié)作，最終實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)架的拼裝和累積滑移，從而最終解決了本工程的施工難題。

五、參考文獻(xiàn)

《第十二屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會議論文集》 ? ? 中國建材工業(yè)出版社

《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 中國建工出版社

《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 ? ? ? ? ? ? ? 中國建筑工業(yè)出版社

1438500783234