游泳館屋面弦支木結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求和安全措施

尹衛(wèi)東

【摘要】游泳館屋面弦支木的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析中，需要結(jié)合工程概述的基本要求分析。以蘇州市第二工人文化宮項(xiàng)目為例，分析施工平面的整體布置要求，施工標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件。明確游泳館屋面弦支木結(jié)構(gòu)，確定施工方案和可行性編制依據(jù)，按照施工技術(shù)要求建立BIM建筑模型，分析確定屋面整體的安裝總體思路方式。搭建臨時(shí)支撐體系和施工標(biāo)準(zhǔn)，確定支撐架相關(guān)高度內(nèi)的平臺(tái)處理方式。弦支木結(jié)構(gòu)加工需要做好深入化的設(shè)計(jì)，確定金屬構(gòu)件操作加工的標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)節(jié)點(diǎn)的連接方式進(jìn)行分析，做好加工委托驗(yàn)收操作。按照弦支木結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求，根據(jù)施工進(jìn)度和技術(shù)工藝，提出符合施工作業(yè)要求的安全措施方案，優(yōu)化游泳館屋面弦支木結(jié)構(gòu)的應(yīng)用水平。

【關(guān)鍵詞】游泳館;屋面弦支木結(jié)構(gòu);技術(shù)要求和安全措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

游泳館屋面弦支木結(jié)構(gòu)施工中，需要從整體確定木結(jié)構(gòu)的加工工藝，分析木材料加工的基本概述要求。從相關(guān)的施工技術(shù)規(guī)范入手，分析確定施工工藝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)度計(jì)劃方式。綜合安全計(jì)劃組織保障思維方式，實(shí)施應(yīng)急保障體系建設(shè)，確定建立完善的安全措施評(píng)估方案，注意臨時(shí)用電、消防安全措施的管理，提升施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，最后完成工程驗(yàn)收工作，拓展施工技術(shù)操作支撐體系的合理建設(shè)，注意施工腳手架搭接的操作，滿足游泳館屋面使用的技術(shù)規(guī)范。

1、工程概況

蘇州市第二工人文化宮項(xiàng)目為例，依據(jù)施工平面布置規(guī)范要求和技術(shù)指標(biāo)條件，結(jié)合項(xiàng)目整體進(jìn)行分析。本項(xiàng)目位于江蘇省蘇州市，總建筑面積為80748.33m2，其中包含游泳池、戲水池，可以容納將近200多人使用。其中屋面采用坡屋面操作形式，屋蓋采用弦支木結(jié)構(gòu)方式，框架結(jié)構(gòu)方式。游泳館建筑面積5100m2，主要包含內(nèi)裝、屋面、外立面、主體結(jié)構(gòu)。其中重點(diǎn)是屋蓋結(jié)構(gòu)。屋蓋結(jié)構(gòu)縱向的實(shí)際跨度為67.2m，橫向跨度為36.3m，房檐的高度為15m，屋脊的高度為19m。按照工程實(shí)際搭接的操作要求，采用膠粘復(fù)合木梁安裝工程，其中的最大為2.32T。結(jié)構(gòu)上弦桿、腹桿以及下弦索總體沿著屋面呈折線形布置，其結(jié)構(gòu)外型在國內(nèi)外十分罕見[1]。

根據(jù)項(xiàng)目工程的施工難度和重點(diǎn)，對(duì)木梁的吊裝、臨時(shí)搭接的支撐結(jié)構(gòu)等進(jìn)行安全評(píng)估，判斷其實(shí)際的可靠性要求。通過編制專項(xiàng)技術(shù)方案，結(jié)合施工編制的要素進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)算分析。驗(yàn)算吊裝，需要根據(jù)施工規(guī)范的操作注意事項(xiàng)分析，指導(dǎo)制定現(xiàn)場(chǎng)安裝操作施工規(guī)范，確定項(xiàng)目順利建成的標(biāo)準(zhǔn)要求。

在施工現(xiàn)場(chǎng)需確定設(shè)置南北材料臨時(shí)堆放場(chǎng)地，材料堆放設(shè)置在硬化路面上，南北側(cè)堆放的尺寸為10m×30m。按照材料使用和堆放搭接的過程，分析作業(yè)范圍。北側(cè)材料堆放設(shè)置在起重機(jī)起吊的范圍內(nèi)施工。

2、游泳館屋面弦支木結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求

2.1 技術(shù)參考編制依據(jù)

按照項(xiàng)目施工合同規(guī)范的操作要求，結(jié)合施工設(shè)計(jì)和施工組織技術(shù)設(shè)計(jì)文件，確定相關(guān)的施工搭接方案。注意調(diào)查、評(píng)估、咨詢分析，從中獲取相關(guān)的資料數(shù)據(jù)信息。

2.2 BIM技術(shù)要求

按照項(xiàng)目工程實(shí)施前的準(zhǔn)備工作，需要聘請(qǐng)專業(yè)的項(xiàng)目專家進(jìn)行BIM建模評(píng)估，確定設(shè)計(jì)文件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)文件階段，深入的研究設(shè)計(jì)方案，消除施工設(shè)計(jì)中的各類誤差問題。通過安裝模擬過程，結(jié)合BIM建筑操作方式，對(duì)木加工過程中需要采用精準(zhǔn)度評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)要求，確保施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝操作精度的合理性。

2.3 屋面施工安裝的總體思路

按照施工圖設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，結(jié)合木結(jié)構(gòu)工程安裝技術(shù)規(guī)范，對(duì)本項(xiàng)目安裝方案中的吊裝技術(shù)進(jìn)行考量。保障安裝后安裝的穩(wěn)定性，重視施工過程的可控性，制定符合實(shí)際吊裝搭接木梁的綜合思路。

屋面模型描述：梁柱構(gòu)件、撐桿采用梁?jiǎn)卧M;拉索采用只受拉單元模擬;膠合木主梁節(jié)點(diǎn)按半剛性節(jié)點(diǎn)考慮，膠合木縱梁、撐桿節(jié)點(diǎn)設(shè)置為鉸接。索初始預(yù)張力平衡屋蓋結(jié)構(gòu)在自重及拉索預(yù)張力共同作用下，拉索的張力數(shù)值。

按照臨時(shí)支撐體系的操作規(guī)范要求，充分考慮預(yù)應(yīng)力支架位置和支撐桿的安裝過程，按照規(guī)范體系建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和施工操作部分，確定最終的屋面施工安裝總體布置思路。

2.4 屋面弦支木結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

2.4.1施工基本條件分析

按照工程屋面的整體施工要求，采用坡屋面操作形式，注意屋頂蓋采用弦支木結(jié)構(gòu)，外圍采用框架結(jié)構(gòu)方式。游泳館的跨度為67.2m，橫向跨度為36.3m。房檐高度為15m，屋脊高度為19m。

材料運(yùn)輸過程中，需要依據(jù)施工操作規(guī)范要求，確定最長(zhǎng)的木梁標(biāo)準(zhǔn)為18.9m，可以使用17.5m的車輛運(yùn)輸操作。注意車輛最小的彎折半徑為14m。在對(duì)應(yīng)彎折過程中，需要注意汽車起重機(jī)本身的效果規(guī)范。汽車起重機(jī)需要注意材料運(yùn)輸、汽車起重線路的路線標(biāo)注，詳細(xì)的記錄運(yùn)輸車輛起重行駛路線過程，分析確定路線道路的轉(zhuǎn)彎半徑為12m。按照材料運(yùn)輸、汽車起重的原始路線要求，實(shí)施均衡硬化路面的設(shè)計(jì)[2]。

2.4.2木梁的位置測(cè)定

按照屋面木梁的實(shí)際測(cè)定位置，需要結(jié)合屋面木梁標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行位置分析，確定最佳的木梁白哦混合測(cè)定要求。

對(duì)于主梁的安裝過程中，需要根據(jù)主梁兩端、中間的五金連接方式，采用公用連接部件操作，確定吊裝安裝的基本規(guī)范原則。按照吊裝主梁和安裝的五金連接方式，調(diào)整每根主梁帶安裝反復(fù)核對(duì)安裝位置標(biāo)準(zhǔn)，確定空中梁拼接的合理性。根據(jù)每根主梁吊裝的復(fù)核操作安裝尺寸位置，確定空中拼接方式。主梁吊裝過程中，需要注意后續(xù)拼接兩端的位置和對(duì)接操作規(guī)范要求。需要在主梁兩端設(shè)定纜風(fēng)繩，做好輔助操作。主梁在支撐位置上，使用3噸的布帶固定方式，確定支撐架的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)主梁安裝的順序要求，確定大概主梁安裝的順序。

2.4.3 邊梁、支撐桿的安裝操作

完善主梁ZL安裝后的搭接操作。通過梁端位置的安裝操作規(guī)范要求，調(diào)整支撐桿的順序。注意邊梁的主次位置和橫梁搭接方式。通過安裝位置，確定長(zhǎng)短順序要求。對(duì)邊梁、次梁、橫梁、的具體設(shè)計(jì)位置進(jìn)行分析，確定木梁搭接的操作要求。其中邊梁BL，需要調(diào)整兩端的五金位置，注意復(fù)核S3復(fù)核操作，確定次序CL1次梁兩端五金需要跟隨主梁ZL進(jìn)行安裝，復(fù)核S1或S2的位置，確定次梁CL1的安裝尺寸標(biāo)準(zhǔn)和吊裝方案。次梁CL3，是需要安裝相關(guān)部位的五金S5，復(fù)核后結(jié)合相應(yīng)的次梁進(jìn)行分析，調(diào)整安裝尺寸和吊裝位置。橫梁HL，安裝后需要分析相關(guān)部位的S5位置，經(jīng)過復(fù)核后調(diào)整相關(guān)的橫梁HL安裝尺寸標(biāo)準(zhǔn)。次梁CL2，需要按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，自西向東完成吊裝安裝過程操作。

2.4.4 屋面梁的吊裝操作

按照屋面吊裝的操作方案，確定安裝順序和標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)弦支木結(jié)構(gòu)位置，通過搭接方式，確定大概施工安裝操作方案。按照塔吊操作標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合安裝位置進(jìn)行分析。注意汽車吊裝選配條件下的操作方式，確定大概建筑角度的位置，確定搭接調(diào)車的可允許范圍。按照屋面梁的均勻坡度，分析起吊和糾偏方式。注意采用吊點(diǎn)輔助端口的安裝，分析吊裝的位置合理性。選定兩個(gè)10噸位置的布局，確定吊點(diǎn)位置標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合坡度預(yù)定的吊裝拉索長(zhǎng)度，避免空中各類不安全因素的發(fā)生與發(fā)展。

對(duì)于起吊安裝的前位置，對(duì)所有主梁進(jìn)行預(yù)期吊裝操作。預(yù)期吊裝檢查分析過程中，需要注意主梁吊裝中的穩(wěn)定性，分析拉索的位置，是否滿足吊裝的要求。根據(jù)預(yù)吊裝的低點(diǎn)距離進(jìn)行分析，確定低點(diǎn)距離20cm為宜，滿足后續(xù)起吊的安裝要求。

3、游泳館屋面預(yù)制木結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新特點(diǎn)

屋面沿縱向呈折線型，采用雙向交叉張弦膠合木梁體系，其中上弦木梁沿屋面呈交叉布置，投影為有規(guī)律的菱形，截面采用平行四邊形;在交叉節(jié)點(diǎn)處為了確保節(jié)點(diǎn)的剛度采用沿一個(gè)方向通長(zhǎng)，另一個(gè)方向斷開的方式，且通長(zhǎng)斷開構(gòu)件呈交錯(cuò)布置;交叉?zhèn)髁w系巧妙的把張弦結(jié)構(gòu)形式與多折斜坡屋面結(jié)合在一起。

上弦節(jié)點(diǎn)采用夾板螺栓連接，在梁的底部設(shè)置托板并與腹桿的萬向鉸支座焊接。腹桿采用150mm直徑的圓形膠合木構(gòu)件，上端萬向鉸，下端連接下弦拉索的轉(zhuǎn)向塊，交叉的下弦拉索在轉(zhuǎn)向塊位置呈上下布置;解決了多折斜坡屋面情況下上下弦均非直線情況下的節(jié)點(diǎn)處理，保證了設(shè)計(jì)計(jì)算與施工安裝的統(tǒng)一。

4、游泳館屋面預(yù)制木結(jié)構(gòu)的安全措施

4.1 確定塔吊的安全范圍和標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)屋面構(gòu)件的整體重量標(biāo)準(zhǔn)和清單要求，分析塔吊的位置和起重調(diào)查圖。分析塔吊作業(yè)的范圍和構(gòu)件的操作規(guī)范要求。依據(jù)構(gòu)建重量安全系數(shù)管理水平，結(jié)合塔吊的安裝范圍和最遠(yuǎn)構(gòu)件編號(hào)進(jìn)行分析，確定最佳的安全吊裝距離為63.27m。根據(jù)實(shí)際塔吊搭接的使用要求，確定滿載覆蓋率。按照塔吊搭接的范圍，確定最佳的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過查詢確定重量為2.2噸×1.2（安全系數(shù)）=2.64噸。在查詢塔吊起重過程中，需要注意特性作業(yè)的半徑為65m，吊裝的重量為1.3噸。通過塔吊使用情況，確定吊裝操作臺(tái)下的重要構(gòu)件位置。通過智愛玲水平評(píng)估，分析塔吊起重的作業(yè)半徑和標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。

4.2 汽車起重選配的安全設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)

按照塔吊裝配的操作規(guī)范要求，需要對(duì)吊裝工程的汽車起重機(jī)進(jìn)行完善操作，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，設(shè)定具體的位置和標(biāo)準(zhǔn)。明確最大限額的起重量水平。通過汽車起重機(jī)的配置標(biāo)準(zhǔn)要求，控制起吊范圍的最大構(gòu)件，根據(jù)汽車起重機(jī)的位置，結(jié)合相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)查分析，全面地評(píng)估起重機(jī)的主要性能和作業(yè)要求。確定最大的起重重量標(biāo)準(zhǔn)，最大的臂長(zhǎng)范圍。根據(jù)汽車起重機(jī)實(shí)際可以滿足的吊裝操作規(guī)范要求分析，全面地評(píng)估起重機(jī)的主要臂長(zhǎng)性能表。

汽車起重機(jī)在位置選定上，需要根據(jù)吊裝的范圍和結(jié)構(gòu)水平進(jìn)行分析。構(gòu)件裝配中，根據(jù)安全系數(shù)1.2，構(gòu)件重量1.42噸，實(shí)際吊裝是1.42噸×1.2安全系數(shù)=1.07噸。吊裝的有效距離為28m。再根據(jù)汽車起重的位置，調(diào)整立面圖，確定起重機(jī)的臂長(zhǎng)范圍和作業(yè)要求。根據(jù)相關(guān)的參數(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，確定主要工況的性能要求。按照作業(yè)半徑28m的標(biāo)準(zhǔn)，確定最大起重的重量為6.2噸，最長(zhǎng)的臂長(zhǎng)為51m，確定最終的汽車起重機(jī)滿足實(shí)際吊裝的需求。

4.3 提升安全計(jì)劃的措施體系建設(shè)

按照項(xiàng)目規(guī)劃的操作要求，首先要保證吊裝作業(yè)的基本安全水平。對(duì)工程安全項(xiàng)目進(jìn)行責(zé)任劃定評(píng)估。按照安全施工規(guī)范措施要求，確定施工吊裝前的準(zhǔn)備工作，注重對(duì)施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和詳細(xì)流程的分析。通過施工技術(shù)交底工作要求，結(jié)合安全技術(shù)規(guī)范操作方式，分析施工作業(yè)的進(jìn)退步驟和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。作業(yè)前需要配置安全檢查設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合作業(yè)規(guī)范要求評(píng)估分析，建立完善的施工分工明確和統(tǒng)籌方案。細(xì)致劃分交叉作業(yè)流程，嚴(yán)格按照實(shí)際交接班的制度流程分析，做好批次作業(yè)的準(zhǔn)備。

4.4 汽車吊裝起重施工的安全措施評(píng)估

按照汽車吊裝操作的關(guān)鍵檢查要素，結(jié)合相關(guān)的合格標(biāo)準(zhǔn)要求分析，確定輪胎氣壓變化充足量水平。對(duì)于松軟的工作作業(yè)方式，作業(yè)地面平整，夯實(shí)效果良好穩(wěn)定。汽車起重機(jī)吊重過程中，輪胎起重氣壓應(yīng)當(dāng)在0.7MPa范圍內(nèi)，調(diào)整起重機(jī)的規(guī)定支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求，在合理的額定范圍內(nèi)。注意輪胎搭接起重的作業(yè)要求。注意縮短距離的同時(shí)，按照相關(guān)的使用說明要求規(guī)范執(zhí)行。

5、游泳館屋面安全結(jié)構(gòu)技術(shù)措施分析

按照游泳館屋面整體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的梁、柱等混凝土強(qiáng)度進(jìn)行分析，重點(diǎn)是滿足整體設(shè)計(jì)強(qiáng)度和規(guī)范要求。按照建筑構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)，分析松動(dòng)、脫落度、腐蝕等缺陷因素。依據(jù)相關(guān)存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，分析安全等級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)范圍。結(jié)合相關(guān)的承載力標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)縣因素，制定完整有效的措施規(guī)范細(xì)則。

在屋面安全結(jié)構(gòu)管線范圍內(nèi)的技術(shù)評(píng)測(cè)分析中，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)安全因素，密實(shí)度、滲漏情況進(jìn)行分析。參照滲漏總體效果，明確優(yōu)化方式和修改方案。對(duì)于是屋面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)部分，根據(jù)工藝技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用材料，調(diào)整確定安全等級(jí)。注意可鑒別的范圍和評(píng)估依據(jù)。按照原始尺寸、截面設(shè)計(jì)規(guī)范評(píng)述，對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全性數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算，分析不符合規(guī)范的構(gòu)件信息。按照相關(guān)措施規(guī)范要求，調(diào)整具體可能存在的缺陷，重視加強(qiáng)安全檢查，做好記錄登記工作。開展定期網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件的復(fù)測(cè)，對(duì)比數(shù)據(jù)確定最佳方案。

6、預(yù)應(yīng)力拉鎖的處理

整個(gè)屋蓋張弦梁結(jié)構(gòu)為自平衡體系，一側(cè)支座為固定鉸支座，一側(cè)支座為滑動(dòng)支座，通過在銷軸位置設(shè)置長(zhǎng)圓孔實(shí)現(xiàn)受力平衡。交錯(cuò)的木結(jié)構(gòu)上弦和預(yù)應(yīng)力拉索下弦形成自平衡的空間結(jié)構(gòu)不會(huì)對(duì)框架柱產(chǎn)生水平推力，減小了柱子內(nèi)力。在屋蓋的實(shí)測(cè)中，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝的載重、扭曲量、自重等進(jìn)行測(cè)定，確定可計(jì)算的設(shè)計(jì)方案。

結(jié)語：

綜上所述，游泳館屋面預(yù)制木結(jié)構(gòu)的規(guī)范技術(shù)施工過程中，需要結(jié)合技術(shù)規(guī)范重點(diǎn)和操作安全措施評(píng)估要求，分析滿足施工方案的技術(shù)規(guī)范化管理要求，明確技術(shù)重點(diǎn)和技術(shù)措施標(biāo)準(zhǔn)。落實(shí)文化宮項(xiàng)目建設(shè)規(guī)范的合理性操作。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁玉寶，杜世光.木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)抗拔性能試驗(yàn)研究[J].山西建筑，2021，47（20）：38-40.

[2]徐偉濤.基于地震帶及農(nóng)村地區(qū)的木結(jié)構(gòu)建筑市場(chǎng)分析[J].木材科學(xué)與技術(shù)，2021，35（05）：50-53.

[3]賀月潔，雷鳴，張維.基于PEST-SWOT模型的裝配式木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2021，28（09）：12-13+17.