螺栓球網架結構屋面施工技術研究

周亞飛

廣州珠江建設發(fā)展有限公司 廣東 廣州 510075

1 工程概況

本項目游泳館主體結構為鋼筋混凝土框架-抗震墻結構，局部柱構件采用型鋼混凝土柱，游泳館比賽池屋蓋結構采用正放四角錐螺栓球網架，支承在標高19.2m的支座上；網架投影尺寸57.6m×60.8m，網架高度3.5m。網架內部布置有馬道，馬道高1.43m，寬1m。

2 施工重難點分析及措施

游泳館上部屋架為跨度達60.8m的螺栓球網架，支承在標高18.8m土建結構上；屋架邊距離土建結構邊均為7.2m，其中螺栓球網架正下方為游泳池，空間跨度較大[1]。

游泳館螺栓球網架的安裝時，通過在搭設起步跨和中跨腳手架，然后地面拼裝成“一球三桿”或“一球四桿”吊裝單元，采用塔吊進行吊裝后組拼。組裝過程中的下方腳手架頂托可以用來調節(jié)球節(jié)點高度和整體網架最后卸載。

3 施工流程及技術

3.1 施工部署

網架在現場施工時，下方的設置T型滿堂腳手架作為起步跨（B～C軸線）和中跨（5～6軸線）的拼裝平臺，跨中5軸附近處設置4根圓管支撐（P402×10，Q235B）作為起步跨和中跨腳手架卸載后的支撐措施。起步跨安裝順序為從中間向兩邊進行安裝，中跨安裝順序為從Ⅱ-C軸→→Ⅲ-L軸；T型腳手架左右兩側同時安裝，安裝順序為從中間（腳手架處）向兩邊。

圖1 安裝示意圖

3.2 施工流程

復核定位軸線標高→網架拼裝→拼裝質量驗收→搭設拼裝操作平臺、圓管支撐→腳手架及支撐驗收→單元吊裝→荷載計算→網架組拼→焊接固定→質量驗收→支撐卸載→整體驗收。

3.3 施工步驟

步驟一：標高復核。

土建交付施工作業(yè)面后，進行標高復核定位，檢查預埋螺栓的平面位置和標高。

圖2 操作平臺布設示意圖

步驟二：地面拼裝。

將進場構件進行編號，將整個網架結構合理的分割為多個“一球三桿”或“一球四桿”吊裝單元。地面拼裝完成后進行質量驗收[2]。

步驟三：操作平臺搭設。

螺栓球網架拼裝時，采用標準腳手架可調節(jié)式拼裝體系；網架搭設部位底部滿堂腳手架搭設；整體滿鋪腳手板。螺栓球網架跨中設置4個圓管支撐，圓管支撐頂部設置千斤頂（20t）支撐螺栓球網架結構。圓管支撐規(guī)格為P402×10，材質為Q235B，搭設位置為5軸線偏6軸線2600mm處。圓管支撐底標高（從B→L軸）為：10.790mm、2.400m、2.400m和4.400m，支撐架頂標高為18.800m。支撐架頂部0.5m處放置千斤頂。

步驟四：荷載計算。

起步跨和中跨螺栓球網架安裝時，腳手架承擔網架傳遞的豎向荷載。腳手架頂部采用鋼管加密，將螺栓球網架傳遞的荷載通過頂部加密管整體傳遞給腳手架，將網架的荷載作為均布荷載加載在腳手架上，從而來驗算腳手架承載力、剛度和穩(wěn)定性。起步跨和中跨安裝時，按照螺栓球網架全部荷載由腳手架承擔。

圖3 腳手架荷載分布圖

根據計算結果得出起步跨和中跨施工荷載為0.32kN/m2和0.65kN/m2，螺栓球網架單位面積重量（不考慮支座）為：2128.2/（60.8×57.6）=0.61kN/m2。根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范 JGJ 130-2011 》，鋼結構腳手架施工均布荷載取值可為3.0kN/m2。對起步跨和中跨支撐架體的強度驗算、撓度驗算、穩(wěn)定性、承載力、抗滑力等多項參數均按照最不利條件進行受力驗收，均滿足要求。

步驟五：“高空散裝法”組拼。

安裝過程使用塔吊吊裝和拔桿安裝。非起步跨和中跨采用拔桿進行高空組裝，安裝順序為從中間向兩邊進行。由安裝人員根據圖紙在地面將網架構件拼成“一球三桿”或“一球四桿”小單元吊裝至安裝位置后，人工配合就位和固定；兩根相鄰的下弦桿設置鋼跳板，工人高空站位在鋼跳板上進行操作，施工時工人須穿戴安全繩。

圖4 高空散裝圖

步驟六：支座卸載。

網架拼裝完成后拆除支架上的支撐點，使網架整體結構由移動狀態(tài)落座到永久支座的固定點上。支座上臨時支撐點的拆除通過調節(jié)放置在支座上的可調節(jié)支撐裝置。經過多次微量調節(jié)達到荷載平穩(wěn)過渡。臨時支撐點時遵照“均勻卸載”的原則。

步驟七：檢查驗收。

網架結構安裝完成后，進行全面檢查，主要驗收重點為螺栓緊固程度、頂絲外漏長度、桿件及支座變形情況，使用鋼尺及水準儀輔助測量整體結構高差、支座偏移長度等，確保控制在允許偏差范圍內。針對組拼過程中掉落的油漆待安裝完成后重新補刷，針對連接點、套筒等位置防腐防銹處理重點檢查[3]。

4 結束語

本工程螺栓球網架結構施工作業(yè)跨度大、作業(yè)周期長、安裝精度要求高。在施工過程中先是地面拼裝為小單元后通過運用“高空散裝法”技術進行高空組拼，形成穩(wěn)定的三維網架結構，整體抗震性能好，減少了施工安全和質量隱患，滿足驗收條件。