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(山西西山金信建筑有限公司，山西 古交 030200)

引言

隨著經濟發(fā)展和建筑行業(yè)的科技進步，人們對建筑物的要求也更多地傾向于其設計理念、地域特征和外觀造型的獨特性等。螺栓球鋼網架結構因其跨度大、整體性好、抗震性好、空間布置靈活等優(yōu)點，被廣泛應用于火車站、體育場等大型公共建筑中。由我公司承建的山西西山華通水泥有限公司4 500 t/d熟料高摻量粉煤灰水泥項目——輔助原料/原煤預均化堆場的網架工程，根據該網架工程的特點和安裝現場的實際情況，并結合我公司多年來的網架施工經驗，采取了“地面拼裝抬升起步跨及高空散裝法混合施工”的工法。工程現場的實景照片見圖1和圖2。

地面拼裝抬升起步跨及高空散裝法混合施工工法，適用于工業(yè)與民用建筑中所有大跨度的雙層拱形螺栓球節(jié)點網架結構施工。該工法施工具有規(guī)范化、程序化、工藝流程清晰的特點，操作者和管理者容易掌握，生產效率高，能縮短工期。而且施工配置簡單，周轉材料大幅度減少，經濟效益好，并能降低施工過程中的安全風險。網架結構構件均按照圖紙編號在工廠加工制作，機械化生產程度高，生產精度高，運至施工現場能立即按照圖紙編號進行拼裝，施工時不產生廢料、垃圾，現場整潔、文明，有利于綠色施工，保護環(huán)境。

圖1 網架工程高空散拼裝實景照片

圖2 網架工程主體安裝后實景照片

1 混合施工工法的特點和原理

網架空間工作傳力途徑簡捷、質量輕、剛度大、施工安裝簡便。網架桿件和節(jié)點適合商品化加工，有利于提高施工效率。網架造型輕巧、美觀大方，便于建筑處理和裝飾。在大跨度拱形網架施工中，充分利用拱形的特性，舍棄原有地面搭設滿堂腳手架高空散裝的方法，而采取地面拼裝抬升的方法進行施工，這樣有利于保證工程質量和安全生產，同時也對工程技術的發(fā)展起到了一定的促進作用。

該工法的工藝原理是：根據網架平面布置圖，從網架伸縮縫開始分別向兩側施工或者從網架縱向中間跨向兩側施工，首先拼裝起步跨，拼裝3～4節(jié)下弦后，一端采用吊車吊裝至支座就位，此時螺栓球與支座間不焊接，形成鉸支座；另一端離地面高度大約為網架厚度，操作人員進行地面拼裝，以此類推，至另一端就位支座。起步跨完成后開始高空散裝施工，逐漸向前延伸擴展，直至網架主體拼裝完成。

2 施工工藝流程及操作要點

施工工藝流程為：定位放線→精確放出螺栓球支座位置→地面拼裝起步跨并落入支座→沿起步跨網架一側或兩側向前進行高空散裝→完成該軸線→直至網架拼裝完成。

2.1 施工準備

工程開工前，工地施工負責人應勘查施工現場，落實材料堆放、施工機具的分布情況；按設計圖紙注明節(jié)編號、坐標、桿件編號、直徑、長度；對參加施工的全體人員進行技術交底和安全教育；對現場桿件的數量規(guī)格進行清點、核實，嚴格按規(guī)范對桿件進行質量檢查。將網架地面拼裝成單元錐體，用吊車從一點向兩邊拼裝。如果特殊位置無法使用吊車時，就采用自制吊裝機具來完成吊裝、拼裝。

2.2 螺栓球節(jié)點網架地面拼裝工藝

根據建筑物的半球型特點，在地面分條分塊安裝，先行在地面拼裝起步跨。

2.2.1 安裝方法

根據網殼的安裝順序，將網殼分成若干個小單元，一只球4根桿件為一個單元或根據工程實際情況劃分，在其實際投影位置附近的地面上進行三腳架的組裝，用25 t吊車吊至設計位置，由高空作業(yè)人員完成節(jié)點的連接。

2.2.2 三腳架拼裝方法

先配好該處的球和桿件，1人找準球的位置，分別對接兩根腹桿，用扳手或管鉗擰套筒螺栓，接著再由1人抱一上弦桿(朝天桿)，另1人迅速將螺栓對準相應的球孔，用扳手或管鉗將此上弦桿擰緊到位，在擰緊過程中，扶腹桿的人員晃動桿件，以使桿件與球完全擰緊。此項工作完畢，再裝另一根上弦桿(翅膀)，找準球孔，擰緊螺栓到位。

2.3 高空小拼單元的連接

在一個作業(yè)點的位置派5名作業(yè)人員，每個球節(jié)點位置1名，待三腳架吊至安裝部位，由高空人員迅速將螺栓對準相應的球孔，用扳手或管鉗將弦桿擰緊到位，待檢查確實擰緊后再松開吊繩，繼續(xù)下一網格的安裝。作業(yè)人員配備雙繩安全帶，確保在移動換繩時始終有一根安全繩處于懸掛安全點。

2.4 網殼安裝施工技術要點

(1)在網殼結構安裝施工的全過程中，應隨時注意平面軸線和標高的控制，如出現較大的偏差，應立即停止安裝并查明原因，采取相應的技術措施進行糾偏，確保網殼結構符合設計和規(guī)范要求。

(2)嚴格按圖施工，確保每個節(jié)點、每根桿件對號入座，嚴禁強行安裝，確保網殼結構構件在安裝施工過程中不出現較大的附加應力。

(3)在網殼結構安裝施工的全過程中，應特別注意逐個復查高強螺栓的擰緊程度，要求套筒與球體切削面和桿端封頭件平面之間無縫隙、無松動。

(4)應特別注意支座節(jié)點的安裝，做到支承球節(jié)點與網殼支座緊密結合，網殼支座底板與柱頂預埋件緊密結合，確保網殼結構的整體平整度和剛度。

2.5 做好材料的控制

螺栓球網架一般由支座、螺栓球、上弦桿、下弦桿、腹桿、無紋螺母、高強螺栓等幾部分組成。

(1)螺栓球：45號鋼，材質應符合GB/T 699—2008《優(yōu)質碳素結構鋼》的規(guī)定。

(2)鋼管：Q235B高頻焊管或者無縫鋼管，材質應符合GB/T 3092—2008《低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管》規(guī)定的焊接鋼管的要求。

(3)高強螺栓：經過調質熱處理后的40Cr或35CrMo，螺栓直徑≥M39時材質為35CrMo，屈服強度為900 MPa，9.8 s；螺栓直徑≤M36時材質為40Cr，屈服強度為1040 MPa，10.9 s。

(4)封板錐頭采用Q235B鍛件，材質應符合GB/T 1591—2008《低合金高強度結構鋼》的規(guī)定。

(5)套筒(無紋螺母)直徑≤M33時材質為Q235B，直徑≥M36時材質為45號鋼鍛件。

(6)支座采用平板壓力支座或者平面彈性支座形式。鋼材應有出廠質量證明書，并有抗拉強度、伸長率、屈服點、壓扁試驗和碳、硫、磷含量的合格證明。進場后應抽取試件進行復檢，檢驗合格后方可使用。

(7)焊條：Q235B鋼與Q235B鋼焊接時選用E43焊條，45號鋼與Q235B鋼焊接時選用E43焊條，45號鋼與45號鋼焊接時選用E50焊條。焊條應滿足國標的要求。

2.6 做好工程質量預控措施

針對工程的具體情況，編制有針對性的施工方案，由項目技術負責人組織專業(yè)施工人員認真熟悉圖紙，并組織工長和技術人員學習施工方案，對工人進行安全技術培訓，進行詳細的安全技術交底，確保工人熟悉施工操作要點。以現行ISO 9001質量體系為基礎，對翻樣質量進行控制，具體要求技術部做到翻樣、校對、批準各負其責。翻樣次序及方案在技術部主持下，召集生產、質量、安裝部門進行會審。

3 成本分析與應用前景

山西西山華通水泥有限公司輔助原料/原煤預均化堆場網架工程寬度49 m，長245 m，分為兩部分(以伸縮縫劃分)。采用雙層螺栓球網架地面拼裝抬升起步跨及高空散裝法混合施工工法與傳統(tǒng)滿堂腳手架施工起步跨混合高空散裝工法的成本比較如下：

3.1 采用混合施工工法發(fā)生的費用

(1)25 t吊車2個臺班，1 087.79元/臺班，1 087.79×2=2 175.58(元)

(2)鋼網架拼裝5 t，單價484元/t，484×5=2 420(元)

費用合計4 595.58元。

3.2 采用傳統(tǒng)網架安裝方法需要的費用

(1)鋼網架拼裝5 t，單價484元/t，484×5=2 420(元)

(2)腳手架搭設921 m2，29.4元/m2，29.4×921=27 077(元)

(3)電動葫蘆吊裝2臺班，159.13元/臺班，159.13×2=318.26(元)

費用合計29 815.26元。

采用雙層螺栓球網架地面拼裝抬升起步跨及高空散裝法混合施工工法，與采用傳統(tǒng)搭設腳手平臺安裝網架相比節(jié)約總費用：

29 815.26-4 595.58=25 219.68(元)

由此可見，與國內外現有的搭設滿堂腳手拼裝起步跨及高空散裝、搭設滿堂滑移腳手架等施工工法相比，本工法在施工成本上的優(yōu)勢是非常明顯的，不僅節(jié)約了施工周轉材料，便于現場管理；而且施工效率高，能夠更好地保證施工過程的安全，同時由于施工工期短，能夠達到建設單位與施工單位雙贏的目的，因此具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1] 夏永懷.封閉式儲煤場大型鋼網架施工技術[J].中國新技術新產品，2010(6)：160.

[2] 周皓，王永富，劉世強，等.球型網架安裝方法探討[J].武漢大學學報：工學版，2011，44(S1)：289-291.