邱軍鋒
(陜西建工機(jī)械施工集團(tuán)有限公司,陜西 西安 710000)
某工程建筑屋面結(jié)構(gòu)為弧形空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu),剖面為半圓型,節(jié)點(diǎn)為螺栓球,網(wǎng)格為正放四角錐,矢高為3.5m。網(wǎng)架凈跨度為74.4m,縱向長度達(dá)216m,最高點(diǎn)40.5m,投影面積17064m2,弧形半徑37.2m。
(一)根據(jù)實(shí)際情況,綜合考慮安裝安全、質(zhì)量、進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益,結(jié)合我公司制作安裝網(wǎng)架多年積累的經(jīng)驗(yàn),確定采用網(wǎng)殼式腳手架作為操作平臺(tái)進(jìn)行滑移來安裝主體網(wǎng)架的方法。
(二)網(wǎng)殼式腳手架平臺(tái)平面尺寸為12m×73m,采用螺栓球網(wǎng)架結(jié)構(gòu),其上弦曲線與主網(wǎng)架下弦曲線相似,中間預(yù)留約1.4m安裝間隙,上部設(shè)置支撐承重支座及鋪設(shè)操作平臺(tái),下弦支座以上1至2個(gè)網(wǎng)格水平方向設(shè)置桁架式剛性支撐,中間部位設(shè)置桁架式鋼立柱。網(wǎng)殼滑移采用兩支點(diǎn),分別在兩側(cè)下弦支座球位置設(shè)置兩道平行于主網(wǎng)架縱向軸線的軌道,軌道采用18號(hào)槽鋼,反扣在鋼板上。網(wǎng)架滑移牽引采用兩臺(tái)10T電動(dòng)葫蘆。
(一)網(wǎng)殼式腳手架平臺(tái)擬采用倒裝法安裝。本工法充分利用拱形網(wǎng)殼的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性特點(diǎn)(包含局部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性),由拱形網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)頂部開始起拼,提升并依次向兩側(cè)延伸安裝,中部拱頂逐次抬高,直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,支座就位,完成單元網(wǎng)殼安裝。其特點(diǎn)如下:
1 網(wǎng)殼拼裝在地面進(jìn)行,無須搭設(shè)大型腳手架,能夠確保安裝質(zhì)量;2 減少高空作業(yè)量,有效降低安全風(fēng)險(xiǎn);3 網(wǎng)殼提升采用吊車,對(duì)整個(gè)場地要求相對(duì)較低;4 結(jié)構(gòu)安裝工期大幅縮短。
(二)網(wǎng)殼式腳手架平臺(tái)平面尺寸為12m×73m,重量約55T,包括操作平臺(tái)及腳手板等,擬一次提升安裝。
(三)確定提升方案
1 提升設(shè)備采用汽車吊,隨著網(wǎng)架不斷拼裝延伸,重量不斷增大,采用的吊車噸位進(jìn)行調(diào)整,滿足起重功能;2 網(wǎng)殼的提升采用兩臺(tái)吊車提升。從拱頂起拼,網(wǎng)架安裝到一定位置,開始采用吊車在一側(cè)邊提升邊拼裝(提升一側(cè)時(shí),以另一側(cè)球?yàn)橹c(diǎn)),兩側(cè)網(wǎng)架拼裝依次同步發(fā)展,輪流對(duì)稱安裝;3 隨著拼裝單元的發(fā)展,提升重量不斷增加,所選用的吊機(jī)噸位也不斷調(diào)整,最大噸位為50T吊車。
(四)網(wǎng)殼提升點(diǎn)布置
1 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況、構(gòu)件重量及尺寸、吊車性能確定提升吊點(diǎn)位置;2 提升時(shí)在下弦球位置設(shè)置三層Φ21.5鋼絲繩水平拉索,每層設(shè)置3道,以抵消拱形網(wǎng)殼水平推力;3 經(jīng)干煤棚網(wǎng)殼設(shè)計(jì)人員提升工況的驗(yàn)算,網(wǎng)殼在提升過程中無超應(yīng)力現(xiàn)象,滿足提升要求。
(五)鋼管腳手平臺(tái)搭設(shè)
1 腳手架上操作平臺(tái)依網(wǎng)殼弧面分段而設(shè),每個(gè)平臺(tái)操作面應(yīng)水平,腳手鋼管之間的連接使用扣件,腳手鋼管與腳手網(wǎng)殼桿件之間的連接采用不小于8號(hào)的雙股或更多股鐵絲捆扎,并保證連接牢固可靠。操作平臺(tái)搭設(shè)時(shí)在保證使用安全性和可靠性的前提下應(yīng)盡量減少腳手鋼管的使用量,以減小網(wǎng)殼式腳手架的荷載;2 平臺(tái)上必須滿鋪竹籬笆,竹籬笆上鋪設(shè)安全防護(hù)網(wǎng),平臺(tái)臨空邊設(shè)立防護(hù)欄桿,并鋪設(shè)圍網(wǎng);3 網(wǎng)架塊體支點(diǎn)設(shè)置:(1)塊體支承點(diǎn)必須設(shè)在網(wǎng)殼式腳手架節(jié)點(diǎn)球上,支承桿用?89×4鋼管,上設(shè)不小于10T的千斤頂。如果出現(xiàn)支承桿與網(wǎng)架下弦球心有偏差時(shí),可調(diào)節(jié)支承桿傾斜角度,使支承桿上口與球心對(duì)齊。故在腳手架上對(duì)應(yīng)位置設(shè)置支承點(diǎn),并根據(jù)支承標(biāo)高要求嚴(yán)格確定支承桿的長度和位置,保證主網(wǎng)架安裝空間位置符合設(shè)計(jì)要求;(2)千斤頂放在-20×300×300的支承桿蓋板上,以便腳手架滑移終到位置有偏差時(shí)調(diào)整千斤頂位置,千斤頂落下時(shí)要保證與網(wǎng)架下弦球離開距離不小于60mm。
(一)本工程設(shè)2條軌道,平行于主網(wǎng)架縱向軸線,采用18號(hào)槽鋼,反扣在-20mm鋼板路基箱上焊接固定。
(二)每側(cè)軌道設(shè)置4張活動(dòng)鋼板路基箱,每張路基箱7000mm長,每次鋪設(shè)長度28m,每滑移一次向前倒運(yùn)兩張路基箱。
(三)在滑移網(wǎng)殼支座下設(shè)Φ10的圓鋼側(cè)向限位?;栖壍腊惭b偏差水平和標(biāo)高均不大于±2.0mm。
(四)鋼板下地基必須符合滑移網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)承重要求,地基承載力必須達(dá)到8T∕m2,如不能滿足要求,需進(jìn)行換填或碾壓處理。地坪標(biāo)高考慮主網(wǎng)架基礎(chǔ)標(biāo)高和滑移網(wǎng)殼設(shè)計(jì)綜合考慮。
(五)滑移網(wǎng)殼牽引點(diǎn)生力點(diǎn)設(shè)置在滑移方向的鋼球上,采用-25鋼板制作兩塊箱式耳板,中間穿鋼銷(45號(hào)鋼),鋼銷上穿滑輪組或鋼絲繩牽引。
(六)電動(dòng)倒鏈錨固點(diǎn)。本工程共設(shè)置兩臺(tái)電動(dòng)倒鏈,分別在干煤棚網(wǎng)架北端兩側(cè)處。電動(dòng)倒鏈牢固安裝在專用地錨或反力架上,安裝時(shí)要保證卷揚(yáng)機(jī)卷筒中心與滑移軸線一致,避免受力時(shí)發(fā)生傾翻。
(一)腳手網(wǎng)架滑移施工法具有網(wǎng)架原位安裝、網(wǎng)架直接進(jìn)入設(shè)計(jì)狀態(tài)、對(duì)維持網(wǎng)架應(yīng)力狀態(tài)有利。
(二)腳手架網(wǎng)架由專業(yè)設(shè)計(jì)人員采用與設(shè)計(jì)主體網(wǎng)架用的相同的空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件MST2004設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)配合本工程的施工條件和施工組織諸多因素,針對(duì)性強(qiáng)。腳手架結(jié)構(gòu)與干煤棚主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相配套,網(wǎng)架下弦球垂直對(duì)正腳手網(wǎng)架上弦球節(jié)點(diǎn),荷載分布明確;設(shè)計(jì)采用的荷載、荷載組合按施工方案劃分的塊體和安裝單元形成的施工工況考慮;設(shè)計(jì)軟件生成的計(jì)算書證明計(jì)算結(jié)果,比扣件式鋼管腳手架的理論驗(yàn)算更可靠、科學(xué),其使用安全性更能得到保證。
(三)對(duì)于跨度大、高度高的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行滑移,過程中一定要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,故滑移的同步控制是關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),不但要做到技術(shù)上可行,還要做到安全性必須有保證,也要經(jīng)濟(jì)上合理。
(四)網(wǎng)殼式腳手架平臺(tái)適用螺栓球網(wǎng)架安裝操作平臺(tái),適合大跨度,高度高的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),特別是對(duì)縱向長度長的網(wǎng)架效益更加顯著。
(五)施工進(jìn)度大大提前,節(jié)約了成本,增加了效益;通過改造后還可以重復(fù)利用。
在日常的施工中,網(wǎng)殼式腳手架也有許多需要挖掘改進(jìn)的地方,比如說在長距離的滑移中的架體變形處理問題,希望本文是一種拋磚引玉的效果,從而使這種新工藝在應(yīng)用過程中不斷完善、成熟。
[1]董石麟,姚諫.網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的未來與展望[J];空間結(jié)構(gòu);1994(01).