朱玉林， 楊世昱， 凌 進

(安徽中亞鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司，安徽 合肥 230051)

1 工程背景

近年來，國家加大對生態(tài)環(huán)境保護的政策支持和財政投入力度。目前我國城鎮(zhèn)生活垃圾的處理方式主要有衛(wèi)生填埋和焚燒兩種[1]。衛(wèi)生填埋依然是我國最主要的生活垃圾處理方式，缺點很明顯：占用大量的土地面積，且可能發(fā)生滲漏，對生態(tài)環(huán)境造成二次污染。

垃圾焚燒是將生活垃圾置于850 ℃以上的高溫環(huán)境中，使垃圾中的活性成分經(jīng)過氧化轉(zhuǎn)化成性質(zhì)穩(wěn)定的殘渣[2]，釋放熱量還可用于供熱及發(fā)電，優(yōu)點很明顯：能量利用效率高、對環(huán)境造成影響小、占地面積小。為此，垃圾焚燒作為一種環(huán)保方式得到很好的發(fā)展，各地區(qū)選址建造垃圾焚燒廠的愿望日趨明顯。

本文施工研究對象為樅陽海創(chuàng)垃圾焚燒廠垃圾池上方鋼結(jié)構(gòu)管桁架屋蓋。由于垃圾在池中發(fā)酵時產(chǎn)生大量有毒有害、腐蝕性氣體，加上屋蓋凈空高度大(垃圾坑底至屋蓋下弦超40 m)，難以維護，鋼屋蓋采用普通薄壁網(wǎng)架(殼)結(jié)構(gòu)已經(jīng)很難滿足結(jié)構(gòu)耐久年限要求[3,4]。項目鋼屋蓋采用倒三角管桁架體系，管件采用Q355B材質(zhì)，型號從114×5到245×12不等，防腐蝕干漆膜總厚度240 μm，單榀主桁架重約8 t，單榀次桁架重約1.2 t。

2 施工概況

鋼桁架屋蓋體系長57.5 m(共11榀主桁架)，跨度31 m(設(shè)置3道次桁架)，如圖1所示；屋面結(jié)構(gòu)坡度5%，最低點支座標高37.1 m；屋面板密封要求高，采用輕質(zhì)混凝土天基板。

屋蓋周邊鋼筋混凝土女兒墻檐口標高41.5 m。垃圾池內(nèi)壁沿房屋縱向設(shè)吊運垃圾行車梁軌道，行車與屋面下弦凈空高度約4 m。采取措施利用既有行車滑移榀桁架能極大降低施工難度，有效規(guī)避吊車接長副臂存在的施工安全風險。

垃圾池行車梁軌頂標高31 m，其上行車有效噸位12.5 t，借助行車滑移安裝每榀主桁架梁[5]。首先啟動行車到第1榀位置就位(并設(shè)置臨時支架)，利用廠外150 t吊車吊裝第11榀主桁架到行車支架上并臨時固定，行車滑移到第11榀位置，卸除其上支架V形支撐一側(cè)，如圖2所示，利用事先準備好的葫蘆倒鏈卸下第11榀桁架，同時行車撤離回到第1榀位置。第11榀桁架就位于支座預(yù)埋件，并采取可靠措施穩(wěn)固桁架。

圖1 鋼桁架軸測圖

圖2 行車設(shè)臨時支架(V形)

依次滑移施工第10榀，利用塔吊吊裝第10榀與第11榀間的次桁架，至此完成首片穩(wěn)定體系[6]。以此類推逐榀施工(N9→N8→N7→N6→N5→N4→N3→N2→N1)，直至第1榀與第2榀次桁架完成就位。

行車滑移主桁架技術(shù)提高了項目施工效率；次桁架兩端采用法蘭節(jié)點與主桁架對接[7]，有效地避免了大量高空焊接。上述所采用的高效安全的施工步驟和措施獲得了業(yè)主和監(jiān)理的一致好評。

3 關(guān)鍵技術(shù)

(1)行車上部增設(shè)臨時支架。行車設(shè)計噸位12.5 t，單榀桁架約8 t，滿足施工安全要求。行車臨時支架采用3D3S設(shè)計計算，安全系數(shù)要求大于1.5，單個支架重量約1噸。支架焊接在行車上，確保安全可靠[8]。全部桁架及支架體系運用TEKLA按1∶1建立分解模型，如圖3所示，保證鋼結(jié)構(gòu)材料構(gòu)件下料準確，全部工廠專業(yè)制作。構(gòu)件運至現(xiàn)場實施組裝、調(diào)節(jié)、吊裝、安裝和操作，施工流程有條理，操作安裝快捷。

(2)每榀桁架支座位置上端女兒墻(或鋼柱)設(shè)置鋼牛腿，鋼牛腿懸掛葫蘆倒鏈，桁架就位后能借助葫蘆從支架上卸下并固定于支座。支架頂部采用V形支撐，一側(cè)支撐采用螺栓連接，便于安裝和卸除。

(3)次桁架節(jié)點優(yōu)化設(shè)計，預(yù)先設(shè)置法蘭盤，與主桁架連接就位時安裝迅速，減少高空焊接[9,10]。該技術(shù)要求加工精度高，施工測量準確。

圖3 鋼桁架TEKLA模型(局部)

4 施工注意事項

該類項目屬于危大工程，必須制定專項施工方案。需要在土建施工時預(yù)先設(shè)置預(yù)埋件供鋼屋蓋施工時鋼牛腿焊接使用。首先就位的榀桁架需做好穩(wěn)定措施，如及時焊接固定支座、拉纜風繩等，確保安裝后續(xù)主次桁架順利有序。設(shè)計為倒三角桁架時，建議在每端設(shè)置2個倒鏈葫蘆，便于調(diào)節(jié)平衡及次桁架法蘭連接精準就位，如圖4所示。

圖4 鋼桁架屋蓋合攏

5 結(jié)束語

垃圾池桁架屋蓋特殊的設(shè)計形式，決定了施工技術(shù)需要做相應(yīng)的變化，常規(guī)的施工思路及方案已經(jīng)無法滿足高效施工、降低成本的要求。

本文介紹了廠外吊車與垃圾池行車相結(jié)合滑移施工榀桁架的方法，能快速施工，節(jié)約成本。優(yōu)化設(shè)計次桁架與主桁架連接樣式，改相貫焊接為法蘭連接，減少高空焊接，精準測量，準確就位，為鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工增加新的元素。本文滑移施工技術(shù)值得行業(yè)交流和推廣使用。