大型场馆屋面网架施工方案分析论文_马富贵

马富贵

上海宝冶集团有限公司 上海 200941

摘要:综合篮球训练馆屋面网架我们需要根据工程特点结合实际施工条件来综合确定,我们要尽可能增加空间结构,采用先进的施工技术手段,使得方案能够满足切实可行,安全高效的同时,即保证工程质量,又能达到经济节约的目的。

关键词:大跨度;空间;合理;快速;高效

1、工程概况

宝山体育中心及图书馆改造钢结构工程位于上海市宝山区,北临海江路、东靠永清路、南临永乐路。

本工程钢结构工程包括综合篮球馆屋面钢结构网架、综合篮球训练馆屋面钢结构网架、市民健身馆网球场屋面钢桁架,以屋面覆盖系统等。

综合篮球馆为双层网架结构,采用正放四角锥网格,上弦支撑焊接球网架,网架覆盖范围长84米,宽约67.2米,投影面积约4895平方米,网架顶部标高为+30.750米。杆件材质为Q235B,焊接球材质为45号钢。

综合篮球馆效果图

综合篮球馆屋盖网架断面图

综合篮球训练馆屋面网架采用正放四角锥网格,下弦支撑的螺栓球网架,网架长33.65米,宽约30.80米,其投影面积约1036米。网架顶部标高为+22.2米,网架杆件材质为Q235B,螺栓球材质为45号钢,高强螺栓选用40Cr或20MnTiB,等级为10.9级。

篮球训练馆屋盖网架断面图

2、综合篮球馆的屋面网架的安装方法及工艺

2.1 安装方案阐述

综合篮球训练馆采用搭设满堂脚手架的方式安装,脚手架搭设在+10.200米标高位置的楼面上。脚手杆的制作支撑在网架下弦节点上。

安装示意图

2.2 螺栓球网架的安装工艺

网架零部件采用25吨汽车吊提升,用全站仪对各控制节点进行中心位置控制,其主要工艺如下:

⑴测量定位和支座安装

先对钢柱上支座中心点(高差、轴线偏移)进行测量定位,确保满足要求后划出中心轴线位置,然后根据定位轴线用汽吊或人工把支座布置在柱顶上,然后再一次用全站仪测定支座位置准确后即可对支座用螺栓进行临时定位。

支座安装定位图

⑵在网架安装前,先把所需要安装用的网架零部件提升到工作平台上,并适当放置,应特别防止零部件沿坡下滚下滑,零部件在工作平台面上不准集中堆放,零部件提升可采用汽车吊提升。

⑶网架从内侧开始安装,先安装支座,然后安装下弦一拼网格,然后依次为腹杆和上弦杆,边安装边测量定位,如中间有杆件放入困难时,可用千斤顶微顶网架下弦球调节后放入。安装时应垫实下弦球,确保下弦节点不位移,同时边安装边用全站仪对各控制节点进行测量定位,具体安装要求如下:

典型螺栓球节点示意图

①下弦杆与球的组装:

根据安装图的编号,垫平垫实下弦球的安装平面,把下弦杆件与球连接并一次拧紧到位。

②腹杆与上弦球的组装:

腹杆与上弦球应形成一个向下四角锥,腹杆与上弦球的连接必须一次拧紧到位,腹杆与下弦球的连接不能一次拧紧到位,主要是为安装上弦杆起松口服务。

③上弦杆的组装:

上弦杆安装顺序就由内向外传,上弦杆与球拧紧应与腹杆和下弦球拧紧依次进行。

④等一个单元的网架安装就位后,对滑移架进行同步的滑移,然后进行下一个单元的网架安装。

⑤可随网架结构安装构件紧跟网架安装,工作平台和四周沿口构造支架在相应网架安装后及时安装。

⑥与支座安装定位是网架控制点之一,必须用全站仪定位准确。

在整个网架安装过程中,要特别注意下弦球的垫实、轴线的准确、高强螺栓的拧紧程度、挠度及几何尺寸的控制。安装过程中检验员随时检查其杆件编号、损伤、几何尺寸、螺栓拧紧、挠度等。待网架安装后检验合格,即可紧跟着进行油漆补漆工作。

2.3 螺栓球网架安装流程

3.施工保证措施

屋盖为空间网壳,除了沿中轴线对称外,其余所有的杆件均发生变化,而其曲率半径非常大,在如此大的曲率半径的控制下,所有杆件节点均是在曲率面上的,加上设计本身对加工精度的严格要求,因此,采用先进的加工方法和加工机械和采取严格的检测手段是保证工程质量的重要前提。

(1)放样前,放样人员必须熟悉施工图和工艺要求,核对构件及构件相互连接的几何尺寸和连接有否妥当。

(2)放样使用的钢尺,必须经计量单位检验合格,并与加工人员使用的钢尺相核对。测量时,应分段叠加,不得分段测量后相加累计全长。

(3)放样应在平整的放样台上进行。

(4)放样的样杆、样板材料必须平直;如有弯曲或不平,必须在使用前予以矫正。

(5)样杆、样板制作时,应按施工图和构件加工要求,作出各种加工符号、基准线、眼孔中心等标记,并按工艺要求,预放各种加工余量,然后号上冲印等印记,用磁漆(或其它材料)在样杆、样板上写出工程、构件及零件编号、零件规格、孔径、数量及标上有关符号。

(6)放样工作完成后,对所放大样和样杆样板(或下料回)进行自检,无误后报专职检验人员检验。

(7)样杆、样板应按零件号及规格分类存放,妥为保存。

4、检验质量控制

构件成品的质量控制,是通过其检查验收和质量评定来实现的。

⑴分部工程的验收

整个网壳工程的制作视为一个分部,其中焊接球、螺栓球、杆件的制作、焊接、涂装等则为其分工程,对构件的外观质量、几何尺寸、焊缝质量、涂装质量等方面进行核查。

(2)现场合拢时,可能会出现部分网壳节点产生微小三维变形,对于此部分杆件的安装,需要采取现场加工的措施,根据现场情况进行下料加工和安装。

(3)焊接工程质量保证措施

①外观检查

所有焊缝都按规范JBJ81-91或相关规范检查;

②超声波检验

厚度超过8mm的全熔透焊缝均按设计以及规范的要求进行超声波验;

③无损检验

全熔透对接焊缝100%超声波检验,焊脚尺寸超过12mm的部分熔透对接焊缝至少20%超声波检验;

④选择受检焊缝

当在一个接头中检查出超标缺陷时,在同一组中要增加检查两个接头,如果这两个增加的接头是合格的,最开始的焊缝返工后再采用同样方式检验。

5、结论

1)通过现场位置施工条件的分析,选择屋面网架切实可行、合理的施工方案,保证了本项目的顺利实施。

2)屋面网架通过整体拼装,不但攻克了施工机械吊装难题,而且大幅度增加空间结构和巨额的临时措施费。

3)整体施工安装在充分利用现有条件的情况下,更加快速、高效的完成施工任务。

参考文献:

[1]GB50755-2012《钢结构施工规范》

[2]JGJ7-2010空间网格结构技术规程(3)JGJ7-91网架结构设计与施工规程

作者简介:马富贵,男,1984年10月22日出生,中级工程师,研究方向:屋面网架施工技术。

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钢筋笼采用三点吊装,防止其变形,避免下放过程中破坏孔壁,造成桩孔坍塌。

(3)钢筋笼定位

钢筋笼安装下放过程中采用护桩拉十字线法对其进行对中定位,及时调整钢筋笼位置,减少偏差。同时采用全站仪进行抽查复核,以保障钢筋笼位置准确。

4.桩身完整性质量控制

(1)混凝土原材控制

试验室组织人员每月定期对商混站原材料进行考察对比。原材料常规指标自检,对比分析,选择质量稳定的商混站。

(2)导管气密性检测

项目部要求桩基作业队对混凝土灌注导管必须进行气密性检测试验,并安排专人进行验收。检测合格后对导管进行编号,便于后续的导管安装按照检测试验时的进行,避免导管在混凝土灌注过程中发生漏浆现象,造成堵管,影响桩基成桩质量。

(3)首灌混凝土质量控制

1)选择合理的配合比设计;

2)验证配合比工作性(坍落度:200±20mm)及强度;

3)在厂内和现场均要对混凝土的坍落度进行检测,首灌混凝土的坍落度须严格控制在200±20mm。

(4)混凝土灌注过程中施工控制

1)首灌混凝土必须采用大料斗灌注,首灌方量根据桩径计算得出;

2)为保障孔底沉渣能够被首灌混凝土冲起,导管距离孔底<50cm;

3)导管直径在300-350mm之间,确保混凝土能够顺利灌注,避免卡管;

4)根据混凝土灌注方量计算导管埋入深度,并采用测绳进行复核,调整导管埋深(2-6m)。避免导管埋深过大,堵塞道管;同时避免导管过度拔出,造成断桩。

5.施工组织控制

(1)各项工序组织需紧凑,控制各个环节施工时间,缩短成桩时间,减少黄土地区厚砂层地带深桩基孔壁坍塌风险;

(2)施工前对旋挖钻机检修到位,成孔施工一气呵成,不能存在间歇;

(3)项目部收孔、验孔人员提前到位,缩短桩基成孔验收时间;

(4)桩基钢筋笼、现场施工人员以及施工机具提前准备到位,验孔合格后立即吊装下放钢筋笼;

(5)孔口钢筋笼焊接根据桩径大小合理安排工人数量(桩径1.6m,3人),钢筋笼加工合理分段,减少现场钢筋笼对接接头,严格控制焊接时间;

(6)及时量测孔内水位,安排专人进行补浆,并且保证孔内泥浆液面不低于护筒上沿1m,以保证孔壁稳定;

(7)导管提前放置到现场,钢筋笼下放完成后,沉渣检测合格后立即安装下放导管;

(8)提前联系商混站,让其备料充足,保障桩基混凝土供料连续。与此同时,根据现场施工情况,同步联系商混站提前发料,保障导管安装完毕即可灌注混凝土。

五、结论

1、黄土地区厚砂层地带深桩基采用旋挖钻机成孔+化学泥浆护壁施工工艺,降低了桩基孔壁坍塌风险,保障了桩基成孔质量,加快了桩基成孔施工进度;

2、采用钢筋笼滚焊机进行钢筋笼加工以及二保焊接机进行钢筋笼孔口焊接,有效保障了钢筋笼加工和安装质量,提高了钢筋笼下放速度,缩短了钢筋笼安装时间,缩短了桩基孔壁临空时间,降低了桩基塌孔风险,保障了成桩质量;

3、严格控制商混站原材及出厂混凝土质量,加强混凝土导管气密性试验检测及编号对接管理,控制灌注过程中拔管的速度及深度,降低了断桩、混凝土离析等质量风险,保障了成桩质量;

4、做好黄土地区厚砂层地带深桩基的施工组织,严格控制成桩时间是降低桩基塌孔风险、提高桩基成桩质量的一项重要管理措施;

5、组织现场作业劳务,做好施工过程经验总结,提出有效改进措施,可迅速解决现场质量问题,提高工程质量品质。

论文作者:马富贵

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第13期

论文发表时间:2019/12/3

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