空间网壳结构的施工技术要点论文_朱桢华

浙江省电力建设有限公司 浙江省宁波市 315012

摘要:大跨度空间网壳结构料仓的施工要点分析。

关键词:空间网壳;高空散装

一、工程概况

本工程位于嘉兴港独山港区D区,益山与独山之间的六里湾岸段,在嘉兴电厂卸煤码头东侧约280m处。工程建设3个3.5万吨级外海卸煤泊位(水工结构按靠泊5万吨级船舶设计)和18个500吨级内河装船和待泊泊位(水工结构按靠泊1000吨级内河船设计)及相应的配套设施。本工程目前为国内最大的海河联运码头项目,堆场总面积为18.9ha,网壳结构料仓面积为42745m2。

二、料仓主要工艺参数

本料仓采用空间网壳结构,为正放四角锥圆柱面网壳,节点形式为螺栓球节点和局部焊接球节点网壳。建筑平面尺寸103mx415m,分为A区和B区网壳,两个区网壳大小一致。网壳各结构单元平面投影尺寸:103mx200m,中间有13.5米的消防通道。网壳上弦支座底面标高1.5m,下弦支座底面标高为0.5m,网壳顶标高39.925m,网壳跨度96米,网壳厚度3.5m,两边上下弦支撑,支座距离为4米。网壳大部分节点为螺栓球节点,少许为焊接球节点。

三、工程难点分析

1、工程受自然条件影响大。

a、本工程施工区域受夏季南、东南风较大,常风向东~东南向累计频率达到30%,高空拼装可作业时间收到很大限制。从现场情况看,东风、东南风达到5~6级以上时,吊装作业存在较大危险。且本地区处于亚热带季风气候,每年7月至11月,台风会不定期造访,对现场施工影响较大。

2、网壳施工误差的控制:

网壳施工误差包括制作误差和安装误差。制作误差:网壳的零配件数量多,类型复杂,车间加工时会存在一定的误差,并且这个误差会在现场安装的时候被累计扩大;安装误差:本工程的长度长,跨度大,在安装过程中容易产生安装累积误差。因此在网壳的安装过程中必须严格控制网壳的施工误差

四、安装工艺

1、机械选择:

选用100t、50t、25t汽车吊。

2、现场安装顺序:

本工程A、B两个料仓共划分为16个区块,其中B3\B4,A3\A4吊装区网壳在场内地面拼装完成,采用4台100t汽车吊吊装整体吊装就位,悬挑端采用临时支撑架支撑;散装区网壳预先在地面拼装成一球三杆或一球四杆小单元,采用25t汽车吊和50t汽车吊吊装就位,25t汽车吊负责吊装高度较底的网壳单元,50t汽车吊主要吊装跨中高度较高的网壳单元。

B3\B4,A3\A4吊装区网壳在场内地面拼装完成,采用4台100t汽车吊吊装整体吊装就位,悬挑端采用临时支撑架支撑。

高空悬挑法锥体小单元拼装施工过程如下:

高空悬挑法锥体小单元拼装施工过程:

第一步:安装人员根据网壳安装图纸在地面将网壳结构的球和杆件拼成一个个锥体,单元按照节点所在层和水平分布位置顺序排列,每个吊装单元包括一个球和3~4根杆件。

第二步:吊装第1个锥体小单元(为1颗上弦球、1根上弦杆和2根腹杆),用25t汽车吊将锥体单元吊装到安装位置,工人在网壳结构上配合将其与相连的网格进行拼装。

第三步:吊装第2个锥体小单元(为1颗上弦球、2根上弦杆和2根腹杆),同样用汽车吊吊装到安装位置,然后其与相连的网格进行拼装。

第四步:吊装第3个锥体小单元(为1颗下弦球、1根下弦杆和2根腹杆),吊装到安装位置其与相连的网格进行拼装。

第五步:吊装第4个锥体小单元(为1颗下弦球、2根下弦杆和1根腹杆),吊装到安装位置其与之相连的网格进行拼装。

第六步:吊装第5个锥体小单元(为1颗下弦球、2根下弦杆和1根腹杆),吊装到安装位置其与之相连的网格进行拼装。

第七步:重复上述步骤,继续吊装锥体小单元,直到整个结构拼装完成。

五、网壳质量保证措施

1、原材料检验

本工程用的材料主要为各种钢管、圆钢、带钢、钢板、焊丝、焊条、油漆等,必须按ISO9001标准的程序文件和作业指导书规定要求由合格分承方供应以及进行进厂前的检验、化验、试验。

2、钢杆件、螺栓球、焊接球的制作

钢杆件的制作工艺相对简单,主要是杆件长度精度、锥头精度的控制。

螺栓球的制作则要求精度极高,足够的加工精度是减少网壳安装时产生装配应力的主要措施之一,又是保证网壳的各向几何尺寸和空间形态符合设计要求的重要前提,更会直接影响螺栓球螺孔与高强度螺栓之间的配合轴向抗拉强度。因此现场主要从以下几方面控制螺栓球的制作质量:a、螺栓球任意螺孔之间的空间夹角角度误差控制在±10′之内(国家行业标准为±30′)。B、螺孔端面至球心距离控制在±0.1mm之内(国家行业标准为±0.2mm)。c、栓球螺孔的加工精度,使螺纹公差符合国家标准《普通螺纹公差与配合》GB197-81中6H级精度的规定。d、球加工精度检验。

焊接球的制作重点主要集中在钢球的压制及焊接。a、的压制,采用热压法进行加工,在专用压模上用油压机进行上下半球的压制,压制时要求先将钢板放入窄口炉中进行均匀加热,温度控制在900-1000℃左右,但不能过火,以免损坏钢板内部组织,另外钢板加热时,必须注意温度一定要均匀,否则对于钢球的压制成型影响较大。b、合格的两半球进行坡口打磨,直至露出金属光泽,再和中间加劲肋板进行拼装,拼装时必须保证对接错边量和坡口间隙尺寸以及钢球直径;定位焊并经检验后送入钢球专用焊接机上进行钢球的焊接。

3、网壳安装过程中的误差控制措施

a、网壳在安装过程中,螺栓球网壳的套筒必须拧紧,焊接杆件的缝隙必须控制的2mm到5mm之间,不然容易产生安装误差。b、网壳在安装时必须从中间开始安装,误差向两边消除。c、网壳在安装时必须将套筒拧紧,同时在每安装10米就需要测量一下网壳的长度,检查网壳的累计误差值。

六、结语

网壳结构在施工过程中的重点在于原材料的质量、各类构件的精准加工以及现场拼装作业过程中的误差控制。误差不可能消除,但可以控制,这就要求我们在整个过程中必须严格控制加工及安装质量,对每一个螺栓的螺纹,每一条焊缝的长度都得严格把关,才能保证网壳结构建筑的整体稳定性。

参考文献

[1]《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001).

[2]《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》(GB/T16939).

[3]《钢结构焊接技术规范》(GB50661-2011).

[4]《空间网格结构技术规程》(JGJ7-2010).

作者简介

朱桢华(1989-08-26),男,汉族,籍贯:浙江省嘉兴桐乡市,当前职务:国企员工,当前职称:助理工程师,学历:大学本科,研究方向:工程建设。

论文作者:朱桢华

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/24

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