一、工程概况
某文体中心钢结构网架屋顶，网架为焊接球正放四角锥平板网架结构，周边柱点支撑。短向跨度为54m，长向跨度为60.9m，投影面积约为3288.6m2。屋面为单向排水，其网架支座底标高最低点12.874m，最高点17.869m，沿长度方向形成高差约5m的坡屋面。该网架施工空间受到周边混凝土构件的影响，网架拼装空间狭小，无法找到统一标高平面进行拼装。同时网架自身坡度较大，网架整体的安装就位成为该网架施工的难点。
二、施工方案及模拟分析
通过分析上述情况可得出以下结论，该工程主要利用建筑内部网架完成拼装顶升找平工作。要想顺利完成屋面找坡工作，需要利用加设滑槽的施工方法。施工完成后一定会有不可避免的剩余网架，这部分施工工作难度较高，复杂性极强。一般施工队伍会利用高空散装法完成作业，施工时注意严格遵循施工流程与施工标准。
顶升过程同样也是设计制作周边网架的过程，注意固定顶升点的范围，不可超出网架内部。网价整体内力因支撑位置的改变而发生不同程度的变化。可利用有效方法改善网架失稳问题，最有效的就是模拟分析网架，该项工作需要依托软件来实现。这也作为一种重要的手段，用于避免各种施工事故。稳定条件较差的杆件以及节点都会加大施工事故出现的可能性，所以在施工时必须及时更换杆件以及节点，或者利用强化措施对其进行有效处理。
1.网架拼装施工及受力分析
（1）拼装及顶升
网架首先在地面进行拼装，拼装至看台边后开始顶升，顶升高度达到看台高度后空中悬停，以看台为支撑进行看台上空网架续拼，完成场馆内部空间网架拼装后，继续顶升至网架最低支座标高。
（2）网架拼装及顶升过程受力分析
在拼装和顶升过程中，网架受力情况为承受自重。计算自重条件时考虑1.35倍静荷载。根据《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010。规定，网架挠度应≤1／250短向跨度。这样允许挠度值为182mm。根据计算，网架最大挠度出现在网架边缘，最大挠度为17.7mm，满足设计规范要求。杆件受力情况统计：超应力杆件数为12个；超长细比杆件数为340个。对球节点承载力进行验算，节点部分全部满足受力要求。
2.网架顶升找坡及受力分析
（1）销轴固定分析
网架整体顶升标高需要在固定位置悬停，该项工程设置的悬停位置为12.874m。在网架支座拼装工作完成后，才可真正进行下一阶段的施工，例如旋转装置的顶升找坡作业。网架支座下部主要是利用销轴进行连接，进而逐步构成传动装置。支座与球之间是焊接挡板的主要位置，这是有效使用化学锚栓固定板的直观体现。无论是在旋转顶升中，还是在找坡中，都会产生不可避免的水平力，焊接圆管是抵抗这部分水平力的主要手法，焊接时注意找准位于两个板之间的位置。
（2）找坡顶升网架
在4号、5号顶升支架旁边安装置换支架。置换支架受力后可拆除其他顶升支架。
（3）网架顶升找坡受力分析
网架低点支座部分和置换支架安装完毕后，网架最大挠度出现在网架边缘两端，最大挠度为45.8mm，挠度满足设计规范要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆杆件受力情况统计：超应力杆件数为54个，超长细比杆件数为369个。对球节点承载力进行验算，节点部分全部满足受力要求。
3.网架高空散装部分施工及受力分析
（1）网架高空散装部分施工的客观探究
在组合支架顶升中，网架整体会进行转动，这类转动主要围绕销轴这一中心。网架制作安装需要在网架提升至设计标准后进行，两侧都需要安装网架支座。其余部分的网架同样需要借助高空散装法进行安装。网架安装工作完成后会呈现出向外拼装的状态。
（2）网架高空散装部分受力分析
剩余网架高空散装过程中，网架整体的允许挠度值为216mm，经计算，最大挠度出现在网架边缘两端，为77.2mm，挠度满足设计规范。杆件受力情况统计：超应力杆件数为44个，超长细比杆件数为258个。对球节点承载力进行验算，节点部分全部满足受力要求。
4.顶升过程的网架加固
网架在顶升安装过程中，由于受力条件的变化引起部分杆件超应力或长细比超限。综合以上几种工况受力分析的结果，对网架在不同受力状态下关键部位的超限杆件进行换杆处理。换杆后由于其杆件截面增大而导致球节点部位钢管间隙不满足设计规范要求的，采用增大焊接球的做法，保证顶升过程中网架的整体稳定性。
三、滑槽在顶升过程中的应用
根据《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010。第6.8.4条"顶升时各顶升点允许高差应符合下列规定：不应大于两个相邻顶升支承结构间距的1／1000且不应大于12mm2。顶升不同步会出现顶升支架不垂直受力，进而导致液压系统破坏、支承架体失稳等安全隐患。
如果屋面坡度较大，采用顶升施工需要在网架就位时解决顶升支架受力问题，实现网架旋转找坡安全就位。面对这一问题该工程采用固定轴旋转?顶升端加设滑槽的施工方法进行屋面找坡。在4号、5号顶升支架旁边安装置换支架。置换支架为两个顶升支架组合为一组同步顶升。2个顶升支架之间采用钢管连接，每节支架连接1道，四周用缆风绳固定增强支架稳定性。
2个组合顶升支架上部位置构造：在组合支架顶部加工字钢梁，钢梁上部加半圆滑槽，滑槽几何尺寸满足相应位置下弦球大小，滑槽内铺放3mm厚聚四氟乙烯板，减少钢球与滑槽之间的滑动摩擦力，滑槽与工字钢加劲板焊接加固，工字钢型号根据计算确定。
结语：本文主要将文体中心空间钢网架结构安装工程作为对象，探究顶升安装技术。注意利用科学的方法开展施工作业，顶升过程中会有不可避免的竖向荷载，这部分荷载主要是借助滑槽进行传导。是否可以顺利完成顶升取决于受力条件。因此，必须严格验收安装完成的网架，判断其受力条件是否合理。第一时间解决其中可能存在的问题，真正达成缩短施工工期的目标。
参考文献：
[1]王志强.大型单坡钢网架旋转找坡施工技术的研究与应用简[J].施工技术,2015(s1):655-657.
[2]李洪涛.钢网架结构下承式整体顶升施工技术[J].建筑工程技术与设计,2017(3).
[3]吴兴宏,路亚妮.同步液压集群交替顶升技术在大跨径双曲面坡椭圆形钢网架施工中的应用[J].施工技术,2016,45(15):42-44.
论文作者:梁杰
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/15
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