浙江东南网架股份有限公司 浙江杭州 311209
摘要:针对该煤棚跨度大、高度高、面积广和弧形等特点,结合现场条件与施工重难点,综合采用了网壳结构一端向另一端累积滑移的施工方法。重点介绍了网壳结构一端向另一端累积滑移技术、滑移点设置与动力形式、侧向限位梁设计以及滑移施工仿真分析等一系列施工关键技术,确保了施工安全,有效提高了施工质量并降低了施工临时措施费。
关键词:网壳屋盖;累积滑移;侧向限位;滑移系统
1 工程概况
该煤棚位于我国山西省大同市,其建筑面积约3.93万平方米,主要为钢网壳结构,长266m,跨度148m,高度约为52m,网架厚度为4.125m,支座间距为3.5或4.5m。网架大部分节点为螺栓球节点,少许焊接球节点,杆件截面φ75.5x3.75~φ219x12.0。煤棚结构示意如图1和图2所示,采用铰接柱脚;标高2.25米以上为弧形网壳,为正放四角锥焊接球节点,网格尺寸基本为4.5m×4m。煤棚网壳施工时下方机械不停运。
图2 钢结构立面图
2工程施工难点
(1)弧形网壳结构跨度148米,立面网壳展开长度约200米。钢结构在安装过程中由于焊接、温度等因素产生结构附加应力会造成安装精度的偏差。
(2)结构跨度148米,矢高达50米,水平变形大,在施工过程如何控制网壳的水平变形是整个施工过程顺利实施的关键。
(3)结构采用累积滑移施工方案,滑移单元的划分、滑移方式、侧向位移的控制等需要综合考虑。
3 钢结构施工关键技术
3.1网壳结构侧向累积液压滑移技术
结合工程特点,为了提高施工安全与降低施工临时措施费,最终确定了网壳结构采用侧向累积滑移的施工方法。滑移施工时在平面上将网壳分成2个分区先后进行累积滑移施工。施工一区平面轴线尺寸133m×148m;施工二区平面轴线尺寸133.5m×148m。两个分区中间3m距离为钢结构后补杆件,作为施工合拢缝,如图3所示。
在平面分区基础上,分区一在滑移施工过程均分成6个滑移单,分区二均分成5个滑移单元和1个后装单元,如图3所示。第一单元在拼装平台上拼装完成,然后利用液压千斤顶将滑移1单元滑移到指定位置后,进行滑移2单元的拼装,滑移2单元拼装完成后,滑移单元1、2整体滑移到合适的位置,然后进行3单元的拼装滑移施工。按照以上施工方法,依次完成滑移分区一1~6单元的滑移,然后网架一整体一次滑移到位。根据网架一施工步骤,完成网架安装分区二1~5单元的施工,6单元最后在拼装平台上散件吊装的方法直接安装到位。
图3 网壳分区示意图
3.2滑移点布置与形式
整个屋盖分两个施工分区进行液压同步滑移,每个分块单元在平台上进行吊装拼装。由于整个屋盖采用铰接柱脚,无结构梁作为滑移支撑点,以尽量不改变结构的设计受力体系为原则,综合考虑被滑移结构的受力及变形、滑移过程中的稳定性及液压滑移同步控制、滑移就位后的对接、杆件的后装、经济效益等方面的因素。每隔一个轴线设置两个滑移点,滑移点设在上弦节点处,施工一区第一次滑移点示意图如图4所示,滑移一区滑移参数如下表1。
由于累积滑移每次滑移重量增大,后加的滑移点滑移重量比之前滑移点大,因此设计了最大重量滑移推点,其具体形式如下图5。
图7 整体结构变形
3.6滑移轨道设计
滑移轨道结构在网壳结构滑移过程中,起到承重、导向和横向限制支座水平位移的作用。
图10 滑移轨道立面布置图
滑移轨道中心线与滑移梁中心线重合。轨道由两部分组成:重轨43号及轨道压板,材质Q345B。重轨43号与规格为500*600混凝土连梁顶面预埋件焊接固定,滑移过程中起到承重及找平滑移面的作用。压块焊接在通长43号钢轨上,起到抵抗滑移支座推力的作用。压块与轨道梁焊接连接,焊缝采用单面角焊缝,焊脚高度不小于10mm。
4 结语
针对巨型煤棚网壳结构的施工重难点,采用侧向累积滑移施工技术、合理的布置滑移推点,减少了钢结构施工工期,实现了滑移过程结构受力合理以及施工过程安全稳定;通过设置侧向限位装置有效控制了滑移时产生的水平力。希望为类似结构施工技术发展与进步起到了推动作用。
参考文献
[1]李,许立新.五棵松体育馆整体累积滑移技术[J].施工技术,2006,35(12):47-50.
[2]周观根,郑孝谨,游桂模等.郑州新郑国际机场T2航站楼主楼钢屋盖施工技术[J].施工技术,2016,45(14):22-26.
[3]金平,陈桥生,付水平等.广州白云机场2号航站楼超大面积钢网架结构施工关键技术[J].施工技术,2016,45(14):39-43.
[4]周观根,姚谏.建筑钢结构制作工艺学[M],中国建筑工业出版社,2011.
论文作者:黄勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/20
标签:结构论文; 单元论文; 分区论文; 网架论文; 轨道论文; 钢结构论文; 跨度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;