顶升技术在螺栓球网架工程中的应用论文_王新华

王新华

中铁十七局集团第一工程有限公司 山西省太原市 030032

摘要:近年来,由于人们物质文化水平的提高及生活效率的加快,建筑工程的发展也越来越快,就要求需要建造更多的大跨度、使用灵活的建筑工程,而螺栓球网架结构可满足特殊空间结构建筑和各种功能要求。文章论述了顶升技术在螺栓球网架工程中施工的原理、流程、操作要点及质量和安全措施。

关键词:顶升技术;螺栓球;网架

在现代网架结构施工中,常采用的方式有整体吊装法、整体提升法、高空滑移法、现场高空拼装法等。本文着重介绍了顶升技术在网架施工中的应用,成功解决了跨度大、施工复杂等技术难题。

一、螺栓球网架概述

螺栓球网架可满足人们对建造的需求,在建筑工程中非常受欢迎。它可实现多个杆件和螺栓球的合理搭配,形成一定的空间结构,杆件之间还可相互支持,让工程整体的受力能力得到提高,还可实现多个方向的受力荷载。其具有很高的强度,抗震效果明显,可实现整体的效果。螺栓球网架也可承受因地基不均匀沉降出现裂缝的情况,可自动调节杆件的内力,保证结构的安全稳定。螺栓球网架是一种比较特殊的网架,造型不仅美观大方,而且实用性较强。

二、顶升方案

1、材料及机具准备。顶升前应对机具进行检查,如:顶升支撑架连接扣有无裂纹,杆件有无弯曲等;液压油缸油泵是否正常,电路系统是否正常;中央控制系统仪器是 否正常,电路是否稳定,液压泵站是否正常等。顶升支撑结构与网架下部紧密结合,结构强度满足规定,每台液压油缸顶端配一套支撑结构。顶升前,检查其连接部位是否有松动等。支座预埋件位置必须定位精确,固定牢固可靠,并与钢构施工单位核对无误后,方可浇筑混凝土。

2、作业条件准备。场地地面经勘测工程现场条件符合顶升工作条件,地面条件允许,现场有足够空间够顶升工作。

3、测量定位。组织专业测量小组,在顶升过程中,开始阶段,每提升200mm应对网架进行检测,如果网架各个顶点标高差距不大(在25mm内),检测距离可放宽至500mm,即在每次更换支架标准节前进行,如此可保证在整个顶升过程中网架基本水平,各个顶点的高差不大于30mm,严格控制位置。

4、现场预拼装。为保证其标高和各网架轴线的准确,拼装前需预先放出标高控制线和各网架轴线的辅助线。工程在施工时,于各柱子上预先放出网架支座的标高控制线,以此来检查和调整网架的标高,并在支承网架的框架最顶层上,用经纬仪前视各轴线柱顶中心线交点,以正镜、倒镜将该网架的轴线延长线标记出来,网架拼装时以此为准检查该网架的轴线偏差。测量用的钢尺应与制造厂放样用的钢尺校对,统一标准,并修正水平度和垂直度的影响。

5、顶升原理。用顶起支架的设计概念,以1.1m为一个标准节,标准节与标准节间的连接采用螺栓连接,拆卸十分方便。液压油缸为特制,推力为42t,高度约为1.6m,行程1.2m。顶升时把油缸放在支架的底部,上部与网架上弦节点顶紧,经检查、调试后开始顶升,顶升到下面的空间大于1.1m后停止顶升,把一个标准节从下部装在支架上,然后油缸回落,使支架落在下面的基座上,油缸继续回落并取下油缸和顶升支架吊臂换到倒数第2个标准节上,继续进行下一循环,如此往复,每次顶升1.1m,直到把网架顶升至设计标高。

三、顶升施工工艺

1、工艺流程。地面拼装网架→设定网架顶点位置→顶点位置验算并确定位置→安装顶升设备并调试→分级加载(试顶升),直至网架结构全部离地→离地检查→正式顶升至顶→测量控制和微调→安装屋面钢网架柱顶支座及周边杆件→卸载,屋面钢网架整体落位至混凝土立柱上→拆除液压顶升设备→顶升完成。

2、顶升设备的安装。设备的安装必须严格按规章制度流程执行,安装完成后检查其设备运行情况是否正常,若出现问题应及时处理。

3、空载调试与带载调试。设备在正式提升前必须进行调试,调试分为空载调试与带载调试,目的是测试顶升设备工作是否正常。

4、正式提升。初始顶升达到1m高度后,对千斤顶的垂直度及网架与轴线的相对位置进行校正。正常顶升时,每次作业高度以100mm为单位向上垂直上升。在过程中若发现有构件的偏差,及时采用手拉葫芦进行偏差纠正。网架最终就位后,对所有的支撑构件及偏移控制缆风绳等进行检查、调整、加固,使其达到牢固可靠。

5、网架降落就位。网架降落就位时必须严格控制尺寸,做到减少误差,满足规定;若存在误差,必须及时纠正,避免发生更大错误。

6、卸载。卸载应采取合适的顺序进行,以免受力不均造成构件损坏或网架位置偏差。

7、支座固定。网架支座一般为水平放置构件,是网架安装施工的关键之一,它的准确和质量,影响整个网架的安装质量。支座的固定必须严格按施工图执行,焊接焊缝型式满足规定,固定好后经专业人员检查后方可卸载。

网架支座先连接好过渡板,再将过渡板点焊在预埋钢板上,然后调整位置。网架支座的垂直度可由吊锤控制,位置调整准确后,才能将过渡板正式焊在预埋件上。安装误差要求见下:

标高:L/400,且不应大于15.0mm;

前后:L/3000,且不应大于30.0mm;

左右:L/3000,且不应大于30.0mm。

网架支座安装就位,调整后应及时固定。网架支座安装的临时螺栓等在构件安装、就位、调整、紧固后应及时拆除。网架组装至支座边并顶升到设计标高后,调整网架与支座的相对位置,再将网架与支座连接。

四、安全管理措施

1、网架顶升前必须从以下几方面进行准备及验收:①技术准备,在顶升前必须进行详细的技术交底、安全交底,交底对象为各施工队队长及各班组长。②器材及设备、材料检查验收(见表1)。

表1 设备及器材验收

2、顶升的前一天,业主、监理、施工单位共同对准备工作进行验收,发现问题及时改进,确保顶升工作的万无一失。

3、在顶升期间除操作人员外,其他人员一律不得进入作业区;各个入口派专人进行把守,顶升过程由现场总指挥统一进行协调,所有操作人员必须听从总指挥的统一调动。

4、在软弱的地质条件下,网架顶升支点地面必须进行夯实加固,同时在支点处还应加受力板予以保护。

5、网架顶升的支架及设备的安装必须符合规定,保证支架和设备的安装准确到位。

6、网架顶升前各专项班组必须进行验收,保证无问题后方可顶升。

7、网架顶升开始前,必须设置缆风绳与原结构混凝土柱进行拉结,以防止发生意外。

8、在顶升开始时必须控制速度,派专人对网架进行观察。待网架离开地面500㎜时,应悬停90分钟,在此期间派专人对网架进行检查,检查内容包括:下部的顶升支架是否正常、有无严重的偏斜、网架杆件有无弯曲现象、顶点地面有无沉降。

9、在顶升开始阶段,每提升500mm应对网架进行检测,若网架各个顶点标高差距不大(在2mm内),检测距离可放宽至1000mm,即在每次更换支架标准节前进行,如此可保证在整个顶升过程中网架基本水平,各个顶点的高差不大于50mm。

10、待网架到位,检查无问题后,进行网架支座安装时必须保证支座的准确,同时各专项班组在操作过程中必须保证安全。

11、待所有支座安装焊接完成后,专项班组必须再次检查设备的运行情况,专业人员确认安全后方可卸载。

12、在顶升卸载时,各专项班组人员必须坚持各自岗位,网架下面严禁站人,以避免意外发生。

13、待卸载完成后,专业人员拆除顶升支架时必须保证顶升下无人,以避免意外发生。

五、顶升注意事项

1、顶升部分网架在地面拼装完成,验收合格后方可进行顶升施工。

2、在顶升过程中需对顶升点、顶升支架顶点和千斤顶顶点进行监控,发现超限位移和异常立即停止顶升。

3、在顶升过程中要通过构造措施保证网架和顶升支架的平面外稳定性,并保证顶升支架和网架不发生相对水平位移。

六、结语

总之,建筑工程采用顶升技术完成螺栓球网架工程安装,其结构稳定、经济指标合理、施工安全,为类似的工程提供了良好的示例。

参考文献:

[1]GB50205.钢结构工程施工质量验收规范[S].

[2]刘朋羽.超大跨度钢网架屋盖整体提升施工方案比较分析[J].科技向导,2014(03).

[3]吕文清.大跨度网架顶升施工技术[J].山西建筑,2015(01).

论文作者:王新华

论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期

论文发表时间:2018/9/27

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