大跨度轻量螺栓球网架滑移施工技术

大跨度轻量螺栓球网架滑移施工技术

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摘要:本文通过工程实例阐述大跨度轻量螺栓球网架屋盖使用滑移脚手架进行施工的方法,从滑移脚手架设计、网架安装及控制重点等方面进行描述,以供同类型的项目施工作为参考。

关键词:大跨度轻量螺栓球网架滑移脚手架施工技术

1工程概况

广汽商贸乘用车物流基地项目二期工程位于广州市番禺区石楼镇金荷二路六号,总建筑面积为36664.3㎡,用钢量约4500t,为三层钢框架结构,建筑高度23.6m,屋面、墙面为金属围护系统,其中1-9轴/A-D轴位置屋面为螺栓球网架屋盖。

项目结构整体轴测图

2网架结构概况及特点

网架位于三层楼面上方,楼面标高15.65m,网架下弦标高20.725m,网架平面尺寸为72m*31m,面积2232m2,网架跨度72m,网架截面高度约为1.4m~3.2m,网架杆件规格Φ60*3.5mm~159Φ*8mm,网架总重量约50吨。网架结构形式为:正方四角锥螺栓球节点网架,周边十个钢柱作为支撑。

通过方案对比结合施工现场实际情况选用“三层楼面滑移脚手架+平台上散装”的方法进行施工。

4网架屋盖施工分区

根据网架屋盖结构及支撑系统情况计算分析后,将网架屋盖分为三个安装区域,第一区为A*D~1*4轴(尺寸为31*27m),第二区为A*D~4*6轴(尺寸为31*18m),第三区为A*D~6*9轴(尺寸为31*27m),每个区域最少有四根钢柱支撑网架屋盖,形成稳定的体系。

网架屋盖施工分区图

5滑移脚手架设计

滑移脚手架根据网架屋盖安装区进行搭设,在网架安装一区下方搭设滑移架,一区网架屋盖安装完成后滑移至下一安装区;如滑移架尺寸过大,滑移中容易出现失稳,将滑移架分成4块,尺寸为长宽高为13m*13m*4.7m,滑移架间距1m,平台上满铺钢笆网片,做为高空散拼操作平台。

通过水平杆抗弯强度计算、挠度复核,抗滑承载力复核,立杆的稳定计算,脚手管规格为Φ48*3.5mm,立杆横纵间距及步杆高度为1.5m*1.5m*1.5m,即满足要求。

滑移脚手架分区图

综合滑移架、网架重量及楼板设计荷载计算分析得出,滑移架下部每间隔约3m,共设计十条长40m的10#槽钢作为轨道循环使用,脚手架钢管下部与钢滚轮焊接连接坐落在槽钢内,滑移时轨道与钢滚轮间抹黄油,减小摩擦力。

钢滚轮及槽钢轨道示意图

6网架安装流程

6.1滑移脚手架平台搭设

三层混凝土楼面浇筑完成并达到设计强度后,开始搭设滑移脚手架平台,四个等分独立的滑移架搭设完成后在滑移架与滑移架1m的空挡顶部间隔1.5m横铺脚手架钢管连接固定,并在整个滑移架顶部满铺钢笆片,每个独立的滑移架下部在槽钢轨道位置上均衡设置25个钢滚轮,四个滑移架共设100个钢滚轮。滑移架与地面垂直的方向增设脚手管剪刀撑,滑移架底层及顶层增设一道水平钢管剪刀撑,中间每间隔一层设计一道水平的钢管剪刀撑,加强脚手架的刚度,使脚手架形成一个稳定的整体。

一区网架安装示意图

6.3滑移脚手架滑移

一区网架验收合格后,拆除四个独立等分脚手架上部连接的横杆及钢笆片,将脚手架向二区网架方向滑移,滑移顺序为一区、二区脚手架分别向前滑移13m后,三区、四区脚手架分别向前滑移14m,然后将轨道前移,继续按上述滑移顺序将脚手架滑移到网架二区下方。

脚手架滑移示意图

单个滑移架长宽高为13m*13m*4.7m,较为轻便,12个工人均衡推动滑移架前移,滑移速度不宜太快,控制在于500mm/min之内。为保证同步滑移,设总指挥一人、分指挥2人、观察员2人,用对讲机联系,滑移轨道侧面标注进程刻度尺(钢卷尺),当不同步差大于30mm时,进行调整。每滑移单元终点设阻进器,防止超滑。

6.3二区网架安装

滑移脚手架滑移到位、四个滑移单元顶部空挡使用钢管脚手架连接固定,铺设好钢笆片后开始在平台上安装二区网架,步骤同一区网架安装。

三区网架安装示意图

6.5网架屋盖主次檩条安装

在网架圆管杆件上安装圆管杆件专用生命线支架,横纵间隔不超过12m安装一个专用生命线支架,拉设生命线。

主次檩条安装示意图

7网架安装及控制重点

7.1网架拼装顺序

1.首先对网架下弦螺栓球中心(高差、轴线偏移)进行测量定位,布置上下可调的支承下弦球的支撑平台,并将各个平台连接成一刚体,确保满足要求后划出中心轴线位置不变。然后根据定位轴线把螺栓球放置在支承平台上,再一次用全站仪复测下弦螺栓球位置准确后即可用限位块进行临时定位固定。

2.网架安装时,下弦球的支座处为基准开始安装,先安装下弦网格,然后依次为腹杆和上弦杆件,边安装边测量定位,如中间有杆件放入困难时,可调节支撑胎架后放入。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。

7.2网架拼装精度要求

1.钢网架结构支座定位轴线的位置、支座锚栓的规格应符合设计要求;

2.支承面顶板的位置、标高、水平度以及支座锚栓位置的允许偏差如下:

7.3网架拼装质量保证措施

1.螺栓球拼装前,应先确定好安装顺序,以保证安装的精度,减少积累误差。

2.安装时,先将杆件上的套筒用销钉固定好,把下弦杆对准下弦钢球上螺栓孔,用手拧动螺栓至拧不动为止,再用专用板手拧紧,但不可一次拧紧到位。再将斜腹杆安装到下弦钢球和上弦钢球上,同样,不可将螺栓一次拧死,要留几丝扣,待网架安装完成,并经测量复核后,再将螺栓全部拧死。

3.安装注意事项

(1)安装时,严禁将网架的杆件和螺栓节点连接件强迫就位,以防止网架结构改变受力状态和内力重分配。

(2)在螺栓球节点连接零件组装时,应分阶段逐步拧紧,任何一个杆件不允许一次拧紧到位,必须保持螺栓球节点连接部位的均衡受力。

(3)网架在拼装过程中应随时检查基准轴线、标高及垂直偏差,有问题应及时纠正。

(4)安装螺栓时,若发现螺栓孔眼不对,不可任意扩孔,要重新加工;若丝扣拧不动或出现死拧,应将螺栓拧开,找出原因进行处理,严防螺栓假拧。

(5)在拆除支架过程中,应注意安全,防止个别支撑点集中受力,宜采用分区分阶段按比例下降拆除支撑点。并使用全站仪观察拆除前、中、后网架下挠情况。

8结语

本工程根据现场场地、工期、质量、经济性、可达性等综合多方面考虑,选用滑移脚手架的方法对网架屋盖进行施工,该方法确保施工安全的同时,滑移架又能承当部分网架重量,有效防止网架下沉变形,以及调整网架安装过程中的累积偏差和支座与预埋件之间的偏离,较其它施工安装方法有更高的安全和质量保证,对今后同类型的项目施工有较大的参考价值。

参考文献

【1】《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)

【2】《钢结构设计规范》(GB50017-2003)

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