淺談網(wǎng)架整體頂升法在工程中的應(yīng)用

朱國平

1 工程概況

鄭西客運專線三門峽南站位于河南省三門峽市，主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，候車大廳頂部結(jié)構(gòu)形式為焊接球節(jié)點正放四角錐網(wǎng)架，支撐形式為周邊下弦多點支撐，結(jié)構(gòu)平面尺寸為109.200 m×48.000 m，結(jié)構(gòu)平面投影面積5 242 m2，總重量約372 t。

2 本工程網(wǎng)架安裝方案的選擇

目前我國在大跨度網(wǎng)架安裝施工中的吊裝方法主要有整體吊裝法、整體提升法、整體頂升法、高空滑移法、高空散裝法、分塊安裝法等幾種。鑒于本工程的特點和現(xiàn)場實際情況，對網(wǎng)架的現(xiàn)場安裝，采用將網(wǎng)架分兩片在地面組裝，分別利用頂升施工方法分片就位，最后中心部分對接的安裝方案。該方案網(wǎng)架安裝速度快，質(zhì)量容易保證，且有利于各工種之間交叉施工對施工場地的需求。

3 工藝流程

本工程網(wǎng)架安裝工程從原材料、施工過程以及安裝完成后的檢測等各個方面均進行了嚴格控制，工藝流程見圖1。

4 現(xiàn)場施工安裝

根據(jù)本工程的節(jié)點形式、網(wǎng)格形式、現(xiàn)場條件等，采用網(wǎng)架小單元預(yù)制，分兩片組織、焊接、頂升、封邊就位的施工方法。

4.1 網(wǎng)架組裝

網(wǎng)架組裝順序為:放線、驗線→安裝下弦網(wǎng)格→安裝腹桿及上弦網(wǎng)格→網(wǎng)架整體頂升→網(wǎng)架高空合龍→網(wǎng)架驗收。

1)網(wǎng)架材料進場后，首先進行報驗。經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理確認合格，可使用。同時，在現(xiàn)場按照網(wǎng)架下弦節(jié)點軸線位置在地面放線，砌設(shè)下弦節(jié)點承臺。承臺規(guī)格240×240，高度根據(jù)球節(jié)點規(guī)格不同隨位置調(diào)整，使下弦桿件離地面高度在400 mm～600 mm范圍內(nèi)，承臺示意圖見圖2。

3)下弦網(wǎng)格符合標準后，預(yù)制網(wǎng)架中心部位的四角錐體，錐體包含相互對應(yīng)的4個上弦節(jié)點、4個上弦桿、4個腹桿，組焊牢固后定位于相對應(yīng)的下弦節(jié)點球上。錐體由4條風(fēng)纜繩臨時固定，用經(jīng)緯儀調(diào)節(jié)錐體方位同時安裝錐體周圍12個腹桿。

用鋼卷尺測量矢高，確認無誤后點焊牢固。

四角錐固定完成后，由四角錐向四周同時擴散組裝上弦桿、腹桿組合單元，將散裝的上弦桿、腹桿按照施工圖紙順序跟隨小單元安裝定位。

安裝過程中隨時跟蹤檢查每個單元網(wǎng)格的矢高和單元尺寸，核實桿件、球節(jié)點對應(yīng)位置是否準確，確保無誤裝、漏裝桿件。

4)網(wǎng)架組裝全部完成后，對整體網(wǎng)架進行焊前全面檢查，嚴格遵循原設(shè)計圖紙和JGJ 7-91網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，對每個單元網(wǎng)格和整體總拼尺寸用鋼卷尺精確檢查，確定軸線尺寸滿足設(shè)計要求，并作好檢驗記錄，方可進行下一道工序。

4.2 網(wǎng)架焊接

本工程網(wǎng)架焊接有V形坡口、角焊縫兩種形式。網(wǎng)架球節(jié)點與鋼管桿件連接焊縫采用鋼管端部開30°～40°坡口與節(jié)點球面相吻合，形成全位置V形坡口焊縫，等級為二級焊縫。焊接完成后對網(wǎng)架的拉桿與球的對接焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進行內(nèi)部缺陷的檢驗，內(nèi)部缺陷分級及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準JBJ/T 3034.1焊接球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法的規(guī)定，其抽樣檢驗數(shù)不少于焊口總數(shù)的20%。其他附件節(jié)點均采用角焊縫，焊縫等級為三級焊縫。所有焊縫均要進行外觀檢查，檢查依據(jù)現(xiàn)行GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范二級焊縫質(zhì)量標準，并做好檢查記錄，備案待查。

4.3 網(wǎng)架頂升

本工程采用分兩片頂升，中心空中對接的施工方法。頂起支架以1 m為一個標準節(jié)，標準節(jié)與標準節(jié)間采用螺栓連接，拆卸十分方便。液壓油缸為特制，推力為 628 000 MPa，高度約為1.6 m，行程1.1 m。頂升前夯實地面，砌設(shè)頂升支架承臺，上鋪20 mm鋼墊板。在承臺上安裝頂升支架，上部與網(wǎng)架上弦節(jié)點頂緊。然后把油缸安裝在支架與承臺之間，經(jīng)檢查、調(diào)試后開始頂升。頂升行程大于1.0 m后停止頂升，在支架的下方續(xù)裝一個標準節(jié)，然后油缸回落，使支架落在下面的承臺基座上，油缸繼續(xù)回落并取下油缸和頂升支架吊臂換到下一個標準節(jié)上，繼續(xù)進行下一循環(huán)，如此往復(fù)，直到把網(wǎng)架頂升至設(shè)計標高。

網(wǎng)架頂升驗算采用MST2006軟件進行，頂升點驗算步驟如下:

1)建立力學(xué)模型;2)把網(wǎng)架的桿件截面配置按照設(shè)計圖輸入;3)網(wǎng)架的支座約束按頂升點設(shè)置;4)對網(wǎng)架頂升支點進行驗算，得出桿件的應(yīng)力分布情況、頂升支點反力、網(wǎng)架撓度。如果有超應(yīng)力的桿件出現(xiàn)，則必須對該桿件進行加固。

結(jié)論:根據(jù)計算機驗算結(jié)果顯示，本網(wǎng)架設(shè)置頂升點合理，沒有超應(yīng)力狀況，無需加固或更換桿件，滿足頂升支撐要求。

對于網(wǎng)架頂升，在整個施工過程中屬關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由專人現(xiàn)場指揮，專業(yè)吊裝工種人員操作，測量人員同步配合控制同步頂升。

4.4 網(wǎng)架封邊、對接以及安裝就位

網(wǎng)架頂升到位后，將已預(yù)制好的小單元組裝定位于相應(yīng)位置，同時安裝散拼的弦桿、腹桿。封閉后的網(wǎng)架邊緣可進行焊接。

兩片網(wǎng)架高空分別就位后，應(yīng)調(diào)整網(wǎng)架對接網(wǎng)格的距離，為此應(yīng)在網(wǎng)架上方安裝幾組倒鏈供橫向調(diào)整使用。

檢查網(wǎng)架整體標高，防止高低不勻。標高與水平距離先合格一端，安裝插入弦桿連接，連接桿件可以隨時修正尺寸，重開坡口，但是修正桿件長度不能大于5 mm，應(yīng)盡量保持原有尺寸。調(diào)整辦法是一邊拉緊倒鏈，另一邊放松倒鏈，使之距離逐步合格。

已調(diào)整的一側(cè)桿件應(yīng)逐步全部點固后，放松另一側(cè)倒鏈，繼續(xù)微調(diào)另一側(cè)網(wǎng)架的標高?？衫们Ы镯斣谥ё奈恢每刂茦烁摺Ｗ⒁獯藭r的調(diào)整上升或下降應(yīng)該是少量的，逐步地進行，不能連續(xù)。邊調(diào)整，邊觀察已就位點固一側(cè)網(wǎng)架的情況，防止開焊。

網(wǎng)架另一側(cè)標高調(diào)整后，用倒鏈拉緊距離，初步檢查就位情況，基本正確后，安裝對接處弦桿、腹桿，點固。網(wǎng)架四周桿件合龍點固后，檢查網(wǎng)架各部尺寸，并按順序、焊接工藝規(guī)定進行焊接。

網(wǎng)架全部就位后，檢測撓度，作好記錄。

4.5 組裝鋼結(jié)構(gòu)裝飾桁架

裝飾桁架位于網(wǎng)架⑤軸～⑥軸、[13]軸～[14]軸，結(jié)構(gòu)形式是圓管柱和H型鋼主梁、檁條組成。需對各部位連接節(jié)點進行細化設(shè)計后精確下料，加工安裝。安裝方法采用網(wǎng)架上直接搭設(shè)平臺，空中散裝。

安裝全部完成后，對拼裝過程碰損的油漆部位進行補涂。

5 結(jié)語

本工程網(wǎng)架工程從頂升設(shè)備安裝、地面拼接到高空對接以及裝飾桁架的安裝共計58 d，安裝完成后一次性通過驗收，為今后同類工程的施工起到了借鑒作用。