大跨度鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架的施工安全和質(zhì)量控制

馬敏慧

（廣東 深圳 518000）

具有大跨度特點(diǎn)的鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸廣泛應(yīng)用于我國建筑行業(yè)，該現(xiàn)象不僅對我國建筑水平的提高具有重要意義，也在一定程度上為人們的生產(chǎn)生活提供了便利。然而，本工程在施工中卻依舊存在人員傷亡、產(chǎn)品質(zhì)量受損等不和諧現(xiàn)象，這就限制了工程的正常發(fā)展。鑒于此，我們必須及時(shí)發(fā)掘有效的質(zhì)量管理和安全控制方案，進(jìn)而為問題的解決做出貢獻(xiàn)。

1 三機(jī)位機(jī)庫的工程施工概況和周圍環(huán)境概述

三機(jī)位機(jī)庫工程位于深圳寶安國際機(jī)場，本工程屋面網(wǎng)架平面呈長方形，東西向長度為135.2m，南北向?qū)挾葹?3.1m。其中，屋面網(wǎng)架的主體結(jié)構(gòu)為焊接球節(jié)點(diǎn)二層正放四角錐體系，網(wǎng)架矢高4.5～5.78m；在位于大門處（南側(cè)）沿東西向?yàn)殇撹旒荏w系。機(jī)庫立柱為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其北側(cè)共有12個(gè)立柱（含轉(zhuǎn)角處）；東西側(cè)的網(wǎng)架下方各有5個(gè)立柱；南側(cè)鋼桁架結(jié)構(gòu)跨度135.2m，為機(jī)庫大門。機(jī)庫東、西、北三側(cè)砼立柱之間設(shè)有砼柱作為間鋼支撐。可見該工程跨度之廣，范圍之大。同時(shí)，該機(jī)庫位于深圳，該地濱海，屬于亞熱帶氣候帶，全年氣溫在22.4℃左右，最高溫在35℃以上，同時(shí)，年降水量在1950mm左右，尤其是在雨季，降水頻繁，且多伴有雷電大風(fēng)現(xiàn)象。這就給本地機(jī)場的工程施工帶來了天氣壓力，也將成為以后施工中，工人面臨的外部壓力之一。

2 鋼結(jié)構(gòu)施工中的安全和質(zhì)量管理措施

2.1 質(zhì)量控制方案

首先，需要注意網(wǎng)架提升平臺的預(yù)埋件問題，必須把預(yù)埋件位置設(shè)置在后立柱下方，并要求具體高度為+18.000m；側(cè)向支撐時(shí)，標(biāo)高不變，位置在提升梁正下方。采用整體提升方案施工，把屋蓋網(wǎng)架及大門桁架的上半部分在地面拼裝為整體。這一過程就要注意網(wǎng)架起拱的控制，根據(jù)二次深化設(shè)計(jì)要求，把網(wǎng)架起拱的標(biāo)高控制為+1.000m，并依據(jù)球節(jié)點(diǎn)位置、直徑和起拱高度確定鋼管長度。其次，要做好誤差控制工作。每榀下弦節(jié)點(diǎn)、上弦節(jié)點(diǎn)焊接前，均應(yīng)用水準(zhǔn)儀、鋼卷尺測量高低度、水平度、幾何尺寸、撓度、做到每榀合格，整體合格；每安裝三到五榀再作一次全面復(fù)檢，以利發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

按照施工方案，將已拼裝完成的單元整體提升2.5m后暫停提升，安裝大門桁架下半部分結(jié)構(gòu)，待所有結(jié)構(gòu)全部安裝完成后，將整個(gè)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)整體提升至設(shè)計(jì)標(biāo)高。在整體提升過程中的誤差控制主要表現(xiàn)在：鋼絞線的垂直度誤差應(yīng)控制在±1°以內(nèi)；就支撐面而言，其標(biāo)高誤差控制在0～-3.0mm范圍內(nèi)，中心偏移最大為15.0mm；柱定位軸線的允許誤差范圍是3.0mm；柱垂直度的偏差則為L/1000且不大于10.0mm；螺栓露出長度誤差則須在0.0～30.0mm這一范圍內(nèi)。同時(shí)，這一過程中，必須控制好整體提升同步性，為實(shí)現(xiàn)同步性，通過預(yù)先分析計(jì)算得到的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體提升過程中各吊點(diǎn)提升反力數(shù)值，依據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)對每臺液壓提升器的最大提升力進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定。當(dāng)遇到某吊點(diǎn)實(shí)際提升力有超出設(shè)定值趨勢時(shí)，液壓提升系統(tǒng)自動采取溢流卸載，使得該吊點(diǎn)提升反力控制在設(shè)定值之內(nèi)，以防止出現(xiàn)各吊點(diǎn)提升反力分布嚴(yán)重不均，造成對永久結(jié)構(gòu)及臨時(shí)設(shè)施的破壞。

網(wǎng)架整體同步提升過程中，液壓提升系統(tǒng)的同步性控制是穩(wěn)定性控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。首先是液壓同步提升系統(tǒng)設(shè)備自身設(shè)計(jì)的安全性保障。通過液壓回路中設(shè)置的液壓自鎖裝置以及機(jī)械自鎖系統(tǒng)，在液壓提升器停止工作或遇到停電、油管爆裂等意外情況時(shí)，液壓提升器能夠長時(shí)間鎖緊鋼絞線，確保被提升結(jié)構(gòu)的安全。其次是保證液壓提升系統(tǒng)設(shè)備的完好性，在正式提升之前進(jìn)行充分的調(diào)試，以確保其在整個(gè)提升過程中能夠?qū)⑼骄瓤刂圃陬A(yù)先設(shè)定的安全范圍之內(nèi)。另外采用人工測量的方式進(jìn)行輔助監(jiān)控。提升前在每個(gè)吊點(diǎn)下方地面上設(shè)好測量點(diǎn)，提升過程中每提升一段距離（約5m），利用激光測距儀對每個(gè)吊點(diǎn)進(jìn)行絕對高度測量，并進(jìn)行高差比對。當(dāng)相對最大高差大于預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，立即通過手動控制的方式進(jìn)行調(diào)整。

液壓同步提升施工技術(shù)采用傳感監(jiān)測和計(jì)算機(jī)集中控制，通過數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞，可全自動實(shí)現(xiàn)同步動作、負(fù)載均衡、姿態(tài)矯正、應(yīng)力控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報(bào)警等多種功能。通過計(jì)算機(jī)人機(jī)界面的操作，可以實(shí)現(xiàn)自動控制、順控（單行程動作）、手動控制以及單臺提升器的點(diǎn)動操作，從而達(dá)到整體提升安裝工藝中所需要的同步提升、空中姿態(tài)調(diào)整、單點(diǎn)毫米級微調(diào)等特殊要求。

將集群的10臺液壓提升器中的任意一臺提升速度和行程位移值設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)值，作為同步控制策略中速度和位移的基準(zhǔn)。在計(jì)算機(jī)的控制下，其余液壓提升器分別以各自的位移量來跟蹤比對主令點(diǎn)，根據(jù)兩點(diǎn)間位移量之差ΔL進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，保證各吊點(diǎn)在提升過程中始終保持同步。

此外，對于鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工而言，要保證焊縫邊緣圓滑過渡到母材，表面不允許有深度大于1mm的堅(jiān)鋭凹槽（發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)采用打磨除銹或清銹后作焊補(bǔ)處理等），搭接角焊縫的焊腳應(yīng)與部件厚度相同；有裂縫時(shí)（焊縫咬邊具體控制應(yīng)滿足：深度≤0.5mm、咬邊長度≤焊縫總長度10%，且小于100mm，焊縫兩側(cè)咬邊累計(jì)長度≤焊縫總長度的15%；角焊縫≤20%），負(fù)責(zé)人應(yīng)按同一類型的焊縫條數(shù)計(jì)算百分比，要把探傷長度控制在200mm以下。

其次，要控制好整體提升的落位準(zhǔn)確度、標(biāo)高和軸線控制。為保證落位準(zhǔn)確，就要做好穩(wěn)定工作，要把平面內(nèi)、外穩(wěn)定值均設(shè)為310MPa，把整體提升最大反力值控制在418kN，為保證提升平臺的側(cè)向穩(wěn)定，要在兩片支架之間增設(shè)連桿（連桿選用規(guī)格為Φ140mm×4mm的鋼管，材質(zhì)為Q345B）；提升梁標(biāo)高位于預(yù)埋件正上方1950mm處；提升軸線要保證與兩次提升加固桿件所在三角形高線垂直，穿過提升球的球心，位于前立柱和后立柱的中心。具體過程如下圖所示：

圖1 網(wǎng)架提升示意圖

2.2 安全措施

2.2.1 負(fù)責(zé)人要監(jiān)控好整體提升器材的可靠度

培養(yǎng)員工對整體提升過程中的提升梁、立柱、液壓機(jī)設(shè)備的檢查習(xí)慣，保證液壓提升器器材配備類型控制為YS-SJ-405和YS-SJ-75，并注意檢查大型設(shè)備腳手架的基礎(chǔ)是否牢固，并做好鋼絞線的質(zhì)量檢查，以提高整體提升的安全系數(shù)。

2.2.2 大風(fēng)到來之前加固臨時(shí)支撐腳手架

從深圳當(dāng)?shù)貧夂蚍矫鎭碚f，在大風(fēng)到來之前，負(fù)責(zé)人應(yīng)對高聳的臨時(shí)支撐腳手架等進(jìn)行加固，及時(shí)清除表面的施工廢料和各種輕質(zhì)物品。當(dāng)風(fēng)力大于5級時(shí)，工作人員應(yīng)停止室外作業(yè)。

2.2.3 施工人員要佩戴安全帽

高溫天氣時(shí)，以遮蔽陽光，安裝工必須要戴好手套，高空操作人員要隨時(shí)系好安全帶。

2.2.4 注意用電

在用電方面，工地必須配備三相五線制的保護(hù)接零系統(tǒng)，使用具有專用保護(hù)的TN-S線路（該線路是“專用保護(hù)零線”，不得與工作零線相混用）；當(dāng)檢修電力設(shè)備時(shí)，工人應(yīng)先斷電，并使用手持電動工具、絕緣鞋、手套。工人架設(shè)橡皮電纜時(shí)，應(yīng)沿墻壁或電桿設(shè)置。同時(shí)，施工隊(duì)要保證電焊機(jī)等設(shè)備外殼按規(guī)程接地，以防止觸電事故發(fā)生。

3 鋼結(jié)構(gòu)施工中要注意的問題

3.1 電力方面

工人在使用機(jī)電設(shè)備時(shí)，要嚴(yán)格實(shí)行“一機(jī)一閘一漏一箱”制，保證四項(xiàng)指標(biāo)的單一性，嚴(yán)禁一閘多機(jī)及超負(fù)荷運(yùn)行。

3.2 器械方面

工人要在砂輪機(jī)、電鉆上加裝漏電保護(hù)開關(guān)；對于電焊機(jī)、干燥機(jī)等發(fā)熱設(shè)備員工要將其放在通風(fēng)、干燥的地方，包好焊鉗、把線和裸露接頭保證無漏電現(xiàn)象。

3.3 在氧氣和乙炔的使用方面

工作人員必須檢查兩個(gè)氣瓶間距是否在10m以上，使用點(diǎn)火器進(jìn)行點(diǎn)火。最后，工人也要做好焊接材料防潮工作，尤其是對正在施焊的焊縫部位，要在雨期遮蓋防護(hù)棚，直至焊縫完全冷卻到常溫。

4 結(jié)語

我國跨度較大的鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)在質(zhì)量和安全上仍有很多問題，我們應(yīng)該從這些問題出發(fā)，不斷探索，從而為我國建筑事業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[1]張秀玉.整體滑移式腳手架架設(shè)高空大跨度鋼網(wǎng)架施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010（7）: 124-127.

[2]劉俠.論鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架施工過程和安裝注意事項(xiàng)[J].建筑知識：學(xué)術(shù)刊，2012（2）: 77-78.