北京奔馳廠房大面積網架結構施工方法對比

曹丙山/CAO Bing-shan

(北京市機械施工有限公司，北京 100045)

1 工程簡介

北京奔馳汽車有限公司總裝車間工程位于北京經濟技術開發區，建筑面積194907m2，建筑高度15.30m。總裝車間主體結構柱間距為30m，全長586m，寬390m。總裝車間屋頂為網架結構，網架總面積為168300m2，正放四角錐網架，結點形式以螺栓球為主，局部為焊接空心球結點。網架矢高3.2m，下弦節點中心高度10.45m，雙向跨度均為30m。本工程在2012年2月底開始安裝，4月12日完成約5萬m2施工結點，6月30日完成全部網架的安裝工作，順利完成施工計劃。網架施工總工期4個月，為了保證總工期，在施工組織設計中施工前期網架安裝應保證后續工序可以盡快插入，施工后期應鋪開工作面保證網架工程的節點工期。本工程網架現場安裝采用3種施工方法：下滑移腳手架高空散拼網架施工方法（滑架子方案)、網架地面拼裝多塊提升高空水平移動就位施工方法（提升方案)和網架地面拼裝單塊多機吊裝施工方法（抬吊方案）。

2 施工方案簡介和施工過程分析

2.1 滑架子方案

本方案是由滿堂紅腳手架操作平臺高空散拼網架的施工方法優化而來，將大平臺變移動小平臺減少平臺措施費，主要體現的是在設計位置散拼網架的特點。

在施工前期，項目部制定施工方案時充分考慮到后續專業工種要盡快插入這個條件，確定本方案，完成1個單元，移交1個單元，使得多專業可以同時施工，為完成總進度節點創造了條件。

在施工過程中本方案遇到的主要問題有：腳手架平臺滑動不順利、速度慢，架底立桿變形大。

在施工初期，腳手架平臺總荷載約55t，需要使用10t卷揚機進行牽引，平臺下滾輪連接形式如圖1，地面平整度略做整理，高低差控制在200mm。在滑動時腳手架平臺可以滑動，速度僅6～7m/h，不能滿足施工進度需求；并且滑動完成后部分鋼管立桿在滾輪上部彎曲變形，兩次滑移后，變形的滾輪數量達到了1/3。

圖1 優化前滾輪節點

經過對方案初期的實施效果反復討論后，在滿足使用需求的情況下對腳手架平臺進行調整。

1）減輕平臺自重，優化平臺承重結構 在滿足施工荷載的前提下，劃定堆料區域，并局部加固。將腳手架的立桿間距放大，腳手架平臺總荷載由55t減輕到33t。

2）優化平臺滑動系統，減少鋼管變形 對滾輪和上部鋼管的連接方式進行調整，增加支撐衡量，變單個滾輪受力為多個滾輪受力。節點如圖2所示。

圖2 優化后滾輪節點

3)平整地面，加快移動速度 對軌道位置的土地地面進行整平，高低差控制在50mm。

經過對平臺的優化，最終腳手架平臺滑移30m僅需要半小時。

2.2 提升方案

到施工中期，在已經完成約5萬m2的網架情況下，后續屋面板、水電等各專業已經形成流水作業，為了加快網架安裝的進度、降低施工成本，提出了網架提升的方法。

本方法是在整體提升的施工方法基礎上發展而來，提升設備采用倒鏈，提升支架采用組裝格構式支架，網架移位拼裝，多點提升，高空水平移動就位，支架與地面無固定，提升支架與網架結構形成動態穩定體系。整體提升方法一般要求提升物垂直上下，如果需要滑移，需要另行設計滑移系統，本方法將提升和滑移融合在一套系統內。整體提升系統一般需要單獨設計提升點承載系統，本方法將提升承載系統工具化。本方法專業性極強，需要對工藝非常熟悉的團隊來完成。

本工程因分區面積很大，采用分塊提升，每個提升單元4000～6000m2，重量在200～300t，提升點數量15～20個，提升整體效果及提升情況見圖3～圖5。

圖3 提升情況整體效果圖

圖4 現場提升情況

圖5 提升支架頂部

在施工過程中本方案遇到的主要問題有：選擇合理的提升布置方案及控制分塊提升合攏時的精度。

選擇合理的提升布置方案：要反復多次對提升支架的位置、數量進行模擬計算，找出提升支架數量少、無超限桿件或超限桿件最少的方案。

控制分塊提升合攏時的精度：在分塊提升高空水平移動就位時產生較大偏差，在補充聯系桿的時候，就會造成大量桿件的長度不合適，這個時候很難調整。出現這個問題的關鍵就在網架合攏時支座位移控制不好，一般提升高度在10m左右的網架，提升的時間需要8～10h，最終就位的時候已經人困馬乏，往往施工人員的耐心和責任心已經消耗殆盡，合攏時匆匆了事，造成較大的偏差。解決這個問題的關鍵就在管理人員的責任心和驗收的嚴肅性。

2.3 抬吊方案

在網架提升的同時，因施工隊人員和設備的限制，不能滿足多個工作面的施工需求，又提出多機吊裝的方法，安排不同的施工隊進行施工。

本方法將網架分割成一定大小的吊裝單元，采用多臺起重機共同作業將吊裝單元吊裝就位，每個吊裝單元就位后都可以形成空間穩定體系。這種方法是在近年來大型起重機普及的結果，施工原理簡單明了，較高空散拼方法施工速度快。

本工程最大吊裝單元37m×37m，重量115t，一般吊裝單元在50～70t，由2臺130t汽車起重機、2臺150t履帶起重機吊裝完成。在施工過程中本方案遇到的主要問題有：起重機的站位和道路預留對網架拼裝影響較大；吊裝單元連接口位置質量控制困難；累計誤差的消減和整體尺寸控制的難度較大。

1）起重機的站位和道路預留對網架拼裝影響較大，為網架的拼裝、吊裝管理帶來很大困難。大型吊車長度一般在10～16m，寬度3m，工作時支腿全寬達到8m，而本工程結構柱距30m，在跨度范圍內預留吊車道路和站位后相鄰跨就無法在拼裝，如圖6。而吊裝完畢后的網架對相鄰未吊裝的網架吊裝有很大影響，如圖7。

圖6 待吊裝單元影響周邊單元拼裝

圖7 已吊裝單元影響未吊裝單元吊裝

圖6所示待吊裝單元在吊裝時周邊單元1、2、3拼裝受到很大影響。其中1單元拼裝時需要把吊車位置預留后補拼裝，2和3單元這一列需要向左偏移15m拼裝。

由圖7中1單元起重機站位位置圖，可以看出其受到已經吊裝完畢的網架影響。上圖所示參數雖已經滿足吊裝需求，但考慮網架變形需要，在圖中右下位置會補充1臺汽車起重機鉆網架桿件之間的縫隙來彌補網架變形，吊裝難度非常大。

合理安排拼裝、吊裝順序是解決上面問題的關鍵。

2）吊裝單元連接口位置質量控制困難，合攏口位置沒有安裝的桿件不能及時安裝。這個問題是一個嚴重的管理問題，受到人員的限制，吊裝單元吊裝完成后，聯系桿的安裝會滯后。人員都在拼裝、吊裝，管理人員會忽略這個聯系桿安裝的問題，造成大面積網架吊裝后，再安排人員多點補充桿件，漏補、漏緊固現象嚴重，而且查找困難。解決的關鍵就在及時，不要因為要形象進度而忽略這個嚴重的問題。

3）累計誤差的消減和整體尺寸控制的難度較大。就位時支座位置精度控制不嚴格。在吊裝作業時，管理人員和工人一般都會注重吊裝速度，就造成在支座位置的偏差控制不嚴格，開始的時候讓一點，中間單元偏差會逐漸加大，最后的單元造成不可調整的尺寸偏差。解決方法除了控制沒個支座的就位偏差外，還應在首個單元的偏差方向上進行控制。

3 施工方法對比和分析

經過對3種施工方法的施工過程簡述和分析，對施工方法進行多方位對比，見表1。

經過施工方法的對比可以看出滑架子方案之所以費用高，主要是腳手架平臺的成本高，如果有成品操作平臺可以租賃就可以降低施工成本和加快施工進度。提升方法具有很好的推廣意義，但是缺少有經驗的指揮人員和經過的培訓的工人制約了本方案的推廣。抬吊方案雖然直觀，但是在細節的處理上需要下功夫，目前的勞動人員的水平需要項目部管理層加強對施工過程的質量和安全控制，避免出現大的質量、安全事故。

表1 施工方法對比分析表

續表1 施工方法對比分析表

4 結 論

本工程通過實施不同的施工方法，充分發揮施工方法的優點避其短處，很好的完成了施工進度預期，取得了不錯的施工效益。