滑移腳手架在車站網架屋蓋施工中的應用

劉 曉 杰

(中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030006)

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滑移腳手架在車站網架屋蓋施工中的應用

劉 曉 杰

(中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030006)

以某鐵路站房候車廳網架屋蓋施工為背景，從滑移拼裝單元、軌道、支座、頂推千斤頂等方面，介紹了滑移腳手架的設計方法，并闡述了滑移施工的技術要點，指出滑移腳手架實現了網架滑移系統的同步控制，取得了良好的經濟效益。

鋼結構，網架，滑移腳手架，同步控制技術

0 引言

鋼結構網架因其具有跨度大、自重輕、造型美觀、施工方便等優點，在鐵路站房、工業廠房、體育場館、展覽館等工程中被廣泛應用。目前，網架現場安裝主要分為高空散裝法、滑移法、吊裝法、綜合安裝法等。

滑移法是在滑軌上通過牽引裝置，將安裝好的網架牽引到位，完成安裝成型，其具體分為單條滑移法和累積滑移法兩種。滑移法施工主要適用于面積大、長度長的以條狀單元組合的網架，尤其在因場地限制無法搭設移動腳手架的情況下，采用滑移法施工更具有明顯優勢。

1 工程概況

長春站改擴建工程站房鋼結構主要由四大部分組成，分別為大截面鋼管柱、高架候車層部分、商業夾層部分和屋蓋部分。屋蓋焊接球網架為雙坡屋面，網格尺寸分為3.6 m×3.6 m和4 m×4 m兩種。網架檐口厚度2.7 m，屋脊厚度5.1 m。網架中間跨度72 m，兩側各18 m，總寬度108 m，總長度220.23 m，屋頂標高36.1 m。網架平面布置見圖1。

網架結構形式采用正交正放四角錐網架。根據支座設計情況，網架最大的支座跨度網格為41.03 m×72 m，支座位置與下部結構的柱位置相同。網架結構設計見圖2。

2 滑移腳手架設計

滑移式鋼管架主要用于平面網架結構形式的安裝。由于平面網架結構網架下弦標高相差不大，因此可以最大限度地發揮滑移腳手架的速度優勢。

2.1 滑移拼裝單元劃分

根據現場施工情況，屋蓋焊接球網架采用累計滑移的方法進行安裝。考慮到網架?軸～軸的跨度太大，將其分成五個拼裝單元進行拼裝和累積滑移。網架滑移單元劃分如圖3所示。

2.2 滑移軌道設置

2.3 滑移支座布置

考慮到本工程網架結構支座之間跨度較大，網架滑移過程中，第一個滑移單元滑移、第一個和第二個滑移單元累積滑移時，網架結構處于易失穩狀態，因此需在滑移過程中增加滑移支座，以保證結構順利滑移。

2.4 頂推千斤頂布置

本工程屋蓋網架滑移過程中設置了4條滑移軌道，若在每條軌道上都設置頂推千斤頂，易導致各頂推器不同步，因此將最外側①軸和⑥軸的滑移軌道作為輔助軌道，使屋蓋網架結構在②軸和⑤軸的頂推千斤頂作用下累積滑移就位。

為實現網架頂推滑移，配置10臺50 t液壓爬行器，每條軌道上安裝5臺，并配置4臺15 kW液壓泵源系統，采用計算機自動控制系統實現同步滑移。

液壓爬行器直接通過軌道傳遞反力，不需反力架，滑移準備工作少，頂推作業速度快，最高可達6 m/h～8 m/h。此外，液壓爬行器體積小，安裝、拆除方便。

3 屋蓋網架滑移同步控制

3.1 液壓滑移同步控制技術

液壓滑移同步控制技術是指通過計算機自動控制系統，完成數據的反饋和控制指令的傳遞，并根據相應的控制策略和算法，對應力及荷載進行控制，從而實現同步滑移，其具有過程顯示、姿態矯正、故障報警等多項功能。

在網架滑移過程中，實現同步控制需滿足以下兩個條件：一是各臺液壓爬行器受載均勻；二是各個滑移點同步滑移。

在本工程網架滑移設計方案中，將10臺液壓爬行器通過并聯的方式在滑移軌道上連接在一起，并將其中1臺液壓爬行器設定為主令點A，其余9臺設為從令點B。在計算機自動控制系統的調節下，從令點始終以相對固定的位移差緊跟主令點，使各滑移點相對同步，從而將滑移同步精度控制在±5 mm以內，以確保整個滑移過程中屋蓋的穩定和平衡。

3.2 滑移同步控制措施

如果液壓牽引滑移過程中牽引點推進不同步，就會引起網架桿件內力產生變化，達到一定極限后，將導致整個網架遭到破壞，故必須對兩端頭的滑移狀態實施動態監測，對其加強控制，確保施工安全。

本次滑移采用液壓滑移計算機控制系統實現油缸的同步，將同步精度控制在10 mm以內，為此采取如下監測控制措施。

網架在滑移過程中速度較慢，因此將4個反射棱鏡分別固定在4個滑移點上，通過調整使四點之間的連線垂直于滑道方向。將1臺全站儀安裝在位于滑道前方的臨時觀測平臺上，對4個反射棱鏡分別進行觀測。網架滑移過程中，四點同時開始計時，每間隔一段時間測量全站儀與反射棱鏡之間的距離，并記錄測量數據，通過繪制時間—距離表，了解、掌握整個牽引過程的狀態。

此外，還可利用1臺全站儀對4個棱鏡的平面坐標進行觀測的方法實現監測，即以觀測點原始位置為坐標原點，以平行于滑道的方向為X軸，以垂直于滑道的方向為Y軸，通過顯示在儀器顯示窗的兩個X坐標結果，判斷4個點的不同步位移差，從而實現對液壓滑移速度的控制和調整，保證網架滑移過程的安全。

本工程使用TC2000萊卡全站儀對網架滑移實施監測，該全站儀測量精度高、反應速度快，測邊精度達3 mm+2 ppm，測角精度達1″，可實現觀測數據的自動記錄及處理，滿足滑移監測對精度的要求。

4 滑移腳手架運行

4.1 滑移施工總體流程

針對本工程屋蓋特點，滑移施工總體上分為以下幾個步驟：埋設滑移軌道預埋件→鋪設滑移軌道→液壓同步控制系統安裝就位→網架逐榀累積滑移→網架就位→滑移設施拆除。

4.2 滑移牽引工藝

滑移開始時的牽引加速度取決于流量增量，通過計算機控制速度曲線，使滑板初始運動加速度非常小。滑移過程中，滑移點停止工作后，滑板與滑道之間發生摩擦，進而產生滑移單元的制動力。滑移液壓同步控制系統安裝就位后，需對以下幾方面進行檢查確認：1)對液壓泵所有閥門或硬管接頭進行檢查，確認無松動；2)對溢流閥調壓彈簧進行檢查，確認處于放松狀態；3)對液壓泵啟動柜與液壓爬行器間電纜線進行檢查，確認連接正確；4)對液壓泵與液壓爬行器主油缸間油管進行檢查，確認連接正確；5)系統送電后，對液壓泵主軸進行檢查，確認轉動方向正確；6)液壓未啟動狀態下，手動操作控制柜，對截止閥、電磁閥等動作進行檢查，確認運行正常，并對截止閥與牽引器的編號進行核對，確認是否一一對應；7)依次啟動各臺液壓爬行器的L-，L+，2L-，2L行程傳感器，以及錨具缸的SM，XM行程開關，對控制柜中各對應信號燈進行檢查，確認傳感器運行正常；8)滑移前，啟動液壓泵，調整壓力至5 MPa，伸縮牽引油缸，對截止閥進行檢查，確認正常截止對應油缸；對A，B腔油管進行檢查，確認連接正確；對比例閥進行檢查，確認電流變化時正常調節油缸伸縮速度。

系統啟動前，通過計算確定滑移過程中液壓滑移器所需伸缸及縮缸壓力，然后預加載至2 MPa～3 MPa，系統經檢測無誤后，進行正式滑移。

滑移開始后，液壓滑移器按設計伸缸壓力的20%，40%，60%，80%逐級加壓，在80%設計壓力下經檢查無異后，繼續加壓至設計伸缸壓力的90%，100%。當滑移單元處于即將移動狀態時，暫停滑移推進，并保持系統壓力，對液壓滑移器、設備及結構系統進行全面檢查，確認整體結構處于安全穩定狀態后，繼續進行滑移。

5 結語

隨著鋼結構產業的發展，網架結構在大型公共建筑中的應用越來越廣泛，如何針對工程實際，因地制宜地制定合理的網架施工方案是保證鋼結構網架施工質量和安全的關鍵。

在本工程網架屋蓋施工中，結合施工現場實際條件，通過采用滑移腳手架施工方案，克服了施工場地狹小等不利因素，在保證施工質量和安全的同時，取得了較好的經濟效益，為今后類似工程施工提供了借鑒和參考。

[1] 馮國軍，張 振，朱雪亮，等.南京南站屋面網架滑移支撐體系設計[J].建筑施工，2014，36(8)：945-946.

[2] 楊國松，吳文平，王小寧，等.成都雙流國際機場T2航站樓鋼結構滑移施工技術[J].施工技術，2014，43(20)：54-57.

[3] 陳阿文.高空滑移法在網架安裝施工中的應用[J].江西建材，2016(9)：83.

[4] 李 鵬.滑移式腳手架技術在大跨度廠房屋面鋼網架工程施工中的應用[J].建筑施工，2016(3)：303-305.

Application of sliding scaffolding in the construction of grid roof of the station

Liu Xiaojie

(China Railway No.3 Construction and Installation Engineering Co., Ltd, Taiyuan 030006, China)

Taking the grid roof construction of a railway station waiting hall as the background, from the slip assembly unit, rail, bearing, pushing jack and other, introduced the design method of sliding scaffold, and elaborated the technical key points of sliding construction, pointed out that the sliding scaffold realized the synchronization control of grid sliding system, achieved good economic benefits.

steel structure, grid, sliding scaffold, synchronous control technology

1009-6825(2016)34-0103-02

2016-09-23

劉曉杰(1981- )，男，工程師

TU745

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