某大跨度雙連跨柱面網(wǎng)殼整體滑移施工技術(shù)

林 源

(中冶華天工程技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210019)

1 工程概況

本工程為某鋼鐵企業(yè)綜合原料廠環(huán)保改造項(xiàng)目。項(xiàng)目主體為雙連跨柱面網(wǎng)殼料棚，該料棚長(zhǎng)230 m，跨度為雙連跨110 m+110 m，料棚投影面積51 290 m2。該料棚兩邊坐落在2.5 m高的混凝土柱柱頂上，連跨部分共用中間立柱，分別坐落在雙肢鋼管柱柱頂上，柱頂標(biāo)高13 m。料棚斷面圖如圖1所示。

2 工程問(wèn)題及方案選擇

本工程由于業(yè)主要求在料棚施工過(guò)程中不能停止生產(chǎn)，必須滿足在料場(chǎng)跨內(nèi)堆料不清理的前提下施工，且料場(chǎng)內(nèi)設(shè)施能正常運(yùn)行，這給網(wǎng)殼的施工帶來(lái)了極大的困難。

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的常用安裝方法有網(wǎng)架滑移法、胎架滑移法、滿堂腳手架施工法、高空散裝法、整體提升法等幾種，其中胎架滑移法、整體提升法、滿堂腳手架施工法及高空散裝法均要求跨內(nèi)場(chǎng)地平整且無(wú)障礙物，只能選擇滑移法施工。

選擇滑移法施工時(shí)又面臨如下問(wèn)題，是雙跨整體滑移還是單跨滑移，根據(jù)本工程特點(diǎn)，中柱和邊柱高差較大達(dá)11 m，單跨滑移方案實(shí)施難度大，人員在13 m高的柱頂操作安全隱患較多，同時(shí)單跨滑移時(shí)對(duì)連跨中柱不利，滑移時(shí)的不平衡水平力會(huì)對(duì)中柱產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形，進(jìn)而對(duì)另外一跨網(wǎng)殼的安裝及使用造成極大影響。而雙跨帶柱整體滑移，連跨中柱的水平力可以相互抵消，且所有的滑移操作均可以在2.5 m高的擋墻上完成，易于控制，但對(duì)兩跨的同步要求較高，國(guó)內(nèi)類似的經(jīng)驗(yàn)較少。經(jīng)過(guò)最終評(píng)審及論證，項(xiàng)目上選擇了更加穩(wěn)妥的帶柱整體滑移施工方式。

3 施工步驟

3.1 料棚端部網(wǎng)殼安裝

滑移施工的首先是確定滑移方向，然后在料場(chǎng)滑移端部4個(gè)～5個(gè)網(wǎng)殼節(jié)間范圍內(nèi)搭設(shè)安裝平臺(tái)，網(wǎng)殼隨后的所有拼裝過(guò)程均在此平臺(tái)上完成。網(wǎng)殼沿縱向每隔4個(gè)～5個(gè)網(wǎng)殼節(jié)間劃分為一個(gè)滑移單元，每個(gè)滑移單元在腳手架上安裝完成后，運(yùn)用滑移設(shè)施將其往前推進(jìn)，待安裝平臺(tái)上空出位置后，下一個(gè)滑移單元開(kāi)始拼裝，進(jìn)而滑移，以此類推，直至整個(gè)網(wǎng)殼全部安裝完成。安裝平臺(tái)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選用腳手架式或格構(gòu)柱式。

3.2 滑軌設(shè)置

3.3 同步滑移

液壓同步滑移由液壓同步爬行機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)。液壓同步爬行機(jī)器人主要由液壓爬行器、液壓動(dòng)力系統(tǒng)以及與之配套的傳感檢測(cè)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成，其工作原理為：爬行器楔形自鎖裝置夾持于滑移軌道，通過(guò)計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)控制，其推進(jìn)液壓缸伸縮，使構(gòu)件沿軌道向前同步推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)大構(gòu)件的累積滑移安裝。液壓爬行器夾緊座的楔形夾塊具有單向自鎖作用。當(dāng)油缸伸出時(shí)，夾塊夾緊，自動(dòng)鎖緊滑移軌道，頂推滑移物向前移動(dòng)，油缸縮回時(shí)，夾塊松開(kāi)，爬行器夾緊座隨油缸向前移動(dòng)，之后開(kāi)始下一個(gè)行程的滑移。

液壓同步滑移全程采用計(jì)算機(jī)控制，通過(guò)數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞，可全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作、負(fù)載均衡、姿態(tài)矯正、過(guò)程顯示和故障報(bào)警等多種功能。

本工程網(wǎng)殼累積滑移施工時(shí)，必須保證兩端頂推的不同步值在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，靠標(biāo)識(shí)在軌道兩側(cè)的刻度標(biāo)尺采用等步法用自整角機(jī)測(cè)量滑移距離，在網(wǎng)殼兩邊滑軌上劃出相同的尺寸線，網(wǎng)殼滑移時(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有專人指揮，步調(diào)一致；各邊有專門(mén)人員相互報(bào)數(shù)，隨時(shí)校正牽引速度。用全站儀測(cè)量各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，用自整角機(jī)監(jiān)測(cè)兩邊滑移時(shí)的同步差。液壓滑移同步控制還應(yīng)滿足以下要求，盡量保證各臺(tái)液壓爬行器均勻受載；同時(shí)保證各個(gè)滑移點(diǎn)保持同步。

3.4 支座落位

第一步，支座兩邊千斤頂頂起，支座下墊鋼板；第二步：取走軌道，支座支撐在墊塊上；第三步：千斤頂頂起支座，取走一塊鋼板；第四步：千斤頂緩緩下降，支座下降10 mm；第五步：千斤頂頂起，取走支座下面的1塊墊板；第六步：千斤頂緩緩下降，支座下降10 mm，依次循環(huán)完成卸載，使支座安裝就位。

4 結(jié)語(yǔ)

本工程現(xiàn)已建設(shè)完成，從整個(gè)實(shí)施過(guò)程來(lái)看，實(shí)施效果較好，施工的重難點(diǎn)在于四條滑軌的同步控制，該施工方案滿足了業(yè)主網(wǎng)殼施工不影響生產(chǎn)的要求，且解決了單跨滑移會(huì)面臨的諸多問(wèn)題，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，保證了項(xiàng)目的順利進(jìn)行，建議今后有類似的工程可參考此方法進(jìn)行施工。

[1] 羅堯治.大跨度儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)—設(shè)計(jì)與施工[M].北京:中國(guó)電力出版社，2007.

[2] JGJ 7—2010，空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[3] 李德明.大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)累積滑移施工技術(shù)研究[D].廣州：廣州大學(xué),2016.