淺談網格架在平房倉施工中的應用

◎ 周躍忠，張志偉，林炳燃

（杭州市仁和糧食儲備有限公司，浙江 杭州 310000）

糧食安全是建設和諧社會的基礎，糧食安全對國家穩定、改革的順利進行以及經濟持續、健康向前發展具有重要作用。為了增強糧食儲備安全，新的儲糧食倉型不斷涌現，在建設過程中難度也不斷加大，因此采用一些新工藝、新技術施工迫在眉睫。網格架就是在建造大跨度、新型高難度倉房施工中所采用的新工藝、新技術，不但節約施工中的成本、縮短建設周期，而且還能提高施工的安全系數等級。

隨著倉房建設的復雜性增加，大跨度、高堆糧線的倉房在不斷投入使用，采用新技術、新材料糧倉的施工不斷涌現，給工程管理也帶來一定的挑戰。因此，應不斷提高工程管理水平，促進工程高效建設，進一步提升安全性。

1 支撐網格架

網架結構為正交四角錐螺栓球形網架，網架呈平面布置，結構支撐形式為上、下弦支撐。

材質采用Q235B無縫鋼管，螺栓球材質采用45#鋼。支座肋板為碳素結構鋼。網架采用球節點螺栓聯接方式，螺母孔與軸之間的角度不大于±10°，螺紋到球心螺孔端面之間距離的誤差為±0.1 mm。

如圖1所示的網格架拼接中，在螺栓球節點上安裝球托，放置鋼檁條，鋪設次檁條和木方及1.4 cm建筑木模板。最小桿件截面為φ75.5 cm×3.75 cm；最大桿件截面為φ159 cm×6 cm；材質為Q235B鋼。

2 格架下弦球定位調節裝置

根據事先確認的支座軸線和標高，連接各支座間的下弦桿，待復測各支座的平面位置與標高準確后，并將支座點焊固定在柱頂埋件上，然后按正放四角錐網架安裝方法進行安裝（如圖2～圖4），網架安裝步驟：①墊好下弦球的平面，下弦桿件與球一次拼接到位。②腹桿與上弦球形成一個四角錐形，腹桿與上弦球一次拼接到位（如圖4）。③上弦桿與螺栓球、下弦球拼接依次進行。④整個吊裝單元拼裝完成進行一次全面檢測，在整個網架拼裝過程中，要特別注意幾何尺寸的控制。⑤在網架結構拼裝施工全過程中應要求桿件與球體面之間無縫隙。⑥網架安裝后，應檢查螺栓球球上的孔洞是否封閉，防止水分滲入，使球、桿件絲扣銹蝕。

圖2 下弦調節墊塊圖

圖3 地面拼裝定位點圖

圖4 連接桿圖

3 支撐網架的頂升裝置

頂升裝置由升降支架、液壓缸、連接架、液壓動力系統和PLC控制系統等組成，每臺液壓動力系統控制一只油缸，PLC控制系統通過每臺液壓缸的位移傳感器控制液壓動力系統電磁閥的通斷，通過液壓動力系統上的壓力值，計算出該液壓缸壓力[1-2]。

3.1 升降架構造

頂升支架的設計綜合借用了塔吊的設計理念，采用標準節支架結構，千斤頂本體高度1.4 m，行程最大1.05 m。支架結構為網格構造式，平面軸線尺寸1.2 m×1.1 m，以1.05 m為一個頂升行程標準節；頂升架按照承載力80 t，高度35 m設計、制作，總組合高度根據頂升高度確定，標準節與標準節間的連接采用法蘭螺栓連接，拆卸十分方便，如圖5～圖8所示。

圖5 頂升支座圖

圖6 升降架俯視圖

圖7 升降架剖視圖

圖8 升降架側視圖

3.2 頂升架的構成

頂升架的材料見表1。

表1 頂升架的重量計算材料表

4 液壓頂升系統

采用地面拼裝，整體頂升。頂升階段的荷載為：網架自重＋檁條及模板材料自重＋5 kN·m2施工荷載，下方設置8個頂升立柱，承載能力足夠。頂升立柱上部利用支托支撐住網架的上弦節點，如圖9所示。

每臺液壓動力系統控制一只油缸，PLC控制系統通過每臺液壓缸的位移傳感器控制著液壓動力系統電磁閥的通斷，通過液壓動力系統上的壓力值，算出該液壓缸壓力。

圖9 升降架的支撐點圖

4.1 升降架承載點計算

頂升設備的支架設計承載力為100 t，80 t千斤頂的起重量以70%計算，承載點計算如圖10所示。

圖10 承載點計算圖

4.2 液壓動力系統

液壓動力系統工作注意事項：①泵站輸入電壓380 V，電氣線路可靠接地，系統全部安裝完畢后，經檢查機體不帶電后，方可使用。②泵站的工作介質為L-HM32液壓油，環境溫度低于10 ℃時，可使用L-HM15液壓油；環境溫度高于40 ℃時，可使用L-HM46液壓油。③油液面保持在油標中心線以上，防止油泵吸空，造成油泵零件損壞。④泵站出廠時調定的壓力值嚴禁在工作中任意提高。⑤啟動前電磁換向閥處于中位，點動數次，以防油泵吸空，正常后，方可進行工作。⑥泵站連接液壓缸時，泵站上的節流閥口必須接液壓缸的下腔，嚴禁接錯。否則，極易造成液壓缸零件的超壓破壞。⑦液壓頂升系統每臺千斤頂有液控單向閥，節流閥調節千斤頂的升降速度。

4.3 控制系統

（1）控制系統分手動和自動控制兩種操作模式。每種控制模式又分單機手動和自動兩種控制方式。

（2）系統配有蜂鳴器，在出現故障時會發出聲光報警，提示操作人員及時查找和處理。

（3）控制系統采用以太網技術，實現數據穩定傳輸。

（4）工作系統界面，計算機操作界面如圖11所示。

圖11 計算機操作界面圖

（5）系統啟動后會自動切換到控制頁面，頁面中位移會隨著數據變化而變化，同時數字顯示的是該液壓缸當前行程的位置，升降的同時會有動畫畫面顯示，如圖12所示。

圖12 監控系統界面圖

（6）自動控制前參數的設定。①目標值的設定。當液壓缸升降到設定目標值時，液壓缸將不在增加，液壓缸停止工作。②步進量設定。所有頂升點在進行自動同步頂升作業時，目標位移每次增、減量，就是頂升位移的行程距離，頂升作業即停止推進，主控站再給出下一次頂升目標值。③步進間隔設定。當液壓缸行程達到設定值后，控制系統即發出下一次設置目標值。④步進時間設定。當液壓缸在自動系統控制作業的過程中，達到了設定時間值，液壓缸行程沒有到達設定目標時，該頂升作業開始報警。⑤下降位移值的設定。當液壓缸在自動系統控制作業的過程中，達到了設定時間值，待檢確認后，液壓缸應從目標值位返回到設定值。⑥當前值的設定。當前值的設定，是由各液壓缸行程的距離所決定。⑦參數值的設定，如圖13所示參數值設置。

圖13 參數值設置圖

4.4 頂升過程網架的驗算

網架頂升前應對網架進行驗算，驗算采用原始設計程序，去除網架安裝過程中不存在的屋面靜荷載及部分活動荷載。計算時僅考慮網架自重以及20%的風載，頂升點承受Z向力，固定截面進行分析。檢驗是否出現超應力桿件及頂升過程中的撓度是否在規范允許的范圍內。如發生超應力桿件或撓度超標，則調整頂升位置、調整超應力桿件截面或增加頂升點，直至滿足要求為止。計算見圖14～圖17。

圖14 上弦超應力圖

圖15下弦超應力圖

圖16 腹桿超應力圖

圖17 反力驗算圖

5 結論

在大型倉房內采用網格架進行施工：①減少了倉房砌墻時層層搭設腳手架的繁瑣步驟，還能滿足部分材料堆放和施工人員的安全性。②在砌墻施工完成后，能夠拼接成樓層模板，進行樓層面的澆筑使用，減少重復支模。③在之后的頂面抹灰、墻體粉刷免除在搭設腳手架。