大跨度空間鋼網架拼裝施工技術研究

強 偉 ，文軍祥

（1.中鐵寶橋集團有限公司，陜西 寶雞 721006；2.中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

大跨度球形鋼網架，具有施工成本低、施工速度快的特點，廣泛應用于大跨度鋼結構廠房施工中。由于拼裝輔助工具受限或由于個人操作經驗不足等多種不同因素的影響[1]，大跨度網架拼接與安裝施工質量難以保證，導致其空間結構缺乏穩定性，進而影響整個網架結構的整體承載能力[2]。

一般起步單元在地面拼裝后起吊安裝，網架拼裝時首先在地面定位放線，隨后安放下弦球，進而安裝下弦球連接桿，隨后安裝上弦球小拼單元，該施工方式下弦球平面網架安裝時施工精度不高，且未安裝上弦球小拼單元及上弦桿前結構體系穩定性較差，不利于操作。同時傳統施工方式上弦球小拼單元通過起吊安裝，安裝過程中難以定位，故施工效率較低。再者，最后安裝的上弦桿通過傳統方式安裝是也需消耗較多的人力。

1 工程概況

本項目建設地點位于浙江省舟山市高新技術產業園區臨港工業園大成七路190 號，中鐵寶橋（舟山）有限公司并收購中船船業現有廠區內，建設用地面積為339975.8831m2，約510 畝。廠區西側為迎賓大道，東側為富通舟山海洋光電纜技術有限公司，南側為新港十一道。

在廠區西北側新建危廢庫、衛生間；在廠區南側中間新建總拼車間；在現有智能制造車間北側貼建跨新建廠房；在廠區南側偏西新建警衛室三；另外新建2 個衛生間、1 個探傷間、1 個總配電室、4 個丙烷瓶組氣化間、1 個變配電室，分別布置在已建廠房的四周或新建廠房內部；其余廠房均利用原有廠房進行改建，廠區大致為不規則平行四邊形。

本項目在不改變原有總平面基本布局的條件下充分利用原有廠房進行橋梁鋼結構生產的總平面方案設計，其新建廠房立柱采用變截面雙肢工字鋼格構柱，屋面采用鋼結構網架屋面。

2 鋼網架安裝方案

根據該工程的結構特征及類似工程的施工經驗，對該工程網架采用先起步單元地面拼裝，然后將起步單元吊裝至設計位置固定，再以起步單元作為基礎結構，后續網架由工人進行高空拼裝，起步單元選擇在2-3 軸交A-B 及B-C 軸，拼裝位置選擇在網架投影位置的地面，由于車間內寬度的限制，起步單元需留一個網格的網架小拼單元待起步單元吊起后散裝，如圖1所示。

圖1 起步單元位置

2.1 起步單元拼裝

起步單元拼裝時，首先在地面放線，隨后安裝下弦球定位塊，并在左右兩側下弦球定位塊間安裝定位塊連接桿，并在左右兩側定位塊連接桿間安裝適合網架尺寸的長度調節桿。然后在下弦球定位塊內的下弦球定位槽內放置下弦球，隨后在四個下弦球間安裝定位架。

定位架由定位架立柱、托板固定桿、上弦球小拼單元弧形托板、定位架底板組成，定位架安裝好后方可起吊上弦球小拼單元（即一上弦球、四腹桿組成的小拼單元），小拼單元斜桿擱置在上弦球小拼單元弧形托板上，定位架立柱上的橫桿限位槽內安裝置橫桿、立桿、弧形拖體系，隨后在弧形拖內安放上弦桿，隨后將網架各個弦桿與螺栓球進行固定，最后安裝下弦球間的下弦桿。

按上述操作步驟繼續安裝起步單元各個節間，通過弦桿將各個節間連接成一體。逐步推進，每安裝一組上弦球小拼單元后按照圖紙安裝一根縱向上弦桿，使網架上弦也組成封閉形的方網格。

按照上述方法安裝下弦網格及上弦四角錐，每完成一個網架節間后，同步安裝檢查下弦球底部的下弦球定位塊的尺寸誤差，若誤差較大，則通過長度調節桿逐步調整，隨后將網架內每個螺栓擰緊，逐節安裝至起步單元安裝完成，待網架弦桿與球體螺栓安裝好后拆除該固定體系。網架拼裝如圖2 所示。

圖2 網架拼裝

2.2 起步單元吊裝

2.2.1 吊裝前的準備工作

（1）起步單元吊裝所需汽車吊、鋼絲繩等均按照施工方案要求準備齊全。

（2）施工場地平整完畢，滿足汽車吊進出場及站位的要求。

（3）調試吊裝機械，嚴格檢查起吊機械的相關性能，保證該機械能平穩、安全起吊。

（4）各項驗收符合設計及施工規范要求。

2.2.2 試吊

在2-3 軸交A-B 軸起步單元網架整體起吊前，根據施工方案要求，對網架進行試吊，試吊時根據相關要求調整各吊點，并將各吊點同時逐步離地20～30cm 之間。隨后將支撐網架的各支點全部撤除，并觀察各個起吊點的受力及變形狀況。若發生變形，則根據需要及現場實際情況進行加固，加固后應再次仔細檢查，同時應排查網架起吊點前方的各種雜物，并及時清理，防止起吊時由于雜物影響而產生嚴重事故。最重要的是需監測起吊設備的承載能力，并保證各個起吊點的同步性，防止后續起吊時發生傾斜，進而影響起吊工作。

2.2.3 正式起吊

待網架起吊點四周各項障礙物排查完，同時各項檢查合格后，將網架繼續起吊，起吊時應時刻保證網架平正不傾斜，若發生傾斜應放慢起吊速度并及時逐步調整。待網架起吊即將到位時，續緩緩降低起吊速度，將網架緩緩落至網架臨時擱置架上。待網架就位至臨時擱置架后，由高空作業人員在網架臨時擱置架上及時調整網架與支座的距離。待網架與支座的距離復合設計要求后同步檢查網架整體標高，復合標高及其他參數后將網架與支座安裝固定，隨后拆除臨時擱置架，并將臨時擱置架安裝于下一起吊點。吊裝順序為先2-3軸交A-B 軸起步單元吊裝空中就位，然后再2-3 軸交B-C 軸吊裝，與A-B 軸起步單元空中對接就位，如圖3所示。

圖3 2-3 交A-B 軸起步單元吊裝

網架落到格構柱前，在格構柱上預先安裝預埋螺桿，隨后安裝中間支座臨時擱置桁架，網架起吊落位時首先臨時安放在中間支座臨時擱置桁架上，隨后由工人精調并定位至網架支座設計位置，隨即安裝網架支座，并擰緊螺栓。

網架邊支座安裝時采用端支座臨時擱置桁架臨時定位，定位安裝方式同中間支座，端支座臨時擱置桁架上設置加勁工字鋼，并在端支座臨時擱置桁架一側設置加強三角架與格構柱側邊的格構柱預埋螺桿固定，以此來保證端支座安裝定位時的準確性。網架安裝臨時定位如圖4 所示。

圖4 網架安裝臨時定位

2.3 高空散拼剩余網架

進行高空散裝作業時，將工人分為兩組，一組在地面進行一球四桿的小拼單元組裝，另一組進行高空小拼單元及上下弦桿安裝。安裝時首先地面組根據圖紙設計要求進行一球四斜桿組裝，并將螺栓球與斜桿擰緊，隨后由25t 汽車吊站位在起步單元兩側將小拼單元吊到空中對應的安裝位置，隨后高空組輔助汽車吊將小拼單元吊運至設計位置，并通過螺栓等相關構件將小拼單元與網架主結構連接成一個整體。

安裝流程：放線、驗線→組裝小拼單元→安裝端部小拼單元→安裝上弦桿件小拼單元→安裝下弦桿件小拼單元→依次安裝各小拼單元→網架閉合收口→網架驗收。

端部小拼單元安裝如圖5 所示。

圖5 端部小拼單元安裝

上弦桿件小拼單元安裝如圖6 所示。

圖6 上弦桿件小拼單元安裝

下弦桿件小拼單元安裝如圖7 所示。

圖7 下弦桿件小拼單元安裝

3 結語

采用起步單元定位固定體系拼裝起步單元鋼網架，網架下弦球定位采用下弦球定位塊安裝，下弦球置于下弦球定位槽內，可減少由球體亂滾等導致的施工間歇。同時，定位塊通過定位塊連接桿連接，可保證拼裝基座的整體穩定性，通過長度調節桿將兩端定位塊連接桿連接，該體系可適用一定間距范圍內的網架拼裝，提高了材料周轉率。再者上弦球與四個斜桿組成的小拼單元安裝時采用定位架臨時固定，可大幅提高小拼單元的拼裝施工效率。單元網架吊裝安裝時，與格構柱拼裝的中間支座及邊支座分別采用中間支座臨時擱置桁架及端支座臨時擱置桁架，可提高網架吊裝定位施工效率，網架支座安裝時首先將網架臨時放置在擱置架上，避免了一次性定位造成的定位工時較長等問題。