复杂空间网架吊装施工.doc

泰州医药城会展中心工程复杂空间网架结构关键安装技术施工 季晓华（南通四建集团有限责任有限公司 223600）摘 要：泰州医药城会展中心工程D区和E区网架空间结构复杂、现场工况多变，多因素影响下的网架安装施工技术体现较高的技术水平。本文针对D区和E区网架结构特点制定先安装支座部分网架直至全部网架安装完毕的施工流程，在分析安装工况的前提下解决吊装区块部分网架的地面拼装以及网架高空散装中的关键技术难题，保证了工程的高质量进行。本文大跨度复杂网架结构的安装专项技术及施工经验为类似工程问题的解决提供参考，具有较强的工程应用价值。关键词 复杂空间网架 施工流程 安装工况 地面拼装 高空散装1 工程概况泰州中国医药城会展中心工程位于泰州市泰高路东侧，曙光路南侧，会展路西侧，使用性质为公用建筑，总建筑面积7万多平方米，分为三大区域：北面为经营区，中间为固定展区及办公室，南面为配套区，其中主楼局部九层，其独特造型灵感源至人体细胞结构，中心的大小展厅是一个个抽象的人体细胞，展厅之间的连廊、通道等是组织交通的重要因素，也是人体血管、经络的生动再现，这充分体现了会展中心的医药主题。本工程网架工程分为常设会展前厅（D区网架）以及宴客厅（E区网架）两部分，属于大跨度不规则复杂空间网架吊装范围具有相当的技术难度1。2 复杂空间网架结构安装方法D区网架安装过程中首先安装顶部平板网架，将AE-AF-AG两个柱距六个支座垫设定为基准点，将此部分网架在地面拼装并检查完毕后，用汽车吊整体吊装到位，调整支座部分位置网架螺栓球，使六个支座螺栓球轴线位置完全与柱顶支座埋件十字线重合，校核完毕后焊接网架支座，并以这两个柱距之间的网架为安装中心，采用高空散装法分别向AD轴、AH轴两个方向推进，直至网架安装完成。下部外悬挂网架以顶部已经安装完成的网架为基础分段吊装，即顶部网架高空散装与外悬挑网架地面拼装同时进行，每安装完一片顶部网架随即吊装外悬挑网架，直至外悬挑网架全部完成。上部网架的安装方法采用高空散装法，即在地面把网架杆，螺栓球拼成四角锥和三角锥，由汽车吊提升到工作面进行安装，上部网架安装时采用满堂脚手架支撑，外悬挑网架安装时，上部利用已经完成的上部网架支撑，下部设置临时撑杆辅助支撑（临时撑杆如下图所示），直至网架全部安装完成，拆除满堂脚手架以及临时撑杆，临时撑杆如下图1所示:E区网架的安装方法是把C9-C8的四个支座部分网架在地面拼装成一个整体，然后由塔吊整体提升到支座位置，安装就位，然后以此部分网架为基础用高空散装的方法自C8轴向C3轴推进，直至全部网架安装完成。E区网架同样采用满堂脚手架支撑。 图1 临时撑杆设置示意图3 网架安装流流程图3.1 D区网架安装流程图 D区网架安装顺序为：AE-AF-AG两个柱距六个支座部分网架 AE-AF-AG部分外悬挑网架 安装AEAC以及AGAJ部分顶部平板网架 安装AE-AC以及AG-AJ部分外悬挑网架 安装直至全部网架安装，其安装过程图如图2-6所示：图2 AE-AF-AG两个柱距六个支座部分网架 图3 AE-AF-AG部分外悬挑网架 图4 AE-AC以及AG-AJ部分顶部平板网架 图5 AE-AC以及AG-AJ部分外悬挑网架图6 安装直至全部网架安装3.2 E区网架安装流程图E区网架安装顺序为：安装C9-C8轴四个支座部分网架 C8-C6轴部分网架 安装直至全部网架安装，其安装过程如图7-9所示： 图7 安装C9-C8轴四个支座部分网架 图8 安装C8-C6轴部分网架图9 安装直至全部网架安装4 网架主体结构安装关键技术4.1 安装前准备4.1.1 轴线、标高的复测网架安装前，对柱顶预埋件进行充分剔凿，清理干净预埋件表面的混凝土浮浆，然后对预埋件进行标高、轴线进行复测。用水准仪进行标高复测，根据复测结果可采取调整支座板高度或采用过渡板的方法以确保支座支承面标高及水平度2。支承面标高允许偏差5mm,相邻两支承面高差不大于5mm,最高与最低支承面高差不大于10mm；用全站仪对支座轴线进行复测，轴线中心线投测到每个预埋件上并做好明显十字线标志，以此作为支座定位的基准线，其中心线对定位轴线的偏差不大于5mm。埋件标高、轴线复测时，必须以业主提供的原始基准点和基准线为依据进行测量。从基准点或基准线引出的标志需要投测在固定以及不容易被破坏的构筑物上并做好明显标志。4.1.2 材料的报验每批杆件、螺栓球等构件进场后，首先检查其质量证明书、产品合格证、检验报告等保证资料，现场对构件进行抽检并做好自检记录；同时对进场构件按设计要求进行见证取样；每批构件进场后，及时向监理单位进行材料报验。4.1.3 常用的机械设备 网架吊装过程中通常要用汽吊设备，其选用情况如表1所示： 网架吊装常用机械设备准备 表1施工部位机械名称台数用途常设展区D区50吨汽车吊2吊装网架常设展区E区50吨汽车吊2吊装网架D、E区70吨汽车吊1整体吊装4.2 网架吊装工况分析本吊装分析以D区AE-AG轴区块吊装分析为例：待吊装网架区块面积约700平方米左右，单位面积重量按40kg/m2计算，则吊装重量为28吨左右（计算时每台吊机加吊具1吨）。吊点设置如图10所示： 图10 网架吊点设置示意图 图11 网架吊装示意图吊机选择一台70吨汽车吊与两台50吨汽车吊抬吊，为简化计算过程，70吨汽车吊负荷取14吨（含吊具），50吨汽车吊负荷取为8.5吨（含吊具）。吊装高度18米，吊机回转半径10米，吊装分析图如下图11所示。70吨汽车吊吊装半径10米，主臂最大起重高度29米，查表得，在此工况下，汽车吊的最大起重量为15吨，大于14吨，满足吊装起重要求。50吨汽车吊吊装半径10米，主臂最大起重高度29米，查表得，在此工况下，汽车吊的最大起重量为10吨，大于8.5吨，满足吊装起重要求。4.3 网架拼装4.3.1 吊装区块部分网架的地面拼装拼装前必须先检查拼装地面平整度，如果待拼装区域平整度不符合要求，先进行场地平整。然后根据D区AG轴-AE轴区块平面位置进行测量放线，用枕木作为下弦球节点的垫块，首先拼装完成4个下弦螺栓球节点及节点间的下弦杆，继续安装下弦螺栓球及下弦杆，安装上弦螺栓球节点和腹杆，并完成上弦螺栓球节点间的上弦杆安装，按上述流程，进行钢网架拼装。在钢网架地面拼装过程中，要跟踪检查螺栓球的拧紧情况，检查轴线的偏移，如有偏差及时进行纠偏处理。区块拼装完成吊装前，再次对其整体尺寸进行复查，并做好网架拼装验收记录。确认网架拼装无误后，用三台50吨汽车吊分三点进行吊装，调整网架空中位置，使支座螺栓球中心线与柱顶埋件十字线完全重合，确认无误后，焊接支座，对网架进行固定，以此作为后续网架拼装的基础。4.3.2 网架高空散装AG轴-AE轴网架吊装完成后，以吊装完成的网架作为基础，分别从两个方向对余下网架进行高空散装，每安装完一个区块的顶部平板网架，同时吊装一段外部悬挑网架，直至整个网架全部安装完成。高空散装工艺流程，即放线、验线 安装下弦平面网格 安装上弦倒三角网格 安装下弦正三角网格 调整、紧固 安装屋面支托 支座焊接、验收。（1）下弦平面网架的安装将第一跨间的支座安装就位，对好柱顶轴线、中心线，用水平仪复核标高，有误差应予修正；安装第一跨间下弦球、杆，组成纵向平面网格；排好临时支点，保证下弦球的平行度；安装第一跨间的腹杆与上弦球，一般是一球二腹杆的小单元就位后，与下弦球拧入，固定；安装第一跨间的上弦杆，控制网架尺寸。拧入深度影响到整个网架的下挠度，应控制好尺寸；检查网架网格尺寸，检查网架纵向尺寸与网架矢高尺寸。若有误差可以调整临时支点的高低位置来控制网架的尺寸。（2）上弦倒三角网格的安装网架第二单元起采用连续安装法组装。从支座开始先安装一根下弦杆，检查丝扣质量，清理螺孔、螺扣，干净后拧入，同时从下弦第一跨间也装一根下弦杆，组成第一方网格，将第一节点球拧入，下弦第一网格封闭；安装倒三角锥体，将一球三杆小单元（即一上弦球、一上弦杆、二腹斜杆组成的小拼单元）吊入现场。将二斜杆支撑在下弦球上，在上方拉紧上弦杆，使上弦杆逐步靠近已安装好的上弦球，拧入；然后将斜杆拧入下弦球孔内，拧紧，另一斜杆可以暂时空着。继续安装下弦球与杆（第二网格，下弦球是一球一杆）。一杆拧入原来的下弦球螺孔内，一球在安装前沿与另一斜杆连接拧入，横向下弦杆（第二根）安装入位，两头各与球拧入，组成下弦第二网格封闭；按上述工艺继续安装一球三杆倒三角锥，在二个倒三角锥体之间安装纵向上弦杆，使之连成一体。逐步推进，每安装一组倒三角锥，则安装一根纵向上弦杆，上弦杆两头用螺栓拧入，使网架上弦也组成封闭形的方网格；逐步安装到支座后组成一系列纵向倒三角锥网架。检查纵向尺寸，检查网架挠度，检查各支点受力情况。（3）上弦正三角网格的安装网架安装完倒三角锥网格后，即开始安装正三角锥网格。安装下弦球与杆，采用一球一杆形式（即下弦球与下弦杆）,将一杆拧入支座螺孔内；安装横向下弦杆使球与杆组成封闭四方网格并检查尺寸；安装一侧斜腹杆，单杆就位拧入以便于控制网格的矢高，继续安装另一侧斜腹杆，两边拧入下弦球与上弦球，完成一组正三角锥网格。逐步向一侧安装直到支座为止；每完成一个正三角锥后，再安装检查上弦四方网格尺寸误差，逐步调整，紧固螺栓。正三角锥网格安装时，应时即注意临时支点受力的情况。（4）调整、紧固技术 高空散装法安装网架，应随时测量检查网架质量3。检查下弦网格尺寸及对角线，检查上弦网格尺寸及对角线，检查网架纵向长度、横向长度、网格矢高。在各临时支点未拆除前还能调整；检查网架整体挠度，可以通过上弦与下弦尺寸的调整来控制挠度值。网架在安装过程中应随时检查各临时支点的下沉情况，如有下降情况，应及时加固，防止出现下坠现象；网架检查、调整后，应对网架高强度螺栓进行重新紧固，网架高强螺栓紧固后，应将套筒上的定位小螺栓拧紧锁定。（5）屋面支托的安装将上弦球上的屋面支托拧入并在支托上找出坡度以便安装屋面板材；对螺栓球上的未用孔以及螺栓与套筒、杆件之间的间隙应进行封堵以防止雨水渗漏4。（6）支座焊接与验收检查网架整体尺寸合格后，检查支座位置是否在轴线上以及偏移尺寸5。网架安装时尺寸的累积误差应该两边分散，防止一侧支座就位正确，另一侧支座偏差过大；检查网架标高、矢高，网架标高以四周支点为准，各支点尺寸误差应在标准规范以内；检查网架的挠度，各部分几何尺寸合格后，进行支座焊接。5 结论本文借鉴其他网架结构吊装的经验并结合泰州医药城项目D区和E区网架结构的特点对复杂空间网架结构的安装深刻的分析与论证，其主要结论包括以下四方面：（1）按照由支座网架开始经局部网架安装直至全部网架安装完毕的施工流程科学合理保证了工程的施工进度。（2）基于D区AE-AG轴区块的吊装工况分析科学、准确。（3）吊装区块部分网架的地面拼装的科学设置及全面跟踪技术保证了网架整体质量实现。（4）两个方向同步进行高空散装技术是实现网架安装质量的关键，而下弦平面网架、上弦倒三角网格、上弦正三角网格以及屋面支托安装等关键质量控制点的设置及实施解决了复杂网架结构安装中的技术难题。 参考文献 1 周嵘. 大跨度结构在杭州大