双曲面网架分区域提升施工技术在宜宾迁建机场航站楼项目的应用

双曲面网架分区域提升施工技术在宜宾迁建机场航站楼项目的应用

夏志强郭效法谭建国李小龙曾令勋

夏志强郭效法谭建国李小龙曾令勋

中国建筑第八工程局有限公司西南分公司四川成都610299

摘要：本文介绍了在宜宾迁建机场航站楼项目中屋盖双曲面网架分区域提升施工技术及特点，给出了双曲面网架分区域提升时注意的事项及质量控制措施，为以后的双曲面网架分区域提升施工提供参考。

关键词：双曲面网架；分区域提升施工技术；质量控制；应用前景

1前言

整体提升施工技术是一项成熟的钢结构与大型设备安装技术，但分区域提升施工技术在国内尚不多见。分区域提升方案的确定，必须同时考虑承载结构（永久的或临时的）和被提升钢结构或设备本身的强度、刚度和稳定性。要进行施工状态下结构整体受力性能验算，并计算各提升点的作用力，配备相应的液压提升器。对于施工支架或下部结构及地基基础应验算承载能力与整体稳定性，保证在最不利工况下足够的安全性。施工时各作用点的不同步值应通过计算合理选取。分区域提升施工集机械、液压、计算机控制、传感器监测等技术于一体，解决了传统吊装工艺和大型起重机械在起重高度、起重重量、结构面积、作业场地等方面无法克服的难题。本文以四川省宜宾迁建机场航站楼项目为例，通过对双曲面网架分区域提升施工，对其施工步骤和注意事项进行了总结。

2工程简介

本项目为四川宜宾机场迁建工程，位于宜宾市宗场镇，总建筑面积为2.4万㎡。地上两层，东西长280m，南北宽54m，总建筑高度23m，结构类型为网架+框架结构。屋盖双曲面网架结构杆件约12902件，焊接球128个，材质Q235B。网架螺栓球采用3197个，采用45#钢制成。网架的支承结构为54根框架柱（框架柱柱顶设置成品支座+钢支座）。屋盖双曲面网架上弦层恒荷载标准值0.8KN/m2，下弦层吊顶恒荷载标准值0.6KN/m2，上弦层活动荷载0.5KN/m2，基本风压0.3KN/m2。

屋盖双曲面网架正立面布置图一所示：

图一屋盖双曲面网架正立面布置

分区域提升方案要作施工状态下结构区域受力性能验算，依据计算所得各提升点的作用力配备液压提升器；提升用钢绞线安全系数：上拔式提升时，应大于3.5；正式提升前的试提升需悬停静置12小时以上并测量结构变形情况；

3工艺原理

“液压提升技术”采用液压提升器作为提升机具，柔性钢绞线作为承重索具。液压提升器为穿芯式结构，以钢绞线作为提升索具，有着安全、可靠、承重件自身重量轻、运输安装方便、中间不必镶接等一系列独特优点。液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线；锚具不工作（松）时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动。当液压提升器周期重复做工时，被提升重物则一步步向前移动。

针对本项目的特点及现场实际情况，共设置32个提升点，将屋盖双曲面网架分为四个独立的提升区域，提升时使用各区域内相应提升点受力。提升时通过控制若干个行程使地面拼装状态下（卧倒状态）的网架变为设计状态。

4施工工艺及要点

4.1工艺流程（分区域提升流程）

液压提升专用设备进场→液压提升平台结构及设备安装→穿钢绞线→提升吊具安装→专用吊具与提升吊点连接→空中静止一段时间全面检查、监测、安装剩余结构→提升一区钢绞线张紧预提升→提升一区提升至设计标高下约100mm→提升一区各吊点微调操作→提升一区提升至设计标高各柱点对接补杆→下降液压提升器分级卸载→设备及临时结构拆除→二、三、四区提升步骤同提升一区→各区域对接处补杆→网架挠度监控。

4.2施工要点

1、为确保各提升区域在提升过程的平稳、安全，根据网架钢结构的特性，拟采用“吊点油压均衡，结构姿态调整，各区域位移同步控制，分级卸载就位”的同步提升和卸载落位控制策略。

2、现场设置的30个提升点标高随现场框架柱而变化（框架柱标高13.095m～19.488m），现场屋盖双曲面网架由于划分为四个提升区域，故地面拼装时每个区域网架都呈现卧倒状态。提升前计算临时吊点（卧倒状态）标高与设计标高之间的差值，通过控制若干个提升行程（每个行程0mm～250mm），使我倒状态下的网架提升时缓慢变为设计状态。

3、液压提升过程中必须确保上吊点（提升器）和下吊点（地锚）之间连接的钢绞线垂直，亦即要求上提升平台和下吊点在初始定位时确保精确。根据提升器内锚具缸与钢绞线的夹紧方式以及试验数据，一般将上、下吊点的偏移角度控制在1度以内。

4、提升设备（包括钢绞线）在提升作业过程中，如无外界影响，一般不需特别保护（大雪、暴雨等天气除外），但构件在提升到位暂停，后装杆件安装时，应予以适当的保护，主要为承重用的钢绞线。特别是在焊接作业时，钢绞线不能作为导体通电，如焊接作业距离钢绞线较近时，焊接区域钢绞线可采用橡胶或石棉布予以保护。

5效益分析及应用前景

a经济效益：与传统的双曲面网架相比较，节约大量的胎架、汽车吊台班。“地面拼装，区域提升”的施工方法提高施工人员的工作效率，同时使大量的高空作业移至地面，极大的降低了安全隐患且施工过程简单、高效，降低工程管理成本。

b社会效益：分区域提升技术施工能降低承载结构的高度，保证其稳定性，同时确保被提升钢结构或设备在提升中的稳定性和就位安全性。分区域提升施工技术在本项目已成功应用，屋盖双曲面网架分区域提升施工的全过程处于安全、高效、优质、环保的可控状态，无安全事故发生。项目的屋盖双曲面网架工程经当地政府质量监督部门及相关单位一次验收合格，工程质量符合《钢结构工程质量验收规范》的要求，得到了各参建方的一致认可。

c应用前景：提升施工技术适用于体育场馆、剧院、飞机库、钢连桥（廊）等具有地面拼装条件，又有较好的周边支承条件的大跨度屋盖钢结构；电视塔、超高层钢桅杆、天线、电站锅炉等超高构件；大型龙门起重机主梁、锅炉等大型设备等。其应用前景十分广泛。

参考文献：

[1]住房和城乡建设部，《建筑业010项新技术》（20177版）；

[2]中国建筑科学研究院，《网架结构工程质量检验评定标准》（JGJ78－91）；

[3]中华人民共和国行业标准：网壳结构技术规程（JGJ61-2003）；