大面积网架安装用轨道式移动操作平台施工技术应用

大面积网架安装用轨道式移动操作平台施工技术应用

刘文添

关键词：网架轨道移动操作平台支撑胎架

WiththecontinuousdevelopmentofChina'sindustrialization,thespaceapplicationofthebuildingspacetrussisbecomingmoreandmoreextensive.Themobileoperatingplatformasasupplementarymethodforspatialstructureconstructionandspread,themobileoperatingplatforminstallationfactorynetwork,hastheadvantagesofshortconstructionperiod,simpleconstructionmethod,safetyandstability,especiallyforthemultispantrussstructure,largespaninstallation,smoothandrapidcompletionofthespacegridstructure.Besides,thereinforcementmethodofspecialequipmentfoundationpitsupportingframeisdesignedandstudied,whichensurescontinuityofinstallationandensuresthesmoothconstructionofthewholeplant.

移动操作平台作为一种空间结构施工的辅助方式而推广开来[1]-[9]。近些年来，这种方法由于技术可靠、成本低、进度快、对环境无污染、对周围建筑物无影响等特点被越来越多的应用于大跨度空间结构施工体系中，起到辅助性的作用，尤其适用于场地狭窄、工期较紧的工程项目。而且，随着技术不断的深入研究和发展，操作平台的高度也由原来最初的几米发展到了当今的十米以上，承载达到几十吨，施工速度及质量效果都有了非常大的提高。

一、项目概况

广州汽车集团股份有限公司自主品牌乘用车产能（20万辆/年）总装车间2项目主体钢结构工程厂房高度为12.5米，主结构体系为单层网架结构厂房。

总装车间2厂房屋盖采用空间网架结构，总建筑物长281.24m,宽258.48m；网架采用螺栓球节点（局部焊接球节点）形式，支承形式为下弦多点支承。该网架结构通过支座与下部钢柱相连接，柱顶标高为9.5m，网架下弦高度为10m；其中周边钢柱为焊接H型钢，截面规格为H450×350×6×16，柱间距为8.0m；中间部位为箱形柱，柱间距24.0m，截面规格为?650×16、?550×16、?450×14，柱距24m。

另外，由于广汽工艺设备安装需要，在本工程项目增加多条设备基础基坑，故原钢结构施工方案需要增加对设备基坑部位的网架安装移动操作平台基础进行加固，以此保证网架安装作业的连续性。

图1.1网架安装移动平台现场实景图

二、轨道式移动操作平台的设置

2.1滑移平台组成

根据网架结构特点，为了方便网架的拼装安装，同时结合平台承载力要求，可根据实际情况将平台分成两榀或几榀组合而成。本工程施工用滑移平台，每20m*24m单块滑移架由面积为20*16m和面积为20*8m两小榀组合而成；操作平台宽度为20米，高度为9.3m；在每个平台支柱底部设置滚轮。滑移架经过受力计算，满足现场网架安装需承载单片网架构件及承台上施工人员和滑移支架自重荷载（施工人员按35人算，体重80kg；单片网架自重最重14.2吨，按15吨计算；滑移支架自重19.2吨，按20吨计算，需承载实际最大荷载为37.8吨。

滑移平台顶部铺设脚手钢管，脚手钢管间距为20cm，操作架周边搭设护栏,南侧及滑移方向护栏高1.2m，护栏中间采用安全网全封闭，其余三侧考虑滑移过程中与网架相互干扰影响，护栏高50cm，为防止网架构件及安装工具滑落，护栏与平台之间采用横杆及安全网封闭；然后在脚手管上满铺安全网，最后放置毛竹片。爬梯上下采用固定形式笼梯。

2.2滑移轨道

滑移轨道使用轻钢轨道，规格为18kg/m，每米重量18.01kg。每套滑移平台布置3道，长度范围从A轴~G轴共144m（G轴~N轴周转一次），滑移轨道用钢量约2200m，重约39.7吨。

2.3操作平台的滑移

常用的牵引设备有手拉葫芦、环链电动葫芦、电动卷扬机等，本工程由于地坪已完成，地面平整，操作架滑移采用人工推动的方法，滑移时应设一名指挥员，根据平台重量以及摩擦系数确定推动人员数量，且应平均分布，听从指挥员的口号，推动人员一起用力，使操作架缓慢移动，保持两端同步，保证操作架不变形，同时辅助手拉葫芦的牵引方式，手拉葫芦可固定在25t汽车吊上。

图1.2网架安装平台滑移方向示意图

三、平台稳定性验算

选择20*16m的平台计算，利用有限元计算软件，按照1.20恒载+1.40活载工况计算，其中Q235弹性模量[10]:2.06*105N/mm2；泊松比：0.30;线膨胀系数：1.20*10-5；质量密度：7850kg/m3。

图1.320*16m网架计算单元示意图

计算结果满足安全稳定要求，具体如下：

四、支撑架安装

为节省成本，考虑重复利用支撑胎架，每条基坑设置不大于三跨轴线跨的胎架，根据基坑高度以及现场实际最大需求量来选择制作支撑胎架数量共79个，架相互之间用H150*150*7*10mm连接。

所增设胎架长宽各为2000mm，立柱采用H150*150*7*10mm规格H型钢，斜撑及底部横杆均为L90*6mm角钢，顶部横杆为H150*150*7*10mm规格H型钢，且胎架相互之间需用H150*150*7*10mm规格H型钢连成一体；胎架底部与顶部均需铺设2000*2000*10mm钢板。支撑胎架顶部与地坪标高保持一致。基坑内部支撑胎架与支撑胎架之间净空不得超过2m，且支撑胎架之间及支架内中间悬空轨道底部需增设圆柱立杆，规格为209*6mm。

图1.4支撑架详图

五、主要工艺及操作要点

5.1、工艺流程

施工准备→测量放样→焊装小单元立柱→焊装钢梁平台→安装轨道→吊装整体立柱架→安装滑轮组→吊装架顶钢梁平台→铺设脚手钢管及周边防护→铺设安全网→操作平台安装作业→滑移平台验收→网架安装完毕→滑移平台拆除。

5.2、网架加工主要操作要点

5.2.1焊装小单元立柱：分别按纵向间距为柱距的小单元在平整地面组焊立柱，并同时在0.3m/4.9m位置分别增设横向联系杆，搭设至标高平台底-0.5m处。

5.2.2焊装钢梁平台：在平整地面将主梁H型钢规格为H350*150*5*6和副梁按设计图纸焊接成20*16、20*8两榀钢构件。

5.2.3安装轨道：轨道采用18kg/m轻钢轨道，轨道间距为8m，轨道连接采用夹板焊接连接，为防止轨道侧翻，轨道之间增设横杆。每块操作平台底部设3档轨道，十一块操作平台共需33档轨道。轨道具体详见操作架平面布置图、剖面图。操作架底部装有滑轮，滑轮下铺轻钢轨道。每拼装好一跨网架后进行一次操作架滑移，滑至安装位置后需在滑轮两侧放置定位销，以防安装过程中平台移位。

5.2.4吊装整体立柱架：用两辆吊车分别将小单元立柱件吊起，调整好位置组焊成大的整立柱架。在焊接前，应调整位置、垂直等。

5.2.5安装滑轮组：用吊车整体吊起主柱架，然后分别安装滑轮组。操作架与滑轮的连接。

5.2.6吊装架顶钢梁平台：用吊车将钢梁平台整体水平一次吊到立柱架顶，焊接回定好。

5.3平台辅助施工工艺

该系统操作平台能承载几十吨的施工荷载，工人可以在操作平台快速拼装网架，同时当完成一个施工段时通过牵引设备牵引平台在轨道上快速移动，达到流水作业的目的。因此，为了保证高效安全的安装网架，考虑在总装车间主体厂房N轴一端，从1轴到12轴的每两轴间搭设操作平台共11个进行网架安装，待一段安装单元安装完毕，将滑移操作平台向前滑移一定距离，接下来在滑移操作平台上安装下一段安装单元，如此不断向前滑移，逐段安装，直至总装车间2主体厂房由N轴向A轴，整个网架安装完毕（见网架安装平台滑移方向示意图1.1）。

六、结论

（1）大面积网架轨道式移动安装平台以满足多跨度、大跨度和不同承载荷载要求的安装工程。与传统的满堂脚手架安装方法等比较，本施工技术成果通过制作轨道式安装移动操作平台，平台系统可周转10-15次，平台安全稳定性高，通过牵引力牵引平台滑移，控制施工速度，有效减少施工机具材料的使用，具有较大经济效益

（2）大面积网架安装用轨道式移动操作平台施工关键技术具有施工工期短，材料需求小，机械投入少，环保节能等显著等特点。

参考文献

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