大跨度空间结构弧形网架滑移施工技术

大跨度空间结构弧形网架滑移施工技术

任海江

山西省第五建筑工程公司任海江030013

摘要：大跨度空间钢结构网架在施工安装时，为加快施工进度、减少脚手架、确保焊接安装质量，可采用滑移施工技术。滑移技术是在建筑物的一侧搭设一条施工平台，在建筑物二边或跨中铺设滑道，所有构件都在施工平台上组装，分条组装后用牵引设备向前牵引滑移。结构整体安装完毕并滑移到位后，拆除滑道实现就位。节约施工场地，加快施工进度。

关键词：大跨度施工工艺高空滑移材钢网架结构规范要求

Long-spanspacestructurearcslidingconstructiontechnologynetwork

ShanxififthconstructionengineeringcompanyRenHaiJiang030013

Abstract:thelargespansteelstructurerackintheconstructionspacewheninstalled,inordertospeeduptheconstructionprogressandreducethescaffold,ensureweldinginstallationquality,canuseslipconstructiontechnology.Sliptechnologyinonesideofthebuildingisbuiltaconstructionplatform,inbuildingtwosidesorcrossthelaidintheslide,allcomponentsareinconstructionplatformintheassembly,thearticlepointsafterassemblytractionequipmentwithforwardtractionslip.Thewholestructureinstallationendsandslipinplace,demolishedsliderealizeinplace.Savingconstructionsite,speeduptheconstructionprogress.

Keywords:bigspanconstructiontechnologyhighsteelgridstructureslidingmaterialspecificationrequirements

一、工程概况：

大同卫校御东新校建筑面积12.3万m2，其中报告厅屋盖为正方四角锥弧形钢网架结构，螺栓球节点连接采用下弦柱点支承，支撑点为钢筋混凝土柱顶支承，长跨85m，短跨40m，失高14.7m。屋面为彩钢板直立锁边屋面系统。

二、施工特点及难点

1．大跨度桁架体系直接就位在设计位置，支座安装精度易于保证。

2．行走式塔吊和胎架沿同一方向同步退吊。整个屋盖钢结构吊装仅由两台以下行走式塔吊和一组胎架即可完成。

3．可充分利用桁架下部的楼面或地面结构，降低了结构的安装高度，同时不需要大量的脚手架及脚手架搭拆人员，降低了设备投入成本。

4．采用该工艺使屋盖钢结构的吊装、组对、焊接、测量校正、油漆等工序都可在同一胎架上重复进行，即可提高屋盖的安装质挝、改善施工操作条件，又可以增加施工过程中的安全性

三、施工工艺流程及关键技术

1、工艺流程

2、施工关键技术

2.1轨道设计

1）滑道做法：用行车梁连接成整体，直接固定在管网架底座的短柱上。

2）轨道的固定方式：轨道分别固定在平行于1-D轴与3-D轴的柱轴线上，用压板压住轨道的下翼板，并在原有地脚螺栓上将螺母拧紧固定，同时将轨道焊接固定在预埋铁板和压板上。固定方式见图2.1-1。

3）轨道之间的链接：每段吊车轨道之间腹板用2个M16×5510.95高强螺栓连接固定，翼板焊接固定，滑移过程中节点位置用20#工字钢支撑。支撑方式见图2.1-2。

4）轨道侧移的防止：保证轨道与柱子预埋件上的连接牢固、可靠。在走道上用脚手架钢管支撑轨道，防止侧移。

5）滑移接触面处理：每个网架支座底部焊接两条Φ20mm圆钢，与轨道平行放置，用以减少网架支座与轨道的接触面积。在滑移过程中添加黄油以减少接触面摩擦系数。

2.2滑移就位控制

1）平移过程控制，采用单条滑移法，调整好高度，控制好速度，同时应时刻注意网架变化情况。

2）网架滑移速度的控制：由于网架跨度大，指挥员在中间平台上对两侧的滑移速度进行协调控制，保证两边网架支座在轨道上以相近的速度滑移。两侧轨道上的工作人员需要听从指挥员的指挥，确保两侧的相对位移控制在5cm以内。

3）网架到位后的安装：网架滑移到位后，每个球支座上以一只10t的手动葫芦牵引网架进行提升吊装，一侧起吊需要2只10t葫芦。

4）就位控制：就位时应放松千斤顶使网架支座缓慢落在弧形支座上，并控制好支座下落速度。

5）下弦、上弦就位、调整后，将所有的副杆组装就位，点固焊接，用经纬仪和水准仪测量记录相应的数据，认为合格后进行焊接主弦和副杆的相贯线焊缝，焊接的顺序应按相应的焊接工艺规程进行，以防产生严重的焊接变形和桁架的扭曲变形。

2.3变形观察及控制

网架的变形控制：网架跨度大、重量大，在滑移中容易发生变形，因此采取了如下措施预防桁架变形。

1）每两端榀网架上弦管由5根系杆连接固定；

2）下弦4个支座间共设置4条对拉、斜拉钢丝绳素，用葫芦拉紧，防止网架下弦向外侧展开，并确保轨道滑移平面的稳定性。

三、质量控制

1、滑移过程的质量控制

1）控制卷扬机转速，保持滑移速度在300mm／min以下，尽量减小动态结构的影响。

2）同步控制及水平偏差控制：各滑移支座轴线偏移≥控制目标时，发现警告；各滑移支座轴线偏移≥计算极限偏移量时，停滑。各轴线支座间不同步<50mm时，不间断修正；各轴线支座间不同步≥100mm时，停滑。

在轨道上滑移时，滑移单元到位前应采取限位措施，限位精度控制在10mm以内。

2、结构单元拼装精度控制

表3.2结构单元安装允许偏差

序号分项允许偏差

1主架支座中心偏移应为网架跨度的1/3000；

且不应大于30mm

2纵横向边长偏差应为长度的1/2000；

且应大于30mm

3高度偏差允许值应为相邻支座间距的1/400

且不应大于15mm

4网架最高点与最低点不应大于30mm

5网架自重下挠度不大于

设计值（W）的15%

3、结构单元的稳定控制

在轨道上滑移施工时，轨道需要重复使用，因而在网架未形成整体结构，就将轨道撤离结构单元，尤其是开始施工时的第一个单元，结构单元往往稳定性不足，需要加强控制。

1）进行结构分析，在结构稳定的基础上进行结构单元划分。

2）将单元网格间所有结构连接件全部连接好，支座按设计要求进行固定好后，方可将滑移轨道移走。

3）如结构单元无法满足稳定要求，按照设计进行加固。

4）安装第一个单元时，在结构单元两侧(刚度较弱方向)增加数道缆风，以增加结构稳定和抗风能力。

四、结语：

采用整体滑移脚手架作为拼装屋面钢网架结构时支承网架，控制了高程和操作平台之用，高空滑移工艺成功的施工，取得了显著的经济效益和社会效益，具有施工安全、快速、经济、可靠的优点。

参考文献

[1]杜庆远，张焕华．大跨度空间结构在国内的发展形式和技术特点．黑龙江水利科技，2007

[2]田黎敏．大跨度空间钢结构的施工过程模拟分析及研究．西安建筑科技大学硕士论文，2010