浅析组合钢网架体系施工工艺

(整期优先)网络出版时间:2022-05-11
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浅析组合钢网架体系施工工艺

叶鑫 邓新亮 李文博 胥路

(中建八局西南公司,成都, 610041)

[摘要] 近几十年来随着科学技术的日益进步,钢网架结构在国内得到了快速发展以及广泛的工程应用,这不仅为钢结构的加速发展提供了良好的机遇,同时也带来了相当大的挑战,对钢网架结构的施工技术提出了更高的要求。屋盖钢网架结构在各类建筑中应用较多,目前国内许多学校的室内体育馆一般都采用钢筋混凝土框架加屋盖钢网架的结构形式,本文以西南地区某学校体育馆的屋面钢网架为例,浅析组合钢网架体系的施工工艺。

[关键词]钢网架 屋盖 顶升


1 工程概况

西南地区某学校体育馆钢网架屋盖采用钢网架—混凝土板组合体系,网架宽度为46.4m,长度为65.8m。网架厚度4.0m,投影面积为3053.12㎡,钢网架材质为Q355B,球节点采用焊接空心球。体育钢网架使用钢材约506.1T。

2 施工工艺技术

2.1 施工总流程

网架构件制作→预埋件安装→网架拼装及焊接(9.45m层楼板上)→网架现场涂装→顶升点下部楼板回顶加固→网架顶升→网架杆件补充安装及焊接→网架顶升至设计标高、就位→网架支座焊接→网架卸载→拆除顶升设备→安装临时支撑架→钢筋桁架楼承板施工→绑扎钢筋及浇筑混凝土→混凝土养护→临时支撑架拆除→移交下一道工序。

2.2 钢网架的现场拼装

1 工艺流程:施工准备→放线定位→垒筑临时砖墩→搁置下弦球→调整下弦球标高→组装下弦→组装上弦、腹杆→检查→顶升→续拼装→补漆→验收→整体顶升→补杆→焊接支座→补漆→验收。

2 网架地面拼装原则:

(1)为了减小网架在拼装过程中的积累误差,网架下弦的组装应从中心开始,扩展组装纵横轴,随时校正尺寸,认为无误时方能从中心向四周展开,其要求对角线(小单元)允许误差为±3mm,下弦节点偏移为2mm,整体纵横的偏差值不得大于±2mm。

(2)整体下弦组装结束后对几何尺寸进行检查,必要时应用经纬仪校正同时用水平仪抄出各点高低差进行调整,并作好记录。

(3)腹杆和上弦杆的组装应在下弦全部组装结束后,经测量无超差的基础上进行组装,其方法从中心开始组装,随时检查纵横轴线的几何尺寸,然后向四周组装。

3 预埋件安装:检查预埋件→预埋件的定位→预埋件固定→检查→混凝土浇灌→拆模板→清理预→预埋件检查。

2.3 现场涂装

钢网架防锈底漆选用富锌底漆,干膜中金属锌含量≥80%,中间漆采用环氧云铁漆,选用的中间漆和面漆应与富锌底漆相配套,在室外部位的应能适用于室外环境。油漆应能同防火涂料有良好的兼容性。油漆与基材应有良好的粘结性。在正常使用及正常维护情况下,应能满足结构设计使用耐久性年限要求。各层漆的干膜厚度:底漆80μm(2遍),中间漆110μm(2遍),面漆100μm(3遍)。面漆规格、颜色及效果由建筑确定。涂刷施工时,基材表面温度5℃~40℃。相对湿度<80%。

防火涂料施工应严格按照防火涂料的施工工艺操作,严格控制涂装厚度及涂装间隔时间。

2.4 顶升(支撑)点基础加固

根据场地客观条件,体育馆网架是在三层楼板(标高+9.450m)上进行的。为保证网架拼装过程中体育馆三层楼板不因焊接球点位所在的集中荷载而引起楼板开裂,在整个网架预拼装、焊接过程中保持底部模板支撑不拆。

根据施工工艺的要求,在钢网架顶升与现浇钢筋桁架楼承板混凝土浇筑过程中需要对钢网架下设置顶升点,其中顶升过程中设置两列顶升点,详见图1。桁架楼承板混凝土浇筑过程中设置四列临时支撑点,详见图2。

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图1 CS1:网架顶升施工时顶升点布置

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图2 CS2:混凝土楼板施工时支撑点布置


2.5 顶升施工

(1)在结构楼板上(网架的水平投影面)拼装网架,安装同步顶升系统及支撑架;

(2)液压顶升同步系统采取分级加载的方法进行预加载,即以设计顶升力的20%、40%、60%、70%、80%、90%、100%的顺序依次加载,直至网架结构脱离拼装胎架并顶升一定高度(100~200mm),空中停留,单点调整各个顶升点的标高,使得网架结构处于水平状态,观测2小时;

(3)在确保同步顶升系统设备、临时措施及永久结构(混凝土柱、连廊等)安全的情况下,同步顶升网架;

(4)当网架结构顶升至距离设计标高约50mm(最高点)时,停止顶升,调整各个吊点的标高,使其顶升至设计标高,根据网架特点可以将网架顶升超设计100~200mm;

(5)安装周边网架节点和杆件(补杆),

(6)卸载:然后拆除液压顶升系统,拆除其它顶升临时措施,网架液压同步顶升作业施工结束。

2.6 钢筋桁架楼承板施工

桁架楼承板通过塔吊吊装到位并铺设,将抗剪栓钉焊接就位后绑扎钢筋,最后由网架中心向四周均匀对称浇筑混凝土

2.7 网架卸载

完成周边封边拼装,封边拼装要求与地面拼装相同。每个顶升油缸上画好刻度尺寸,每降20mm,停顿一次,确保网架同步安全降落。调整液压千斤顶支架高度,使其慢慢回落到就位高度,支座和网架均匀受力后停止支架回落,复查就位高度和偏差,符合设计要求后将网架与已拼装好的周边网架对接拼装。焊接完成后最后卸载。

2.8 顶升支架的拆除

用格构柱自带液压油缸、缆风绳相配合的方式拆除顶升支架。依据计算,每套顶升支架的重量为5.8吨,拆除方法采用油缸拆除,边下降顶升支架,边分解标准件(依此类推)。每组顶升支架上部采用4条Ф20缆风绳,由4套5吨倒链辅助控制顶升支架的倾斜。


3结论

屋顶钢网架结构是该学校体育馆工程中重要的子分部工程,同时也是影响工程整体质量的一个重要环节。本工程采用地面拼装→顶升→空中补杆拼装的施工流程,施工难度较大,对点位的控制及顶升操作有较高要求。对后续类似组合网架钢网架结构施工提供了借鉴案例。


参考文献

[1]李汉军.建筑物屋顶钢网架工程的施工安装技术研究[J].居舍,2018,(11):43.

[2]蔡锦春.试析建筑物屋顶钢网架工程的施工技术[J].广西城镇建设,2021,(08):91-93.

作者简介:叶鑫 男 1998.12 本科