某场馆屋面网架拆除施工方法介绍

某场馆屋面网架拆除施工方法介绍

许笑燕

上海晶成建筑安装工程有限公司   200065   

摘要：本文详细介绍了球节点网架分片分段高空散拆的具体实施过程，涉及安全保护措施、支撑体系设置、拆除顺序和工艺流程，并通过拆除全过程模拟分析，科学阐述了网架拆除的重难点。

1网架概况

某场馆原屋顶网架形状为左右对称的长六角形三向网架，南北长90m，东西长93m，沿边均有4.5m挑檐，馆内面积为5986m2，总覆盖面积为7365m2。屋顶结构形式为三向三角形网架结构，正三角形边长为5196mm（水平投影）。网架通过双面弧形支座支承在场馆外侧28根大柱柱顶，柱顶标高从+16.900m～+20.300m不等，支座球标高从+17.550m～+20.950m不等，网架自身最大高度7.6m。网架原有结构杆件规格主要D50×6.0～D198×18.0的钢管，钢球规格主要为D300×10、D400×16、D450×20的三种规格的焊接球，网架材料材质均为16锰钢，总重量约为420t。

2网架拆除总体思路

在场馆内部搭设支撑架操作平台，对网架形成多点支撑，防止拆除时网架出现整体失稳坍塌，网架采用“分片分段高空散拆”的方法进行拆除。

3拆除准备工作

（1）拆除前应检查验收所有施工所需要临时措施安全性。

（2）对入场人员进行三级安全教育及考试，对施工人员身体进行检查。

（3）在拆除危险区域设置临时围档、悬挂安全警示标志牌。

（4）设置至网架上弦层的通道，利用屋面留下的檩条及钢筋片，在上面铺设施工马道设置生命线系统。

（5）对原有支座进行加固焊接，防止原支座在拆除时滑动。

在屋面正式拆除之前，对整个屋盖周边的28个转动支座进行加固焊接，避免该部分的支座在屋架拆除过程中转动产生安全隐患。由于该部分的转动支座为单向，故仅在每个支座的转动方向焊接12mm厚钢板，将支座上下板固定住。钢板采用角焊缝与已有支座和埋件钢板焊接，焊脚高度10mm。

（6）脚手架支撑搭设概述

原屋盖网架结构拆除施工时，搭设满堂盘扣脚手架系统。

按《建筑施工脚手架安全技术统一标准》，空间网架结构安装用脚手架施工荷载标准值为2.0KN/m2。

网架拆除时脚手架主要搭设在四个层面，泳池底部、二层、三层，四层设备层，各层下方为混凝土板，基本平整，脚手架最大净高度为23m（跳水池处）。

①池底基础

跳水池及比赛池部分底部坡度较大，拟采用[20a 做为底座，用M20 化学锚栓固定在池底，槽钢按立杆定位进行布置，并在槽钢上加焊节点板，用于支撑脚手架可调底座。

②池底高度变化处

基础变高处，应增设加强斜撑钢管，并设置水平钢管与池壁顶紧，或设置柱、墙连墙件。变高处顶部平面应设置水平支撑。

③脚手架顶部球支撑点

脚手架顶部球支撑点，由顶撑、分配梁、球支撑钢管组成。通过可调顶撑进行高度调节。可调顶托的外伸长度≤200mm，使用前应检查可调顶托壁。分配梁采用工20a。

脚手架顶部球支撑点处理

④脚手架安全通

安全通道为之字型，内部采用整体爬梯，每段爬梯高度为1500mm，即每3m为一个标准段，最后一级爬梯平台接至顶部操作平台；爬梯材质为方管规格Q235*60*30*2.5mm，踏步板Q235*1.2mm 定型制作而成，稳定性及防滑性能良好。安全通道平台及踏步边缘设置200mm 高挡脚板，整个安全通道外部采用密目网全部封闭。

4网架拆除工艺

网架按排由北向南拆除，每排从跨中向两边拆除，最后拆除两侧支座。

网架采用满堂支撑后，进行分片分块拆除，切割各单元连接后，利用起重机械吊到地面，在拆解区域搭设临时脚手架进行散拆，并装车运走。

网架分片分块吊装拆除

北侧采用300T汽车吊以1-2个三角作为拆除单元，每个拆除单元面积12-36㎡，吊装重量2-4t，南侧2台塔吊只以一个三角作为拆装单元，重量1-2t。

5网架拆除全过程施工模拟分析

（1）模型边界及荷载

分析时考虑荷载为网架自重，同时考虑球节点重量（杆件重量20%），未拆除檩条及钢筋网片20kg/m2。

加固后原有框架柱为铰支节点。

满堂脚手支撑架以竖向只压弹性支座模拟。脚手架立杆的截面面积为A=502mm2；钢材弹性模量为E=2.06×105N/mm2；脚手架高度为H=30m。

则立杆的轴向刚度为：

k=EA/H=502×2.06×105/(30×103)=3.45kN/mm。

本工程每只球节点均由四根立杆及分配梁承担，故每支座刚度取13.8kN/mm。

（2）拆除过程杆件应力

整个拆除过程中，屋盖杆件应力的变化情况列于上表，最大应力为σ=106.6N/mm2，最大应力小于材料强度的设计值f=305N/mm2，故屋盖杆件在拆除过程中能满足承载力要求。

（3）拆除过程支座反力

脚手架刚搭设完毕，并与屋盖顶紧接触时，屋盖结构仍由框架柱支承，则框架柱的柱顶最大反力为Rmax=512kN，此时脚手架顶部最大反力为R=0.7kN；随着拆除进行，脚手架顶部的反力逐渐增加，最大反力为Rs=62kN。

（4）拆除过程中各点位移

6拆除安全措施

（1）游泳馆外墙围护系统为双排脚手架，临时上下楼梯设在外脚手架外侧，可以直接到内部满堂架及上弦操作平台。

（2）游泳馆网架上弦利用预制屋面板檩条及钢筋网片做为操作平台，并铺设跳板做为马道供人员通行。

（3）网架下弦利用满堂脚手架做为操作平台。上下弦间除外脚手架，内部设置爬梯若干，人员竖向爬行时由生命线及防坠器提供第二道保护防线。

（4）临边防护及生命线，网架拆除时继续利用拆除屋面时的外围临边防护，并利用球体顶部檩托板及檩条焊接生命线立杆，然后张拉生命线，生命线间距和球节点间距相等，为5.2m。生命线使用8mm以上的安全绳。每单元拆除结束后，应及时张拉安全绳，做为临边防护。

（5）檐口网架边桁架及天沟离外架较远，拆除时使用曲臂登高车辅助施工。

7实施中的注意事项

（1）在网架拆除区域周围拉安全警戒线，并设明显的警戒标志，避免其他人员误闯，造成意外伤害，同时设专人负责看管，保证与施工无关的人员不得进入，以免造成不必要的伤害。

（2）所有特种作业人员都必须持有国家相关部门颁发的《特殊行业操作证》，并参加人身意外保险，在上岗前都要进行身体检查，有头晕、感冒或其它疾病人员一律不得参加施工。

（3）登高时所有的登高人员必须佩戴好安全帽，安全带，防滑鞋，由专职人员负责监督，对不符合要求的人员坚决不予登高，登高前对爬梯进行检查，以保证上下时的安全。

（4）在平台上作业的作业人员都必须做到安全带不离身，保险带调换位置时要手不离铁架，做到万无一失。

（5）对易碎构件及小部件用铁桶装上后再向下运输，操作架上严禁堆载。

（6）施工以一条网格为一个施工阶段，上一网格未拆完绝对不进入下一网格拆除施工。

（7）施工用电需要专业电工接电，不允许其他人员私拉乱接。

（8）对已经拆除吊至地面的构件应运出施工区域在场外指定位置堆放，每天收工前施工区域内不留拆除物。

（9）高空作业使用的任何东西都必须用绳索固定，以免坠落，向下吊物品时必须专人拉尾绳，以免与其他物品发生碰撞。

（10）高空作业的人员与地面工作的人员距离过远时必须采用对讲设备进行联系，以便上下配合自如。

（11）遇5级以上大风或大雨、大雾等恶劣天气，现场施工停止作业。

8结语

随着社会发展，屋面网架拆除会逐渐增多，在现有的拆除方法中，支撑体系+高空散拆因其施工的便捷性和可靠的安全性，将会逐渐成为一种普遍的施工方法。