唐 威
双拱形网架带中柱同步滑移施工技术研究
唐 威
(南京远信建筑服务有限公司 江苏南京 210000)
本文结合成熟的施工经验,通过开发标准节钢胎架、计算软件模拟滑移分析、中柱上增设临时支撑等技术创新,形成了双拱网架带中柱同步滑移施工技术,对于提高工程质量,加快施工进度,节能环保起到很大作用,具有良好的经济效益、环保效益及社会效益,值得广泛推广应用。
双拱形网架;滑移轨道;网架拼装
螺栓球节点网架结构具有跨度大、重量轻、无焊接节点,现场施工方便等优点,广泛应用于体育场馆、原料堆场及干煤棚等大跨度空间建筑结构。螺栓球节点网架结构安装的方法很多,现今技术比较成熟的有搭设满堂脚手架安装法、网架滑移法、顶升法、整体提升法等,都被广泛应用于工程实例中。
(1)双拱网架同步滑移法首先需在双拱网架的一侧各搭设一定宽度的拼装胎架,使网架安装始终在胎架上部操作平台上进行,这样既减少了高空作业的危险,又有了作业面,提高了工作效率,能确保工期。
(2)网架在胎模上定位拼装,几何尺寸容易控制,保证了拼装精度,在各个下弦螺栓球下方设置一可微调(调节幅度为10cm)的自制可调螺旋千斤顶(带调节手柄、丝杆、托盘、底座),此调节机构固定在工作平台上,作为网架起步跨安装时的支撑点,来调整网架球的标高,保证了网架各个点不下挠。
(3)在中柱上增设临时支撑系统,保证了网架滑移单元的整体稳定。
3.1 设置滑移轨道。
根据网架设计的要求,在混凝土基础31上设置水平轨道,在与混凝土侧向支座基础中心标高位置设置侧向轨道,水平轨道32采用43kg重轨,承受网壳结构的垂直荷载,侧向轨道33采用H型钢控制侧向水平推力。
轨道铺设要求:
(1)竖向轨道按照支座中心线进行布置,侧向轨道梁按照网壳支座中心线往外侧偏移0.33米,标高为混凝土竖向支座顶往上0.5m,43kg重轨安装竖向轨道梁,采取间断焊焊接在竖向轨道梁上,间断焊焊缝长度>100mm,距离为1000mm。
(2)保证滑移轨道安装的直线度,轨道中心应根据原结构支座中心定位;轨道铺设直线度差将直接影响液压爬行器的夹紧情况,从而导致滑移不同步,现场安装时全站仪定位。
(3)两轨道连接处轨道底部需垫实,避免当支座途经此处时因为较大局压而产生轨道高差,防止滑靴(支座)卡轨情况发生。
(4)保证轨道的干净与整洁,轨道上表面与两侧面不得有异物,特别是轨道侧面不得沾有黄油影响爬行器夹紧。
图1 滑移轨道示意图
图2 滑移单元划分示意图
3.2 划分滑移单元
根据工程特点,在两跨网架的段部分别搭设一条长度同跨度,宽度大于滑移单元的胎架操作平台,操作平台搭设高度距网架球下弦节点300-500mm。将AB轴网壳和CD轴网格划都分成若干个滑移单元和1个原位拼装单元,在A轴D轴的支座处通长设置两条主滑移轨道和两条侧向限位滑移轨道,B轴C 轴钢柱在0.500标高处断开并在0.500标高处设置轨道,0.500标高以上钢柱连同网壳一块滑移施工。滑移单元网架在操作平台上拼装成型后,在顶推系统的顶推下向前滑移四个柱距的距离,然后在拼装胎架上组装下四个柱距的网架,网架组装完毕后,将第一、二单元一起向前再滑移四个柱距的距离,并留两个网格在拼装支架上,依次类推安装完成整个网架的滑移施工。
3.3 双跨滑移施工技术措施
(1)网架带B、C轴上柱滑移时,在上柱底板轨道两侧各焊接一块20mm厚钢板挡块,限制滑移时中柱横向位移。在结构滑移到位后火焰切割掉限位挡块并打磨平整。
(2)带BC轴钢柱滑移时,在滑移方向钢柱间加设临时传力杆件,每一个滑移单元设置一处柱间支撑,网架滑移到位并卸载后拆除,并打磨对接位置,现场补油漆。见图5.2-3
(3)在滑移时,BC轴柱底是一个只承受竖向力和部分水平力的铰接点,AD轴支座节点和BC轴柱顶支座节点也是铰接点,滑移结构是一个不稳定结构体系,只有将BC轴柱顶支座节点处加固处理成一个固结节点,在AD轴侧向钢梁的支撑作用下,滑移结构才够成一个稳定的结构体系。见图5.2-4
(4)滑移顶推点布置在支座球节点上。相碰的支座球连杆后装,并在侧边增加临时连杆。
(5)在43kg轨道下铺H150*150*7*10的轨道梁,采用10mm厚钢板间隔1000mm一道的卡板固定轨道和轨道梁。
4.1 结构单元拼装精度控制
结构单元安装允许偏差
序号分项允许偏差(mm) 1主架支座中心偏移L/3000 且≤30 2相临支座高差L1/900 且≤30 3支座最大高差30 4主架纵向、横向长度±L/2000 且≤±30 5单元间距L/2000 6跨中垂直度H/250 7杆件弯曲矢高L2/1000 9跨中下挠L/250
4.2 滑移过程网架质量控制
(1)网壳施工前,必须通过施工工况验算,计算滑移过程的各杆件应力、变形情况;
(2)钢网壳结构安装完成后其挠度值不应超过相应设计值的1.15倍;
(3)滑移过程必须采用应力应变传感仪时刻监控网壳杆件应力、变形情况;
(4)根据理论分析和精确计算,采取施工措施保持结构构件及网壳节点不受损伤;
(5)采用杆件加固网壳,进行滑移过程中的稳定性控制;
(6)控制网壳滑移速度不大于0.3m/min,两端不同步值不大于20mm,减少动态对结构的影响。用全站仪测量各节点坐标,拉力表测量牵引力,用自整角机监测两边滑移时的同步差;
(7)每一个滑移单元滑移时,滑移单元就位后即作限位,限位精度控制在8mm以内;
目前该技术已在无锡市惠山区全民健身中心项目成功运用,该项目体育馆为一层地下室,体育馆高度27米,体育馆看台16.5米,附属用房5.3米。体育馆为双跨网架结构。网架面积3万平方米,滑移网架3500吨,总体安装滑移质量良好,节约工期一个月,节省成本约72万元。
TU75
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1007-6344(2017)03-0234-01