朝阳某钢铁有限公司储煤场网壳设计与施工

勾 永

摘要：朝阳某钢铁有限公司储煤场是周边多点支撑的超大跨度双层螺栓球网壳工程，本篇文章主要从设计和施工两个方面，分别阐述超大跨度网壳的设计及滑移施工的全过程。通過反复推敲和试算，在满足安全、经济的前提下，考虑下部运行的堆取料设备，选择最优的矢高比，并结合施工现场及周边的实际条件，有针对性的制订了详细的施工方案，完成了网壳的累积滑移施工。

关键词：网壳、煤场、超大跨度、滑移施工

一、工程概况：该项目位于辽宁省朝阳市，储煤场总长度480米，跨度145m，占地约7万平米，底部为1米高混凝土柱子，柱距9米，周圈有挡煤墙，上部结构为双层螺栓球钢网壳，网格4.5米，网壳厚度为4.3米。由于场地内存放着大量的煤炭，又有保证钢厂生产的来往运输车辆，故现场不能给提供足够的施工拼装场地，所以只能考虑滑移施工，这是本工程必须攻克的难点。

二、结构设计

（一）、矢高的确定：

根据甲方提供的前期技术条件、土建相关图纸和主要设备的技术参数，在不超越堆取料设备最高点控制线的基础上，经过长时间的反复试算、经济方案对比，还要考虑结构形式对下部混凝土柱子的影响，网壳支座不能有太大的水平推力，否则会造成土建部分造价过高，多因素综合考虑，最终确定了网壳的矢高比。

（二）、荷载计算：

1、依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，本工程考虑的荷载有：恒荷载（单层压型钢板+钢檩条）、屋面活荷载、雪荷载（对称荷载和不对称荷载）、风荷载、温度荷载等。

2、考虑水平地震荷载：本工程所处地区的抗震设防烈度为7度0.1g，根据《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010，4.4.2条，当网壳结构的矢跨比大于或者等于1/5时，应进行水平抗震验算。

3、本次设计是由上海同济大学开发的3D3S V14.1设计完成，钢管材质为Q235B和Q355B两种，最大杆件截面为Φ219×10，最大螺栓M72，最大挠度值满足规范l/250的要求。

三、网壳施工

（一）、施工流程：施工准备→柱顶标高及轴线位置复测→放线定位→起步网架拼装→拼装滑移区域→滑移→拼装再滑移→调整到位→验收

（二）、实施方案：

1、本料场总长度为480米，中间设置了三道温度伸缩缝，共划分为A、B、C、D、E、F六个区域（如图-2），在加工和安装时按照不同区域进行，有利于安排流水施工，其中A区、F区作为起步网架拼装区域，以此为起步，先进场施工，再陆续进行后续区域的加工和进场施工，避免了以前施工时，需要将整体项目的构件全部加工完毕后才能整体进场施工，浪费很长的工期，也给现场挑料节省了大量时间。同时，A区、F区也会作为滑移B、C、D、E区的起点进行高空累积滑移。

2、网架安装：

（1）、由于场地限制，施工的中间区域有大量的冬储煤，所以网架安装只能在料场两个端头位置进行。此结构为平面对称结构，以下论述以左侧A网架为例。为了保证起步网架的稳定性，首先在地面上进行A侧山墙的两个L型角柱网架的拼装（①），然后再拼装两个角柱网架之间的网架（②），随着网架安装的逐步上升，为了保证山墙面平面外的稳定，在山墙的内外两侧共设置了八道缆风绳（③），确保结构在整个安装过程的安全稳定，之后继续安装，直到整面山墙网架安装的完成。至此，完成了网架安装的第一步，起步阶段（如图-3）。

（2）、第二步，借助已经起步完成的网架A部分，利用高空散装的施工方法，通过转换连接件直接安装C区的网架，当网架C安装完成1/3长度，已经形成了完整的稳定体系之后，断开网架A与C的连接件，利用顶推设备，将C区已组装的1/3长度网架向中间顶推3个柱距，使网架A和C之间有足够的空间继续进行网架C的高空散装，直至网架C全部组装完毕。

（3）、第三步，网架C组装完毕后，继续向中间顶推，待网架A和C之间有足够的空间时，在网架C上安装连接件，同样用高空散装的方法，安装网架B，并随着安装继续向中间顶推。等到网架B安装完成1/3长度之后，断开网架B与C的连接，将网架C顶推到指定位置，网架B继续进行一边安装一边顶推，最后直至网架的安装闭合。

3、施工过程中的保证措施：

（1）、质量措施：1）网架在组装过程中随时检查基准轴线位置、标高及垂直度偏差，如发现大于设计及施工规范允许偏差时，必须及时纠正。2）网架先安装下弦节点，再安装上弦节点。安装过程中若因网架自重产生挠度，在该位置加设桅杆进行支撑。3）安装支座腹杆及下弦球，并在下弦球底端进行拖承，以防止腹杆及下弦球自重带动支座向内滑脱伤人。下弦球的拖承高度以支座不悬空为好，拖承高度太高亦造成支座向外侧滑脱。

（2）、安全措施：1）所有网架安装人员必须系安全带和带安全帽，带工具袋，安装时安全带必须吊在已安装就位的网架杆件上，做到安全带不离身。2）雨天不得进行高空作业;六级以上大风天气不得进行高空作业。3）严禁从上往下投掷任何物品。

四、结论

本文介绍了145米大跨度网壳设计和滑移施工的全过程，设计选型在满足使用功能的前提下，保证结构的安全性和经济性。网壳施工根据施工现场的实际条件，经过了严谨的施工过程验算，制订出了合理的施工拼装及顶推方案，并选用了国内较先进的顶推技术设备，利用计算机终端系统，同时控制多台液压顶推设备，多点同步协作，最终实现了网架的拼装和累积滑移，从而最终解决了本工程的施工难题。

五、参考文献

《第十二届空间结构学术会议论文集》     中国建材工业出版社

《网架结构设计手册》                   中国建工出版社

《空间网格结构技术规程》               中国建筑工业出版社

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