大型螺栓球钢网架分段滑移施工工法

1、大型螺栓球钢网架分段滑移施工工法摘 要：介绍大型螺栓球钢网架分段滑移施工工法（简称工法）特点、适用范围 和工艺原理；论述施工工艺流程及操作要点、劳动组织、材料与设备；从质量控 制标准、施工准备过程质量控制与施工过程中的质量控制方面阐述和分析质量控 制；提出施工中的安全措施和环保措施，并对采用工法施工进行技术经济分析。 关键词：大型螺栓球钢网架；滑移；施工工法；质量控制0引言网架工程现今已逐步应用到建筑结构体系，具具有空间受力强、自质量轻、 刚度大、抗振性能好等优点，可用作火车站、影剧院、展览厅、候车厅、体育场 看台雨篷、机车库、车间等建筑屋盖。黄山北站工程为正方四角锥螺栓球网架（局 部为桁架）

2、结构，南北跨度长 205.6 m ,东西宽50.5 m ,网架距地面高27.95 m。如果采用高空散装法施工需要搭设“满堂”脚手架，造成工序交叉作业困难， 施工成本高；如果采用整体吊装法，结构楼板层复杂且高度不一致，施工难度大。 为此，编制了网架分段滑移施工方案，通过专家论证，并在工程中成功应用， 总结形成工法。1 工法特点工法将站房分为4个滑移区块，网架拼装可直接在两边的结构平台上拼装， 采用滑轨将两边拼装好的网架直接向中间滑移，直至滑移到中间桁架部位对接。 这样可两边同时拼装，同时滑移互不影响，加快了施工速度。2适用范围(1)适用于周边网架支撑空间网架施工，尤其适用于平面为正方形和矩形 的

3、火车站、体育场馆及影剧院等工程。(2)施工现场狭窄，主体结构已施工，大型起重机械不易解决网架安装施 工的工程。(3)工期紧，进场难度大，网架施工必须和土建施工平行流水及立体交叉 作业的工程。3 工艺原理高空组装滑移法是将已建结构物的两端顶板作为网架组装平台，在平台上提前把滑移轨道安装完成，然后在轨道平台上将网架分解拼装成若干个单元条块体， 利用牵引设备(液压千斤顶)通过轨道将拼装好的网架条块体向前滑移一定距离， 再拼装第二块条体，并与第一块条体连接成整体，一同向前滑移一定距离，如此 逐段向前滑移，直至整个网架拼装完成。4施工工艺流程及操作要点施工工艺流程(见图1)操作要点施工准备(1)材料进场

4、验收。网架使用的杆件、螺栓球、高强度螺栓、锥头、套筒、 支座等材料进行进场验收，需要第三方检测的必须有检测报告。网架工程使用的 材料繁多且品种复杂，进场时必须严格按图纸审查。检查杆件出厂合格证及各种 标记是否齐全，尤其是杆件和螺栓球的编号，如果编号出现错误将影响现场安装。检查杆件的几何尺寸（长度、圆管的管壁厚度及直径和平直度等） 和杆件内的高 强度螺栓是否与设计一致。检查并核对螺栓球与杆件对应编号，核对套筒数量及规格。材质抽检蟀工资格考试打忤下h 、札： 盾役网架单元套夬体制作高篁耕装台搭设台模支瓯 质检港将轨道安装下 滑超奉引机其准备第一长藁块体网架拼装j 质祗刷瀑网架下落到滑移轨道长条块网

5、槊滑移台接支架粽高科室.施射a |第长条块体网架拼卷，与第一长番块网架连成整团一同潜移重复上述方法.逊段拼装，土同海移到位网架整体卸戟,滑轨拆赊.支座安装网架下落到品邦底板焊接庸检.验收图i施工工艺流程（2）滑移设备检测及验收。滑轨、支架等所用焊接材料的品种、规格、性能等指标应符合验收规范要求，滑移设备（压力表、顶推器等）应做鉴定，鉴定 合格方可使用(3)根据黄山北站结构特点及施工现场条件，编制网架滑移施工方案，并 经专家论证后报监理单位审批。(4)对网架拼装平台承载力及滑轨支架承载力进行验算。(5)对滑轨安装质量进行验收，必须满足设计承载力要求，稳固性应符合 方案要求。(6)结合土建施工记录

6、，对网架支座轴线、标高进行复核，必须与土建图 纸及网架图纸进行复核。(7)网架拼装时支撑体系要统一，测量人员对每一区块拼装要进行测量， 检查是否有轴线或挠度变形。(8)施工人员应具备网架拼装经验。网架工程材料繁多、技术性强，施工 人员没有经验或拼装不熟练将严重影响施工进度及质量。(9)关注气象信息，提前取得滑移前的气象资料，滑移作业应避开雨、雪、 大风等恶劣天气。拼装平台搭设黄山北站站房结构共计22个轴线，其中1 2轴、21 -22轴为18.8 m标 高的混凝土楼板。为使网架拼装有更大的操作空间， 在2 4轴、1921轴8.2 m标高结构层至18.8 m结构层搭设两跨平台，搭设平台采用碗扣式脚

7、手架，平 台尺寸：长45.0 m X宽19.7 m X高10.6 m。搭设时每隔3 m设置一道抱混凝 土柱节点，架体立杆间距为1.2 m,横杆步距为1.2 m,扫地杆距混凝土地面150 mm,并设置剪刀撑，架体上方铺设两层100 mm X100 mm方木，一层脚手板。应保证架体顶板与混凝土顶板标高统一。经对脚手架平台验算，满足荷载要求。滑轨安装滑移轨道安装是工程的关键点之一。由于滑移的钢网架较重，滑移距离长且不能偏位，如果滑移平面不在一个标高上，将对滑移轨道安装要求更高。局部区 块滑移轨道布置见图2。在混凝土平台上，滑移轨道在钢梁上面与混凝土梁、混 凝土柱上面持平，端头在混凝土梁侧面放置埋件，

8、与钢梁焊接。在脚手架平台上，滑移轨道在脚手架上铺截面为 294 mm X200 mm X8 mm X12 mm 的H型钢，在H型钢上面铺设50 kg/m 钢轨作滑移轨道。图2局部区块滑移轨道布置网架拼装及监测(1)网架拼装。采用起重机械把网架单元杆件吊至高空拼装平台，并根据 网架各节点间起拱值，调整网架胎膜高度，先组装下弦球及下弦杆件，将杆件与 球之间的高强度螺栓拧紧到位，形成下弦稳定的整体后再安装上弦球及腹杆。上 弦球吊装单元由一个上弦球和四根腹杆组成，吊装前上弦球与腹杆之间的高强度螺栓一次拧紧到位。吊装到位后，拧紧安装好网架的腹杆与下弦球的高强度螺栓， 其他三处的高强度螺栓待安装上弦杆时用

9、于调节上弦杆。安装条块完成后进行刷 漆，检验合格后准备滑移。(2)网架监测。网架挠度控制是安装质量的关键，在安装过程中必须严格 控制网架绕度的超差。安装中在网架未形成几何不变体前， 在每个网架下弦节点 处放置调节支撑，防止安装时网架下挠；在网架形成刚体后，将临时调节支撑拆 除，拆除过程中应防止个别支撑集中受力，可根据各支撑点的结构自重挠度值， 采用分区分阶段逐步拆除，而后进行挠度观察，如果发现异常，必须采取措施整 改。拼装完毕后，复查网架各个节点螺栓的拧紧程度，复测网架支座标高、轴线 尺寸，测量通过网架纵横向中心轴下弦节点的下挠度，并做好记录。网架滑移过程中，跟踪监测网架每个滑移阶段的挠度值，

10、并确保不超过设计挠度值的1.15倍。滑移设备安装黄山北站网架滑移系统是计算机同步控制、液压油缸步进式推动构件进行水平滑移施工作业的装置，由液压泵站、主油缸、自动反力支座、连接耳板、电气液压控制系统组成。顶推锚点效果示意见图 3。图3顶推锚点效果示意图网架滑移滑移油缸数量确定后，每台滑移油缸上安装一套行程传感器， 传感器反映主 油缸的位置。通过现场实时网络，主控计算机可获取所有滑移油缸的当前状态。 根据油缸的状态，主控计算机综合用户控制要求（如手动、顺控、自动）决定滑 移油缸的下一步动作。滑移油缸的工作流程见图 4。反力支座小油缸锁锚检查镇锚显示可拿I主油缸推进桧测同抄并道整到位后开反力支座锚收

11、主油缸，移动反力支座反力支座锁借图4滑移油缸的工作流程计算机控制系统对集群油缸系统所有油缸的动作统一控制、统一指挥，动作一致，完成结构件的滑移作业。黄山北站网架工程滑移采用4个滑移区块（每个滑移区块包括网架、检修马 道、油漆涂装），每个滑移区块分为45个拼装单元，每个拼装单元在11-12 轴/ A-F轴拼装完成后，利用预先布设的滑道将拼装单元逐个滑移，直至拼装 单元累积滑移成一个滑移区块后，将其滑移至既定位置，然后将网架卸载。4个滑移区块划分：6-11轴/AF轴为滑移区I区；1 5轴/A F轴为滑移II区； 12 17轴/A F轴为滑移I区；18 22轴/ A F轴为滑移II区。网架卸载整个网

12、架完成滑移后，将网架卸载到提前预埋好的支座上（网架安装的关键 控制点），现场采用支撑点同步卸载，卸载使用50 mm X100 mm方木及20mm、10 mm钢板作为卸载行程控制，首先将网架整体顶起 50 mm ,撤出滑移 梁和钢轨，拆除滑靴，将网架支座塞入网架下部安装。其次支座上方垫厚20 mm 钢板一块和50 mm X100 mm 方木一块，先将网架同步降20 mm 至方木顶部； 抽出50 mm X100 mm 方木，垫厚20 mm 钢板两块和厚10 mm 钢板一块， 然后将网架同步降10 mm 0采用上述同样方法将网架降至盆式橡胶支座，然后 将钢支座与盆式支座焊接，网架卸载完成。卸载注意事

13、项：一是为保证卸载的统 一性，尽量使用新设备，统一千斤顶规格及型号。二是卸载时由指挥人员统一下 达指令。三是卸载速度控制不超过0.3 m/h的匀速。四是网架降落至支座后，再 次检查网架的长、宽尺寸及支座高低差等，确认无误后将支座埋件与网架球节点 进行焊接。五是网架在调整支座高低差和进行网架固定时，严禁强行焊接固定。5劳动组织劳动组织必须根据网架工程特点， 选择有施工经验人员。其工种、数量与职 责见表1 0表1施工人员工种、数量与职责序号工种Kfl/A职责15负谕将件牌邺牌接工作2技技人员5负责胡绪尚拼装，焊搂.提升过程至面技术 推舁“握升位移电脑做椁等3安装工25负责钢构件、滑移设备安装施工4

14、抑工15负,构件滑移前拼装百质检人员2负黄钢拮构拼装.焊横质监督检宣6探伤检测)负黄钢结构库地质粮充7信号工4负布钢构件排黄过程中，吊车指挥83负责构件排装定位、滑移前后烧度常量9安全员2筑齿钢构件拼装.滑移，卸联等安妾管理10架子工25负击拼装、提升瞄时操作架子的搭设与拆除6材料与设备工程材料与设备的选用直接影响施工的质量、安全和进度，工程选用的机械 设备见表2。7质M控制(D质量控制标准。采用钢结构工程施工质量验收规范和空间网架工 程施工的相关技术规程。(2)施工准备过程的质量控制。一是优化施工方案和合理安排施工程序， 特别是滑移中施工质量控制；二是严格控制进场原材质量，网架材料及施工敷料

15、 等必须有出厂合格证，并经试验复检，具有复检合格证明文件，严禁不合格材料 在工程中应用；三是合理配备施工机械，做好维修保养工作，使机械处于良好的 工作状态，严禁带病设备在工程中应用；四是采用质量预控法，以“预控为主”， 将工程后的质量管理检查变为事前控制。表2工程选用的机械设备停 号机械里设街将鄂型号规格拈量/ 白睡套功率/ kW用于帼 工部位著注1汽车吊3st1首桁架 倒运Z汽车吊25 t1管桁架 安装租赁3苴流电厚机ZX7-4O0417焊接自有4Cq保护焊机NB-5002017焊接自有5域弧气刨机ZX5-63022S焊接自有6电仰条战箱YGCH - X-400112焜接自有7电吊焊条保温葡

16、TAB系列65焊接自有&角向砂基机J01193-71101焊接自有9空气压缩机XF20023焊接自有10气割设备30焊接自有11照明设备1 ooo wno1焊接自有12潸移设第1网架 滑移自有(3)施工过程中的质量控制。一是工程钢结构施工难度大、质量要求高，必须加强质量管理工作，严格执行规范、标准，按设计要求进行控制施工，施工 质量放在首位，精心管理，精心施工，保证质量目标的实现；二是检查由项目经 理负责，总工程师中间控制，专职检验员作业检查，班组质量监督员自检，使施 工中的每道工序、每个部位都处于受控状态，将每个岗位、每个职工的质量职责 纳入项目承包岗位责任合同中，并制定奖罚制度，以保证工程

17、的整体质量；三是 制定项目各级管理人员和施工人员质量责任制，落实责任，明确职责，签订质量责任合同，把每道工序、每个部位的质量要求、标准、控制目标，分解到每个管 理人员和操作人员；四是根据工序要求，制定项目质量管理奖罚条例，岗位职责、 质量目标与工资、奖金挂钩，实行质量一票否决权；五是严格按作业指导书进行 交底和施工操作，做到施工有序控制和监控检查。8安全措施(D安装工人高空作业时，必须系挂好安全带，索与吊钩要连接牢固。焊接节切割时注意防火及漏电。(2)网架滑移前每个节点处必须有施工人员时刻掌握滑移状态。(3)滑移过程中，如果监测技术人员发现数据异常，应立即通知相关人员 停止滑移，并分析原因和排除故障。(4)网架卸载是重点安全控制点，卸载必须统一指挥，严禁私自卸载。9环保措施(D滑移前