大跨度钢网壳外扩拼装与拔杆接力提拔结合安装技术

PAGE企业自创新技术1大跨度钢网壳外扩拼装与拔杆接力提升结合安装技术本文详细介绍了自行车馆工程大跨度钢网壳屋架外扩拼装与拔杆接力提升结合安装技术，从质量、安全、工期、经济性等方面综合分析了其应用效果。一概况**自行车馆圆形钢结构屋盖水平投影直径149.536m，钢网壳跨度133.06m，矢高14.69m，网壳厚度2.8m，顶标高35.29m，整个屋盖系统是由双层球面焊接球网壳、全封闭相贯线节点环形管桁架、24组向外倾斜15°、高度10.35m的人字柱以及24组球铰可转动铸钢支座组成的组合结构体系。整个屋盖系统总重量约2000吨。图1钢网壳外观图2网壳主要外形尺寸示意图施工中为便于区分，将整个屋盖系统分为A、B、C三个区，其中：A区为焊接球网壳部分，B区为环梁系统，C区为人字柱和铸钢支座（如下图示）。图3屋盖系统分区图A区网壳覆盖直径133.06m，正放四角锥焊接球节点，网格尺寸约4m，总重量570吨。二施工方法概述钢网壳安装采用外扩拼装与拔杆接力提升相结合的施工方法，逐圈外扩、逐步提升，提升系统采用由绞磨牵引的独脚拔杆系统。首先，在高度5.0m的混凝土平台上放出中心控制点和控制轴线，砌设支撑砖墩，由中心开始拼装网壳，逐圈向外扩散，当周围无法向外继续拼装时开始提升，每次提升高度满足外扩2-3圈的要求，依次循环。提升拔杆系统由内环、中环、外环三圈拔杆组成。其中，内环共设置8根拔杆，采用Φ325×8钢管，布置在直径约40m的圆环上，提升网壳最大直径范围为72m，重量190吨；中环共设置14根拔杆，采用Φ450×10钢管，布置在直径约70米的圆环上，提升网壳最大直径范围为103m，重量400吨；外环共设置24根拔杆，采用Φ450×10和Φ480×8钢管，布置在直径约90m的圆环上，提升网壳最大直径范围为125m，重量520吨。随着网壳的外扩拼装，三圈拔杆以接力的方式完成网壳的提升任务。内环、中环拔杆分别在中环、外环拔杆完全受力后退出工作并拆除，整个网壳共分六次完成提升就位。图5钢网壳安装方法示意图三施工重点难点分析1．钢网壳跨度大、高度大，安装精度控制和焊接质量保证存在一定难度。2．网壳在施工时的受力状态和受力模型处于不断变化之中，施工前必须全面考虑施工过程中的各种不利工况并进行验算。3．拔杆群为临时支撑系统，柔性拉结体系，须长时间承受网壳自重，抵抗施工期间可能出现的各种荷载，保持自身的安全和稳定性。4．拔杆转换过程中网壳及拔杆系统的受力状况复杂，应力变化大，存在一定的安全风险。礼5菠．拔杆炮数量多廉，每根感拔杆的确提升动功力由两该台绞磨别牵引，波提升中暗的统一重指挥、节同步控助制难度扣大。夹6洋．网壳济逐圈外叶扩，分约次提升凡，最大货直径业为洁125撇m即，重习量偶52反0居吨，空买中微调迹难度大惠。践四域捆淡网壳拼晶装提升希施工工姻艺岔1愤．施工行工艺流铅程缺测量放哥线摄→血砖墩砌无设聚→限网壳从拌中心开衫始外扩姿拼装寄至筒72介m剃→枣内环拔匹杆架充设院→奏提徐升施→慧继续向升外扩散纸拼装陕至器103谜m其→帐中环拔螺杆架抄设旱→冈提喊升躺→优继续向凳外扩散兰拼装洒至块130记m运→宾外环拔掀杆架兵设络→切提三升捕牧2绵．测量矮放线功首先在蒸混凝土疾结柜构茧5柿m伶平台上橡利用统窗一的基粱准控制箩点引测振网壳中梦心控制钩点和控抗制轴线寄，该控终制点和牌控制轴聚线应与弊混凝土雕结构施雁工控制峡网校核探一致，第利用该阅控制网趟引测网夺壳中心尺下弦球呆控制线来，作为卫砌设砖缓墩的控槽制线。亡3苗．砖墩蚊砌设设在下弦钟球控制歇线位置它楼板上炒砌设高松度代为冷200秃-50置0m宪m协的砖墩壮，砖墩插截面漫为里240爪mm×扬240蜜m疾m辆。网架跨拼装时销用水准继仪找平蹈，用木沙楔子垫闪实。溪图栗6的停下弦临徒时支撑氏砖垛做舍法储4.排宫网壳从堪中心开同始外扩移拼装尘混凝土臣楼面六般个砖墩咳上分别帖测定中坚心十字驴线，将旁网架下戚弦球节诱点放在灰相应的帜位置，族并连接辞拼装节伴点间杆蕉件，形衡成下弦浓六边形牙单元网洞格，再附用三根室腹杆将坊上弦中狠心球定摩位，使摊上弦球收中心与培地面投货影中心喂位置吻泽合，连毒接拼装阵其它三三根腹杆购，形成尤一个小计单元基午准控制浮点。中祥心区拼炎装焊接拢完成后配，利用拐球和杆掉之间的担相互定黑位逐渐锣向外扩锯展拼装款，杆件蜡和球就乌位后先态点焊固兴定，每担圈闭合胆后方可伐进行下域一圈亲的拼装也。外围叠构件采符用类似稿的方法没扩展拼碗接。扣5疲．缝球翼-拣杆焊接踩设计要侄求球－毫杆焊缝兰为二级赖焊缝，局按照规湿范要求住，二级骂焊缝可堪抽查讨20%队进行超纠声波探准伤，本龄工程为广了确保仓焊缝质冬量，都伞进行虏100播%推的超声阳波探伤周。煌执宫图霞7放仪球舅-哈杆焊接科操作膛及暂图好8正绕焊缝质搞量弦图旷9啊政对焊缝脏进行超涛声波测挪试休图计10宵败球节点疮区除锈腊图浸11习握油漆补钱涂雹5茫．拔杆脚架设宜拔杆的巧架设与谜网壳拼珠装穿插象同步进阿行，提挥升前完感成拔杆写系统的气安装、维调试和哨验收等或工作，肝拔杆的婶设置位浓置应避漆开网架吴节点、国杆件位朱置，尽繁可能的弃沿圆周灾均匀布迁置，同乳时应尽颂量落在京混凝土煌柱头或棉梁上，骗减少对幻混凝土糖结构的宏加固工众作量。海拔杆底糠部自由呼坐落于牌地基上躲，相邻叔拔杆之于间用钢啄丝绳拉汁结，拔穷杆顶部丛用钢丝抬绳相互寄拉结，煎每一组情拔杆形险成柔性坑封闭圈施，每根嘴拔杆外糖测沿径出向用缆本风绳拉户结，使对拔杆形斧成理想借的两端浴铰支结某构。每捆根拔杆扶顶部设苹两个对搞称吊耳裹，每个斥吊耳设舟一套六胜门滑轮仙组，通伏过底部款导向滑苦轮由一存台绞磨包牵引。虏拔杆的软高度由龟网壳提搭升最大园高度确月定，断轰面尺寸易通过稳以定性验变算确定溉。根据壳以上原你则，内惩环拔杆保由带8默跟涂Φ描325页×锅8标钢管组剖成，全贩部坐落用于混凝嚷土柱头撕上，单印根拔杆撇最大承弃重量榴为程2买5侄吨；中腥环拔杆姨群蚕由易1龟4杯根档Φ径450袜×1醒0坑钢管组支成，其仙中辽4啊跟落在亏混凝土城柱头上掩，贞4枪跟落在显混凝土助梁上誉，慌6扩根穿过将后浇带贪落在地疑面上；旋外环拔领杆群垂由丑2员4肾根豪Φ闪480茶×定8柜钢管组番成，其盼中序1爽2祖跟落在欢混凝土孝柱头上饶，其1厅2烧根落在千混凝土闷梁上。超图佳12栏翻拔杆平著面位置蜜布置图地6侵．分次骗提升淹6.1专抢著当网壳普下弦扩乳展至第苏五圈时释。第一置圈拔杆拳与网壳蹲形成穿隙插，此悠时进行舒第一次霸网壳的漫整体提撕升。擦6.2京比透当网壳笑下弦扩者展至第六七圈时纽，第二想圈拔杆狸与网壳采形成穿剧插。第踏一圈拔援杆和第恢二圈拔芒杆共同报承担网泼壳结构育重量，缎提升后爱，第一春圈拔杆斯退出工三作，所辽有重量瓦由第二渡圈拔杆遮承担。培以此类号推，第纳三圈拔晃杆开始吊参与工灿作后，升第二圈脾退出工烫作。下走图示出趋了静“博网壳逐素圈外扩椅、逐级帖提升、砍最终整分体提升赖到位，花与环形刻桁架空傍中合滤拢仙”荐的过程酿。殃图厌13堡辜逐圈外缓扩逐步煮提升示柱意图婶6.3监半狸网壳共识分六次再提升到做设计标记高，随鬼着网壳般外扩，伸拔杆数筐量和提在升人员侦不断增将加。最斤后一次酿提升竟在扬200舍6左年蹲1油月胶1费2业日完成兆，提升草网壳直所径遵12贷5房米，重蚀量罪52例0抛吨，提绣升高抓度昨1拨2余米，共灿动烂用赢60昆0胖人同步需推滴动轰5哥2砍台绞磨竭完成提曾升任务忽。弄图段14型怜网壳提跟升的过根程悉五蝴裙喜技术保粮证措施辆1深．在详魔图设计匙时，根桨据钢管灵规格预望留焊接观收缩余简量，抵找消焊接济收缩变恶形。鼓2怀．对网啊壳提升倡过程中滋的各种届受力工即况进行崖了结构俊验算，罚控制了求杆件应鹅力比，逆对应力酸比超辜过手0.痒7龟的杆件残进行了鉴代换或乓加固。精3匹．对拔素杆系统私各种受色力状态割进行了绪验算，廉根据验战算结果直确定拔怠杆截面魄，保证焰拔杆系煎统杂提熟升过程爪中的稳洽定性。景4跨．增加持了拔杆选转换过爸程中的脸结构受迟力分析搜验算，阵保证拔气杆接力书过程中减结构的华安全。臭六隙查享质量控只制措施筋1花．严格睛控制网查壳杆件滔下料尺饱寸精度麻，确保荣下料偏披差不超拳过哑±蔑1m队m样，保证志了网壳永拼装及滚焊接后凭的总体俗尺寸精就度。蛮2摇．加强列测量复荒验制度慨，保证射测量基伯准的统给一。对炮中心控率制点、浆控制轴拨线由不命同的人钓员，采剩用不同剥的方法相反复复式核无误帮后做好甚永久性兆控制标读记，作犹为控制杰基准。服3权．网壳汉逐圈外陶扩施工荒，每一驰圈的安湾装、焊姻接、涂判装工序比都作为苏一个单闻独验途收批独慈立验收响，保证野检查、手验收的忆及时跟电进。慌4宜．加大她了焊缝罗抽查比股例，所员有球杆阵对接二枕级焊缝槐全部进蹲行储了霸100身%礼超声波宁监测。并5肯．编制识了冬施岂方案，裙进行了关低温焊搂接工艺蹄评定，治指导现净场冬施京焊接工四作。订6集．每一偶圈拔杆惊系统架渗设后，抵作为专廊项内容聪单独验锋收，加味强观测梦。驾七柔俱崇安全措孝施服1缴．根据兆吊装验剩算结果背，施工常中对网奴壳关键皂杆件和需拔杆系笔统进行舌了应力菜应变监迎测，保丑证施工式中网壳嚼结构和夹拔杆系由统应力冤处于受裕控状态条。坝2味．对提辅升系统交钢丝绳述进行了邻现场拉丝力试验袜，对拔荒杆地基长进行了海钎探和尿试压有3合．对拔仍杆底部陷混凝土悼结构进丽行了支桶撑加固从，保证坐混凝土爹结构只驱受压，载不受弯祸。什图损15巷溜对拔杆惧底部的虏混凝土眯梁进行药支撑加粪固甩4偷．加强缓了施工嗓过程中眨拔杆垂胶直度和脂地基沉守降的监醒测。牺5航．每次疼提升前深逐级报尝批，建斑立统一她指挥系东统，职黑责分工械明确，似保证提育升过程遗的协调燥统一。艳八案湾坦应用效龄果蛙1驾．质量霜方面掏所有焊外缝草100隆％通过新超声波讲检测合袖格；痒520灿吨重、贡125脊米跨度纸的网壳隆，提升耽12顷m券到位，蛮竖向变雕形达50既m言m滥，中心绪偏差诸15麻m刮m勾，（规耽范规定车允许竖朋向变形焦71捆m准m嚷，中心刑偏差致30犁m凉m谨）。许2耗．工期帅方面悉“秃外扩拼乡装、逐尿级提敞升鸦”拉的方法慧使钢网鞠壳与周阴边混凝走土结构容可以交找叉施工蹄，与混映凝土结献构完成誓后再整诉体拼装兰提升钢哨网壳相旗比较，拉进度明来显加块举。本工串程借助纽成功的筒管理和稳先进的案施工技置术，在唱所有新朗建奥运滨场馆中创第一个核完成主鬼体结构垒的施工乏，得到铅了建设咐单位的海好评。俯3奉．安全残方面秃绝大部歼分安装愧都在低吐空作业缓，避免夹了高空骡作业，潜施工安首全得到惑了有效云保障。桶4匠．经济纹性方私面乌:扶该方法条采用人基工推动液绞磨提呼供动力古，无大筑型机械灭的投入巨；逐级剑外扩拼茎装，无场须搭设角满堂红哗脚手架沈；钢网点壳与混晓凝土结壁构同时疤施工，增节约工疫期，这轰些都为晃降低工袋程成本新，提高独经济效甚益起到连了积极蝶和显著乘的作用不。皮九芦抵向施工体咽会淹*岩*紫自行车益馆工程般的钢网洞壳屋架跃是迄今靠为止我乔国跨度政最大的经双层球独面网壳滨结构，写其中心很网壳的指提升是境施工的柄难点之驼一，我成们在进养行了大极量调研婶和多次驳专家论抄证的基黎础上，贴创造性密的提阵出椒“升外扩