钢网架螺栓球悬挑散装工法施工工艺

李 伟

(西安地下铁道有限责任公司，陕西西安 710018)

1 概述

网架结构具有刚度大、抗震性能好，网架杆件和节点便于定型化、商品化、有利于提高生产效率;网架的平面布置灵活，屋盖平整，有利于吊顶;网架的建筑造型轻巧美观，便于建筑处理和装饰等特点，因此网架结构成为近年来中国空间结构中发展最快，应用较为广泛的结构形式。

钢网架常用高空拼装法、整体安装法或高空滑移法等进行安装。如何快速、经济的完成网架的安装工作成为网架施工过程的一大难点。针对西安地铁项目灞河停车场运用库的实际情况，通过分析高空拼装法、整体安装法和高空滑移法的各自特点后，决定采用整体吊装法安装基准块，然后在柱间横梁上设置临时加固措施(千斤顶)，其余单元通过高空悬挑散装法完成。安装前先通过计算机软件进行模拟计算悬挑杆件的内力、挠度值和临时支点的反力，并在现场进行了安装试验，试验结果全部满足设计安装要求。

2 工程概况

西安地铁项目灞河停车场运用库工程是西安地铁一号线终点唯一的一个列车停车、检修库，是灞河停车场的重要组成部分。其最大单榀网块为12 m×27．9 m，约335 m2，重量为11 t，最小单榀网块为 9 m ×26．6 m，约 240 m2，重量为 8 t。

3 工法特点

1)减少高空作业的难度，施工操作方便，保证施工质量。

2)需设置临时支点，且支点的反力、悬挑杆件的内力和挠度需模拟计算，施工过程中需进行挠度观测。

3)不需要搭设大量的脚手架、脚手板，节约了材料和人工，从而降低了工程费用。

4)本工法主要适用于建筑工程中的平板型钢网格结构的安装。

4 网架设计与施工工艺

4．1 基准块的吊装设备的选择

运用库最大单榀网块为12 m×27．9 m，约335 m2，重量为11 t，最小单榀网块为9 m×26．6 m，约240 m2，重量为8 t。选用一台100 t汽车吊吊装，吊装时吊车主臂出臂约22 m，出杆角度约70°，单台吊车起重量约26．5 t，安全系数 =26．5/11=2．4。因此所选用吊车可以满足本工程最大单榀网块吊装。

吊车工作半径示意图见图1，吊点节点受力分布见图2。

4．2 吊索内力验算

吊装采用吊索为φ28钢丝绳，每榀吊装使用4根φ28，每根钢丝绳45°角，能够满足吊装使用。

钢丝绳内力验算采用下式进行:

式中:S——单根吊索所承受的内力，kN;

Q——所吊构件的重力，kN;

n——吊索根数;

α——吊索与水平面的夹角;

Sb——钢丝绳破断力总和，近似为 0．5d2，kN;

d——钢丝绳直径，mm;

K——安全系数，一般取8～10。

图1 吊车工作半径示意图

图2 吊点节点受力分布图

已知所吊构件重力为110 kN，每榀吊装采用4根直径为28 mm的钢丝绳，角度为45°，吊索内力验算如下所示:

令安全系数K取10，即:

所以，经验算吊索内力满足要求。

吊索示意图如图3所示。

图3 吊索示意图

4．3 钢网架的拼装

在基地面拼装时，要对网架下弦球做高度为20 cm～30 cm左右垫木保护。

钢网架拼装工艺流程如图4所示。

图4 施工工艺流程图

4．4 网架的吊装就位

钢网架整体吊装前应选择好吊点，吊绳应系在下弦口点上，不准吊在上弦球节点上。如果网架吊装过程中刚度不够，还应采用办法对被吊网架进行加固。

正式吊装前应对网架进行试提。试提过程是将吊车启动，调整各吊点同时逐步离地。试提一般在离地200 mm～300 mm之间。各支点全部撤除后暂时不动，观察网架各部分受力情况。如有变形可以及时加固，同时还应仔细检查网架吊装前沿方向是否有碰或挂的杂物或临时脚手架，如有应及时排除。同时还应观察吊装设备的承载能力，应尽量保持各吊点同步，防止倾斜。

当检查妥当后，应该连续起吊，在保持网架平正不倾斜的前提下，应该连续不断地逐步起吊(提升)。争取当天完成到位，防止大风天气。

网架起吊即将到位时，应逐步降低起吊(提升)速度，防止吊装过位。

4．5 网架的悬挑安装

基准块就位后，在Ⓑ轴和Ⓒ轴的支撑梁上分别设置临时支点(用2 t千斤顶)，临时支点一定要支撑在球节点上。用一台16 t汽吊配合3名安装工人按照上述的网架安装顺序依次进行悬挑吊装，在吊装过程中随时用全站仪对球节点位置进行检验。不能满足设计要求时，要认真查明原因，加强临时加固后方可继续吊装。

5 结语

通过现场验证，采用此种方法施工工艺简捷、工序合理、可以加快施工速度，对比原来的地面拼装的施工方法，施工工期提前、施工技术工人大幅减少、节约了人工费用，减少大面积铺设平台的周转材料，在地面组装单元格，可加快速度，同时减少整体吊装的安全风险，本工程实际施工时，安装人员仅为15人，实际用时30 d，比预想的地面拼装整体吊装工法节省技术工种10人，工期提前15 d。

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