国外大型钢构厂房大跨度网架安装施工技术

2017-11-15

四川水利 2017年5期

关键词：网架杆件脚手架

(中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610081)

国外大型钢构厂房大跨度网架安装施工技术

刘海友

(中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610081)

以马来西亚南车厂房为例，介绍了国外大型钢构厂房大跨距网架的施工技术特点、难点，以及安装施工的工艺、具体施工方法、质量与安全控制措施及施工过程注意事项，对类似工程的施工具有一定的参考和借鉴意义。

大型钢构厂房大跨度网架施工技术工艺施工过程注意事项

1 工程概况

马来西亚南车厂房位于马来西亚西部霹雳州怡保境内，座落在BATUGAJAH镇南2km处，距离怡保35km，距离吉隆坡200km。工程区域为热带雨林气候，常年雨水较多，气候炎热。该厂房主要由组装车间及转运架车间组成，厂房总长418.6m，最大宽度88m，最大高度23.5m。厂房涵盖了大型钢构、钢桁架、钢网架及辅房部分。其中钢桁架最大跨度40m，钢网架的最大跨度45m，宽度88m，高度19.6m，投影面积为3960m2，钢网架结构是正方四角锥平板式，节点采用螺栓球节点，网格规格是4.5m×4.5m，支撑形式为多点柱上弦球支撑。

2 工程特点及难点

2.1 工程特点

2.1.1 工程柱距大

本工程网架项目各单体投影面积不一，作为平板结构，柱距最大45m已属于大柱距。

2.1.2 钢网架制作、安装工程量大

本工程制作安装工程量大，几何尺寸、数量种类多，安装精度要求高，运输、安装难度大。因各种钢构件均需工厂加工制作，然后通过国内运输至施工现场进行安装，各种构配件必须有组织、有计划按照图纸要求分类制作、编号、打包。

2.2 工程难点

由于本工程柱距大，在组装和拼装过程中的刚度、稳定性、挠度、构件内力等需进行施工验算，必要时采取加固措施。

因工程工期紧，在确保质量、安全的前提下，合理的安装方法是本工程的难点之一。本工程钢网架安装，需要根据安装方案进行工况计算，以满足拆除临时支撑后的工况内力接近钢网架在该阶段的设计内力。

控制钢网架下挠度为本工程的难点之二。由于构件型号及截面尺寸相对较多，这就对施工组织、工厂生产调度、构件运输调度等问题要求精密组织，协调生产，保证工地顺利安装。由于施工现场为多工种交叉作业，现场施工必须相互协调，合理布置安装设备，合理利用已有构件，努力减少辅助工作，尽量缩短施工工期，为保证整个钢结构工程的精确组装、正确定位，必须组织专人负责工件检验和定位测量、校正，并在人力物力上做好准备。

3 施工部署

施工平面布置见图1。

图1 施工总平面布置

3.1 施工总体部署程序

构建制作→构件运输→构件分类→网架安装→檩条安装→岩棉安装→屋面板安装。

3.2 劳动力配置计划

劳动力配置计划见表1。

表1 劳动力配置计划

3.3 施工机械设备配备

网架屋面安装设备见表2。

表2 施工机械设备配备

4 钢网架施工安装

4.1 钢网架施工安装工艺流程

钢网架施工安装工艺流程：基础复测→网架构件分类→网架安装。详见图2工艺流程图。

4.2 施工准备

为确保安装顺利有序进行，网架施工前应做好充分准备工作。

(1)检查钢网架安装用的螺栓、杆件以及支座半成品，应符合设计要求及相应的国际标准的规定，并应有出厂合格证；

(2)施工所用的电焊机、钢卷尺、卡尺、水准仪、经纬仪、扳手、临时支撑、螺旋千斤顶、导链等施工工具应准备齐全；

(3)做好测量工作，安装前应对网架轴线与标高进行验线检查。网架轴线、标高位置必须符合设计要求和有关标准的规定，测量放线布置好各支点位置与标高，以保证网架结构的施工质量。

图2 网架施工安装工艺流程

4.3 安装工艺方法

经过对设计图纸仔细研究，并反复比较几种安装方案后，从经济性、安全性以及施工质量控制等方面考虑，采用满堂脚手架作为施工平台进行安装施工，此方案可靠性高，能确保工程质量。各单体的脚手架搭设情况见表3。

表3 各单体的脚手架搭设情况

由于网架整体自重160t，本工程安装主要采用满堂脚手架作为施工平台进行施工。因此施工前必须对脚手架工程进行设计承重受力计算。受力验算根据下面基本参数：

柱横向间距或排距la(m)=1.80；脚手架步距h(m)=1.50；立杆纵向间距lb(m)=1.80；脚手架搭设高度H(m)=12.00；立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m)=0.30；平台底钢管间距离为300.00mm；钢管类型为φ48×3.5mm；扣件连接方式为双扣件；扣件抗滑承载力系数取0.80。

加之荷载参数的情况需进行纵向支撑钢管强度、挠度受力计算，横向支撑钢管的最大弯矩、变形、截面应力强度计算；扣件抗滑移承载力的计算、立杆的稳定性计算等满足要求后进行搭设，脚手架搭设方案采用满堂阶梯式搭设。脚手架钢管选用φ48×3.5mm，立杆基础采用工字钢铺垫。立杆间距为1.8m，横杆间距1.5m，成型后局部承重位置进行二次加密，周边采用斜撑加固。

4.4 安装准备

由于网架单体多，构件种类多，必须按单体分片堆放好，以便安装分片提取材料。

4.5 拼装顺序

4.5.1 施工总体思路

由于本工程钢网架结构形式为螺旋球网架，钢网架的施工前提是在两侧2-23轴线和24-32轴线钢结构安装完毕才能上场施工。

4.5.2 网架的安装

为提高安装精度，减少误差，安装从A、E轴线开始进行，两侧向中间分别进行安装，起好头后调整为正常安装方向。安装顺序见下图3。

图3 钢网架安装顺序

网架节点连接如下图4。

图4 网架节点连接

4.5.3 拼装工艺

(1)网架安装定位时，在钢柱牛腿上划上十字辅助线；

(2)各网架构件都需要运到脚手架上进行拼装。为防止脚手架上材料过多，每次运到脚手架上的材料不得超过一个拼装批次，并及时分散放置；

(3)网架节点是重点受力部件，安装中高强螺栓随拼装而拧入螺栓球中，使之与套筒紧密结合。高强螺栓到位后，将紧定螺钉旋入深槽；

(4)在安装过程中为了控制网架挠度和防止网架失稳，在网架下旋节点设置临时支撑，并用千斤顶或可调支持辅助调整；

(5)在安装过程中随时对网架的下旋标高进行跟踪控制，发现误差积累，及时纠偏，纠偏方法可用千斤顶、倒链、经纬仪、全站仪、水准仪、钢尺等工具进行；

(6)在网架中拼单元安装完成并全面检查后，方可拆除支撑网架的临时支撑和千斤顶，拆除支撑时，要控制同步进行拆除，避免由于个别支点受力而使支点处网架杆件变形过大而遭到破坏。

4.5.4 质量控制标准

(1)小拼单元允许偏差：上弦杆件对角线长度偏差为±3.0mm；节点中心偏移为2.0mm；弦杆长度为±2mm；锥体高度为±2mm；杆件轴线的弯曲矢高偏差为L1/1000不大于5mm(L1：杆件长度)；

(2)钢网架安装的允许偏差为：纵向、横向长度为±L/2000(±30.0mm)，相邻支座高差为L/400且不大于15.0mm，制作最大高差不大于30.0mm(L：跨长)；

(3)钢网架安装结束及屋面工程安装结束后，分别测量其挠度值，挠度值≤1.15倍设计值。

4.5.5 油漆补涂

钢网架安装结束后，由于杆件在运输，安装过程中，总有杆件之间及吊装工具接触而发生局部表面漆脱落，补涂前需对构件表面进行清理，在平台没拆除前，完成所有表面漆脱落的补漆工作，所用漆材料应与原设计的颜色性能一致，在同一网架补涂时应从头到尾顺序进行，避免因工人走动污染已经完成涂装的构件。

4.5.6 网架验收

根据网架验收规范及设计要求，在网架上部的檩条、屋面系统安装完15d后，经业主、设计、咨询及施工单位共同对咨询指定的14个点连续两次每隔15d进行杆件沉降扰度数据观测，详见表4及表5，从表中观测数据可以看出：挠度沉降变形最小值是38mm，最大值是47mm，远小于设计值允许挠度最大值180mm，说明网架整体是稳定牢固的。