多层网架分层拼装整体吊装施工技术

李阳　李克　陈波　马亮　杨宇

【摘 要】文章结合四川自贸区川南临港片区总部基地网架工程，从方案选择、技术重难点、工艺流程及操作要点等方面介绍多层网架分层拼装、整体吊装施工技术，提高了网架施工效率，降低安全风险。

【关键词】多层网架; 分层拼装; 整体吊装; 施工

【中图分类号】TU758.15【文献标志码】B

1 工程概况

四川自贸区川南临港片区总部基地项目位于四川省泸州市龙马潭区，地上2～22层，地下2层;包含七栋塔楼，总建筑面积约29.3×104 m2。成都建工第一建筑工程有限公司为EPC牵头施工单位。

在临蜀泸大道的1A/1B楼之间，46.4 m高空设置网架装饰连廊形成“酒城之门”造型（图1）。装饰连廊采用三层焊接球钢网架结构，网架形式为正交正放四角锥网架。网架最大跨度64.7 m，宽度17.5 m，高度13.5 m，结构总重106 t。网架支承方式为第二层两侧下弦支承，支座标高为42.4 m（图2、图3）。

2 施工方案选擇

多层钢网架由于空间造型较为复杂，一般不采用高空散装，大多采用分片吊装或整体吊装。分片吊装时临时支承结构危险性较大，整体吊装多机抬吊同步性应严格控制;而且超8 m高组拼胎架也存在较大的安全风险。

2020年高大支撑架坍塌和吊车倾翻时有报道，当地建设行政主管部门和业主都希望尽量采用先进技术，最大程度减小安全风险，做到万无一失。

该工程列为成都建工2020年集团课题，经上海、江苏、四川多地考察，最终决定采用国内较为先进的液压同步提升技术整体吊装，通过计算机控制同步，减少人为操作风险;并且网架地面拼装时借用液压提升装置进行分层拼装，减少搭设超8 m高组拼胎架的安全风险。

3 施工工艺原理及重难点

3.1 施工工艺原理

在网架投影面正下方的地面分层拼装网架，拼装的过程也可借用液压同步提升系统辅助安装。

同时优先利用原有或即将建造的建（构）筑物设置整体提升支承结构，在提升支承结构上安装液压同步提升系统将网架提升单元累积整体提升至设计安装位置并临时固定。

网架支座及连接杆件拼装，分级分批卸载提升系统由提升点转换为网架支座受力，最终完成网架整体安装。

3.2 技术重难点

（1）整体提升系统设计选择包括液压同步提升系统（液压提升器、泵源系统、钢绞线等）、临时提升支承结构及临时吊点等设计。临时提升支承结构优先利用原有或即将建造的基础、建（构）筑物，并经原建（构）筑物设计复核同意;临时吊点设计宜与网架结构使用时的受力状况尽量相接近。

（2）由于多层网架施工时与设计使用状态差异较大，尤其多层网架采用分层拼装时，应对被提升结构的拼装、吊装多个工况进行承载力、刚度及整体稳定性验算，有效控制网架整体变形。如网架第1/2层提升，多层网架整体提升，网架临时吊点与支座结构受力体系转换等，必要时应对网架局部采取临时加固措施，并经原网架设计单位同意。

4 施工工艺流程

施工准备→测量放线→网架1/2层拼装、验收→网架1/2层提升→网架第3层拼装、验收→多层网架整体提升→支座杆件拼装、验收→网架安装总验收

5 操作要点

5.1 施工准备

网架深化设计图纸应经原设计单位同意，如有重大修改还应重新报施工图审查通过。

5.1.1 编制专项施工方案及技术交底

专项施工方案应对多层钢网架施工中各种工况受力逐一复核，并根据实际情况选择整体提升系统，如属于超过一定规模的危大工程，方案应通过专家论证后方可组织实施。

自贸区总部基地项目网架工程被提升结构及支承结构采用通用有限元分析软件MIDAS/Gen进行仿真计算分析;节点采用ANSYS进行仿真计算分析。分别计算复核了四种工况（CS1两层网架提升、CS2三层网架提升、CS3屋面支座及杆件安装、CS4临时吊点转换至屋面支座）的应力、变形和反力（图4、表1）。

根据统计表可知，结构在提升施工过程中，最大应力比为0.80<1，满足规范要求。结构最大变形为60 mm，其支座间距约为64 740 mm，变形为跨度的1/1079，满足规范l/400的要求。

5.1.2 施工人员、设备的准备

液压提升设备各吊点提升能力不应小于对应吊点荷载标准值的1.25倍;总提升能力不应小于总提升荷载标准值的1.25倍，且不大于2.5倍。

5.1.3 网架拼装区域处理

施工场地平整压实后宜采用150 mm厚C25混凝土硬化。

5.1.4 网架验收

网架构件工厂制作后，运输现场应验收合格后方可使用。核查原材料质量合格证、试验报告。

5.2 测量放线

采用全站仪，坐标放样，把下弦球体位置放出，设置胎架。

5.3 网架1/2层拼装、验收

5.3.1 网架1/2层拼装

网架的焊接，先对节点进行加固焊，焊接下弦节点，在焊接上弦节点，所有焊接采用对称均匀施焊（图5）。

5.3.2 网架1/2层验收

（1）网架的所有焊缝100 %自检合格后，按焊缝等级要求进行第三方无损探伤检测，合格后进行防腐处理方可吊装。

（2）检查网架的总体外观尺寸及球形节点、定位是否和图纸位置一致。

（3）检查网架的预拱度是否符合深化图纸设计要求。

5.4 网架1/2层提升

5.4.1 网架1/2层提升前应先完成提升系统的安装、验收

（1）提升系统的一般包含液压同步提升系统和临时提升支承结构、临时吊点等（表2）。

（2）临时提升支承结构材质、规格、安装方式、基础或连接方式等应严格按方案施工和验收，如采用焊接、化学锚栓等方式应经第三方检测机构检测合格。

（3）液压同步提升系统在安装前，其元部件应经检测合格;安装完成后经调试、空载试车验收合格后方可分级加载使用。

（4）提升临时吊点的位置和数量的选择，应考虑因素：宜与网架结构使用时的受力状况相接近;吊点的最大反力不应大于起重设备的负荷能力;各起重设备的负荷宜接近。

（5）临时吊点的构造及加固应按严格按提升方案验收合格，网架临时吊点的位置应与提升点在同一铅垂线上，水平偏差不应大于大于提升高度的1/1 000，且不应大于50 mm。

5.4.2 网架1/2层提升

（1）提升分级加载。每一步分级加载完毕，均应暂停并检查如：吊点结构、提升单元等加载前后的变形情况，以及主体結构的稳定性等情况。一切正常情况下，继续下一步分级加载。当分级加载至提升单元即将离开胎架时，可能存在各点不同时离地，此时应降低提升速度，并密切观查各点离地情况，必要时做“单点动”提升，确保提升单元离地平稳（图6）。

（2）结构离地检查。提升单元离开拼装胎架约100 mm后，空中停留12 h作全面检查（包括被提升结构，承重体系和提升设备等）。各项检查正常无误，再进行正式提升。

（3）姿态检测调整。用测量仪器检测各吊点的离地距离，计算出各吊点相对高差。通过提升系统设备调整各吊点高度，使提升单元达到设计姿态。

（4）整体同步提升。以调整后的各吊点高度为新的起始位置，复位位移传感器。在整体提升过程中，保持该姿态直至提升到设计标高附近。提升点高差应为相邻距离的1/250，且不应大于25 mm。

（5）提升就位。提升单元提升至距离设计标高约200 mm时，暂缓提升;各吊点微调使结构精确提升到达设计位置。

5.5 网架第3层拼装、验收

（1）网架第3层拼装前，应对提升后的第1/2层网架进行临时支撑，防止其晃动或移位（图7）。

（2）网架第3层拼装、验收做法与第1/2层网架基本相似，参照5.3。

5.6 多层网架整体提升

多层网架全部拼装验收合格后即可整体提升至设计高度，整体提升具体做法参照5.4.2，应做好整体提升时的监测工作（图8、表3）。

5.7 支座及连接杆件拼装、验收

（1）多层网架整体提升至设计高度后，经测量校正合格应临时固定，然后在高空进行支座及连接杆件的拼装、焊接。

（2）拼装焊接完成自检合格后，对焊缝按等级要求进行第三方无损探伤检测。

（3）多层网架结构主体自检合格后，整体提升系统可分级分批卸荷，网架转换至设计支座受力，定位调试合格形成稳定结构后，最后拆除提升系统（图9）。

5.8 网架安装总验收

（1）网架安装总验收时，应检查网架的各边长度，支座的中心偏移和高度偏差。

（2）网架安装完成后，应对挠度进行测量。测量点的位置可由设计单位确定。当设计无要求时，对跨度为24 m及以下的情况，应测量跨中挠度;对跨度为24 m以上的情况，应测量跨中及跨度方向四等分点的挠度。所测得的挠度值不应超过现荷载条件下挠度计算值的1.15倍。

（3）防腐、防火涂饰应满足设计和产品标准要求。

（4）网架安装总验收应具备下列文件：网架施工图、竣工图、设计更改文件、施工组织设计、所用钢材与其他材料的质量证明书和试验报告;网架的零部件产品合格证书和试验报告、网架拼装各工序的验收记录、焊工考试合格证明、焊缝质量和高强度螺栓质量检验资料、总拼就位后几何尺寸误差和挠度记录等。

6 结束语

多层钢网架分层拼装、整体吊装施工技术借用液压同步提升系统拼装、吊装网架，不再搭设超高胎架，减少网架高空作业量，提高施工效率，降低了安全风险。

参考文献

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[2]GB 51162-2016重型结构和设备整体提升技术规范[S].

[3]JGJ7-2010空间网格结构技术规程[S].

[4]GB 50017-2017钢结构设计标准[S].

[5]王涛，廖维张，马长涛.某机库钢结构网架屋盖整体提升施工关键技术研究[J].施工技术，2015，44（20）：81-83.

[定稿日期]2021-03-02

[作者简介]李阳（1981～），女，本科，高级工程师，主要从事施工技术管理工作;李克（1978～），男，本科，高级工程师，从事项目技术、建筑施工技术管理工作;陈波（1983～），女，硕士，工程师，研究方向为结构设计、施工技术;马亮（1986～），男，本科，工程师，从事技术管理、施工技术工作;杨宇（1996～），男，本科，助理工程师，从事施工技术管理、BIM技术工作。