复杂工况下网架起步架安装施工技术研究

佘 辉,武 斌

（中电建市政建设集团山东工程有限公司,山东 济南 250031）

0 引言

随着国内基础设施建设迅猛发展，大跨度空间网架结构发展迅速，工业厂房、体育场、会展中心、机场等领域对大跨度空间网架结构需求巨大。无论是新建还是改扩建工程，受施工环境、施工场地、施工进度及施工成本等因素影响，无法避免存在多作业面同步施工与网架安装相互制约的施工难题，影响网架安装效率。因此，复杂工况下网架安装施工技术成为提高网架安装效率的关键。

1 工程概况

该工程砂石骨料仓分为成品仓、半成品仓及调节料仓共3个仓。网架采用网壳结构形式，正放四角锥网架，连接节点为螺栓球，网架杆件采用高频焊管和无缝钢管。主檩条通过钢支托与螺栓球连接，次檩条通过连接钢板与主檩条连接。网架封闭采用压型钢板和采光板通过自攻螺丝与次檩条固定。网架基础为混凝土基础，网架结构与基础连接采用平板压力支座。网架情况如表1所示。

表1 网架情况统计表

该工程网架基础设计为钻孔灌注桩，桩顶为混凝土网架承台，承台上部为混凝土网架框柱，网架框柱顶面在混凝土浇筑前安装钢板埋件，用于网架支座连接。仓内施工内容包括土建工程、金结工程及设备安装工程三部分施工内容。土建工程包括2条混凝土地弄，胶带机基础及石渣回填。金结工程包括胶带机钢排架、胶带机钢桁架及附属爬梯、检修通道等金结安装工程。设备安装主要为胶带机钢桁架内设备安装（见图1）。

图1 网架剖面图

2 施工难点

该工程仓内施工内容多，网架安装同时，仓内土建工程、金结安装及设备安装多作业面同步施工。该工程胶带机安装施工周期长，胶带机基础施工完成后进行胶带机钢排架安装，根据设计要求，钢排架底部2.5 m范围内，需要进行外包柱脚混凝土及钢柱灌芯混凝土施工后再进行胶带机基础石渣回填。石渣回填不到位导致网架安装施工平台无法形成，严重影响网架起步架安装。

仓内多个工作面同步施工，现场钢筋、模板运输车、混凝土罐车、汽车泵，石渣运输车等设备往来频繁。胶带机钢排架及钢桁架吊装需多台吊车配合作业，占用大量施工场地。土方开挖、石渣换填多点作业进一步加剧了现场工况的复杂性。同时网架起步架安装不仅仅受地面拼装平台的制约，也需要大量的散件拼装场地。综上所述，复杂的现场工况对网架安装施工造成严重影响。如何保障网架安装顺利开展，提高网架安装效率是该工程亟须解决的难题。

3 网架起步架安装工艺选择

该类型网架常采用高空散装法，高空散装法工艺简单，无需大型起重设备，高空散装法采用满堂脚手架作为施工平台[1]。该工程现场工况复杂，不具备满堂脚手架施工条件，同时满堂脚手架施工劳动强度大，不利于提高网架安装效率。因此，该工程不能采用常规的网架高空散装法。

网架安装施工关键在于起步架安装，起步架安装完成后，以起步架为基础进行高空小四角锥悬挑安装，从而完成整个网架安装施工[2]。根据该工程各仓面网架规模和现场实际特点进行，成品仓和半成品仓网架长度大。1#地弄和2#地弄之间胶带机基础、胶带机钢排架施工周期长，起步架施工时该区域无法完成石渣回填，起步架地面拼装平台从中间隔断，无法形成完整施工平台，经论证成品仓和半成品仓起步架安装采用地面拼装空中合拢法。调节料仓网架长度小，仓内工作面狭窄，仓内各工作面需同步施工，经论证起步架安装采用山墙起步法以提高网架安装效率。

4 安装方案实施

4.1 起步架地面拼装空中合拢法

4.1.1 起步架布置

成品仓和半成品仓网架长度大，根据网架分段情况进行分区，每个分区内选择合适位置进行起步架安装，因此成品仓和半成品仓可安装多个起步架，从而有效加快网架安装进度。起步架布置如下，沿A轴和J轴选择对应的3个网架框柱（2个轴距）作为起步架宽度控制范围，H轴为起步架空中合拢位置，起步架分为AH段和JH段（见图2）。

图2 起步架平面布置图

4.1.2 起步架安装工艺

起步架安装前，网架地面拼装人员根据图纸将网架杆件和螺栓球组装成四角锥，四角锥为网架安装小单元。起步架安装首先根据网架框柱编号安装网架支座，散装第一排横向网格，每安装完一个横向网格后，采用1台吊车抬起网格，再安装下一个横向网格，依此类推。吊车需根据网架安装长度、重量增加进行位置和吨位调整。起步架分别从A轴和J轴两端网架框柱开始，向跨中H轴位置对向施工。

起步架AH段长度较短，AH段网架沿地面逐网格拼装至H轴位置后，采用2台吊车提升至起步架空中合拢位置，等待合拢。随着网架安装长度不断增加，为了抵抗网架安装过程中网壳的水平推力，需在网架下弦球垂直于A轴、J轴方向安装临时钢丝绳拉锁（见图3）。该工程根据网架框柱间距，设置3道临时钢丝绳拉锁，钢丝绳拉锁通过手拉葫芦紧固，并根据网架安装长度增加变换位置。

图3 起步架AH段安装至合拢位置

起步架JH段长度较长，JH段网架沿地面逐网格拼装至中间胶带机基础未回填区域时，采用吊车搬起网架，网架安装工人通过空中散装法进行网格拼装并跨越该区域。然后继续将起步架放置于地面并逐网格进行安装至合拢位置H轴（见图4）。

图4 起步架JH段安装至合拢位置

起步架空中合拢前，通过手动葫芦调节螺栓球节点间钢丝绳拉锁长度使其满足设计要求。由专人统一指挥，采用2台吊车抬起起步架JH段并提升至空中合拢位置。网架安装工人在空中完成AH段螺栓球和JH段杆件连接，完成网架空中合拢。

网架安装工人均为高空特种作业人员，全部持证上岗。上岗前必须经过严格体检，项目在施工前须对网架安装工人进行安全技术交底。网架安装工人使用五点式双挂钩带安全带，通过登高作业车到达起步架AH段顶端，每个工人把自己的双挂钩安全带的两根安全绳分别与AH段不同的杆件和螺栓球进行连接。当工人需要移动位置时，两根安全绳先解开1根与新的杆件或螺栓球进行连接，然后再进行第二根安全绳的解开与连接。确保工人始终在安全绳的保护下进行作业，从而保证工人高处作业施工安全。

4.2 起步架山墙起步法

调节料仓网架长度小，仓内场地狭小，各工作面同步施工，对网架安装干扰大。为加快网架安装进度，经分析论证确定从山墙起步。为了防止网架倾覆，确保施工安全，选择与山墙（①轴）相连的边墙（A轴）3个网架框柱（2个轴距）作为山墙起步架起始段。起步架起始段网架呈“Г”型，该形状有利于提高山墙起步架的稳定性。同时在山墙内外侧随起步架安装同步设置钢丝绳拉锁，防止网架倾覆。

工人从地面将四角锥拼装成“Г”型，然后采用吊车吊装就位。仓内侧利用胶带机基础做钢丝绳拉锁固定端，仓外设置地锚与钢丝绳拉锁连接（见图5）。

图5 山墙起步架起始段安装

山墙起步架沿①轴向J轴方向延展安装，随着山墙网架不断变长，需及时设置内、外钢丝绳拉锁，防止网架倾覆，同时有效保证山墙网架垂直度（见图6）。

图6 山墙起步架延展安装

山墙起步架沿①轴延展安装至J轴时，继续安装边墙（J轴）网架。边墙（J轴）网架与边墙（A轴）网架对称。山墙起步架稳定性进一步得到加强，同时设置好仓、内外钢丝绳拉锁（见图7）。

山墙起步架边墙处对称安装完成后，网架安装工人沿当前起步架自下而上向屋顶方向逐层进行安装，直至网架在屋顶处合拢，山墙起步架安装完成。

4.3 网架高空散装施工工艺

起步架施工完成后，成品仓和半成品仓网架以起步架为基础向两侧延展安装。调节料仓网架以山墙起步架为基础向另一侧山墙方向延展安装。网架延展安装均采用高空散装悬挑法[3]。通过吊车将地面拼装好的四角锥提升至空中网架安装位置，工人从高空逐个进行四角锥安装，如此循环往复至网架安装完成（见图8）。

图8 高空散装悬挑法工艺图

5 结语

随着中国基建行业的进一步发展，大跨度空间网架应用更加的广泛。工厂的改建、扩建、城市场馆的升级改造、网架结构在造型优美的城市中地标性建筑中的广泛应用，使施工企业所面临的现场及环境工况更加复杂。该文采用起步架空中合拢法和山墙起步法两种工艺，有效解决了复杂工况下网架安装与多作业面同步施工难题，网架安装效率得到显著提高。该工艺的成功应用对今后类似工况下网架安装具有良好的借鉴意义。