网架高空滑移安装施工技术探讨

　　摘要：滑移法方便灵活，是目前国内大空间结构施工中常用的方法，本文结合某大跨度工业厂房钢屋架安装工程实际，就高空滑移安装施工技术在网架中的应用进行粗浅探讨。
　　关键词：高空滑移；网架结构；施工
　　
　　网架结构是一种平板型的，由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连接而形成的空间结构，属于空间铰接杆系，多次超稳定空间结构，近年来在体育馆、展览馆、大型商场、车站、飞机库、工厂车间等建筑中获得广泛应用。在工程界，网架结构的施工安装方法主要有高空滑移法、高空散装法、分条分块安装法、整体顶升法、整体吊装法、整体提升法等。相对于其他方法，滑移法具有经济快速(节约大量临时支撑)、滑移设备体积小、自重轻、承载能力大、设备自动化程度高、操作方便灵活、安全性好、可靠性高、使用面广、通用性强等优点，特别适宜于在狭小空间或室内进行构件滑移安装，弥补了诸多方案的不足，它的应用和推广对类似工程有很好的指导意义和参考价值。
　　1高空滑移技术概述
　　高空滑移法是指分条的网架单元在事先设置的滑轨上单条滑移到设计位置拼接成整体的安装方法。此条状单元可以在地面拼成后用起重机吊至支架，在设备能力不足或其它因素存在时，也可用小拼单元甚至散件在高空平台上拼成条状单元。高空支架一般设在建筑物一端。单元由一端滑向另一端。滑移时网架的条状起重机吊钩升降速度要一致，否则会造成个别起重机超载，网架受扭等事故。
　　高空滑移法按滑移方式可分为单条滑移法和逐条累积滑移法。单条滑移法即将条状单元一条一条地分别从一端滑移到另一端就位安装，各条之间分别在高空再进行连接形成整体。逐条累积滑移法即先将条状单元滑移一段距离后，连接第二单元，两条一起再滑移一段距离，再连接第三条，三条又一起滑移一段距离，如此循环操作直至接上最后一条单元为止。
　　高空滑移法特点如下：由于在土建完成框架、圈梁以后进行，而且网架是架空作业，因此对建筑物内部施工没有影响，网架安装与下部土建施工可以平行立体作业，大大加快了工期。此外高空滑移法对起重设备、牵引设备要求不高，可用小型起重机或卷扬机，甚至不用，而且只搭设局部的拼装支架，如果建筑物端部有平台可直接利用而不用搭设脚手架。
　　2高空滑移施工要点
　　2.1滑移轨道设置
　　在确定滑移轨道数量及位置时应对网架进行下列验算：1）当跨度中间无支点时，杆件内力和跨中挠度值；2)当跨度中间有支点时，杆件内力，支点反力及挠度值。滑轨一般在网架两边支撑柱及框架上。当网架滑移单元由于增设中间滑轨引起杆件内力变号时，应采取临时加固措施，以防失稳。对跨度较大(一般大于60m)的滑轨，仍可设两道滑轨，如，某结构跨度L为81m，滑轨分别设在距边支座13.5m处，滑轨间距54m(2/3L)，网架支撑在滑轨上，两边悬挑13.5m(1/6L)。这种方法可省去中间滑道，使两边框架与网架同时施工，便于支座固定，不过，由此增加了支架用量和占用了室内场地。如果采用在跨中增设滑轨，则需按验算结果对网架采取临时加固措施。
　　2.2挠度控制
　　当单条滑移时，由于条状单元在总拼前的挠度要比网架形成整体后该处挠度大，故总拼前必须在合龙处用支撑顶起，调整挠度使之与整体网架挠度相符。当逐条积累滑移时，滑移过程中仍然是两端自由搁置的立体桁架。如网架设计时未考虑分条滑移的特点，滑移时的挠度将会超过形成整体后的挠度，处理方法是增加施工起拱度，开口部分增设三层网架，在中间增设滑轨等。
　　3工程实例——某大跨度工业厂房钢屋架安装工程
　　下面，笔者结合实践经验，以某大跨度工业厂房钢屋架的安装为例，就高空滑移施工技术在钢网架中的应用进行详细探讨。
　　3.1工程概况
　　某软化水厂主厂房由过滤器室、澄清池室、反应器室和煅烧室4个部分构成，呈“L”型布置(如图1)。其中澄清池室长114m，宽30m，高18m，屋架设计为30m跨度T形钢屋架，屋架单榀重4844kg。
　　
　　图1主厂房平面布置图
　　3.2施工方案选择
　　一般来说，钢屋架安装主要有以下三种，一是高空散件组装法。即利用起重设备把散件逐根吊起，在空中进行组装。采用此法，需要搭设满堂脚手架，影响了室内其他工序的施工。逐根焊接质量难以控制，施工速度慢，不利安全施工。二是整体安装法。即先将屋架在地面上加以固定，然后用起重设备整体提升到设计位置上加以固定。此法虽然质量容易保证，高空作业少，但组装整体后的钢屋架将达到140t，一般起重设备无法吊起。三是高空滑移法。即在澄清池室一端搭上拼装平台，在平台上将两榀屋架进行组装，形成一个滑动单元。然后依靠外力，使其在临时铺设的轨道上滑移至设计位置。再进行第二单元的组装。该方法准备工作时间较长，但可以避免以上两种施工方法的不利因素。通过分析比较，决定采用高空滑移法。
　　3.3准备工作
　　3.3.1轨道的铺设
　　根据厂房的实际特点，牛腿柱间距为6m，轨道支点位于牛腿柱上，经验算选择18kg／m轨道，最大挠度为30mm，可满足施工需要。由于屋架底座间距(对应柱顶预埋螺栓间距)为29700mm，因此轨道间距选为29500mm，以利于拆装轨道轮。轨道与柱顶埋件焊接双侧焊，点焊长度为10cm，同时为防止轨道在屋架滑动过程中发生侧向位移，在两个支点中间焊接一个10#槽钢，两端分别焊于圈梁埋件和轨道上。
　　3.3.2千斤顶支点位置的选择
　　由于滑动单元在安装和拆卸轨道轮过程中，需用千斤顶支起滑动单元，并保证滑动单元能准确就位，在距4个支点300mm的位置上各焊接一个长200mm的10#槽钢，与轨道底部平齐，即两个支点间距为5.6m，此位置有利于钢屋架的平稳，同时不防碍底座与预埋螺栓的连接。选择4个5t千斤顶作为起重设备。
　　3.4钢屋架的滑移
　　在澄清池室的一端搭起组装平台，利用塔吊将两榀屋架立起并进行杆件组装，形成一个滑动单元，在4个底脚处安装4个轨道轮，在轨道上就位。通过人工绞磨牵引，依靠两个定滑轮，改变力的方向。两条平行的钢丝绳牵引钢屋架在轨道上匀速滑动。到达指定位置后，再利用千斤顶顶起屋架，然后拆除这段轨道，平稳下降钢屋架至底脚螺栓面，找正后固定好即完成一个滑移单元。然后再进行第二单元的滑移，固定后连接一、二组滑动单元……
　　3.5注意事项
　　3.5.1钢屋架在滑移过程中速度不易过快，控制在0.5mm/mim以内，以免产生振动和重心不稳定。
　　3.5.2高空滑移，支架的变形、晃动情况尤其关键，必须派专人监控，滑移时若支架剧烈晃动(摆幅超过2cm)，应及时停止，避免共振，待稳定后详细检查支架变形情况。
　　3.5.3人工绞磨需通过绞磨器来完成，一定要设专人指挥，发现轨道轮与轨道咬合不良时，可通过改变一侧的绞磨速度而消除。
　　3.5.4为减少钢屋架在安装过程中的累积误差，需要安装完一个滑动单元后，进行校正一次屋架轴线、间距等项指标。四是轨道安装应保证顶面标高一致，两条轨道间距一致，控制误差在15mm以内。
　　3.5.5因滑道上栏杆需临时拆除，施工人员不得嬉戏。因电缆线较多，应视需要绑扎，注意用电安全。滑移时检查项目比较多，应在白天进行。密切关注天气预报，及时做好防雨、防风措施。禁止在6级以上大风、暴雨、雷电、大雾等恶劣天气下作业。
　　3.6质量验收
　　施工完成后，必须根据《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78-91进行验收。检查内容主要有挠度值、几何尺寸、支承点的中心偏差等。
　　3.7效益分析
　　该工程采用高空滑移法，比高空散件组装提前工期15d，节省人工费2万余元，节省脚手架费用8.7万元，同时保证了室内澄清池的正常施工，安装质量达到了规定标准，也为今后的钢屋架施工提供了宝贵经验。
　　
　　参考文献：
　　【1】周和贵，洪永南，陈阁琳.大跨度型钢梁高空滑移就位施工技术【J】.2010，（3）：16-18.
　　【2】邱俊，胡澄，陶春来.大跨度钢梁高空滑移施工技术应用【J】.江苏建筑，2006，（4）：57-58.

《网架高空滑移安装施工技术探讨》

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