柱面網殼單邊起拱施工工藝研究

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摘要：起步單元單邊起拱的施工方法，其要點是根據柱面網殼的自身形狀，起步單元采用從一端支座延續拼裝至另一端支座，形成穩定的拱形支撐結構后，后續網架以柱面網殼作為支撐平臺采用高空散裝或者累計滑移。該施工方法具有作業過程占用場地少、施工速度快、費用低、安全風險低、施工質量高等特點。

關鍵詞：柱面網殼；單邊起拱；施工

柱面網殼被廣泛地應用在煤炭、電力、水泥、鋼鐵、化工等行業，是為了保護堆取料機及露天存放的煤炭等物料，并減少其對周圍環境污染而專門建造的。特別是近兩年，為了建設生態文明，打造美麗中國，柱面網殼儲煤棚的數量大幅度增加，并且大多跨度在120m左右，甚至更大。目前，柱面網殼起步單元的施工方法有很多種，例如滿堂腳手架起步、山墻起步、塔架支撐分塊對接起步等，這些方法的共性是高空作業時間長，安全隱患多。對于柱面網殼的施工，關鍵工序就是起步單元的施工，可以說起步單元順利完成后，網架已經安全施工了60%，所以起步單元施工的成敗將關系著整個工程。

1工藝原理

起步單元的“單邊起拱”方法，如圖1所示。即沿跨向從一端支座往另一端支座，采用2～4臺吊車抬吊拼裝單元，安裝方向布置1臺吊車進行三角錐安裝。在安裝過程中，為了控制起步單元的跨向尺寸，對起步單元臨時采用鋼絲繩進行張緊控制，以保證起步單元順力就位。

2工藝流程及操作要點

2.1工藝流程2工藝流程：基礎復核→起步單元選擇→起步單元的施工工況的劃分→起步單元施工工況驗算。（1）基礎復核。首先根據設計圖紙，由總監理工程師組織設計、施工等單位對土建單位彈出的基礎十字線進行軸線尺寸、位置、水平度、標高及支座錨栓位置等參數，按照設計及施工規范要求進行復核，對不符合設計及施工規范要求的參數進行整改，對整改后的基礎進行復核，無誤后辦理中間交接手續。（2）起步單元選擇。根據結構的特點及現場場地情況，首先對起步單元的位置及大小進行初步選擇，起步單元高寬比根據經驗數據按小于3控制，初步選定好起步單元后，對起步單元進行仿真驗算，如起步單元在自重情況下滿足風荷載和溫度效應的共同作用時，起步單元的選擇即可滿足作為獨立支撐結構的需要。（3）起步單元施工工況的劃分。起步單元沿跨向每3～4個網格變換一次吊點，變換吊點時起步單元拼裝方向的一端放置在地面。隨著起步單元成拱長度增加，每5～6個網格增加一道張緊索。每次變換吊點及增加張緊索都要劃分為一種工況。根據起步單元跨度方向的網格數量進行工況的初步劃分。（4）起步單元施工工況驗算。利用網架的設計軟件對初步劃分的施工工況進行驗算，采用汽車吊或者履帶吊吊裝時還應考慮1.4倍的動力系數，驗算內容應包括應力、應力比、變形、吊點反力、張緊索軸力等，根據驗算結果再進行吊車及索具的選取。2.2起步單元單邊起拱操作要點2（1）支座筋板與基礎預埋件按設計要求焊接連接，支座球單邊起拱過程中不與支座筋板焊接，但是要求限位措施，保證支座球轉動時不劃出支座筋板。（2）多臺吊車吊裝時，根據吊點反力，采用專人指揮，對吊車載荷按比例逐級分步加載至拼裝方向端的球節點脫離地面，然后再一同指揮勻速提升。（3）吊點選在起步單元的上弦球，并且吊點位置形成四角錐。（4）張緊索選擇在下弦球，每根張緊索的軸力按照小于100kN進行控制，索節點的長度在設計圖紙上量出，然后利用全站儀進行全程跟蹤測量控制，偏差在±20mm之內為宜。（5）吊車支腿處及網架放置在地面處的地耐力應進行復核，提前做好支點措施準備。（6）所有綁扎點的索具應成對角線設置，減少對桿件螺栓的剪切力。（7）單邊起拱完成后，應將起步單元的支座球與支座筋板按照設計要求進行焊接固定。（8）單邊起拱完成后，吊車的卸載順序按照吊點的高度，由高向低將載荷按比例逐級分步卸載。（9）單邊起拱完成后張緊索的拆除順序按照后拉的先拆，先拉后拆，并且每組張緊索里的數根索應按比例逐級分步卸載。2.3后續網架安裝2起步單元安裝完成后，后續網架可根據現場條件采用高空散裝法或累計滑移法施工，小拼單元的合龍位置可用軟件進行驗算確定，一般選擇在變形較小的位置。

3結束語

由徐州中煤百甲重鋼科技股份有限公司承建的國投晉城熱電有限公司煤場封閉改造工程儲煤場網架，及國華盤電儲煤場封閉改造EPC項目，兩個工程的網架起步單元安裝過程均采用了先進的“柱面網殼單邊起拱施工工藝”。該施工工藝與采用傳統的支撐系統的施工工法相比，具有施工速度快、費用低、安全風險低、施工質量高等特點，經濟效益對比如表1所示。

參考文獻：

[1]GB50205-2001.鋼結構工程施工質量驗收規范[S].

[2]GB50661-2011.鋼結構焊接規范[S].

[3]GB50755-2012.鋼結構工程施工規范[S].

[4]JGJ7-2010.空間網格結構技術規程[S].

作者:吳立文 李立武 單位:徐州中煤百甲重鋼科技股份有限公司