体育馆网架屋面顶升法施工重点

 山东拱形屋顶厂家   2017-11-26 08:31   445 人阅读  0 条评论

随着社会的不断发展,人们增加了在公共建筑,特别是类似体育馆之类的场所里进行交流的意愿。自从1964年上海师范大学球类馆屋盖作为第一个网架结构在我国出现开始,越来越多大跨度的公共建筑开始使用网架结构作为屋面。普通体育馆的纵横跨度大部分在40至60米之间,面积在两千平米以上。对设计、施工提出了越来越高的要求。

东莞市东城区某小学的体育馆采用的就是一大跨度的网架结构。该工程的质量要求高,工期要求紧,网架结构的提升方法和过程既是该分部工程的重点,又是影响工期的关键因素。

1.工程概况:东莞某师范附属小学体育馆总高度超过了33米。纵横跨度分别为40米和60米。体育馆屋面设计采用了钢网架结构形式,以满足大跨度、大空间的功能要求。其支座节点设计方式最初为平面压力支座节点,在交底后改为弧形拉力支座节点。更加切合地区环境实际,更加安全。

2.网架结构安装方法的选择

两千多平米、两百吨的网架,相比较而言,只能算是个中小型的网架了。在安装方法的选择上面,原投标文件当中的专项施工方案是按最初设计——平面压力支座节点的网架进行考虑的,当时考虑到网架不大,采取的是整体提升法。

在接到施工图纸后,项目部立即进行了网架施工前的技术交底时,发现原设计采用的平面压力支座节点欠妥,虽然该种方式结构简单、施工方便,也省材料,造价比较经济,但考虑到东莞年平均温差在30度以上,该种结构的节点方式尚不能完全抵消因温差而产生的应力,随着时间的增长,由应力导致的裂纹会越来越多,并最终破裂,导致结构的破坏;另外,东莞地处沿海,每年都有一定的机会接受热带风暴的洗礼,强风对网架结构所产生的拉力是巨大的,这种必然的、随机的由风力而产生的挠性破坏力,或者说是疲劳破坏力,恰恰是平面压力支座节点的短板,该种破坏力同样会导致平面压力支座节点的裂纹以至最终的结构破坏。由施工方提出修改意见,将支座节点设计方式由最初的平面压力支座节点,变更为弧形拉力支座节点,这样,就更加切合环境实际,也更为安全。

正是这样一个改变,导致在接下来项目部对网架提升方法的改变。项目部分析了投标文件中的方案,发现若网架采用原平面压力支座节点,确实更加适用于整体提升,但改为弧形拉力支座节点后,不但要有专业的提升设备和人员,同时还需要提升费40万,这还不包括15吨的优质钢材以及损坏的杆件和焊接球。接下来,我们又考虑了散装法,发现租赁的脚手架费用相当不菲,而且安全方面还得不到保证。最后,详细研究了顶升法,并明确了我们所需要的设备是:6个液压千斤顶、4个液压泵、4付支撑架,4万元就可以搞定,而且,顶升法超过80%的工作量都在地面或接近地面完成,便于施工质量的跟踪、检查和整改,特别是在网架拼装方面,能更有效地避免因施工不便或疏忽而导致的质量隐患。虽然比起其他方法可能会慢一些,但质量容易得到控制,安全方面也比其他方案更有保证,遂决定使用顶升法。

3.顶升过程

顶升系统主要由三个部分组成:千斤顶、支撑架以及稳定支撑。同时多个顶升系统作业时又增加了液压油缸同步控制系统来实现多个顶升点的同步性。千斤顶单次最大顶升高度为560毫米,支撑架的高度为500毫米;千斤顶每完成一个顶升作业就需要安装一片支撑架,由千斤顶和支撑架交替承担网架的重量来完成千斤顶的伸缩及支撑架的堆积;实际是共同实现网架的垂直运动。

4.施工过程及相关重点

4.1顶升区的划分。两千多平米的网架不可能一次性顶升,根据需要,我们将网架分成4个区域分别顶升。这个工序里的关键点在于,顶升区的面积、重量、单点最大受力分析,只有将这几点弄清,才能选择合适的千斤顶、支撑架。

4.2节点投影。就是在现场地面将网架下弦球的位置准确地垂直投影到地面并标示出来,并在该处做好支撑架,并且要使支撑架的顶面在同一个水平面上。投影的准确程序决定了网架安装的准确程度,其顶点的最初布设误差应控制在50MM以内。

4.3网架拼装。依据支撑架的顶点位置为起点,开始进行网架拼装,先中间,后两侧,先下弦,后上弦。当一个顶升单元网架组合完毕后,要及时调整网架的轴线位置,使之与节点投影位置相切合。

4.4顶升点的确定。关键在于考虑网架的受力情况,平均分布顶升点,并应将顶升点安排在直径较大的螺栓球下,顶升点成对称排列。

4.5试顶升。试顶升是为了在正式顶升前,获取以下一系列的技术参数:地基承载力、液压泵工作性能、顶升支架性能、顶升点的顶部构造是否能满足顶升要求等。据此分析缺陷、制定预案。试顶升前的必要工作有以下几项:1.地基夯实并垫上枕木和钢板,在钢板上垫十字固定方钢梁;2.确保千斤顶处于同一水平位置;3.控制顶升精度的水准仪安装就位。这些工作做好后,可以开始试顶升,试顶升的高度一般为1米,精度为正负5毫米。试顶升后要调整液压泵油缸的高度,每个油缸的受力应大体一致。稳定8小时,如网架和地面都无异常,可以进行下一步工作。

4.6顶升。本工程,依据实际需顶升高度和每次顶升高度,分为24次顶升,每次顶升500毫米。这个过程中的重点是要保证网架同步、整体提升,在顶升高度达到3米时,给顶升设备架上了斜支撑,这是为了保证网架的整体稳定。

4.7组对补杆。当4个区域的网架都提升到略高于设计高度时,停止顶升。组对网架,补装连接杆件。在组对前有一个关键工序不能忽略,那就是对网架的水平精度进行测量。如发现精度不符合要求,采用手压千斤顶置换,垫薄钢板进行调整。

5.0结语

顶升法施工的关键所在,即是顶升架的水平度及支撑架的稳定性的过程监测,这个监测的过程是反复多次的,贯穿于顶升的各个工序,在用水准仪进行监测时,监测点的设置是相当关键的。平均、对称地将监测点设置于受力较大的顶点部位是必须的。还有,在考虑成本的前提下,尽可能多地设置顶升点对网架在顶升过程中的受力状况是有好处的。顶升点较多地设置可以让网架在顶升过程中的受力状况甚至比网架顶升完成卸载后更加好,因此,即便是顶升过程中出现个别顶升架基础下沉,也不会影响网架整体稳定性和安全性。

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