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      大跨度網(wǎng)架施工安裝技術(shù)要點及分析

      2021-03-31 06:03:07趙成軍甘肅一安建設(shè)科技集團有限公司甘肅蘭州730060
      磚瓦 2021年6期
      關(guān)鍵詞:網(wǎng)架焊條分塊

      趙成軍(甘肅一安建設(shè)科技集團有限公司,甘肅 蘭州 730060)

      大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一種鉸接桿系結(jié)構(gòu),具有整體性能良好、空間剛度大、受力合理、造價低等特點,適用于各種形狀大跨度、大柱距建筑,能夠充分發(fā)揮混凝土構(gòu)件受壓、鋼材受拉材料強度優(yōu)勢,將結(jié)構(gòu)承重和圍護功能有機結(jié)合,滿足各種異型結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計、施工要求。但由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自重大、節(jié)點多、整體提升困難,網(wǎng)架拼裝精度要求高等原因,導(dǎo)致大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)使用受限,制約了大跨度網(wǎng)架施工技術(shù)應(yīng)用與推廣。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,大跨度、大空間建筑結(jié)構(gòu)不斷增加,如綜合體商業(yè)建筑、工業(yè)廠房、公共建筑等,大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠滿足此類建筑高凈空、高跨度要求,促進了大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用。

      1 工程概況

      本工程為某廠房建筑工程項目,采用單層門式網(wǎng)架結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)柱距為7.8m,網(wǎng)架總重為800t,網(wǎng)架節(jié)點采用螺栓球連接方式,網(wǎng)架跨度為53.8m,網(wǎng)架長度73.65m,單片網(wǎng)架重量為250t,投影面積計算單位面積網(wǎng)架結(jié)構(gòu)重量為63kg/m2。由于該工程網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,且網(wǎng)架結(jié)構(gòu)重量大,單片網(wǎng)架重量大,吊裝提升難度大,起吊時,受腳手架及臨時設(shè)施影響,對吊車站位造成不利影響。

      2 大跨度網(wǎng)架施工技術(shù)方案選擇

      當(dāng)前大跨度網(wǎng)架施工技術(shù)方案包括高空拼裝法、整體提升法、高空滑移法和分塊安裝法及以上施工技術(shù)組合等。

      2.1 高空拼裝法

      高空拼裝法即在網(wǎng)架安裝位置底部搭設(shè)滿堂腳手架和工作平臺,由施工人員在工作平臺將螺栓球和桿系拼裝成網(wǎng)架小單元后吊裝至拼裝位置,由施工人員高空將各小單元拼裝到位,通過焊接或高強螺栓固定,形成一個網(wǎng)格后與另一網(wǎng)格空中拼接,拼裝至柱頂后,將支座校正后與預(yù)埋件焊接固定,直至整個網(wǎng)架拼接完成。該技術(shù)方案能夠提高拼裝精度,缺點是搭設(shè)滿堂架周期長,管材耗費較大,且高空作業(yè)面臨一定的安全風(fēng)險。

      2.2 分塊安裝法

      該方法是將網(wǎng)架按工程設(shè)計劃分為多個網(wǎng)塊單元,在地面拼接完成后通過吊裝到位,待校正調(diào)整后拼接為網(wǎng)架整體。該方法適用于網(wǎng)架分割為單元且保持一定剛度的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),優(yōu)點在于減少了高空作業(yè)工作量,提高了施工安全性,且由于大部分網(wǎng)架單元在地面拼接,提高了施工效率。缺點在于需要正確劃分網(wǎng)架條、塊,確保網(wǎng)架單元在吊裝過程中不會發(fā)生應(yīng)力變形,導(dǎo)致施工難度上升。

      2.3 整體提升法

      整體提升法是在地面或拼接平臺上整體拼接完成網(wǎng)架后,借助液壓提升設(shè)備或吊裝設(shè)備將網(wǎng)架提升到位并固定的施工方法。整體提升法優(yōu)點在于地面拼裝效率高、安全性良好,便于拼接和涂裝。缺點在于整體提升難度大,對吊裝性能要求高。

      2.4 高空滑移法

      高空滑移法是指分塊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在地面或工作平臺拼裝,并通過事先設(shè)置的滑軌上滑移到設(shè)計位置的拼接方法。高空滑移法優(yōu)點在于將吊裝和滑移提升方法組合,能夠彌補吊裝設(shè)備起吊能力不足的問題,降低了對起吊設(shè)備的要求,節(jié)省了搭建滿堂架成本和材料。缺點在于高空拼接精度要求高,導(dǎo)致施工效率下降。

      3 大跨度網(wǎng)架施工安裝技術(shù)要點

      由于本工程工期緊、質(zhì)量要求高、網(wǎng)架自重大,經(jīng)對比各類施工技術(shù)方案優(yōu)缺點,經(jīng)專家組研究討論,最終確定選用分塊安裝和高空拼裝組合施工方案。

      3.1 網(wǎng)架安裝流程

      焊接球拼裝→網(wǎng)架地面拼裝→網(wǎng)架吊裝點設(shè)置和吊裝→大面積網(wǎng)架高空拼裝[1]。

      3.2 地面焊接拼裝網(wǎng)架

      清理場地,采用塔吊將網(wǎng)架材料吊裝至指定區(qū)域,按編號將網(wǎng)架材料分類擺放,以便于取用和拼接。地面臨時支設(shè)網(wǎng)架拼接支座,先在拼接場地測放出定位軸線,確定各編號網(wǎng)架拼裝位置,放置下弦節(jié)點墊板,完成4個下弦焊接球節(jié)點及節(jié)點間下弦桿安裝定位,根據(jù)已確定的下弦節(jié)點安裝上弦焊接球節(jié)點和腹桿,以此作為單個網(wǎng)架單元。待多個網(wǎng)架單元拼接完成后,重復(fù)上述流程將網(wǎng)架單元拼接為整體。在網(wǎng)架拼接時,為確保下弦桿不發(fā)生位移,應(yīng)遵循下弦桿、上線球、腹桿、上弦桿的焊接順序,降低焊接應(yīng)力對下弦桿的影響[2]。

      3.3 網(wǎng)架地面拼裝

      各分塊網(wǎng)架單元拼裝完成后,將小單元網(wǎng)架拼接為中單元。地面拼接時,按軸向位置,自1A-E軸和1A-J軸自兩側(cè)開始拼裝,先自1A-G軸及其8m范圍內(nèi)開始拼裝,將網(wǎng)架拼接為正錐型,借助塔吊將小單元吊裝就位。將已拼接完成的小單元及腹桿三角錐與下弦桿焊接,并將網(wǎng)架小單元組成成為網(wǎng)架基本單元,待基本單元拼接完成后,擴大基本單元,直至整片網(wǎng)架拼接完成后進行吊裝。

      3.4 網(wǎng)架吊裝點設(shè)置和吊裝

      本工程中,2#網(wǎng)架采用4臺160t汽車吊吊裝提升。由于場地受限,為確保網(wǎng)架吊裝到位,減少網(wǎng)架吊裝過程中下?lián)献冃?,將吊點設(shè)置在網(wǎng)架支座外側(cè),經(jīng)測算網(wǎng)架自重和吊點剛度,可滿足本工程網(wǎng)架吊裝提升要求。同時,為防止網(wǎng)架吊裝過程中出現(xiàn)滑移現(xiàn)象,采用5m長50t吊裝帶吊裝,吊臂長度為26m,吊臂仰角為74°,汽車吊抬吊工作半徑為6m~8m,可滿足網(wǎng)架吊裝提升技術(shù)要求和安全性要求[3]。

      3.5 網(wǎng)架高空拼接

      當(dāng)網(wǎng)架吊裝到位后,根據(jù)網(wǎng)架安裝位置控制軸線,經(jīng)校正調(diào)整網(wǎng)架安裝位置后,定位焊4處,使網(wǎng)架固定,防止網(wǎng)架位移。定位焊前,施工人員應(yīng)檢查管端與球面是否吻合,坡口兩側(cè)有無雜質(zhì),如存在油污、浮塵、灰土等雜質(zhì),應(yīng)待清理后方可點焊固定。定位焊應(yīng)滿焊處理,長度不小于200mm,根據(jù)下弦桿管徑確定。

      待定位焊固定后,開始正式焊接施工。環(huán)形固定焊縫以弦桿垂直中心將焊口分割為半圓焊口,按仰、立、平焊接順序依次施焊,仰焊和平焊處形成外露焊縫,確保焊接時焊渣與本體分離,且容易控制焊縫厚度。為防止焊接過程中出現(xiàn)焊接缺陷,仰焊和平焊過程中,焊點位置必須超過弦桿半周,超過弦桿中心線5mm~15mm,待焊接至定位焊焊縫處時,降低焊接速度,使焊縫與定位焊位置充分融合,形成整體。平焊時,應(yīng)先填滿弧坑后方可結(jié)束焊接。同時,仰焊和平焊接頭部位易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷,因此,在該部位焊接時,可將起焊處焊縫割除10mm左右,自割槽后端開始焊接,焊接至接頭中心位置時,不應(yīng)立即熄焊,而是應(yīng)將焊條向中心位置頂入,以穿透未融化的根部,使接頭焊縫融合形成整體,避免出現(xiàn)焊縫缺陷。當(dāng)焊條至傾斜焊接位置時,焊條應(yīng)前傾,與焊接位置保持平行,并稍做擺動,距接頭3mm處且即將封閉焊縫時,不應(yīng)立即滅弧,而是應(yīng)當(dāng)將焊條向內(nèi)壓入,直至聽到電弧打穿焊縫根部聲音,此時,在接頭部位擺動焊條,延長焊條停留時間,確保焊條與焊縫充分熔合。熄焊前,應(yīng)確保弧坑填滿,無空焊、虛焊問題后方可熄焊。待第1道焊接完成后,按此方法進行第2、3道焊接,接頭搭接處相壘高度為10~15mm,以便于焊縫平緩過渡和控制焊縫尺寸[4]。

      3.6 焊接質(zhì)量保證措施

      為保障網(wǎng)架高空拼接質(zhì)量,焊接施工前應(yīng)落實焊接防護措施,焊條型號應(yīng)符合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)材質(zhì)要求,且使用大流量二氧化碳氣體進行焊接保護,焊接過程中做好層間溫度,分層施焊,焊接應(yīng)連續(xù)施焊。如分層焊接間隔時間較長,再次焊接前應(yīng)對原焊縫進行預(yù)熱處理。焊后應(yīng)落實焊后熱處理,確保焊縫質(zhì)量[5]。

      4 結(jié)語

      通過對比分析各種網(wǎng)架施工技術(shù)方法優(yōu)缺點,采用分塊地面拼接和高空拼接方法能夠降低大面積網(wǎng)架吊裝提升難度,改善網(wǎng)架自重過大造成的應(yīng)力變形問題,保持網(wǎng)架單元拼接精度。同時,在大跨度網(wǎng)架拼接安裝過程中,施工單位應(yīng)加強焊接質(zhì)量控制,防止出現(xiàn)空焊、虛焊等問題,確保大跨度網(wǎng)架拼接質(zhì)量,確保大跨度網(wǎng)架施工安全。

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