體藝館空間管桁架屋蓋施工技術(shù)及安全管理

王智珺

（福州新榕城市建設(shè)發(fā)展有限公司，福建福州350000）

0 引言

體藝館的建設(shè)，涉及空間管桁架屋蓋的施工，建設(shè)中結(jié)合其工程結(jié)構(gòu)、空間形態(tài)特點，利用空間管桁架施工技術(shù)優(yōu)勢，對施工的各個環(huán)節(jié)做好精密規(guī)劃與設(shè)計，實施全程監(jiān)測并對施工工藝的合理性進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，以達(dá)到確保建設(shè)質(zhì)量的目的?，F(xiàn)階段，越來越多體藝館在建設(shè)規(guī)劃上采用鋼結(jié)構(gòu)的空間管桁架屋蓋技術(shù)，以此來提升體藝館屋蓋工程質(zhì)量、提高體藝館運行安全性、延長體藝館使用周期。本文以福州第一技師學(xué)院綜合體藝館為例，對體藝館空間管桁架屋蓋施工技術(shù)及安全管理進(jìn)行介紹。

1 工程概況

福州第一技師學(xué)院綜合體藝館項目采用鋼筋混凝土框架及屋蓋空間管桁架結(jié)構(gòu)體系，其中鋼筋混凝土框架整體外形呈矩形，屋蓋桁架采用倒三角管，屋蓋桁架投影面積長度62.8m，寬49.8m，長軸方向上呈中間高兩邊低的折線型，短軸方向大致呈直線型。屋蓋通過成品支座支撐于下部鋼筋混凝土鋼柱上。

體藝館建筑總層數(shù)為地上二層，一層是室內(nèi)籃球場，器材室，乒乓球室以及排煙機房等，二層是器材設(shè)備間、辦公廳、門廳等?？偨ㄖ娣e為5451.9m2，建筑基底面積為3821.5m2。該工程屋蓋采用大跨度空間管桁架結(jié)構(gòu)體系，最大結(jié)構(gòu)跨度達(dá)到56.9m。且體藝館四周場地狹小，對施工機械的選型和站位存在較大的影響。在施工過程中，如何做好與土建專業(yè)的協(xié)調(diào)工作，如何規(guī)劃好場地，如何合理利用有限的空間完成桁架施工，是該工程施工的重點及難點。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

根據(jù)工程的整體情況，結(jié)合施工圖紙以及相關(guān)的方案做好施工之前的書面技術(shù)交底工作，明確好各個部位以及各個細(xì)節(jié)點的具體做法和要求，做到層層交底，并且需要把書面交底做好存檔處理[1]。

2.2 人員準(zhǔn)備

選擇具有專業(yè)資質(zhì)且有著豐富施工經(jīng)驗的作業(yè)團(tuán)隊對現(xiàn)場進(jìn)行施工，在施工人員進(jìn)行施工之前，首先需要完成入場的教育工作，盡可能地讓整個工程能夠按照開工的日期以及相應(yīng)的勞動需求計劃來進(jìn)行施工，組織好施工人員分批入場。

2.3 材料準(zhǔn)備

依據(jù)整體的施工進(jìn)度計劃，分階段提出材料的使用需求計劃，安排好材料的進(jìn)場時間，各種材料在進(jìn)場之前都需要提交出廠合格證以及相應(yīng)的資料證明，且主要的一些施工材料還需要完成抽檢工作，送檢檢驗合格之后才能夠使用，嚴(yán)格把控好材料關(guān)。

2.4 起吊機具準(zhǔn)備

由于本項目四周場地條件有限，土建塔吊位于結(jié)構(gòu)東側(cè)，無法滿足桁架的起吊需求，經(jīng)研究決定采用1臺200T汽車吊在體藝館球場內(nèi)吊裝屋蓋主桁架，主桁架共6榀，每榀分2段進(jìn)行吊裝，采用2臺25T汽車吊裝主桁架之間的次桁架。

2.5 施工總平面布置

在進(jìn)行作業(yè)前需要檢查是否有淺埋地下管線等嚴(yán)重影響施工作業(yè)的因素存在。該工程采用200T汽車吊進(jìn)行吊裝，由于噸位較重，對施工場地要求高，施工過程中路基硬化措施必須到位，對于200T汽車吊的進(jìn)場行走路線、吊裝的施工通道應(yīng)提前規(guī)劃?，F(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件堆場位置也應(yīng)進(jìn)行壓實處理，堆場附近還要設(shè)置排水溝，不得存在大面積積水現(xiàn)象。為保證結(jié)構(gòu)拼裝施工安全可靠，避免沉降，需要對結(jié)構(gòu)拼裝場地進(jìn)行素土夯實并在其上澆筑混凝土面層，局部薄弱部位還要鋪設(shè)路基箱。

3 主要施工工藝流程

3.1 鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場拼裝

（1）桁架的拼裝工藝。倒三角桁架拼裝在拼裝胎架上進(jìn)行，應(yīng)選擇滿足一定強度、穩(wěn)定性及方便現(xiàn)場拼裝的拼裝胎架。首先，測量人員在拼裝場地內(nèi)放線，設(shè)置好拼裝胎架，依次拼裝好三角桁架的下弦桿、上弦桿，測量合格后采用臨時耳板進(jìn)行固定，再定位平面腹桿、斜腹桿，測量合格后采用點焊將腹桿和弦桿進(jìn)行臨時固定。

（2）測量、校正。桁架所有桿件都拼裝定位后，進(jìn)行整體和節(jié)點測量，保證桿件拼裝位置在允許偏差范圍內(nèi)，如有部分桿件超標(biāo)，應(yīng)采取修整或調(diào)換等措施，以確?，F(xiàn)場順利安裝[2]。

3.2 屋蓋桁架支座埋件的安裝

（1）預(yù)埋件進(jìn)場驗收。預(yù)埋件進(jìn)場前需對采購的預(yù)埋件應(yīng)有的出廠合格證書、檢驗報告、規(guī)格、性能等做全面審核，確保預(yù)埋件質(zhì)量和功能符合施工設(shè)計規(guī)范要求，在審核驗收合格后依據(jù)預(yù)埋件規(guī)格整齊存放在施工場地，并做好相應(yīng)標(biāo)識，杜絕隨處混亂堆放情況發(fā)生。

（2）軸線及標(biāo)高定位。根據(jù)原始軸線控制點及標(biāo)高控制點對現(xiàn)場進(jìn)行軸線和標(biāo)高控制點的定位，對需進(jìn)行鋼柱預(yù)埋錨栓安裝的混凝土柱段進(jìn)行軸線放線定位、標(biāo)高定位，確定定位板的位置，從而確定錨栓的定位點。

（3）預(yù)埋件加固。為保證預(yù)埋件安裝精度，采用鋼板焊接來加固預(yù)埋件位置。

（4）安裝錨栓，澆筑混凝土。在混凝土澆筑的過程中，要安排人員進(jìn)行跟蹤檢查，一旦發(fā)現(xiàn)預(yù)埋件發(fā)生偏移，及時進(jìn)行校正，確保埋件安裝位置的精度?；炷翝仓瓿珊?，要對埋件進(jìn)行統(tǒng)一復(fù)測，并做好記錄，以便構(gòu)件安裝時查驗。

3.3 屋蓋桁架的吊裝施工

（1）吊裝機械的站位。由于項目四周場地條件有限，土建塔吊位于結(jié)構(gòu)東側(cè)，結(jié)構(gòu)西面、南面和北面均不具備大型機械行走及吊裝站位的條件，需考慮大型機械進(jìn)入場內(nèi)球場范圍進(jìn)行施工作業(yè)。結(jié)構(gòu)北側(cè)含有大面積的土建看臺結(jié)構(gòu)，吊裝機械無法站位。結(jié)構(gòu)東、西側(cè)的土建看臺考慮在鋼結(jié)構(gòu)屋蓋安裝到位后再進(jìn)行施工，為鋼結(jié)構(gòu)屋蓋拼裝及吊裝提供必要的作業(yè)空間。

（2）桁架的吊裝施工。主桁架共6榀，采用1臺200T汽車吊在體藝樓球場內(nèi)吊裝屋蓋主桁架，每榀主桁架分為2段進(jìn)行吊裝，并在5軸混凝土柱頂設(shè)置臨時支撐架作為桁架實施吊裝階段的支撐，確保分段桁架吊裝施工階段的整體結(jié)構(gòu)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。在鄰近的兩榀桁架吊裝結(jié)束后，應(yīng)立即采用25T汽車吊吊裝主桁架之間的次桁架，盡快形成穩(wěn)定體系，次桁架分段為兩榀主桁架之間自然分段。根據(jù)現(xiàn)場場地條件，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋桁架整體吊裝順序由結(jié)構(gòu)東側(cè)至西側(cè)方向推進(jìn)。

（3）桁架高空對接安裝。分段桁架吊裝在安裝施工前期需要對分段桁架兩端位置懸掛吊籃，吊籃作用是讓施工工人可以置于吊籃內(nèi)對分段桁架做高空對接的安裝，確保在高空作業(yè)操作的安全。實施鋼絲繩綁扎過程中，要依據(jù)構(gòu)件起重量配備相應(yīng)合理的手拉葫蘆安裝在吊裝鋼絲繩上，構(gòu)件吊起后距離地面1m左右時需要做調(diào)平處理，確保吊裝構(gòu)件能順利安裝。構(gòu)件正式吊裝前要做試運行工作，手拉葫蘆在調(diào)平后要再加置保險鋼絲繩，提高吊裝操作的安全性。分段吊裝段置于指定位置后要做初步的找正工作，拉設(shè)纜風(fēng)繩做臨時加固。

（4）桁架吊裝吊點的選取。桁架吊裝時采用兩點捆綁式吊裝的方法進(jìn)行吊裝作業(yè)，依據(jù)分段桁架截取面的幾何特點和中心位置找正鋼絲繩綁扎點。綁扎位置要盡量處于桁架上弦相連的節(jié)點位置，鋪墊橡膠塊，避免綁扎操作過程中鋼絲繩對構(gòu)件面造成磨損。主桁架第一段分段長度約40m，采用6點吊；第二段長約23m，采用4點吊。

（5）臨時支撐架設(shè)置。該工程使用的臨時支撐為格構(gòu)式支撐架，采用Q235鋼管焊接而成，支撐架通過埋件與混凝土柱連接，并拉設(shè)攬風(fēng)繩，以此確保吊裝施工時結(jié)構(gòu)及支撐體系的穩(wěn)定安全[3]。

（6）桁架的預(yù)起拱控制。大跨度屋蓋桁架的臨時支撐拆除后由于其自重的原因特別是中部位置會產(chǎn)生一定的下?lián)?，為防止屋蓋桁架就位后產(chǎn)生過大的撓度而影響整體建筑外觀及結(jié)構(gòu)安全，需在桁架拼裝過程中采取適當(dāng)?shù)念A(yù)起拱控制。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)的涂裝施工

（1）基面的清理。涂裝是鋼結(jié)構(gòu)工程中必不可少的一個項目，應(yīng)在鋼構(gòu)件制作質(zhì)量檢驗合格后進(jìn)行。涂刷之前需要清理好涂裝的部位，涂裝部位不能存在鐵銹、油污或其他污染物等。為了確保整個鋼結(jié)構(gòu)的涂裝質(zhì)量，對于鋼材表面必須要進(jìn)行全方位的除銹處理，全方位自動噴丸除銹的方法是借助壓縮空氣的壓力，對構(gòu)件表面進(jìn)行連續(xù)不斷的沖擊，把構(gòu)件表面的氧化皮和銹以及附著的一些臟物清除干凈，對于涂料基層，其級別要達(dá)到Sa2.5級別。

（2）底漆涂裝。在進(jìn)行底漆涂裝的過程中，要做到勤沾、短刷，這樣做的目的是為了防止刷子粘上太多的漆，導(dǎo)致出現(xiàn)油漆的浪費。第一次進(jìn)行涂裝的時候要確保油漆涂刷方向一致，而且要做到整齊，在前一次的油漆徹底干了之后才能夠進(jìn)行下一層的涂刷，并且后一次涂刷方向應(yīng)和前面一次保持垂直，做到每道工序嚴(yán)格受控。涂刷結(jié)束后要重新標(biāo)注好構(gòu)件上面所對應(yīng)的編號，對于一些重要的零件以及主要的部位需要進(jìn)行特殊標(biāo)注。

（3）面漆涂裝。面漆涂裝之前需要調(diào)制好面漆，確保面漆的顏色一致，稀稠適中，不能出現(xiàn)流墜的情況，并且在涂刷之前應(yīng)充分地攪拌，使其色澤均勻。在涂刷垂直面位置時，最后一層涂刷需要從上向下操作；水平位置時，最后一層涂刷要依照光線照射方向操作。

4 安全管理

4.1 強化安全施工意識

項目管理人員可以建立一個有效的獎懲制度，一旦在施工時出現(xiàn)了安全事故，就必須針對造成事故的直接責(zé)任人以及領(lǐng)導(dǎo)，根據(jù)所承擔(dān)責(zé)任的大小給予相應(yīng)的處罰；若在施工過程中未出現(xiàn)安全事故，那么也要對相關(guān)的施工人員進(jìn)行獎勵，這種獎懲制度的實施對于激發(fā)施工人員樹立安全生產(chǎn)意識有著非常重要的意義。

4.2 鋼結(jié)構(gòu)施工安全管理

該工程施工工序復(fù)雜多樣，主要工序包括地面拼裝、桁架吊裝以及后補桿件的吊裝施工等，在各個安全控制區(qū)設(shè)置專職的安全員，由安全負(fù)責(zé)人統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，將安全責(zé)任落實到每一個施工人員。

（1）吊裝機械防護(hù)。因該工程使用大型的吊裝機械（如200T汽車吊），吊裝機械吊臂較高，為保證施工安全，所有大型吊機的吊臂頂應(yīng)設(shè)置夜間障礙指示燈。

（2）焊接機械防護(hù)。此次實施的工程施工安裝環(huán)節(jié)存在較多的高空焊接操作，為保障高空焊接作業(yè)時的質(zhì)量要求，在焊接機械應(yīng)用上要采用氣體保護(hù)焊操作。

（3）焊接人員防護(hù)。在高空焊接階段為保障施工人員安全，避免出現(xiàn)強烈光線照射對眼睛造成損傷，高空焊接施工人員要有安全防護(hù)意識，佩戴符合防護(hù)要求的護(hù)目鏡，同時穿戴專業(yè)焊接人員防護(hù)服等設(shè)備。

（4）安全網(wǎng)、安全扶手繩的掛設(shè)。屋蓋桁架分段吊裝前，在鋼結(jié)構(gòu)下部位置先掛設(shè)一層安全網(wǎng)，保障高空施工人員的安全。屋蓋桁架結(jié)構(gòu)施工時，在桁架上下弦上方1.2m處設(shè)置兩道安全扶手繩即生命線，作業(yè)人員進(jìn)行平網(wǎng)掛設(shè)、洞口臨邊防護(hù)及桿件焊接作業(yè)時，可將安全帶掛設(shè)在生命線上[4]。

4.3 起重吊裝安全管理

（1）起重設(shè)備安全控制。汽車吊力矩限制器、保險裝置、卡環(huán)等需要具有安全可靠性，鋼絲繩、滑輪要符合規(guī)范要求。在起吊前要做試運行，發(fā)現(xiàn)不靈活等問題要及時維修，避免在運行期間發(fā)生安全事故。該工程采用的是200T汽車吊，因噸位較重，汽車吊作業(yè)前需將四個支腿都伸出，為防止作業(yè)時支腿下沉可在其下放置墊木。

（2）吊裝作業(yè)安全控制。吊裝的構(gòu)件應(yīng)綁扎牢固，吊運的速度應(yīng)平緩不應(yīng)過快，不得在高空中停留過長時間，防止構(gòu)件從高空脫落。正式吊裝前必須進(jìn)行試吊，各項檢查都合格后方可起吊。

4.4 高空作業(yè)安全管理

高空作業(yè)屬于特種作業(yè)，故從事高空作業(yè)的人員一定要做到持證上崗。高空作業(yè)時，嚴(yán)禁拋扔材料及工具。立體交叉作業(yè)時，上下層的作業(yè)人員要及時進(jìn)行溝通，做好防墜落的措施，防止發(fā)生意外。遇到如大風(fēng)天氣時，立即停止高空作業(yè)，雨雪天做好防滑防護(hù)措施。

5 結(jié)束語

本文主要針對體藝館空間管桁架屋蓋的施工技術(shù)和安全管理進(jìn)行了相關(guān)的解析，不難看出其技術(shù)的復(fù)雜性和很高的專業(yè)性。因此在施工之前一定要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作和技術(shù)交底工作，并在施工過程當(dāng)中，根據(jù)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及要求對施工技術(shù)進(jìn)行控制。