劉毓軍

水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，要求熟料庫有更高的庫容，導(dǎo)致庫體的直徑更大高度更高，同時(shí)也造成了熟料庫庫頂結(jié)構(gòu)的施工難度更大。而網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的自重輕、剛度大、結(jié)構(gòu)受力明確、制作和安裝相對(duì)容易等特點(diǎn)滿足了熟料庫的使用功能、結(jié)構(gòu)安全和施工困難等要求。

1、 工程概況

熟料庫庫頂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多采用圓臺(tái)型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，直徑大部分在45米左右，有的直徑達(dá)70米，沿庫壁頂端圓周均布18、24或32個(gè)橡膠板式支座，網(wǎng)格形式為正放四角錐，根據(jù)具體工程的生產(chǎn)控制工藝線的要求，確定網(wǎng)架采用上弦支撐還是下弦支撐及網(wǎng)架圓錐面的傾斜角度。

2、 工程特點(diǎn)及施工難點(diǎn)

2.1施工高度高

熟料庫庫壁高20多米，其上方的圓臺(tái)型網(wǎng)殼施工高度為庫壁以上至約40米高的范圍。過高的高度約束了測(cè)量放線、安裝施工、質(zhì)量監(jiān)控等各方面工作的開展，同時(shí)也造成吊裝作業(yè)時(shí)，施工人員的工作效率低下，垂直運(yùn)輸只能選擇塔吊或者較大噸位的移動(dòng)式起重機(jī)械，在施工方法的選擇上有很大的局限性。

2.2作業(yè)面集中

網(wǎng)架的地面拼裝工作及吊裝作業(yè)全都局限在熟料庫內(nèi)部及周邊的較小范圍內(nèi)，且操作區(qū)域相互重疊，出現(xiàn)已拼裝完成的吊裝單元吊裝就位后才能進(jìn)行下一批吊裝單元的拼裝工作，或者在較遠(yuǎn)的區(qū)域進(jìn)行拼裝二次搬運(yùn)至吊裝區(qū)域的情況，容易造成施工人員的窩工、起重機(jī)械臺(tái)班的增加，要求在起重機(jī)械和施工人員的配置、調(diào)整上做到周密計(jì)劃、動(dòng)態(tài)管理。

3、 安裝方法及起重機(jī)械的選擇

根據(jù)熟料庫體和圓臺(tái)網(wǎng)殼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能夠保證熟料庫頂圓臺(tái)型網(wǎng)殼施工質(zhì)量、進(jìn)度、安全的安裝方法主要有：高空散裝法；分條或分塊安裝法；整體吊裝法；整體提升法。

3.1高空散裝法

該施工方法需要在熟料庫體內(nèi)搭設(shè)大量的腳手架，同時(shí)需要塔吊或吊車將網(wǎng)架構(gòu)件分批次運(yùn)送到腳手架頂部的安裝平臺(tái)上。腳手架的搭設(shè)和拆除工作量巨大，合并計(jì)算在100000m3以上，施工周期長(zhǎng)，造價(jià)高。

3.2分條或分塊安裝法

根據(jù)具體工程的實(shí)際情況將網(wǎng)殼分成條狀或塊狀單元，每個(gè)單元必須具有足夠的剛度，吊裝單元依次在高空連接成整體后的各個(gè)工況必須經(jīng)過驗(yàn)算，網(wǎng)架構(gòu)件所受的內(nèi)力、產(chǎn)生的位移和整體穩(wěn)定性應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，否則在適當(dāng)位置必須加設(shè)支撐。該施工方法對(duì)施工人員沒有特別的技術(shù)要求，合理的單元?jiǎng)澐质沟迷诘跹b階段，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇塔吊或者吊車進(jìn)行吊裝作業(yè)。

3.3整體吊裝法

將除去最底一圈上弦網(wǎng)格的網(wǎng)殼在地面拼裝完成，利用多臺(tái)吊車將網(wǎng)殼原位提升到熟料庫頂，再進(jìn)行最底一圈上弦網(wǎng)格的安裝。整體起吊的重量在60噸以上，采用2臺(tái)汽車吊抬吊，必須選用200噸以上的汽車吊。該施工方法受當(dāng)?shù)厥┕ぜ夹g(shù)條件的限制，不一定能夠滿足施工對(duì)大噸位吊車的需求。

3.4整體提升法

也是將除去最底一圈上弦網(wǎng)格的網(wǎng)殼在地面進(jìn)行拼裝，拼裝完成后利用提升設(shè)備將網(wǎng)殼原位提升到熟料庫頂，再進(jìn)行最底一圈上弦網(wǎng)格的安裝。該施工方法對(duì)施工人員的技術(shù)水平要求較高，不是每個(gè)施工隊(duì)都具備采用該施工方法的施工能力。

3.5施工方法的選擇

針對(duì)此類工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在保證質(zhì)量、安全、進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益的前提下，結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)條件等因素綜合考慮。吊裝機(jī)械選用土建的塔吊，整個(gè)網(wǎng)殼的安裝分為兩個(gè)階段，第一階段為起步圈的安裝，即最底一圈網(wǎng)架的安裝；第二階段為起步圈以外網(wǎng)架的安裝。起步圈網(wǎng)架采取分塊安裝法，分塊單元在地面拼裝完成，按照一定順序用塔吊將分塊單元依次提升至庫頂連接成整體，必須搭設(shè)支架對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行支撐。從第二圈開始采用小拼單元吊裝的方法，按照一定順利依次安裝直至網(wǎng)殼安裝完畢。對(duì)施工中出現(xiàn)的各個(gè)工況進(jìn)行驗(yàn)算，證明該施工方法是合理可行的。與其他施工方法比，該方法有很明顯的兩大特點(diǎn)：一不挑提升設(shè)備；二不挑施工隊(duì)伍。

4、施工方案的實(shí)施

4.1基礎(chǔ)復(fù)測(cè)

使用水準(zhǔn)儀、全站儀等儀器對(duì)網(wǎng)架基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量，并進(jìn)行標(biāo)記。根據(jù)基礎(chǔ)標(biāo)高和軸線的實(shí)際測(cè)量結(jié)果，制定相應(yīng)的偏差修復(fù)方案，保證安裝完成的支座偏差符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，支座中心偏移≤L/3000且≯30mm，相鄰支座高差≤L/400且≯15mm，所有支座最大高差≤30mm。

4.2支撐架的搭設(shè)

由于起步圈網(wǎng)架的安裝不完整，施工前期在熟料庫頂需架設(shè)支撐架，以控制安裝過程中起步圈網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的豎向位移。搭設(shè)材料可選用扣件式鋼管或其他鋼材，設(shè)置完整的斜支撐和水平剪刀撐，與土建結(jié)構(gòu)連接牢固。

4.3起步圈的安裝

按照計(jì)劃的施工順序，在地面將通過驗(yàn)算的起步圈分塊單元進(jìn)行拼裝，當(dāng)已拼裝完成的分塊單元能夠滿足吊裝作業(yè)進(jìn)度時(shí)，利用塔吊將其逐個(gè)運(yùn)送到庫頂，部分施工人員在庫頂進(jìn)行分塊單元的相互對(duì)接，直至起步圈網(wǎng)架成功合攏。

4.4小拼單元的吊裝

起步圈網(wǎng)架安裝完成，開始采用小拼單元吊裝法進(jìn)行網(wǎng)架的安裝。按照計(jì)劃的施工順序，在地面將小拼單元拼裝完成，利用塔吊提升到準(zhǔn)確位置與已對(duì)接完成的網(wǎng)架進(jìn)行連接。

以此類推，逐個(gè)進(jìn)行小拼單元的吊裝直至整個(gè)網(wǎng)殼安裝完成。

5、安裝關(guān)鍵環(huán)節(jié)

5.1測(cè)量放線

對(duì)土建基礎(chǔ)標(biāo)高和軸線的復(fù)測(cè)是安裝工作的首要任務(wù)和重中之重。軸線的復(fù)測(cè)，首先標(biāo)識(shí)出基礎(chǔ)的實(shí)際軸線，利用全站儀對(duì)各個(gè)基礎(chǔ)的中心進(jìn)行測(cè)量，得到基礎(chǔ)中心的實(shí)際坐標(biāo)，用電腦對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，從修復(fù)土建基礎(chǔ)施工偏差的角度出發(fā)，在規(guī)范允許的支座軸線偏差范圍內(nèi)確定出網(wǎng)架的定位軸線，并標(biāo)識(shí)到土建基礎(chǔ)上，施工中網(wǎng)架的安裝依據(jù)定位軸線進(jìn)行定位。標(biāo)高的復(fù)測(cè)，對(duì)測(cè)量結(jié)果分析后，以最高基礎(chǔ)為基點(diǎn)，制定相應(yīng)的偏差修正措施，使得支座的高差在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。同時(shí)也為施工過程中的誤差控制提供了依據(jù)。

5.2起步圈合攏

起步圈的合攏是否順利是起步圈安裝是否成功的關(guān)鍵。在起步圈的對(duì)接中要嚴(yán)格按照基礎(chǔ)上標(biāo)識(shí)的定位軸線進(jìn)行安裝，支座軸線不能嚴(yán)重偏離定位軸線，尤其不能在半徑方向上向內(nèi)偏離，如有偏差應(yīng)及時(shí)找出問題原因并采取糾正措施。在合攏前的5個(gè)分塊單元的對(duì)接中，應(yīng)使支座軸線相對(duì)定位軸線在半徑方向上向外偏離1cm，能夠保證起步圈的順利合攏。

5.3支座的焊接

由于熟料庫頂圓臺(tái)型網(wǎng)殼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，自身的剛度較大。施工過程中的工況和設(shè)計(jì)設(shè)定的工況完全不同，隨著網(wǎng)架安裝的進(jìn)行桿件的內(nèi)力在不斷地改變，過早地對(duì)支座進(jìn)行焊接，會(huì)妨礙安裝過程中桿件內(nèi)力的重新分布，嚴(yán)重的會(huì)造成施工困難、桿件彎曲等情況。支座的焊接應(yīng)在網(wǎng)殼整體安裝完畢后進(jìn)行。

6、結(jié)束語

在某種特定的施工技術(shù)條件下，該施工方法也許不是最好的，但是它的易上手性和普遍適用性是其他施工方法所不具備的，這也是該施工方法在我公司內(nèi)部被廣泛采用的根本原因，下表所列是我公司采用該種施工方法安裝完成的部分國(guó)外熟料庫工程。

經(jīng)過大量熟料庫工程施工經(jīng)驗(yàn)的積累和總結(jié)，在該施工方法的運(yùn)用上形成了一整套系統(tǒng)的操作流程和規(guī)章制度，為公司在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我公司會(huì)在以后的熟料庫工程施工中繼續(xù)總結(jié)方法，積累經(jīng)驗(yàn)，改革創(chuàng)新，使該施工技術(shù)更加趨于成熟和完美，為建設(shè)方提供更加專業(yè)和滿意的服務(wù)。