蔡廣東
(福建和通建筑工程有限公司,福州350000)
本項目建設(shè)用地面積約127 720.9m2,項目擬保留某體育館和某游泳館主體建筑,進(jìn)行內(nèi)部改造,并新建地下體育綜合體及室外工程等,由于工程建造時間較早,原有鋼屋蓋系統(tǒng)不符合現(xiàn)行規(guī)范,且無法滿足現(xiàn)有使用要求,因此,擬拆除原有鋼屋蓋系統(tǒng),并興建新的鋼屋蓋系統(tǒng)。
原屋蓋為焊接球節(jié)點網(wǎng)架結(jié)構(gòu),建于1975 年,網(wǎng)架覆蓋面積為12 160m2,質(zhì)量為600t,跨度110m,外挑7.3m,屋蓋頂高33.62m,由周邊36 根柱支撐,柱頂標(biāo)高為24.1m。原有鋼屋蓋如圖1 所示。原網(wǎng)架為正三角形三向桁架體系,由邊長6.111m 的三角形網(wǎng)格組成,網(wǎng)架矢高為6m,中間起拱2.5m,共有桿件約11 400 根,鋼球930 只。結(jié)構(gòu)桿件主要為D48×3.0~D194×11.0 的鋼管,鋼球為規(guī)格主要為D300×10、D400×14、D450×16 的3 種規(guī)格的焊接球,網(wǎng)架材料材質(zhì)均為16 錳鋼。
圖1 原有鋼屋蓋圖
原有屋面于1974 年鋪設(shè),并未做過大的改動,主要包括氣樓、大屋面、挑檐3 大區(qū)塊。面層為0.8mm 厚鋁合金板,下方為油氈和木格柵,30mm 厚玻璃棉,鋼筋網(wǎng)片,檁條為100mm×50mm×20mm×2mm 的C 型鋼或Z 型鋼。天溝為預(yù)制混凝土天溝,檐口板為表面做搪瓷處理的彩鋼板。
本工程改造過程中,屋蓋下方看臺為局部改造,大部分看臺不拆除,僅更換座椅,鑒于對現(xiàn)場施工條件及現(xiàn)有結(jié)構(gòu)布置的分析,從屋頂網(wǎng)架拆除的安全性,拆除效率等多方面考慮,本工程屋頂網(wǎng)架采用“超大型液壓同步提升技術(shù)”,架設(shè)6 組門形塔架,將屋頂網(wǎng)架采取“整體下放逐級分段拆除”的施工工藝進(jìn)行拆除,并利用塔吊及汽車吊拆除周邊懸挑網(wǎng)格[1]。拆除時工況如圖2 所示。
圖2 拆除工況圖
施工過程中用到的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備包括:超大型構(gòu)件液壓同步提升施工技術(shù);XY-TS-315 型液壓提升器;XY-BY-30 型液壓泵源系統(tǒng);XY-KZ-01 型計算機(jī)同步控制及傳感檢測系統(tǒng)[2]。
本次屋頂網(wǎng)架整體下放的范圍如圖3 所示,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為正三角形單元,根據(jù)塔吊布置,分為3 個施工區(qū)域,滿足拆除時協(xié)調(diào)指揮要求,拆除工作應(yīng)對稱進(jìn)行[3]。
圖3 屋頂鋼網(wǎng)架整體下放范圍
具體的拆除流程為:(1)利用屋頂網(wǎng)架在地面搭設(shè)6 組提升塔架,塔架頂標(biāo)高32.150m;(2)在提升塔架的頂部安裝液壓提升系統(tǒng),包括液壓泵源系統(tǒng)、提升器、傳感器等;(3)在與其對應(yīng)的網(wǎng)架上弦球上安裝下吊點臨時吊具;(4)在提升上下吊點之間安裝專用底錨和專用鋼絞線[4];(5)調(diào)試液壓同步提升系統(tǒng);(6)檢查鋼結(jié)構(gòu)提升單元以及液壓同步提升的所有臨時措施是否滿足設(shè)計要求;(7)確認(rèn)無誤后,開始試加載;(8)加載至設(shè)計荷載的50%后,暫停加載;(9)開始拆除屋頂網(wǎng)架懸挑結(jié)構(gòu)以及與支座相連的桿件等;(10)拆除完成后,利用液壓提升系統(tǒng)開始將屋頂網(wǎng)架整體下放[5];(11)當(dāng)屋頂網(wǎng)架與看臺沖突時,暫停下放;(12)拆除與看臺沖突的網(wǎng)格后,繼續(xù)下放;(13)按照以上步驟,逐級分段拆除網(wǎng)架;(14)當(dāng)看臺范圍內(nèi)的屋頂網(wǎng)架全部拆除后,利用液壓提升系統(tǒng)將其余網(wǎng)架整體下放至地面進(jìn)行拆解,完成屋頂網(wǎng)架的拆除作業(yè)。
提升塔架布置如圖4 所示。
圖4 提升塔架布置示意圖
對于大跨屋頂網(wǎng)架采用“超大型液壓同步提升技術(shù)”架設(shè)多組門型搭架,將屋頂網(wǎng)架采取“整體下放逐級分段拆除”的施工工藝進(jìn)行拆除,不僅可以解決現(xiàn)場條件局促,內(nèi)場大型塔吊無法進(jìn)入的問題,同時也減少腳手架量,本項目中工人工作平臺離看臺高度小,方便小管件拆除,物料運輸,提升了施工安全性。