張巖濤,薛宏軍,駱發(fā)江,李 鵬,李 艷,王 震,曾 進(jìn),哈金鵬
(中建三局集團(tuán)有限公司,湖北 武漢 430040)
青海省海東體育中心工程由體育場和體育游泳館組成,總建筑面積為63 345m2,主體為框架結(jié)構(gòu),其中體育場屋蓋為鋼桁架,體育游泳館屋蓋為鋼網(wǎng)架。由于體育游泳館的比賽大廳、泳池大廳為封閉空間,鋼網(wǎng)架內(nèi)設(shè)有排煙、空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng),共計(jì)21個(gè)風(fēng)管,其中體育館14個(gè)、游泳館7個(gè),其截面尺寸為1 250mm×800mm,每個(gè)風(fēng)管長約60m。
鋼網(wǎng)架設(shè)計(jì)無設(shè)備層,且需安裝大量通風(fēng)管道,在保證安全、考慮工期及降低成本的情況下,在跨度60m、高24m的鋼網(wǎng)架內(nèi)安裝風(fēng)管成為本項(xiàng)目的施工難點(diǎn)。通過對各種方案分析對比,確定在風(fēng)管底部安裝滑移支架,通過導(dǎo)軌將風(fēng)管滑移至指定位置,將風(fēng)管滑移體系與工字鋼導(dǎo)軌焊接固定是行之有效的施工方式。
1)根據(jù)暖通圖,在鋼網(wǎng)架圖紙上進(jìn)行風(fēng)管定位,找出風(fēng)管支架安裝所涉及的下弦球。
2)因鋼網(wǎng)架下弦球標(biāo)高不一,需對其進(jìn)行復(fù)核,確定導(dǎo)軌支撐梁支墩的下料高度。在地面施焊,將導(dǎo)軌支撐梁、支墩焊接成整體。采用卷揚(yáng)機(jī)將導(dǎo)軌支撐梁體系提升至安裝位置固定。
3)根據(jù)導(dǎo)軌支撐梁跨度,現(xiàn)場加工工字鋼導(dǎo)軌,采用卷揚(yáng)機(jī)將工字鋼導(dǎo)軌提升至導(dǎo)軌支撐梁處,再使用倒鏈調(diào)整方向并安裝,如圖1所示。
圖1 支撐梁及導(dǎo)軌安裝平面
4)在工字鋼導(dǎo)軌的一端搭設(shè)平臺(tái),依次組裝風(fēng)管,將組裝完成的風(fēng)管固定在裝有滾輪的風(fēng)管支架上,沿導(dǎo)軌方向推動(dòng)。重復(fù)上述步驟依次對風(fēng)管進(jìn)行組對安裝,直到風(fēng)管到達(dá)指定位置,最后將風(fēng)管滑移體系與工字鋼導(dǎo)軌焊接固定,如圖2所示。
圖2 網(wǎng)架內(nèi)風(fēng)管安裝剖面
工藝流程為:施工準(zhǔn)備→風(fēng)管定位→導(dǎo)軌支撐梁下料及拼裝→導(dǎo)軌支撐梁安裝→工字梁導(dǎo)軌地面拼裝→工字鋼導(dǎo)軌安裝→風(fēng)管滑移支架制作→風(fēng)管安裝操作平臺(tái)搭設(shè)→風(fēng)管組裝固定及滑移→風(fēng)管滑移體系與導(dǎo)軌固定。
1)水平定位 鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架施工完成并卸荷,經(jīng)監(jiān)測無變形后,及時(shí)進(jìn)行穿插施工。根據(jù)暖通藍(lán)圖,在鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架內(nèi)進(jìn)行風(fēng)管定位,確定風(fēng)管走向,根據(jù)風(fēng)管大小,結(jié)合鋼網(wǎng)架下弦桿、腹桿組成三角形空間,確定風(fēng)管布置位置。
本項(xiàng)目風(fēng)管尺寸為1 250mm×800mm,兩下弦球中心距為3 750mm,上弦球距下弦桿垂直距離為3 000mm,為確保風(fēng)管在三角形空間內(nèi)正常安裝,將風(fēng)管水平居中布置。
2)豎向定位 本項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架為拱形結(jié)構(gòu),下弦球標(biāo)高不一,為確保風(fēng)管滑移安裝,軌道須水平,根據(jù)現(xiàn)場下弦球球頂標(biāo)高,最終確定風(fēng)管頂部距上弦球底部1 395mm,如圖3所示。
圖3 風(fēng)管定位
為實(shí)現(xiàn)風(fēng)管導(dǎo)軌在鋼網(wǎng)架內(nèi)水平安裝,需在鋼網(wǎng)架內(nèi)安裝導(dǎo)軌支撐梁(采用200mm×200mm×5mm方管,長4 150mm)。根據(jù)風(fēng)管在鋼網(wǎng)架內(nèi)豎向定位及每跨下弦球球頂標(biāo)高,采用焊接鋼管(SC150)作為導(dǎo)軌支撐梁支墩,并找平。對不同位置支墩進(jìn)行編號(hào)、下料。在地面焊接已編號(hào)的支墩與導(dǎo)軌支撐梁,過程中須保證導(dǎo)軌支撐梁支墩下料精度。
在風(fēng)管安裝位置的頂部上弦球上固定1個(gè)定滑輪,利用卷揚(yáng)機(jī)通過定滑輪將拼裝好的導(dǎo)軌支撐梁提升至網(wǎng)架下弦球處,為保證安裝精度,用倒鏈微調(diào),采用水平尺監(jiān)測,確保導(dǎo)軌支撐梁水平,再焊接固定支墩與下弦球。
重復(fù)上述步驟,完成每跨導(dǎo)軌支撐梁安裝,過程中采用紅外線抄平,控制其安裝高度,保證各跨支撐梁頂標(biāo)高一致。
根據(jù)導(dǎo)軌支撐梁跨度及風(fēng)管寬度,用I16,└63現(xiàn)場拼裝導(dǎo)軌。導(dǎo)軌長度與支撐梁跨度一致,為 7 500mm,寬度與風(fēng)管寬度一致,為1 250mm。為防止導(dǎo)軌吊裝過程中產(chǎn)生變形,從而影響安裝,在導(dǎo)軌間每隔2.5m用└63拉結(jié)。
若進(jìn)場單根工字鋼長度不足7.5m,2根工字鋼采用手工焊焊接,在工字鋼腰部采用120mm×200mm×10mm鋼板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),并滿焊。
在已安裝的支撐梁上部,同風(fēng)管走向的網(wǎng)架上弦桿上安裝2個(gè)定滑輪,其間距同支撐梁跨度。利用卷揚(yáng)機(jī)通過定滑輪將拼裝好的工字鋼導(dǎo)軌提升至支撐梁處,架設(shè)紅外水平儀,使用倒鏈微調(diào)導(dǎo)軌位置、方向,保證工字鋼導(dǎo)軌位于支撐梁中間,并監(jiān)測導(dǎo)軌安裝的順直度,最后將導(dǎo)軌與支撐梁焊接固定。
工字鋼導(dǎo)軌長度同支撐梁跨度,與支撐梁焊接固定時(shí),導(dǎo)軌端頭應(yīng)在支撐梁中間。重復(fù)上述步驟,完成工字鋼導(dǎo)軌的安裝,最后對導(dǎo)軌接頭打磨處理,以便后續(xù)風(fēng)管滑移安裝時(shí)能順利向前推動(dòng),工字鋼導(dǎo)軌如圖4所示。
圖4 工字鋼導(dǎo)軌
風(fēng)管滑移支架由水平支架(└50)、U形擋板(定制10mm厚成品U形鋼板,兩側(cè)帶孔)、滾輪(定制帶軸的成品滾輪)組成,按風(fēng)管寬1 250mm,水平支架下料長度為1 350mm。在U形擋板外側(cè)距水平支架兩端頭35mm處,焊接固定擋板與支架(見圖5)。在固定好的U形擋板中間安裝滾輪,完成風(fēng)管滑移支架制作。
圖5 風(fēng)管滑移支架制作
在風(fēng)管安裝的一端,采用鋼管或成品移動(dòng)架搭設(shè)操作平臺(tái),其平臺(tái)作業(yè)高度與工字鋼導(dǎo)軌一致,平臺(tái)作業(yè)面需容納2人及2節(jié)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管。
根據(jù)風(fēng)管支架間距規(guī)范要求(支架間距≤3m),本項(xiàng)目風(fēng)管標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為1.25m,按間距2.5m設(shè)置滑移支架。在地面對風(fēng)管標(biāo)準(zhǔn)節(jié)進(jìn)行編號(hào),從首節(jié)開始,每隔一節(jié)安裝滑移支架,支架置于風(fēng)管中間。
利用卷揚(yáng)機(jī)或倒鏈將風(fēng)管按編號(hào)運(yùn)輸至操作平臺(tái),將首節(jié)風(fēng)管水平放置于導(dǎo)軌上,調(diào)整風(fēng)管位置,使?jié)L輪位于導(dǎo)軌中間,用螺栓固定第2節(jié)風(fēng)管與首節(jié)風(fēng)管,人工向前推動(dòng)一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距離;用螺栓固定第3節(jié)風(fēng)管與第2節(jié)風(fēng)管,繼續(xù)向前推動(dòng)一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距離,重復(fù)上述步驟依次對風(fēng)管進(jìn)行組對安裝,直到風(fēng)管到達(dá)指定位置,風(fēng)管滑移如圖6所示。
圖6 風(fēng)管滑移
風(fēng)管就位后,為防止風(fēng)管脫軌,在風(fēng)管兩端將滑移支架U形擋板與工字鋼導(dǎo)軌焊接,做最終固定。
建筑工程施工成本主要包括各種人工、設(shè)備及材料成本等,采用網(wǎng)架內(nèi)風(fēng)管滑移安裝技術(shù),相比于常規(guī)搭設(shè)滿堂架,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在降低人工和材料成本,具體經(jīng)濟(jì)效益分析如表1所示。
表1 經(jīng)濟(jì)效益分析 萬元
常規(guī)滿堂架搭設(shè)施工,架體搭設(shè)、拆除35d,風(fēng)管安裝30d,合計(jì)65d;采用此風(fēng)管滑移工法,通過卷揚(yáng)機(jī)、倒鏈等簡易設(shè)備僅需45d即可完成風(fēng)管安裝,縮短施工周期,降低成本。
鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架內(nèi)風(fēng)管滑移安裝技術(shù),可解決體育場館鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架內(nèi)風(fēng)管安裝難題,在地面拼裝、操作平臺(tái)組裝滑移,降低高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),保證作業(yè)人員安全,縮短施工工期,提高施工效率,受到監(jiān)理、建設(shè)單位一致好評,具有很大的應(yīng)用價(jià)值。
大型體育場館鋼網(wǎng)架內(nèi)風(fēng)管滑移安裝技術(shù),與常規(guī)搭設(shè)滿堂架或使用登高車安裝風(fēng)管方法相比,節(jié)省了大量人工、材料、機(jī)械,降低成本;采用抱箍將風(fēng)管與滑移支架鉸接固定,通過滑移支架底部滾輪、U形擋板將風(fēng)管水平放置于工字鋼導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌、支撐梁、支墩與下弦球焊接,形成風(fēng)管與鋼網(wǎng)架整體體系,與傳統(tǒng)風(fēng)管固定方法相比,可減少振動(dòng)及噪聲;有效解決傳統(tǒng)安裝帶來的施工周期長、支架生根難、操作難度大等問題,實(shí)現(xiàn)無設(shè)備層的鋼網(wǎng)架內(nèi)風(fēng)管安裝,具有很強(qiáng)的實(shí)際操作性,可為后續(xù)類似工程施工提供參考。