文/李智華、蔣月梅、葛玉成、周彥偉 云南建投第二建設有限公司 云南昆明 650203
某項目大棚采用框排架結構+網(wǎng)架結構,本工程為一層現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱;屋面為網(wǎng)架結構,螺栓球節(jié)點采用正放四角錐體系,網(wǎng)架覆蓋面積:72.0m×45.0=3240m2,網(wǎng)架結構最大跨度為45.0m,網(wǎng)架支撐在標高23.7m 的鋼筋混凝土柱頂,支座底面標高為23.75m,該網(wǎng)架結構所用的螺栓球直徑規(guī)格為ф130~ф280,桿件截面規(guī)格為ф60×3.5~ф159×8.0,設計使用年限50 年,防火等級二級。屋面網(wǎng)架總重量為114.8 噸。
項目大棚施工,現(xiàn)場場地狹窄,其周圍無操作場地,建筑物①軸左邊為16m 高左右的拱形護坡,離建筑物柱邊只有3m;建筑物⑨軸右邊為8m 高的砼擋土墻,離建筑物柱邊只有4m;靠F 軸面為圍墻,離建筑物柱邊只有4m;場地受限,不具備大型機械的布設條件,施工吊裝設備受限,所有材料及施工吊裝設備只能設在建筑物跨內,施工中也不能搭設滿堂腳手架,只能在建筑物里外各搭設兩跨腳手架作為框架柱、梁的支撐體系和圍護。
為快速、安全、經濟的完成該工程螺栓球節(jié)點網(wǎng)架的安裝,我們最終認為采用局部單元整體吊裝及高空懸挑散裝法組合適宜本工程的施工。即該網(wǎng)架采用中間兩跨整體吊裝,兩側分別采用高空懸挑散裝法進行安裝,現(xiàn)場安裝時,首先采用四臺75t 汽車吊在選定位置對中間兩跨網(wǎng)架進行整體吊裝,中間兩跨吊裝固定完成后,采用兩臺25t 汽車吊分別對兩側采用高空散裝法同時施工,施工時共分7 個施工段進行施工,第一塊采用整體吊裝法施工,其余各施工塊均采用高空懸挑散裝法施工。具體步驟如圖1 所示:
圖1 鋼管腳手架支撐平面圖、網(wǎng)架安裝步驟
表1 網(wǎng)架吊裝分塊單元
步驟一:由結構圖可知,A-F 軸跨度45m,內架寬度2.5m,實際使用跨度長度40m,整體拼裝網(wǎng)架39m,場地滿足現(xiàn)場拼裝,但拼裝完成后,75t 汽車吊無法進入到相應位置,因此,在拼裝過程應考慮汽車吊的進場時間,當網(wǎng)架組裝至最后一個軸線時,應將里面兩臺75t 汽車吊提前進入,汽車吊進入到位后,在將最后一個軸線的網(wǎng)架組拼上去。
步驟二:按照選取的機械擺放位置,將四臺吊車分別擺放到相應的位置,采用已經準備好的卡扣將吊繩分別固定到選取好的吊點上,固定好吊點位置后,將吊繩的另一端掛在吊車吊鉤上,并扣好安全閥,當一切準備就緒后,四臺吊車在指揮員的統(tǒng)一指揮下,緩慢起吊,吊至離地面約五十公分時,檢查吊繩、卡扣等完好性,另外檢查網(wǎng)架是否存在下擾過大,吊點位置的螺栓、螺桿等是否出現(xiàn)變形等,當確認質量安全沒問題后,同時四臺吊車起吊至指定位置和標高。
吊點位置選取在四軸與六軸交B 軸與E 軸之間,吊點選取對稱的16 個下弦桿連接球,具體吊點如圖2 所示。
圖2 吊車、吊點布置圖
步驟三:由于現(xiàn)場A 軸、G 軸內側已經搭設有內架,內架寬度2.5m,A 軸、G 軸兩側最后一組小拼單元剛好3m,在整體吊裝時,A 軸、G 軸兩側的最后一組小拼單元在地面單獨組裝完成,待整體網(wǎng)架吊至23.5m 位置時,穩(wěn)定不動,采用高空散裝法對兩側小拼單元與整體網(wǎng)架組裝至一起,拼裝時,以每個螺栓球為一個小拼單元進行安裝,為保證安裝時,整體網(wǎng)架的平衡,可以對稱交錯施工,即A 軸線從4 軸依次向6 軸安裝,F(xiàn) 軸線從6 軸向4 軸方向安裝,安裝完成,復核尺寸無誤后,四臺吊車緩慢下落至支座位置固定,同時為保證網(wǎng)架的整體穩(wěn)定性,減少下擾度,可以對A 軸交4 軸~6 軸之間的下弦球、F 軸交4 軸~6軸之間的下弦球,利用現(xiàn)有框架梁作為支撐點,采用木墊板墊至下弦球下口頂緊,起到增大網(wǎng)架的整體受力面積,高空散裝時,當安裝至無支座的兩側下弦螺栓球節(jié)點時也可以采用木墊板支撐,安裝方法如圖3 所示,兩側標注框內采用高空散裝法安裝。
圖3 安裝方法
步驟四:當中間兩跨(4 軸~6 軸)網(wǎng)架安裝固定穩(wěn)定后,采用兩臺25t 汽車吊分別從4 軸-1 軸方向、6 軸-9軸方向安裝,安裝方法采取高空散裝法,安裝時,按照圖紙所示,以上弦球與上弦球、下弦球與下弦球,間距3m 為一小拼單元,依次安裝下弦桿件,下弦桿件安裝完成,在依次安裝上弦桿件,依次重復,直至安裝至下一軸線支座位置,安裝過程,隨時監(jiān)控桿件下擾度,方便及時調整。
步驟五:第二塊安裝完成,對整體網(wǎng)架進行復核,擾度、軸線偏差等無誤后,依照同樣的方法對第三塊、第四塊進行高空散裝,當整個網(wǎng)架安裝完成后,應對網(wǎng)架的整體結構進行復測,各項指標復核符合圖紙要求后,對網(wǎng)架進行固定。
(1)吊裝前,應提前和吊裝司機及各指揮員做好信息源交底工作,保證總指揮和各吊裝司機、信號工的信號同步工作,信息交流采用對講機,對講機應提前準備,并配有足夠的電源板,以備不時之需;
(2)吊裝時,整個現(xiàn)場由一名安全總監(jiān)負責現(xiàn)場安全總體協(xié)調,并任命一名起重吊裝人員負責信號統(tǒng)一總指揮。根據(jù)施工區(qū)域的不同及現(xiàn)場實現(xiàn)盲區(qū)全覆蓋的要求,分指揮的設置根據(jù)現(xiàn)場條件確定,考慮現(xiàn)場施工地域及天氣和光線等原因。各分指揮服從總指揮的指令;做到傳遞信號同步、準確;及時發(fā)現(xiàn)自己所負責區(qū)域內網(wǎng)架構件的變形觀察;并對自己負責區(qū)域內吊裝作業(yè)構件、機械及人員等負安全責任。吊裝前由各單元安全負責人對網(wǎng)架分塊進行檢查驗收,使其吊裝準備條件符合規(guī)范要求,確保網(wǎng)架各分塊單元不因吊裝作業(yè)而影響網(wǎng)架的安裝質量;
(3)吊裝前各項安全交底到位,包括:現(xiàn)場警戒區(qū)檢查;安裝作業(yè)人員、起重作業(yè)人員、吊裝信號指揮人員;高空定位作業(yè)人員等參與本分項工程作業(yè)的所有人員均應接受安全及技術交底,安全交底人員應對交底過程留有影響資料,并完成交底記錄的簽字手續(xù)。信號總指揮根據(jù)準備情況,首先發(fā)出試吊信號,由多臺汽車吊同步將網(wǎng)架進行試吊,吊起高度控制在300-500mm,信號總指揮發(fā)出暫停試吊指令,并對網(wǎng)架各構件和節(jié)點螺栓球進行檢查,特別是檢查各吊具是否安全可靠,經核查結構變形在控制范圍內,各吊具、鎖具及起重機械等無安全隱患后。起重吊裝作業(yè)再繼續(xù)進行。當網(wǎng)架到達安裝位置上空附近時,信號總指揮發(fā)出暫停作業(yè)的信號,有高空就位作業(yè)人員根據(jù)基座的位置配合指揮人員發(fā)出就位的信號指令,各汽車吊根據(jù)基座的就位情況按指揮緩慢下降、直至節(jié)點螺栓球入座、就位、微調、固定;
(4)單元吊裝就位,桿件和螺栓球高空散裝補裝完成,單元網(wǎng)架水平度、垂直度檢查完成后,直至支座固定完成后,方可松鉤,以確保結構穩(wěn)定和安全。
(1)高空懸挑法安裝時的小錐體單元重量不超過0.7t;
(2)第一步:安裝人員根據(jù)網(wǎng)架安裝圖紙在地面將網(wǎng)架結構的球和桿件拼成獨立的小節(jié)點單元錐體,小節(jié)點單元按照設計要求節(jié)點所在層和水平分布位置順序、排列在安裝水平位置附近,每次吊裝小單節(jié)點單元包括一個球和3~4 根桿件;
(3)第二步:吊裝第1 個小節(jié)點錐體單元(為1 顆上弦球、2 根腹桿和1 根上弦桿),用25t 汽車吊將錐體單元吊裝到安裝位置,工人在網(wǎng)架結構上配合將其與相連的網(wǎng)格進行拼裝;
(4)第三步:吊裝第2 個錐體單元(為1 顆上弦球、2 根腹桿和2 根上弦桿),同樣用汽車吊吊裝到安裝位置,然后其與相連的網(wǎng)格進行拼裝;
(5)第四步:吊裝第3 個錐體單元(為1 顆下弦球、2 根腹桿和1 根下弦桿),吊裝到安裝位置其與相連的網(wǎng)格進行拼裝;
(6)第五步:吊裝第4 個錐體單元(為1 顆下弦球、1 根腹桿和2 根下弦桿),吊裝到安裝位置其與之相連的網(wǎng)格進行拼裝;
(7)第六步:吊裝第5 個錐體單元(為1 顆下弦球、1 根腹桿和2 根下弦桿),吊裝到安裝位置其與之相連的網(wǎng)格進行拼裝。
(8)第七步:重復上述步驟,繼續(xù)吊裝錐體單元,直到整個結構拼裝完成。
(1)按照施工前經施工單位編制審批的詳細可行的施工方案、并經監(jiān)理工程師審批后,嚴格按專項施工方案進行交底,交底應對各作業(yè)層人員全覆蓋;
(2)參照設計圖紙所標注的預埋件預埋的位置、標高、軸線及同軸線之間的距離、跨度等進行檢測復核,標高檢測采用水準儀,軸線偏差采用全站儀復核,距離、跨度檢測采用皮尺等復核;
(3)網(wǎng)架拼裝前,應對施工現(xiàn)場場地進行胎架找平,并對施工現(xiàn)場各軸線在現(xiàn)場地面進行定位,用全站儀在地面放出“網(wǎng)架”的正投影線,再根據(jù)定位找出個節(jié)點對應的螺栓球節(jié)點,并逐一對照設計圖紙進行核對??刂凭W(wǎng)架各節(jié)點及桿件安裝的整體水平及垂直精度;
(4)以各控制節(jié)點基準(全站儀定位)用經緯儀、水準儀、墨線、鋼卷尺彈出各個螺栓球節(jié)點中心線和網(wǎng)架控制中心線位置,該控制中心線位置應位于網(wǎng)架拼裝完畢后的投影點;
(5)油漆涂裝工作基本在網(wǎng)架吊裝之前完成,部分高空對接桿件和焊接部位,在高空作業(yè)涂裝,涂裝前必須在施工區(qū)域網(wǎng)架下弦鋪設安全網(wǎng);
(6)施工技術負責人、質量員、安全員在現(xiàn)場全程巡視,過程中不得離崗,全過程跟蹤,隨時進行過程檢查,及時記錄、及時完成資料,發(fā)現(xiàn)問題,第一時間發(fā)出停止作業(yè)的指令。
(1)第一施工段整體吊裝部分高空兩端散裝安全措施
根據(jù)現(xiàn)場土建已完工部分的內架情況,現(xiàn)場內架寬度2.5m,內架立桿高度多數(shù)基本稍低于網(wǎng)架下弦球高度,即網(wǎng)架支座標高23.75m,滿足網(wǎng)架安裝,對于高出預埋件支座部分的立桿需提前進行處理,以滿足吊裝要求,另根據(jù)現(xiàn)場實測的結果,內架施工跳板的高度為22.7m,低于支座高度約1m,滿足安裝人員施工。
當整體網(wǎng)架已提升至指定位置后,支座位置的桿件需要人員高空組裝完成,依據(jù)現(xiàn)場現(xiàn)有的腳手架及已搭設好的施工跳板,搭設寬度2.5m,完全滿足人員施工,另為提高高空作業(yè)人員的安全系數(shù),經試驗,在支座預埋板四周焊接鋼管立柱,并牽設鋼絲繩生命線作為施工人員的安全帶的掛設,可滿足施工作業(yè)人員的安全保障措施。
(2)第二至第四施工段采用高空散裝的安全措施
第一施工段安裝完成固定后,開始安裝第二和第四施工時,可以依托已安裝完成的第一施工,搭設施工跳板,安全帶牢固掛在網(wǎng)架上弦桿件上,依次安裝網(wǎng)架下弦桿件、上弦桿件。
由于場地十分狹窄,項目大棚施工,其周圍無可操作場地,不具備大型機械的布設條件,施工吊裝設備受限,通過現(xiàn)場驗證螺栓球節(jié)點鋼網(wǎng)架整體吊裝及高空懸挑散裝法組合安裝工藝具有操作簡單、減少了施工作業(yè)受周邊環(huán)境地理條件影響,單元體作業(yè)拆分靈活、加快施工速度;對比原來傳統(tǒng)的施工方法,還具有施工進度快,施工人員少,特別是專業(yè)技術工人用工減少,大大節(jié)約了人工費投入,并免去搭設大面積滿堂腳手架,大大節(jié)約了周轉材料的投入;在地面組裝網(wǎng)架單元格,組裝安全得到保障,地面組裝速度快,效率高,同時減少高空作業(yè),減少了安全風險。
鋼結構網(wǎng)架安裝作為決定鋼結構質量穩(wěn)固性與可靠性的關鍵因素之一,需要引起我們的重視和落實安裝方法時應該根據(jù)實際的現(xiàn)場情況進行施工方案的選擇,在施工過程中對各項問題進行調整。本方結合了工程實際情況采取的施工方法,解決了高空網(wǎng)架下場地受限及搭設滿堂腳手架的難題,為類似工程的施工積累了經驗,希望能夠為后續(xù)工程實踐施工提供一定的參考與借鑒。