陳鑫

［中冶南方（武漢）置業(yè)有限公司，湖北 武漢 430223］

0 引言

隨著現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展，網(wǎng)架結構作為常見屋面結構，其優(yōu)勢特點逐漸凸顯，與此同時，頂升施工技術作為網(wǎng)架屋面施工過程中的關鍵性技術，對于該工藝的要求也在不斷提升。由于不同建筑工程情況、特點以及要求等各方面都存在較大差異，使得實際進行網(wǎng)架頂升施工的過程中，遇到的難點問題和技術要點各不相同。因此，結合實際項目案例，有針對性地展開探討，深入進行網(wǎng)架屋面頂升法施工技術要點的分析就顯得尤為重要。

1 工程概況

中冶南方國際社區(qū)1號地塊三期，第3子項目為02#樓網(wǎng)架工程，地處湖北省武漢市東湖開發(fā)區(qū)，案例項目位于南區(qū)北部。建筑整體結構為鋼筋混凝土框架，屋面為輕鋼結構網(wǎng)架，全輕混凝土屋面。網(wǎng)架結構型式為正放四角錐網(wǎng)架結構，總面積為609m2，支座節(jié)點類型為螺栓球節(jié)點，因網(wǎng)架已經(jīng)處于原指定標高處，現(xiàn)要求對網(wǎng)架和屋面結構整體（重約130t）進行再次頂升。網(wǎng)架長軸方向剖面如圖1所示。

圖1 網(wǎng)架長軸方向剖面

2 項目難點及解決策略分析

基于案例工程實際情況，其樓面網(wǎng)架已經(jīng)全部安裝完成，因此，在進行項目難點分析的過程中，無須考慮網(wǎng)架安裝過程中的難點和問題[1]。結合實際情況，針對整體網(wǎng)架和屋面結構加高施工技術措施展開詳細分析，明確中冶南方國際社區(qū)1號地塊項目屋面網(wǎng)架頂升施工過程中，存在的主要難點問題以及解決策略如下。

（1）現(xiàn)場場地限制?，F(xiàn)場施工條件有限，場地限制明顯，吊車設備無法進入，給施工帶來了極大難度，而且施工要求相對更為嚴格，結合現(xiàn)場施工條件以及結構布置情況，為保障網(wǎng)架頂升的安全性，避免損壞原有的結構與設施，確保施工順利進行，最終決定采用“同步頂升”措施進行施工。

（2）頂升過程中液壓千斤頂內(nèi)泄問題。液壓千斤頂內(nèi)泄會對實際施工過程的安全性以及順利性造成極大的影響和威脅，在頂升施工過程中，若液壓千斤頂某一位置出現(xiàn)下沉情況，電腦監(jiān)控系統(tǒng)配備的蜂鳴器會發(fā)出聲光警報，同時各頂升點停止運轉，然后由現(xiàn)場工作人員將各頂升點同步卸載至標準節(jié)，然后依次對頂升點進行檢查維修，明確泄漏點，并找到內(nèi)泄原因。對于油封漏油或者液壓管漏油問題，及時更換油封即可，在檢修的過程中，需要進行電腦檢測，同時安排專門的工作人員，在頂升點現(xiàn)場檢測，全面保障頂升順利。

（3）卸載難點。網(wǎng)架結構卸載過程是鋼結構施工當中的重點環(huán)節(jié)，關乎著整個施工的質量和安全，該過程是將整個主體結構由安裝狀態(tài)過渡到設計受力狀態(tài)的一個復雜過程，在此過程中，結構受力逐漸發(fā)生轉移，而且內(nèi)力會進行重新分布，臨時支撐荷載逐漸轉移到主體結構。對此，在實際進行卸載的過程中，以結構計算分析數(shù)據(jù)為基礎，確保結構安全為核心，以變形協(xié)調為基本原則，并通過實時監(jiān)控，實現(xiàn)安全、有序卸載。若遇到千斤頂行程不足的情況，需要利用千斤頂兩邊固定裝置進行轉換，并按照相關操作工序和標準要求，進行卸載，直至桁架底面與千斤頂和固定裝置全部脫離，卸載完成。

（4）施工安全。案例工程樓面網(wǎng)架已經(jīng)安裝完成，在進行頂升施工的過程中，現(xiàn)場條件有限，施工安全保障相對困難，因此，根據(jù)實際情況以及網(wǎng)架位置相關數(shù)據(jù)，合理安排網(wǎng)架頂升的每道工序，同時做好施工安全準備工作：①加強對于施工設備的全面檢查，杜絕安全隱患；②施工前對標準節(jié)、防墜裝置等進行檢查，確保功能性完好；③做好施工過程狀態(tài)監(jiān)測控制，嚴禁頂升過程中出現(xiàn)主承力架與附墻連接件松開的情況，并在千斤頂上升到一個標準節(jié)后，用16#普通螺栓設置墊片緊固連接；④確保施工人員做好防護措施，包括安全繩、安全帽及防墜安全措施的佩戴和使用[2]。

3 屋面頂升法施工技術要點

3.1 頂升系統(tǒng)設計

3.1.1 頂升結構設計

頂升系統(tǒng)包括頂升支架、液壓頂升千斤頂以及PLC控制總臺等，液壓泵站控制頂升千斤頂，PLC總臺通過位移傳感器控制油路電磁閥的開通或關閉，讀取油壓，以此換算頂升值，而千斤頂位于頂升支架上部對角線交點處，借助上托、連接桿等與頂升支架連接。

頂升架的設計運用的是塔吊理念，為標準節(jié)支撐架結構。根據(jù)案例工程實際情況和施工需求，千斤頂高度設計為1.4m，最大行程為1.05m。支撐架為格構型式，平面軸線尺寸為1.2m×1.3m，每個標準節(jié)行程為1.05m，標準節(jié)之間通過法蘭螺栓連接，有效提升拆卸的便利性。每個標準節(jié)高度為1.0m，案例工程中觀影臺部分一個頂升架約需13節(jié)，共10個頂升點，共需要130個標準節(jié)。

3.1.2 頂升架承載力計算

案例工程設計頂升為80t，千斤頂起重量為18t，頂升高度為25m。頂升架承載力主要計算項目包括以下內(nèi)容：①荷載分析，結構重要性系數(shù)為1.00，荷載類型為恒荷載，主要包括節(jié)點荷載、單元荷載以及地震作用下的其他荷載；②內(nèi)力分析，主要包括最不利內(nèi)力，以及軸力、彎矩最大和最小的前10個單元內(nèi)力；③位移分析，主要指的是組合位移，分別對最大正位移組合和負位移組合進行分析。

此外，還需進行設計方案驗算。本工程材料彈性模量為2.06×105kN/mm2；泊松比為0.3；線膨脹系數(shù)為1.20×10-5；質量密度為7850kg/m3。經(jīng)過規(guī)范檢驗，結果表示，該設計結構能夠滿足工程項目施工承載力要求，應力比最大值為0.85。其中最嚴控制所在單元及整體穩(wěn)定性情況如表1所示，其中穩(wěn)定性為應力與設計強度之比求得。

表1 最嚴控制所在單元及整體穩(wěn)定性情況

3.2 地面焊接技術

地面焊接為網(wǎng)架安裝施工過程中的關鍵步驟，對于屋面施工質量有著直接影響，由于案例工程項目已經(jīng)完成了網(wǎng)架安裝施工，因此，僅進行要點介紹。網(wǎng)架焊接拼裝，以地面焊接為主，保障施工安全，拼裝過程中，應同時加強對于設計起拱的重視，依次進行下弦、腹桿以及上弦的焊接，整體安裝從中心向四周逐漸擴散的方式進行焊接。經(jīng)過精準放線，獲得方格網(wǎng)以及下弦焊接球投影點，然后進行臨時支撐，確保支撐穩(wěn)定后，即可進行構件的吊裝焊接，在網(wǎng)架具備一定剛度的情況下，逐漸擴大焊接范圍，并根據(jù)實際情況，適當減少支撐點，為保障焊接質量，在拼裝的時，需做好臨時支撐點落點與設計要求之間的誤差控制，確保網(wǎng)架尺寸以及起拱符合設計要求[3]。

3.3 頂升設備安裝

頂升設備按照設計以及結構組成進行安裝，主要包括液壓千斤頂、標準節(jié)、電源控制系統(tǒng)、托架系統(tǒng)以及頂桿等。將頂升設備與自動控制系統(tǒng)相連，在安裝完成后對設備的穩(wěn)定性、可靠性進行檢查，并校驗和調試設備性能參數(shù)。

3.4 預頂升測試

預頂升測試是一種帶載測試，目的是對頂升系統(tǒng)以及基礎部分的穩(wěn)定性進行檢查，以保障頂升過程的順利性以及安全性。主要測試過程包括以下5個步驟。

（1）對網(wǎng)架下弦節(jié)點進行校核，確保其投影在線上，對于偏差超過20mm的情況，需要先進行調整。

（2）對油缸底部高度進行調整，確保其處于同一水平位置，并將位置偏差控制在20mm以內(nèi)。

（3）試頂操作，提高網(wǎng)架10cm。

（4）鎖定油缸，維持狀態(tài)8h，并觀察網(wǎng)架以及基礎部位的狀態(tài)，若存在異常情況，及時確定問題所在，并重新進行調整處理。

（5）檢驗頂升設備安裝情況，保障設備穩(wěn)定、靈敏，變形撓度在可控范圍內(nèi)，能夠進行同步提升，滿足頂升施工要求。

3.5 正式頂升

根據(jù)網(wǎng)架投影下的實際情況，合理進行頂升布置。對于網(wǎng)架投影下方為電影院的情況，把放置頂升設備的位置做水泥墩柱；對于網(wǎng)架投影下方?jīng)]有建筑物的情況，頂升設備放置位置需對建筑物進行加固處理，以此保障網(wǎng)架頂升順利、安全進行。由于案例工程中網(wǎng)架已經(jīng)安裝完畢，但是高度不達標，因此，直接進行網(wǎng)架頂升施工，直至所需標高位置。主要包括以下施工步驟：①安裝千斤頂，然后啟動液壓油泵。②安裝支架標準節(jié)。③提升千斤頂缸體，增加支架標準節(jié)。④持續(xù)頂升，并安裝撐桿。⑤將頂升架與控制系統(tǒng)相連，控制頂升，直至達到設計標高為止。⑥安裝支座，同時下落網(wǎng)架。

在實際進行頂升施工的過程中，需要注意以下要點內(nèi)容。

（1）在進行網(wǎng)架頂升的過程中，合理進行頂升行程的控制，循序漸進，嚴禁冒進，突然增大行程。在初始階段，每次頂升距離控制在50mm以內(nèi)，在網(wǎng)架穩(wěn)定之后，再逐步增加頂升行程，并在后期將行程增加量穩(wěn)定在770mm左右。在頂升過程中，加強對于網(wǎng)架頂升點高差的控制，確保同步頂升[4]。

（2）頂升工作需要由具有豐富知識和經(jīng)驗的人員進行指揮，保障整體施工的協(xié)調性和有序性。同時為保障頂升質量，在頂升作業(yè)前，需對頂升系統(tǒng)、設備等進行全面調試和檢查，確保運行正常，并加強對于頂升點結構等位置以及地基沉降變形情況的實時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常，立即停止操作，優(yōu)先解決問題。

（3）在每班工作結束后，需要安排專門工作人員，對設備電源、油缸等進行檢查并鎖好，避免出現(xiàn)液壓油回流的情況，影響系統(tǒng)性能。

3.6 網(wǎng)架卸載要點

網(wǎng)架卸載是案例工程中的重點步驟，卸載過程中按照從中心到四周逐步擴散的原則進行，在此過程中主體結構與臨時支撐結構的受力狀態(tài)會發(fā)生變化，而且存在相互作用，因此卸載難度較大，實際施工過程中需要注意以下要點內(nèi)容。

（1）卸載前需要加強對于主體以及臨時支撐結構的分析，有針對性地制定卸載方案，明確卸載順序、方式，以及不同支撐點下降位移控制，明確每個卸載步驟中千斤頂?shù)奈灰葡鲁亮俊?/p>

（2）卸載過程緩慢進行，確保主體以及臨時支撐結構受力情況變化適度，位移變化在可控范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)安全問題。

（3）確保整個卸載過程中，主體以及臨時支撐結構應力始終處于彈性范圍內(nèi)，保障內(nèi)力和位移變化處于合理范圍，以免由于卸載過快，導致結構強度受到影響，引發(fā)失穩(wěn)情況。

（4）整個卸載過程中，無論是受力點、受力體還是力的大小都處于不斷變化的動態(tài)狀態(tài)下，為保障卸載過程緩慢、平穩(wěn)、有序，需要合理使用千斤頂。對此，先將千斤頂放置在臨時支撐托板上，然后嚴格按照卸載方案，多人同時進行千斤頂?shù)捻斏僮?，在桁架與臨時支撐鋼板墊塊分離之后，分批、分階段，按照一定比例逐步放松千斤頂，以此保障卸載過程平穩(wěn)、安全。

（5）卸載過程中，對相應點位標高變化情況進行測量，確保其在撓度允許范圍內(nèi)的情況下，逐步進行卸載。

（6）卸載操作過程中，由唯一指揮人員進行統(tǒng)一調動和控制，確保操作同步，嚴格按照卸載規(guī)范和原則進行施工，采取分布卸載方式，嚴禁一次卸載[5]。

4 結語

綜上所述，建筑網(wǎng)架屋面頂升法施工過程中，結合工程項目現(xiàn)場實際情況，具體問題具體分析。案例中冶南方國際社區(qū)1號地塊三期建筑工程中，由于屋面網(wǎng)架已經(jīng)安裝完成，按照業(yè)主要求需要進一步提升高度，在場地條件的限制下，避免對完工部分造成損害，采取同步頂升施工方案，在實際頂升過程中，不僅要做好頂升系統(tǒng)結構設計，同時還加強對于頂升架承載力方面的計算和分析，以此保障頂升系統(tǒng)設計的合理性，確保其能夠滿足施工要求。此外，在正式頂升前，進行設備安裝以及預頂升測試，嚴格控制頂升行程，保障頂升的同步性，強化卸載施工控制，全面保障屋面網(wǎng)架頂升作業(yè)的順利性以及安全性。