吳學(xué)敏，王永軍

（1.中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所， 陜西 西安 710000；2.西安普邁項(xiàng)目管理有限公司， 陜西 西安 710068）

大跨度鋼網(wǎng)架整體提升工藝是近年來(lái)逐步發(fā)展完善起來(lái)的一種新型起重提升技術(shù)，具有速度快、節(jié)約周轉(zhuǎn)材料、安全可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。雖然，提升用的各種設(shè)備及操作工藝已經(jīng)非常成熟，但因各個(gè)工程千差萬(wàn)別，仍然存在較多的可變因素。作為施工現(xiàn)場(chǎng)的重大危險(xiǎn)源之一，作為影響工期和質(zhì)量的至關(guān)重要的因素，如何確保提升過(guò)程的萬(wàn)無(wú)一失，是檢驗(yàn)圍繞提升所做的各項(xiàng)工作、各種設(shè)備和各項(xiàng)方案的唯一標(biāo)準(zhǔn)，也是各參建方孜孜以求的目標(biāo)。

筆者分別為某大型鋼結(jié)構(gòu)廠房的建設(shè)單位和監(jiān)理單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，參與了該工程建設(shè)的全過(guò)程。在此，從管理角度，結(jié)合該廠房大跨度球形網(wǎng)架整體提升情況，總結(jié)提升前、提升中、提升后的控制要點(diǎn)。

1 網(wǎng)架設(shè)計(jì)概況

本工程為鋼結(jié)構(gòu)廠房，網(wǎng)架跨度 122 m×90 m，采用雙層正放四角錐鋼網(wǎng)架，基本網(wǎng)格尺寸 6.0 m×6.0 m。支撐網(wǎng)架的鋼柱共 31 根，西、南、北三邊支撐，東側(cè)開(kāi)敞。屋架下弦標(biāo)高 28 m，東側(cè)開(kāi)敞邊設(shè)大門(mén)反梁，此處下弦標(biāo)高 21.0 m。屋蓋網(wǎng)架最大安裝高度 34.2 m。網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)為焊接空心球節(jié)點(diǎn)，全部支座采用球絞支座。鋼管、空心球、肋板、節(jié)點(diǎn)板等材料的材質(zhì)均為 Q345B。網(wǎng)架、置換桿件、檁條、安裝管線等的重量共計(jì) 930 t。

2 方案選擇與論證

由于網(wǎng)架東側(cè)大門(mén)處柱頂標(biāo)高為 +20.3 m，其余柱頂標(biāo)高為 +27.3 m，高差達(dá) 7.0 m。若采用一次提升，網(wǎng)架部分的拼裝胎架高度將超過(guò) 7.0 m，這無(wú)疑大大增加了拼裝難度及拼裝的安全風(fēng)險(xiǎn)，所使用的周轉(zhuǎn)材料也將增加不少。經(jīng)綜合分析對(duì)比，本工程網(wǎng)架整體提升采用兩次累積提升的方法。首先，將網(wǎng)架部分和大門(mén)網(wǎng)架的上半部分在地面拼裝為整體，利用“超大型構(gòu)件液壓同步提升系統(tǒng)”，將已拼裝完成的單元整體提升 8 m 后暫停提升，再安裝大門(mén)網(wǎng)架下半部結(jié)構(gòu)；待所有結(jié)構(gòu)全部完成后，進(jìn)行大門(mén)網(wǎng)架處吊點(diǎn)的置換。置換完成后，再將整個(gè)屋蓋網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體提升至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

網(wǎng)架提升時(shí)利用原結(jié)構(gòu)組合鋼柱柱頂設(shè)置提升平臺(tái)，即上吊點(diǎn)。其中，第一次提升時(shí)東大門(mén)中間位置設(shè)置一組臨時(shí)提升吊點(diǎn)，提升平臺(tái)使用格構(gòu)式臨時(shí)支架設(shè)置，第一次提升結(jié)束后拆除。在網(wǎng)架下弦標(biāo)高位置設(shè)置臨時(shí)球節(jié)點(diǎn)，即下吊點(diǎn)，用于安裝專用底錨及其他臨時(shí)加固桿件。上下吊點(diǎn)之間通過(guò)專用鋼絞線連接。

網(wǎng)架提升到位后，首先將未設(shè)置提升吊點(diǎn)的支座處的后裝桿件、東大門(mén)桁架處的支座以及與之相連的桿件全部安裝到位后，液壓同步提升系統(tǒng)各提升吊點(diǎn)按照反力從大到小依次卸載。每卸壓一個(gè)點(diǎn)后立即安裝該吊點(diǎn)處支座以及與之相連的桿件等。安裝完成后，再進(jìn)行下一組吊點(diǎn)的卸壓工作，直至全部吊點(diǎn)拆除，完成整個(gè)網(wǎng)架的安裝工作。

根據(jù)本工程網(wǎng)架支座布置情況，經(jīng)建立模型計(jì)算，網(wǎng)架第一次提升時(shí)共設(shè)置 14 組提升平臺(tái)。其中，大門(mén)桁架處設(shè)置3 組提升平臺(tái)，其他處共設(shè)置 11 組提升平臺(tái)。

網(wǎng)架第二次提升時(shí)，因第一次提升時(shí)設(shè)置在東大門(mén)桁架中部的提升吊點(diǎn)取消，共留下 13 組提升平臺(tái)。

按照國(guó)家現(xiàn)行規(guī)定，本工程網(wǎng)架整體提升工程屬于超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大分部工程，其施工單位方案必須經(jīng)過(guò)專家論證。為此，甲方、監(jiān)理、施工等單位在仔細(xì)研究審核提升方案的基礎(chǔ)上，特別邀請(qǐng)了陜西省比較著名的 5 位鋼結(jié)構(gòu)專家，對(duì)方案進(jìn)行了系統(tǒng)、全面、深入的研究與論證，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，提出了十分中肯的意見(jiàn)和建議。之后，施工單位嚴(yán)格按照專家意見(jiàn)修改完善；監(jiān)理、甲方按照程序進(jìn)行了審批。

網(wǎng)架整體提升前，相關(guān)單位共 4 次召開(kāi)專題會(huì)議，研究確定了必須在提升前完成的 8 大項(xiàng) 32 小項(xiàng)工作，包括組織機(jī)構(gòu)建立健全、專項(xiàng)試驗(yàn)與檢測(cè)、沉降及位移觀測(cè)、綜合驗(yàn)收、輔助措施、提升演練等。

3 專項(xiàng)檢測(cè)

3.1 原材料試驗(yàn)與檢測(cè)

無(wú)縫鋼管、制作節(jié)點(diǎn)球的鋼板以及組成網(wǎng)架的其他鋼材、焊條等，必須有出廠合格證并經(jīng)復(fù)試合格。

3.2 焊縫無(wú)損檢測(cè)

本工程網(wǎng)架所用焊縫，施工單位全部進(jìn)行無(wú)損探傷，對(duì)不合格之處作返工處理。在此基礎(chǔ)上，甲方另行委托了專業(yè)檢測(cè)單位對(duì)所有吊點(diǎn)球的焊縫進(jìn)行全檢；對(duì)其他焊縫抽查30%，但每個(gè)球至少檢測(cè) 1 條焊縫。檢測(cè)結(jié)果，所有焊縫均滿足規(guī)范要求。

3.3 鋼絞線的復(fù)試

目前，國(guó)家尚無(wú)網(wǎng)架整體提升專業(yè)規(guī)范。我們依據(jù)上海建工集團(tuán)、同濟(jì)大學(xué)合編的《重型結(jié)構(gòu)整體提升技術(shù)規(guī)程》，責(zé)成施工單位對(duì)鋼絞線取樣送檢。復(fù)試結(jié)果：抗拉強(qiáng)度與出廠證明文件基本一致；按照鋼絞線復(fù)試結(jié)果核算的各吊點(diǎn)安全系數(shù)均在 3.1 之上。

3.4 柱腳混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)

鋼柱底部杯口內(nèi)灌注的是 C40 細(xì)石混凝土，提升前必須經(jīng)復(fù)試，確保柱腳混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 100%。故留置混凝土試塊時(shí)，應(yīng)多留幾組，以備檢測(cè)之用。

3.5 安全網(wǎng)試驗(yàn)

第一次提升至 8 m 后，在架體下部滿布的安全兜網(wǎng)必須經(jīng)沖擊試驗(yàn)合格。本工程實(shí)測(cè)結(jié)果，安全兜網(wǎng)可以承受 100 kg以上的沖擊力。

4 提升前的聯(lián)合驗(yàn)收

4.1 質(zhì)量驗(yàn)收

網(wǎng)架在地面拼裝完成并經(jīng)施工單位自檢合格后，監(jiān)理組織各參建單位的現(xiàn)場(chǎng)各專業(yè)負(fù)責(zé)人，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的鋼柱、柱間支撐、柱間拉梁、網(wǎng)架球、網(wǎng)架桿件、屋面檁條、焊縫外觀、油漆漆膜厚度及觀感、安裝管線等項(xiàng)目進(jìn)行一次綜合驗(yàn)收。鋼柱垂直度、軸線偏移等要有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

4.2 安全措施驗(yàn)收

鋼絞線外觀不得有硬彎、散股、肉眼可見(jiàn)的麻點(diǎn)銹蝕和電弧灼傷等缺陷；上下爬梯要輕便，易于固定；柱頂跑道腳手板要滿鋪且固定牢靠；接火斗要方便移動(dòng)；作業(yè)人員要配備雙安全繩；柱頂生命線要牢固且貫通；影響提升的內(nèi)置桿件要提前拆除。

4.3 輔助措施驗(yàn)收

抵消柱頂反力位移的反向攬風(fēng)地錨要牢靠，柱頂綁扎點(diǎn)及方式要合理；防水平位移的倒鏈要安裝到位。

5 提升演練

網(wǎng)架整體提升指揮及操作人員組織機(jī)構(gòu)應(yīng)在提升前建立健全。各方應(yīng)模擬提升過(guò)程并集中組織一次提升演練，要求對(duì)講通訊順暢、各吊點(diǎn)由專人值守、架下及四周無(wú)關(guān)人員全部撤離。

模擬提升時(shí)，要對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題研究確定應(yīng)對(duì)措施。例如：柱網(wǎng)內(nèi)側(cè)桿件是否與網(wǎng)架體系距離過(guò)近；千斤頂上部鋼絞線疏導(dǎo)是否順暢；網(wǎng)架體系脫離胎架后的應(yīng)力變形是否會(huì)造成上部臨時(shí)點(diǎn)焊桿件的脫焊和掉落；柱頂位移超出預(yù)警值等。

6 預(yù)提升

預(yù)提升之前人員全部撤離，檢查屋蓋網(wǎng)架的提升單元及提升臨時(shí)措施與設(shè)計(jì)及方案是否相符。確認(rèn)無(wú)其他問(wèn)題后，液壓同步提升系統(tǒng)采取分級(jí)加載的方法進(jìn)行預(yù)加載，以設(shè)計(jì)升力的 20%、40%、60%、70%、80%、90%、95%、100% 的順序依次加載，直至網(wǎng)架提升單元脫離拼裝胎架并提升至最低點(diǎn)騰空 20 cm 處。其作用是調(diào)試液壓同步提升系統(tǒng)并對(duì)鋼絞線進(jìn)行張拉，使得鋼絞線均勻受力。預(yù)提升后，應(yīng)隨即觀測(cè)提升吊點(diǎn)柱頂?shù)奈灰魄闆r，超出設(shè)計(jì)值的要報(bào)原方案編制人確定糾偏措施。本工程預(yù)提后，對(duì) 14 個(gè)吊點(diǎn)柱頂或支撐架頂部的位移情況觀測(cè)結(jié)果：6 號(hào)吊點(diǎn)柱頂內(nèi)移 2 cm，臨時(shí)吊點(diǎn)支撐架頂部偏側(cè)向位移 2.5 cm；均在設(shè)計(jì)位移值之內(nèi)。其他基本無(wú)位移。

7 第一次提升

預(yù)提升靜止 12 h 后，再次檢查網(wǎng)架的提升單元自身結(jié)構(gòu)及提升臨時(shí)措施是否有異常情況。在確認(rèn)一切正常的情況下繼續(xù)提升。提升速率不得大于 0.5 m/6 min；同時(shí)要確保架下及四周無(wú)閑雜人員、各提升點(diǎn)值守人員到位。

網(wǎng)架整體提升至約 8 m 后停止提升，拆除東大門(mén)桁架處中間部位臨時(shí)提升吊點(diǎn)及支座，安裝此處大門(mén)桁架下半部分。同時(shí)將東大門(mén)桁架處南北兩側(cè)的吊點(diǎn)即 1 號(hào)與 13 號(hào)吊點(diǎn)，由網(wǎng)架整體下弦平面也即大門(mén)桁架的中部置換至大門(mén)桁架的下部。為臨時(shí)支撐置換過(guò)程中的網(wǎng)架荷載，應(yīng)在實(shí)際計(jì)算的基礎(chǔ)上在大門(mén)桁架下弦設(shè)置臨時(shí)支撐點(diǎn)。本工程共設(shè)置了 13 個(gè)臨時(shí)支撐點(diǎn)，在置換前、置換中和置換后，經(jīng)全程沉降及位移觀測(cè)，均無(wú)明顯變化。

對(duì)于其他同類(lèi)型網(wǎng)架整體提升，凡是設(shè)計(jì)有下翻構(gòu)件的，這種二次提升技術(shù)均是十分必要的。這種方法不僅可以將大量拼裝工作安排在地面進(jìn)行，一次提升后快速補(bǔ)充下翻桿件，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，而且縮短了網(wǎng)架空中停留時(shí)間，最大限度地滿足了方案及規(guī)范的要求。

8 第二次提升

上述工作完成后，一次提升后加裝的桿件焊縫必須進(jìn)行無(wú)損探傷檢測(cè)；全部合格后按照設(shè)計(jì)要求涂刷防銹漆和面漆，并再次申報(bào)監(jiān)理檢查。此時(shí)，尚應(yīng)對(duì)吊點(diǎn)鋼柱的垂直度及柱頂位移進(jìn)行觀測(cè)，無(wú)超規(guī)定變化后，按照第一次提升流程繼續(xù)提升至設(shè)計(jì)標(biāo)高 300 mm 左右時(shí)，停止提升。同時(shí)，利用液壓同步提升計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的“微調(diào)、點(diǎn)動(dòng)”功能，使各提升吊點(diǎn)均達(dá)到設(shè)計(jì)位置，滿足安裝要求。

此時(shí)所指的設(shè)計(jì)位置，應(yīng)綜合考慮網(wǎng)架的撓度變形，確保支座節(jié)點(diǎn)球無(wú)明顯縫隙地坐落在柱頂絞支座上。

9 就位與固定

9.1 補(bǔ)桿、卸載與就位

按照上述要求提升至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，首先將未設(shè)置提升吊點(diǎn)的支座處的后裝桿件、大門(mén)桁架處的支座及與之相連的桿件全部安裝到位后，液壓同步提升系統(tǒng)各提升吊點(diǎn)按照反力從大到小依次卸載。每卸壓一個(gè)點(diǎn)后，立即安裝該吊點(diǎn)處支座及與之相連的桿件等；安裝完成后再進(jìn)行下一組吊點(diǎn)的卸壓工作，直至全部吊點(diǎn)拆除，完成屋面網(wǎng)架的安裝工作。

需要注意的是，這些后裝桿件也必須進(jìn)行全部焊縫的探傷檢測(cè)；只有檢測(cè)全部合格，才允許轉(zhuǎn)入下一組吊點(diǎn)工作。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，若提升支架與后裝桿件之間無(wú)位置沖突，有條件提前安裝后補(bǔ)節(jié)點(diǎn)球及桿件時(shí)，應(yīng)先安裝這些節(jié)點(diǎn)球及桿件，以提高保險(xiǎn)系數(shù)。

在卸載過(guò)程中，尚應(yīng)注意觀測(cè)攬風(fēng)繩的變化，確保鋼柱不產(chǎn)生反向變形。在吊點(diǎn)卸載完成后，及時(shí)解除攬風(fēng)繩。

9.2 校正與固定

網(wǎng)架就位后，必須逐個(gè)觀測(cè)鋼柱雙向垂直度，利用千斤頂精細(xì)調(diào)整；待雙向垂直度偏差歸零后，隨即將絞支座圍焊在柱頂鋼板上。

10 結(jié) 語(yǔ)

隨著網(wǎng)架整體提升技術(shù)的普遍使用，各項(xiàng)工藝正逐步趨于完善。但在現(xiàn)場(chǎng)組織方面必須一絲不茍、環(huán)環(huán)相扣、有機(jī)銜接，做到方案合理、執(zhí)行全面、控制有效。只有這樣，才能夠確保網(wǎng)架提升的順利實(shí)施，確保建設(shè)目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn)。本工程正是嚴(yán)格遵循了這樣的原則，使整個(gè)提升過(guò)程非常順利。最主要的控制指標(biāo)柱頂 90° 軸向偏移，計(jì)算最大值 7.3 cm，實(shí)測(cè)最大值 2.5 cm，效果較好。