鄭俊波，盧成平，蔡于蔚，王偉，蔡文浪

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司，北京 100000）

1 工程概況

國(guó)發(fā)農(nóng)聯(lián)冷鏈物流基地位于海南省澄邁縣，與?？诰C合保稅區(qū)相距約300 m，項(xiàng)目總規(guī)劃用地面積66 700 m2，總建筑面積32 092.04 m2，擬建3 棟 單層廠房、1 棟3 層宿舍樓、1 棟3 層服務(wù)樓、1 棟單層設(shè)備房、1 棟單層工具房及景水池，其中，廠房結(jié)構(gòu)形式為門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)，宿舍樓、服務(wù)樓、工具房、設(shè)備房及景觀水池為框架結(jié)構(gòu)。本工程鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為柱面網(wǎng)殼，共設(shè)80 根鋼柱支承屋面網(wǎng)殼，網(wǎng)殼跨度85 m，水平投影尺寸172.5 m×85 m，網(wǎng)架投影面積14 662.5 m2，網(wǎng)殼厚約3.071 m，鋼網(wǎng)架就位為下弦多點(diǎn)支撐就位，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式為正放四角錐螺栓球網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼起拱高度5 m，網(wǎng)架材料主要包括下弦桿、腹桿、上弦桿、螺栓球、高強(qiáng)螺栓、套筒等。根據(jù)工程特點(diǎn)和施工經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目采用地面拼裝后整體頂升的施工工藝，到達(dá)頂升位后裝鋼柱，與支座焊接連接，最后拆除頂升設(shè)備。

2 冷鏈物流基地鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架施工工藝

2.1 工藝流程

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置網(wǎng)架拼裝施工區(qū)域，在地面進(jìn)行拼裝，利用機(jī)械配合拼裝網(wǎng)架，這樣不但能夠保證施工進(jìn)度，而且可以與主體施工相協(xié)調(diào)。根據(jù)施工圖紙，網(wǎng)架拼裝由中心向四周擴(kuò)散拼裝，主要施工工藝流程包括施工準(zhǔn)備、放線定位、布設(shè)臨時(shí)胎架頂管、擱置下弦球、調(diào)整下弦球標(biāo)高、組裝下弦、組裝上弦和腹桿、安裝檁托及檁條、檢查補(bǔ)漆、驗(yàn)收、整體頂升、安裝鋼柱、就位卸載、焊接支座、補(bǔ)漆、最終驗(yàn)收。嚴(yán)格按照該工藝流程施工，加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的技術(shù)管理。

2.2 網(wǎng)架拼裝

2.2.1 總體要求

在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行初步放線，本工程鋼網(wǎng)架為拱形，根據(jù)施工圖紙，鋼網(wǎng)架拼裝從中心開(kāi)始拼裝，首先確定每個(gè)交叉點(diǎn)的地面上的相應(yīng)垂直投影坐標(biāo)位置，并布設(shè)臨時(shí)頂管胎架，網(wǎng)架下弦球支撐采用鋼管，然后進(jìn)行精準(zhǔn)放線，檢查頂管位置，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，按照鋼球大小要求設(shè)置合適的臨時(shí)支座，保證滿足支撐效果。使用經(jīng)緯儀輔助放線，彈出十字線，保證臨時(shí)支座平面位置準(zhǔn)確。網(wǎng)架下弦組裝要從中心開(kāi)始，擴(kuò)展組裝縱橫軸，并隨時(shí)進(jìn)行尺寸校正，避免累積誤差持續(xù)擴(kuò)大，保證準(zhǔn)確無(wú)誤后，才能向四周拼裝，滿足精確度要求，一般情況下，下弦節(jié)點(diǎn)偏移誤差控制在2 mm，對(duì)角線偏差控制在3 mm 左右，整體縱橫偏差不能超過(guò)2 mm。完成下弦組裝后，再次檢查幾何尺寸，使用經(jīng)緯儀輔助校正，使用水平儀檢驗(yàn)各點(diǎn)高低差。為了提高施工質(zhì)量和效率，在組裝下弦前，可以將上弦桿和腹桿一并搬運(yùn)到位，按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)號(hào)入座，組裝完成全部下弦且測(cè)量無(wú)超差后，立刻展開(kāi)腹桿和上弦桿拼裝，同樣要遵循從中心向四周擴(kuò)散組裝的順序[1]。

2.2.2 拼裝方法

鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架地面拼裝首先要進(jìn)行網(wǎng)架中心定位基準(zhǔn)拼裝定位。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中球節(jié)點(diǎn)定位尺寸，結(jié)合網(wǎng)架起拱值，計(jì)算各下旋球的z 坐標(biāo)和高差，然后按照中心區(qū)網(wǎng)架球大小，在地面砌磚垛。使用塔尺對(duì)磚垛標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，測(cè)定磚垛中心十字線，從而得到球節(jié)點(diǎn)位置。拼裝連接節(jié)間桿件，構(gòu)建下弦四邊形單元網(wǎng)格，使用腹桿定位上弦中心球，地面投影中心位置應(yīng)該與上弦球中心相重合。將其他腹桿拼裝連接起來(lái)，這樣便組成了一個(gè)小單元，以此作為基準(zhǔn)控制單元繼續(xù)拼裝施工。在拼裝精度控制上，將偏差嚴(yán)格控制在總長(zhǎng)度1/2 000 范圍內(nèi)，同時(shí)不超過(guò)30 mm；中心偏移不能超過(guò)跨度的1/3 000，同時(shí)不能超過(guò)30 mm；椎體、網(wǎng)格軸線的偏差要控制在2 mm 左右。采用先下弦再腹桿和上弦的拼裝順序，符合基本的力學(xué)原理，可以有效減少網(wǎng)架就位后的撓度。在拼裝過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的要求和操作規(guī)程執(zhí)行，同時(shí)加強(qiáng)制度管理，建立三級(jí)互檢體系，如果精度不達(dá)標(biāo)不能進(jìn)行下一步施工。

2.3 網(wǎng)架頂升

2.3.1 施工工藝

本工程鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架安裝施工采用同步頂升技術(shù)，有利于各項(xiàng)目標(biāo)的控制和實(shí)現(xiàn)。在地面完成拼裝需要的措施工程量減少，有利于控制安裝成本，同時(shí)也降低作業(yè)和管理難度，對(duì)于質(zhì)量保障、安全防護(hù)、工期進(jìn)度等方面也十分有利。而且，超大型構(gòu)件液壓同步頂升施工技術(shù)相對(duì)成熟，有許多成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。在布置頂升點(diǎn)時(shí)，要保證頂升點(diǎn)的安全性和穩(wěn)定性，降低對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響，方便頂升系統(tǒng)設(shè)備安裝和工作。采用網(wǎng)架頂升施工工藝，需要在地面位置原位拼裝網(wǎng)架，并對(duì)千斤頂設(shè)計(jì)位置地面進(jìn)行硬化平整，然后在千斤頂位置安裝頂升支撐架和頂升千斤頂，做好液壓同步頂升系統(tǒng)安裝。尤其是要注重調(diào)試系統(tǒng)工作，采用分級(jí)加載的方式進(jìn)行預(yù)加載，直到網(wǎng)架結(jié)構(gòu)脫離拼裝胎架、頂升到一定高度后，在空中停留觀測(cè)一段時(shí)間，大約為12 h，保證網(wǎng)架結(jié)構(gòu)始終處于水平狀態(tài)。在保證安全措施到位、頂升系統(tǒng)良好的情況下，進(jìn)行網(wǎng)架整體同步頂升。當(dāng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)頂升到距離設(shè)計(jì)標(biāo)高約5 cm 時(shí)停止頂升，對(duì)各吊點(diǎn)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，使其頂升到設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后安裝周邊鋼柱，卸載，拆除液壓頂升系統(tǒng)以及其他臨時(shí)措施，完成頂升作業(yè)[2]。

2.3.2 頂升流程

在已經(jīng)安裝好的網(wǎng)架球節(jié)點(diǎn)下方安放頂升設(shè)備，找出頂點(diǎn)中心位置。安裝頂升支架支座和液壓頂升器，支架座用規(guī)格為HM250 mm×250 mm×9 mm×14 mm 的H 鋼組合制作的“十”字架與“井”字架，用4 個(gè)M20 的螺栓和兩塊圓弧夾板將頂升器底座固定在頂升支座架上。做好頂點(diǎn)地基處理，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.6 m，共29 個(gè)頂升點(diǎn)。將頂升帽放置千斤頂活塞上方球頭上，外部套裝頂升架，頂升架上部通過(guò)頂升球節(jié)點(diǎn)支座與網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)球連接在一起。做好支撐架組裝工作，通過(guò)鋼銷將支撐架耳朵和頂升拉桿連接起來(lái)，啟動(dòng)總控或每臺(tái)泵站上的供油按鈕，使千斤頂油缸活塞上升，當(dāng)活塞上升高度稍大于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高度后停止，即進(jìn)行下一節(jié)支架桿件組裝。根據(jù)本工程特點(diǎn)，頂升過(guò)程中，將上弦球作為頂升點(diǎn)，支架與頂升點(diǎn)球連接后，利用規(guī)格為4×φ14 mm 的鋼絲繩將網(wǎng)架下弦球與頂升支架進(jìn)行連接，形成一個(gè)穩(wěn)定的體系。頂升架每6 m 增加設(shè)纜風(fēng)繩4 根/ 層，一端提前連接至網(wǎng)架下弦球上，另一端連接在頂升架上，頂升至6 m 第1 次增加纜風(fēng)，根據(jù)高度依次增加。千斤頂回油卸載，使網(wǎng)架頂升力轉(zhuǎn)移到頂升支架上，取出鋼銷，收回活塞，再連接下面支架耳朵，再次頂出，循環(huán)往復(fù)，從而將網(wǎng)架頂升至就位高度。

2.3.3 同步控制

鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架頂升的關(guān)鍵在于同步控制，如果存在傾斜和偏移，不僅會(huì)對(duì)頂升支架的受力狀態(tài)產(chǎn)生不同程度的副作用，而且還會(huì)影響網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自身受力情況。重新分布構(gòu)件應(yīng)力，不利于結(jié)構(gòu)自身和頂升施工，所以，需要嚴(yán)格控制相鄰點(diǎn)位間高差，一般情況下不能超過(guò)15 mm，保證網(wǎng)架頂升的同步性和穩(wěn)定性。操作人員可以通過(guò)液壓同步控制系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)架頂升過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并發(fā)布相關(guān)控制指令。應(yīng)使用同一型號(hào)的液壓千斤頂，并采用一個(gè)液壓泵站系統(tǒng)統(tǒng)一控制。在正式頂升前，需要對(duì)所有千斤頂進(jìn)行頂緊力檢測(cè)，保證頂緊力相同，同時(shí)，通過(guò)安裝功率表結(jié)合互感器調(diào)整千斤頂預(yù)緊力，達(dá)到相同狀態(tài)。利用標(biāo)尺、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等測(cè)量工具，開(kāi)展頂升過(guò)程觀測(cè)。采用多點(diǎn)集成電路控制箱同步控制所有液壓千斤頂，也可以單獨(dú)控制某個(gè)千斤頂，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化控制。將頂升支架分別編號(hào)，在每組支架旁5 m 范圍內(nèi)設(shè)置測(cè)量點(diǎn)。在頂升施工時(shí)，安排專業(yè)監(jiān)測(cè)人員，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)千斤頂工況。網(wǎng)架和支架的位置是相對(duì)固定的，通過(guò)相鄰2 個(gè)千斤頂活塞頂桿頂出長(zhǎng)度監(jiān)測(cè)，以及網(wǎng)架下方計(jì)量標(biāo)尺的實(shí)時(shí)觀測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，并利用對(duì)講系統(tǒng)溝通協(xié)調(diào)。

2.3.4 糾偏處理

保持網(wǎng)架頂升過(guò)程中的同步性至關(guān)重要，如果各支點(diǎn)間出現(xiàn)升差，不但會(huì)使柱頂壓力和桿件內(nèi)力發(fā)生變化，而且還會(huì)讓網(wǎng)架出現(xiàn)偏移狀況，導(dǎo)致千斤頂和結(jié)構(gòu)桿件受力不均造成嚴(yán)重危害，所以，提升高差控制更重要的是減小網(wǎng)架偏移程度。影響網(wǎng)架偏移的因素除了頂升不同步的原因之外，還與柱子剛度有關(guān)，要根據(jù)影響因素和實(shí)際情況采取有效的預(yù)防措施。在施工過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)許多不確定性，導(dǎo)致偏差不可避免，在偏差產(chǎn)生后，要采取行之有效的應(yīng)對(duì)措施。如果偏差不大，可以讓千斤頂頂出時(shí)稍微傾斜，產(chǎn)生水平作用力，也可以在鋼柱肢導(dǎo)向板與十字梁之間塞鋼楔，鋼楔隨著頂升施工而不斷上升，在千斤頂回油時(shí)，通過(guò)錘擊鋼楔能夠達(dá)到糾偏的目的。如果偏差已經(jīng)較大，則需要用倒鏈固定四點(diǎn)手拉進(jìn)行糾正。網(wǎng)架頂升施工過(guò)程要同步加強(qiáng)校正、糾偏處理，保持網(wǎng)架的水平度和平穩(wěn)度。安排專人對(duì)網(wǎng)架各方面變化進(jìn)行觀測(cè)。當(dāng)某個(gè)千斤頂與其他千斤頂不在同一水平面上時(shí)，必須立即停止施工，對(duì)千斤頂進(jìn)行水平調(diào)試，達(dá)到水平要求后才能繼續(xù)施工。

2.3.5 頂升塔架

頂升塔架必須滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范和安全要求。通過(guò)精確放線，保證塔架位置對(duì)稱均勻，滿足網(wǎng)架受力需求，同時(shí)，保證塔架安裝的垂直度要求。地面定位中心點(diǎn)要與塔架中心點(diǎn)垂直投影相吻合，防止在頂升過(guò)程中出現(xiàn)受力中心偏移導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。在頂升塔架組裝過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)將斜撐及螺栓安裝好，做到均勻緊固，為了避免頂升塔架稱重后出現(xiàn)中心點(diǎn)偏移的情況，需要在拔桿端部使用攬風(fēng)繩串聯(lián)緊固，緊固時(shí)，要注意攬風(fēng)繩受力的均勻性，并通過(guò)卡扣卡牢固，端部要與建筑物梁柱可靠連接。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，冷鏈物流基地廠房規(guī)模較大，采用鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架設(shè)計(jì)形式比較常見(jiàn)，能夠保證空間結(jié)構(gòu)受力效果，為基地生產(chǎn)、運(yùn)輸提供便利條件。由于鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架體積較大，施工難度較高，運(yùn)用同步頂升技術(shù)有利于減少高空作業(yè)、加快施工速度、保證施工質(zhì)量和安全。為了保證施工效果，必須對(duì)頂升、卸載過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)加強(qiáng)控制，通過(guò)科學(xué)組織管理，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的綜合效益。