柱面網(wǎng)殼單邊起拱施工工藝研究

時間:2022-02-23 11:14:58

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柱面網(wǎng)殼單邊起拱施工工藝研究

摘要:起步單元單邊起拱的施工方法,其要點(diǎn)是根據(jù)柱面網(wǎng)殼的自身形狀,起步單元采用從一端支座延續(xù)拼裝至另一端支座,形成穩(wěn)定的拱形支撐結(jié)構(gòu)后,后續(xù)網(wǎng)架以柱面網(wǎng)殼作為支撐平臺采用高空散裝或者累計滑移。該施工方法具有作業(yè)過程占用場地少、施工速度快、費(fèi)用低、安全風(fēng)險低、施工質(zhì)量高等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:柱面網(wǎng)殼;單邊起拱;施工

柱面網(wǎng)殼被廣泛地應(yīng)用在煤炭、電力、水泥、鋼鐵、化工等行業(yè),是為了保護(hù)堆取料機(jī)及露天存放的煤炭等物料,并減少其對周圍環(huán)境污染而專門建造的。特別是近兩年,為了建設(shè)生態(tài)文明,打造美麗中國,柱面網(wǎng)殼儲煤棚的數(shù)量大幅度增加,并且大多跨度在120m左右,甚至更大。目前,柱面網(wǎng)殼起步單元的施工方法有很多種,例如滿堂腳手架起步、山墻起步、塔架支撐分塊對接起步等,這些方法的共性是高空作業(yè)時間長,安全隱患多。對于柱面網(wǎng)殼的施工,關(guān)鍵工序就是起步單元的施工,可以說起步單元順利完成后,網(wǎng)架已經(jīng)安全施工了60%,所以起步單元施工的成敗將關(guān)系著整個工程。

1工藝原理

起步單元的“單邊起拱”方法,如圖1所示。即沿跨向從一端支座往另一端支座,采用2~4臺吊車抬吊拼裝單元,安裝方向布置1臺吊車進(jìn)行三角錐安裝。在安裝過程中,為了控制起步單元的跨向尺寸,對起步單元臨時采用鋼絲繩進(jìn)行張緊控制,以保證起步單元順力就位。

2工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1工藝流程2工藝流程:基礎(chǔ)復(fù)核→起步單元選擇→起步單元的施工工況的劃分→起步單元施工工況驗(yàn)算。(1)基礎(chǔ)復(fù)核。首先根據(jù)設(shè)計圖紙,由總監(jiān)理工程師組織設(shè)計、施工等單位對土建單位彈出的基礎(chǔ)十字線進(jìn)行軸線尺寸、位置、水平度、標(biāo)高及支座錨栓位置等參數(shù),按照設(shè)計及施工規(guī)范要求進(jìn)行復(fù)核,對不符合設(shè)計及施工規(guī)范要求的參數(shù)進(jìn)行整改,對整改后的基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)核,無誤后辦理中間交接手續(xù)。(2)起步單元選擇。根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及現(xiàn)場場地情況,首先對起步單元的位置及大小進(jìn)行初步選擇,起步單元高寬比根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)按小于3控制,初步選定好起步單元后,對起步單元進(jìn)行仿真驗(yàn)算,如起步單元在自重情況下滿足風(fēng)荷載和溫度效應(yīng)的共同作用時,起步單元的選擇即可滿足作為獨(dú)立支撐結(jié)構(gòu)的需要。(3)起步單元施工工況的劃分。起步單元沿跨向每3~4個網(wǎng)格變換一次吊點(diǎn),變換吊點(diǎn)時起步單元拼裝方向的一端放置在地面。隨著起步單元成拱長度增加,每5~6個網(wǎng)格增加一道張緊索。每次變換吊點(diǎn)及增加張緊索都要劃分為一種工況。根據(jù)起步單元跨度方向的網(wǎng)格數(shù)量進(jìn)行工況的初步劃分。(4)起步單元施工工況驗(yàn)算。利用網(wǎng)架的設(shè)計軟件對初步劃分的施工工況進(jìn)行驗(yàn)算,采用汽車吊或者履帶吊吊裝時還應(yīng)考慮1.4倍的動力系數(shù),驗(yàn)算內(nèi)容應(yīng)包括應(yīng)力、應(yīng)力比、變形、吊點(diǎn)反力、張緊索軸力等,根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果再進(jìn)行吊車及索具的選取。2.2起步單元單邊起拱操作要點(diǎn)2(1)支座筋板與基礎(chǔ)預(yù)埋件按設(shè)計要求焊接連接,支座球單邊起拱過程中不與支座筋板焊接,但是要求限位措施,保證支座球轉(zhuǎn)動時不劃出支座筋板。(2)多臺吊車吊裝時,根據(jù)吊點(diǎn)反力,采用專人指揮,對吊車載荷按比例逐級分步加載至拼裝方向端的球節(jié)點(diǎn)脫離地面,然后再一同指揮勻速提升。(3)吊點(diǎn)選在起步單元的上弦球,并且吊點(diǎn)位置形成四角錐。(4)張緊索選擇在下弦球,每根張緊索的軸力按照小于100kN進(jìn)行控制,索節(jié)點(diǎn)的長度在設(shè)計圖紙上量出,然后利用全站儀進(jìn)行全程跟蹤測量控制,偏差在±20mm之內(nèi)為宜。(5)吊車支腿處及網(wǎng)架放置在地面處的地耐力應(yīng)進(jìn)行復(fù)核,提前做好支點(diǎn)措施準(zhǔn)備。(6)所有綁扎點(diǎn)的索具應(yīng)成對角線設(shè)置,減少對桿件螺栓的剪切力。(7)單邊起拱完成后,應(yīng)將起步單元的支座球與支座筋板按照設(shè)計要求進(jìn)行焊接固定。(8)單邊起拱完成后,吊車的卸載順序按照吊點(diǎn)的高度,由高向低將載荷按比例逐級分步卸載。(9)單邊起拱完成后張緊索的拆除順序按照后拉的先拆,先拉后拆,并且每組張緊索里的數(shù)根索應(yīng)按比例逐級分步卸載。2.3后續(xù)網(wǎng)架安裝2起步單元安裝完成后,后續(xù)網(wǎng)架可根據(jù)現(xiàn)場條件采用高空散裝法或累計滑移法施工,小拼單元的合龍位置可用軟件進(jìn)行驗(yàn)算確定,一般選擇在變形較小的位置。

3結(jié)束語

由徐州中煤百甲重鋼科技股份有限公司承建的國投晉城熱電有限公司煤場封閉改造工程儲煤場網(wǎng)架,及國華盤電儲煤場封閉改造EPC項目,兩個工程的網(wǎng)架起步單元安裝過程均采用了先進(jìn)的“柱面網(wǎng)殼單邊起拱施工工藝”。該施工工藝與采用傳統(tǒng)的支撐系統(tǒng)的施工工法相比,具有施工速度快、費(fèi)用低、安全風(fēng)險低、施工質(zhì)量高等特點(diǎn),經(jīng)濟(jì)效益對比如表1所示。

參考文獻(xiàn):

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[4]JGJ7-2010.空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

作者:吳立文 李立武 單位:徐州中煤百甲重鋼科技股份有限公司