网壳施工工法
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空心球节点网壳施工工法
编制:陈奋
山西建筑工程(集团)总公司钢结构分公司
二〇〇七年五月
目录前言
1.工作特点
2.适用范围
3.工艺原理
4.工艺流程及操作要点
5.设备
6.劳动组织
7.安全注意问题
8.质量标准
9.效益分析
10.工程实例
空心球节点网壳施工工法
前言:
近年来,大跨度、复杂公共建筑,如体育场馆、会议展中心、文化设施等,应用网壳结构较为普遍,我公司施工了许多大型网壳工程,如长春电影城:正放四角锥双曲拄状网壳、16000m2、360T。太原市育英中学食堂体育馆:正放四角锥双曲拱网壳、1167m2、48 T。太原理工大学多功能文体中心:斜放四角锥双曲抛物面网壳、14829m2、328 T。长春实验中学净月分校体育馆:正放四角锥双曲双面网壳、11000m2、531T。运城市农副产品展销中心正放四角锥双曲双面网壳、6107m2、420T。奥运会老山自行车馆:正放四角锥网壳、投影面积17553m2、2000T,2005年11月1日开工,2006年1月30日竣工,为目前亚洲最大跨度的双层球面焊接球网壳之一。实践证明:此方法在施实过程中确实可行,使用此方法与其他网壳安装就位方法相比,不仅可以提高施工进度,具有其他网壳就位方法更多的优越性。
1、工作特点
网壳结构明确为以钢球和钢杆件组成的曲面形网格结构。网壳结构的曲面形式多种多样,能满足不同建筑造型的要求,如圆球面、椭圆抛物面和曲双抛物面。
2、适用范围
适用于球面、椭圆抛物面和双曲双抛物面网壳的施工。
3、工艺原理
3.1图纸会审。
3.2材料复验。
3.3钢球制作。
3.4杆件下料。
3.5放线找平(中心点位置)形成拼装第一圈(焊接、油漆、检验)。
3.6提升第一圈网壳至预期标高。
3.7拼装第二圈(以此类推)拼至还剩最外一圈。
3.8支座安装。
3.9拼装最外一圈杆件。
3.10网壳就位。
3.11工程验收。
4、工艺流程及操作要点
4.1工艺流程
图纸会审→材料复验→钢球制作→杆件下料→放线找平(包括中心点位置)→拼装焊接第一圈(焊接检查、刷油)→网壳提升→用全站仪测量下弦每一节点的三维坐标→拼装焊接第二圈(以此类推)拼装焊接还剩一圈→整体提升→高空散装最外一圈→网壳就位→工程验收
4.2操作要点
网壳工程属于大型的公共建筑,施工质量、精度要求高。网壳工程由于其结构的特殊性,将网壳划分为若干个环带,从中心以小拼单元或杆件逐圈提升,拼装至还剩最外一圈,采用整体吊装就位,最后在空中将剩余一圈与支座连接成整体。
4.2.1保证网壳几何外形是本工程的一难点,要控制焊接顺序、焊接收
缩量、单元体在施工中需要边拼装边提升,起吊每一圈到位后,应采取临时搭设加以固定,然后进行下一圈的拼装。拼装时应在每一圈采用三维坐标控制拼装精度,使误差尽量在本圈内消除,最外一圈消除整体网壳的误差和建筑物的误差。
基准点的测放
1)计算网壳在建筑物的中心点(即为基准点)。
2)根据基准点布设网壳每一圈的测量控制网。
3)用全站仪测放出中心点。
4)计算每一圈每一节点X、Y、Z的三维坐标。
4.2.2 保证网壳提升时各点起吊的同步性又一难点,在网壳提升时,根据网壳的重量、结构形式、面积进过计算确定分几段吊装,确定每段吊装时拔杆、滑车组、绞磨、揽风绳、地锚的数量、规格。要控制网壳在提升过程中,应尽量同步,即拔杆以均匀一致的速度上升,以减少起重设备及网壳结构不均匀受力,并避免网壳与拔杆相碰。
网壳起吊过程、就位后的允许偏差
1)相邻两吊点间相对高差允许值可取吊点间距1/400,且不宜大于100mm。
2)支承点间的距离偏差允许值应该为该两点间距的1/2000,且不应大于30 mm。高度偏差:当跨度小于或等于60m时,不得超过设计标高的±20 mm,当跨度大于60m时,不得超过设计标高的±30 mm。
3)安装完成后,应测量网壳若干控制点的竖向位移,所测得的竖向位移值,应不大于相应荷载作用下设计值的1.15倍。
网壳结构由于其曲面而形成部分低部分高,给安装带来困难,根据网壳结构的特点,采用此方法安装,实践证明,这种安装方法是可行的,并取得了良好的效果。
5、设备
(见附表1)(以运城市农副产品展销中心网壳为例)
6、劳动组织
(以运城市农副产品展销中心网壳为例)
总指挥:1人副总指挥:1人技术负责人:1人
巡视员:4人观察员:8人起重工:6人
壮工:96人(以上是吊装工程)
项目经理:1人项目工程师:1人施工员:1人
技术员:1人质量员:1人安全员:1人
材料员:1人电焊工:15人电工:2人
油工:5人起重工:3人铆工:15人
7、安全注意问题
7.1参加施工的全体员工熟知本工程的安全技术操作规程,在操作中,要监守岗位,严禁酒后操作。
7.2电工、电焊工、起重工经过专门培训,考试合格持上岗证方可上岗。
7.3高空作业,衣着要灵便,工具应随手放入工具袋内,严禁向下扔东西。
7.4施工过程中所有的机具、电器设备、吊装器械等必须由专人定期检查。
7.5电器接线必须规范,采取漏电保护措施,焊机外壳应接地良好,单独设立闸刀,全部装入电闸箱内。
7.6焊把线和地线严禁与钢丝绳接触。
7.7雨天不得进行露天焊接,五级风以上不得进行高空作业。
7.8操作人员在高空拼装时必须系好安全带。
7.9现场配备足够的消防器材和设备。
7.10吊装过程中,确保网架整体稳定,必要时可采取加固措施。
7.11起重机械、拔杆设备各部件灵敏可靠,索具、滑轮组、铰磨、揽风绳、地锚等进行专职检查,以防失误。
7.12统一指挥,定岗责任到人,按操作规程及程序进行。
7.13进行试吊500mm,全部检查无误,再正式吊装。
7.14拔杆的拆除应确保网壳结构的安全,按拆除方案进行施工。
8、质量标准
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《网壳结构技术规程》JGJ61-2003 J258-2003
9、效益分析
运城市农副产品展销中心网壳,为双曲双壳(局部三层)正放四角锥网壳,平面形状为椭圆形,长轴为108m,短轴为72 m,平面投影面积6107.3 m2,网壳失高4.5 m,网壳总重约420T。是目前华北地区跨度最大的网壳。工期60天。使用拔杆提升,使用机具:Ф425×10 L=17m 拔杆12根、四门10T滑车 48个钢丝绳8000 m、铰磨24台、25T卡环28 个、绳卡1000个、20T千斤顶。按利用拔杆有效工期35天计算机具租赁费75660元。使