大跨度鋼結構網(wǎng)架整體提升施工工法

大跨度鋼結構網(wǎng)架整體提升施工工法1.前言XX電視臺數(shù)字字電視大廈是是XX市文化建設設重點工程，其其演播中心是是大廈的附樓樓，屋頂結構構為鋼結構網(wǎng)網(wǎng)架，網(wǎng)架東東西跨度44.2m，南北跨度33.2m，網(wǎng)架高3.484㎡，網(wǎng)架總總面積1468㎡，重130t，網(wǎng)架支座座高度18m。采用焊接接球節(jié)點網(wǎng)架架，上下弦桿桿最大為φ219×220的圓管，腹腹桿最大為φ114×4的圓管。連連接球最大的的為D600××30的空心球，空空心球總數(shù)量量為413個。8度抗震設防防。因施工場地狹小小，鋼網(wǎng)架四四周有混凝土土邊跨結構，不不具備采用大大噸位吊車安安裝的條件，采采用了在地面面上拼裝，以以手動葫蘆整整體提升的施施工工藝。該該安裝工藝比比施工現(xiàn)場搭搭設滿堂架體體高空散拼安安裝節(jié)省造價價、縮短工期期，保證了工工程順利實施施，并在其它它工程中繼續(xù)續(xù)應用。據(jù)此此編制了“大跨度鋼結結構網(wǎng)架整體體提升施工工工法”，該工法核核心技術的QC小組活動被被評為2009年度XX市優(yōu)秀質(zhì)量量管理小組，采采用該工法施施工的數(shù)字電電視大廈工程程被市建交委委推薦申報2011年度魯班獎獎的工程。2、工法特點1.在鋼網(wǎng)架覆覆蓋區(qū)域內(nèi)，北北側(cè)結構有4.4m寬的懸挑平平臺，鋼網(wǎng)架架不能在地面面全部組裝，必必須甩出4.4m的邊跨，待待網(wǎng)架提升到到位落到支座座以后，再拼裝4.4m的邊跨。2.由于手拉葫葫蘆的上吊點點就在網(wǎng)架支支座的牛腿上上，葫蘆本身身還要占一定定長度，所以以不能一次提提升到位，必必須設立輔助助吊點，即在在周邊球的下下方加設單錐錐體作為鋼網(wǎng)網(wǎng)架吊裝的下下吊點。見圖圖。3.網(wǎng)架（444.2m×333.2m）提升設18吊點，每個個吊點手拉葫葫蘆額定起重量為20t，拆減系數(shù)數(shù)按0.5計算，安裝裝時的每個手手拉葫蘆起重重量量按10t設計。4.工法中吊耳耳、輔助吊點點、千斤頂過過渡卸荷節(jié)點點等設計、提提升同步控制制等細部做法法考慮全面、簡簡單實用，經(jīng)經(jīng)濟合理，操操作性強，便便于推廣。3、適用范圍本工法適用于鋼鋼結構網(wǎng)架周周邊場地狹窄窄，鋼網(wǎng)架四四周有邊跨結結構，無法采采用大型吊車車安裝的大面面積鋼網(wǎng)架的的結構工程。4、工藝原理4.1網(wǎng)架444.2m×333.2m，采用18個葫蘆提升升，吊點全部部設在網(wǎng)架支支座的球節(jié)點點處，不改變變網(wǎng)架設計的的受力狀態(tài)，在在吊裝過程中中保持網(wǎng)架拉拉壓桿受力方方向不變。4.2由于提升升網(wǎng)架所用葫葫蘆的上吊點點就在網(wǎng)架支支座牛腿上，葫葫蘆本身還要要占一定長度度，不能直接接將網(wǎng)架下弦弦提升到牛腿腿支座的高度度，所以設立立了輔助吊點點，即在周邊邊球的下方設設立單錐體為為吊裝網(wǎng)架的的下吊點。4.3網(wǎng)架起升升到安裝高度度后，在牛腿腿上用千斤頂頂頂升網(wǎng)架支支座球的臨時時翼板，對葫葫蘆進行卸荷荷，將所有葫葫蘆上的力全全部卸載至千千斤頂，最后后調(diào)整千斤頂頂伸縮桿進行行網(wǎng)架就位。5、施工工藝流流程及操作要要點5.1工藝流程程備料→復驗→網(wǎng)網(wǎng)架拼裝→焊接→支座加固→第一次整體體提升4m→安裝輔助吊吊點→第二次整體體提升到設計計標高→整體卸荷→網(wǎng)架整體就就位→搭設邊跨腳腳手架平臺→補充拼裝甩甩跨網(wǎng)架→網(wǎng)架安裝就就位。5.2操作要要點軸線及牛腿標高高控制吊裝前將柱子的的軸線用全站站儀打出，并并將橫向和縱縱向軸線標注注在混凝土柱柱上，做好標標記。然后將將柱牛腿頂面面的設計標高高（＋18.0000m）用水準儀儀測出，察看看各牛腿間偏偏差，對偏差差大于30mm的采用相應應的措施進行行調(diào)整，將牛牛腿上表面埋埋件標高調(diào)整整到同一標高高，方可進行行吊裝。見圖圖。圖牛腿埋件件標高圖5.2.2起重重機械選擇網(wǎng)架提升共設吊吊點18個，每個吊吊點用2個相連接的的葫蘆，每個個葫蘆的額頂頂起重量為20t，拆減系數(shù)數(shù)取0.5，20t×0.5==10t，每個葫蘆蘆起重能力按按10t使用。5.2.3網(wǎng)架架提升點布置置網(wǎng)架提提升吊點全部部采用的是支支座點，見圖圖。圖吊點分布布圖5.2.4吊耳耳設置在柱頂牛腿頂面面的預埋件上上焊接直徑114mmm×4mm鋼管立柱作作為吊耳，在焊接接前先用直徑徑89mm××4mm鋼管作內(nèi)襯襯進行焊接。后后用114mmm×4mmm鋼管貼近89mmm×4mmm鋼管套下，再再進行滿焊。肋肋板采用-8mm鋼板，焊接接位置應順吊吊帶的方向焊焊接，最后在在柱頂焊接擋擋板，見圖、圖5.2.6。鋼管焊縫和吊耳耳腳焊縫要進進行探傷檢測測。吊耳腳焊縫計算算：N=he×lww×ffw=4×0.7××347×1160=1555KN〉100KNN滿足吊裝要求??！圖吊耳圖吊耳圓管的焊縫縫等級為二級級焊縫，吊點點鋼板厚度采采用25mm，焊腳尺寸寸為16mm的腳焊縫。5.2.5輔助助吊點的設立立網(wǎng)架提升超過44m后，用鋼絲絲繩將各吊點點與框架柱根根拉牢，作為為二次保護，然然后在網(wǎng)架安安裝輔助吊點點。輔助吊點是在每每個周邊支座座球的下方設設立單錐體，作作為吊裝網(wǎng)架架的下吊點。輔輔助吊點距下下弦球高4m，所用鋼管管的斜拉抗剪剪強度要大于于本吊點吊裝裝時所受的力力。同時，考考慮到兩根葫葫蘆長2m，柔性吊裝裝帶長1m，且吊裝時時下弦球須超超過牛腿不小小于50mm，累計高度度最少3.5m。因此，4m高正好滿足足吊裝要求。見見圖5.2.5。圖5.2.5--1輔助吊點圖圖圖5.2.5--2利用輔助吊吊點將網(wǎng)架提提升到設計標標高網(wǎng)架下輔助吊點點設立后，用用兩個相互連連接的葫蘆掛掛在輔助吊點點上提升網(wǎng)架架。此時輔助助吊點球的位位置在地面上上，吊裝時先先拉動下端葫葫蘆，待起吊吊一定高度時時停止拉動，以以下端葫蘆作作為繩索，再再拉動上邊葫葫蘆進行提升升，避免用中中途換繩。5.2.6鋼絲絲繩、鏈條保保護措施在混凝土柱牛腿腿轉(zhuǎn)角處焊接接包角，防止止磨損吊帶或或鋼絲繩。見見圖5.2.6。圖5.2.6吊吊帶、鋼絲繩繩保護做法圖圖5.2.7、鋼鋼絲繩驗算用鋼絲繩或吊帶帶將葫蘆掛在在吊耳上，鋼鋼絲繩的強度度驗算如下：：鋼絲繩最大受力力為10/coos150=10.33t。Px=10.33t選用6×37++1的鋼絲繩,φ修=0.855，鋼絲繩做做捆綁用,安全系數(shù)K取8。P破=Px×KK/α=103××8/0.885=9699KN查表可知，選用用39mm的6×37++1的鋼芯鋼絲絲繩的強度極極限為1400NN/㎜2，鋼絲繩破破斷拉力總和和為975KNN>969KKN。滿足要求求！5.2.8葫蘆蘆、吊耳承載載力現(xiàn)場測試試葫蘆、吊耳和吊吊耳腳焊縫要要在現(xiàn)場進行行承載力測試試。每個20t的葫蘆逐個個都作現(xiàn)場試試驗。在葫蘆蘆上掛測力儀儀，在測力儀儀下面掛上10t荷載進行測測試，在試拉拉過程中由監(jiān)監(jiān)理進行旁站站監(jiān)督，對每每只葫蘆進行行編號，測試試人員做好測測試記錄。測測試中檢查焊焊縫是否有裂裂痕，檢查葫葫蘆是否發(fā)生生滑絲、滑牙牙、鐵鏈斷裂裂等，對有問問題的葫蘆做做報廢處理，嚴嚴禁在提升中中使用。圖5.2.8承承載力測試圖圖葫蘆承載力現(xiàn)場場測試數(shù)據(jù)見見表5.2..8。表5.2.8葫葫蘆現(xiàn)場拉力力檢測記錄編號理論拉力值（tt）實測拉力值（tt）備注11010.2達到要求21010達到要求31010.2達到要求41010.4達到要求51010達到要求61010.2達到要求71010.2達到要求81010達到要求91010.2達到要求101010.2達到要求111010.4達到要求121011達到要求131010.2達到要求141010.2達到要求151010達到要求161010.2達到要求171010達到要求181010.2達到要求5.2.9提升升過程的控制制1.提升時首先先綁扎好鋼絲絲繩，將鋼絲絲繩困綁在受受力節(jié)點上，綁綁扎完成后由由質(zhì)量員進行行檢查，確定定卸扣和鋼絲絲繩緊固后通通知指揮人員員。2.指揮人員用用口哨做警示示，用對講機機傳達指揮命命令，然后進進行整體提升升，設專人嚴嚴密監(jiān)視網(wǎng)架架提升同步情情況，如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)提升高差超超過100mm應立即停止止提升，對不不同步的葫蘆蘆進行受力調(diào)調(diào)整，將網(wǎng)架架下弦球節(jié)點點調(diào)整到同一一高度后調(diào)繼繼續(xù)整體提升升。每提升200mm高度后檢查查一次，對有有偏差的葫蘆蘆進行一次調(diào)調(diào)整，如此反反復進行提升升。網(wǎng)架提升的同步步用在混凝土土柱上設置刻刻度，安排專專人觀察的措措施控制。3.葫蘆均勻受受力的控制吊裝前先在柱子子上以200mm為單位畫出出標記線，葫葫蘆在未起升升之前將每個個葫蘆底鉤調(diào)調(diào)整到同一高高度，每個葫葫蘆上所掛的的鋼絲繩長度度也要等長，采采用的鋼絲繩繩型號相同，繩繩綁扎方法相相同。保證葫葫蘆受力可基基本保持一致致。提升時拉拉鏈人員用力力一致，每次次指揮人員喊喊一次口號，每每提升200mm，暫停止一一次，檢查葫葫蘆、鋼絲繩繩、網(wǎng)架平整整度，如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有問題立即即進行調(diào)整。如如圖5.2..9所示：圖5.2.9--1網(wǎng)架同步步提升控制線線圖5.2.9--2網(wǎng)架同步提升升控制線照片片4.吊裝角度和和防撞、防磨磨擦問題網(wǎng)架在在吊裝過程中中，對稱邊的的吊點角度是是一樣的，所所以吊裝時必必須把吊點角角度控制在設設計提供的30度夾角內(nèi)。吊吊裝過程中注注意控制不能能發(fā)生撞擊現(xiàn)現(xiàn)象，因為吊吊裝緩慢，四四周各有拉力力，但仍有網(wǎng)網(wǎng)架和結構發(fā)發(fā)生磨擦的可可能。因此，需需在吊點上安安裝木方以防防備網(wǎng)架對主主體結構的摩摩擦。5.當網(wǎng)架下弦弦桿球節(jié)點提提升到超過牛牛腿上表面50cm時停止提升升，然后縱向向拉動網(wǎng)架進進行水平方向向位置調(diào)整。網(wǎng)架卸荷1.在支座球節(jié)節(jié)點兩側(cè)各焊焊接兩塊豎向向鋼板，厚度度為25mm，長度為100mm，焊腳尺寸寸為16mm，按球體相相關線進行切切割焊接。用用千斤頂支撐撐球兩側(cè)豎向向鋼板，用千千斤頂承受網(wǎng)網(wǎng)架荷載，對對葫蘆進行卸卸荷。葫蘆卸荷過程中中卸荷順序要要嚴格按方案案控制。由于于網(wǎng)架有拱效效應，因此卸卸荷時必須從從中間向兩邊邊進行，完成成所有葫蘆卸卸荷。最后調(diào)調(diào)整千斤頂留留出操作空間間，割除園管管吊耳。見圖圖5.2.110-1。在網(wǎng)架支支座焊接前，卸荷后的葫蘆不能拆除，保持適當?shù)乃删o度做安全防護。圖5.2.100-1千斤頂卸荷荷圖2.網(wǎng)架支座球球?qū)手ё蠛?，再進行千千斤頂卸荷，調(diào)調(diào)整千斤頂伸伸縮桿，將網(wǎng)網(wǎng)架球座落于于支座上，見見圖。千斤頂卸卸荷按從中間間向兩邊的順順序依次進行行。先將一側(cè)側(cè)軸線上所有有千斤頂卸荷荷，將球節(jié)點點全部放入支支座，然后對對支座進行結結構性焊接。再再對另一側(cè)軸軸線上千斤頂頂卸荷，卸荷荷時會將所有有拱效應荷載載傳到另一側(cè)側(cè)軸線上，保保持網(wǎng)架卸荷荷過程中拱效效應變形方向向一致。最后后再依次對其其他兩側(cè)千斤斤頂卸荷。3.網(wǎng)架就位待網(wǎng)架架下弦球落到到支座高度后后，施工人員員按設計要求求放正支座，把把支座對準球球的中心，聽聽到信號，同同時松動葫蘆蘆進行落座，如如網(wǎng)架落座前前，發(fā)現(xiàn)方向向有偏差，可可采用葫蘆輔輔助橫拉調(diào)整整。等落座后后確認無誤，對對埋件、球和和支座進行焊焊接。4.網(wǎng)架支座節(jié)節(jié)點由600×6600×300mm過渡鋼板，600×6600×500mm橡膠墊塊，600×6600×300mm支座底板，30mm厚肋板，4根直徑為30的錨栓組成成。見圖0-2。圖0-2網(wǎng)架支支座圖5.2.11由由于西側(cè)二層層有懸挑平臺臺，還有4.4m寬的一跨網(wǎng)網(wǎng)架沒有在地地面完成拼裝裝，待整體網(wǎng)網(wǎng)架提升到位位后進行西側(cè)側(cè)邊跨網(wǎng)架的的高空拼裝，拼拼裝工作平臺臺采用鋼管腳腳手架，腳手手架在懸挑平平臺上搭設，懸懸挑平臺底部部設置支撐，腳腳手架搭設寬寬度為4.5m，高度至18m，供西側(cè)邊邊跨網(wǎng)架高空空拼裝操作使使用。邊跨網(wǎng)架桿件安安裝之前將其其各支座上的的吊耳和葫蘆蘆卸除，桿件件安裝過程中中要根據(jù)編號號進行，桿件件與焊接球連連接節(jié)點部位位角度和相關關線要安裝準準確。2網(wǎng)架撓度變形形的檢測為了保證網(wǎng)架結結構的安全性性，在提升過過程中應進行行撓度檢測。首首先，在網(wǎng)架架離開地面之之后，進行一一次撓度檢測測；其次，提提升就位完成成剩余部分的的高空散拼之之后，進行第第二次撓度檢檢測；最后，在在網(wǎng)架整體就就位后，進行行第三次撓度度檢測。檢測測過程中如發(fā)發(fā)現(xiàn)撓度變形形超出正常值值時，應停止止施工，及時時通報設計人人員并分析原原因，采取措措施。網(wǎng)架設計允允許最大撓度度值為78mm，恒載撓度度值為73mm。實際檢測測網(wǎng)架撓度64mmm。5.3勞動力力組織根據(jù)施工進度要要求、任務分分配和工種劃劃分，勞動力力配置如下。表5.3勞動動力分布表序號工種數(shù)量（人）備注1管理人員6人2指揮工4人指揮吊裝作業(yè)（持持證）3起重工18人整體提升作業(yè)（持持證）4焊工10人焊接作業(yè)（持證證）5校正工10人網(wǎng)架安裝校正6測量工2人標高、軸線測量量（持證）7拼裝工10人8架子工10人持證9應急人員10人10壯工10人6、材料與設備備:6.1吊裝設備備一覽表序號名稱規(guī)格、型號數(shù)量單位用途1葫蘆20t45只吊裝、校正用2柔性吊裝帶20t1MM4根捆綁、吊裝3柔性吊裝帶20t2M4根捆綁、吊裝4柔性吊裝帶10t1M14根捆綁、吊裝5柔性吊裝帶10t2M14根捆綁、吊裝6粽繩φ1650米校正用7卸扣Y9-28若干個吊裝8千斤頂10t40個卸荷表6.1吊裝設設備表6.2焊接及其其他設備表表6.2焊接及及其他設備表表序號名稱規(guī)格、型號數(shù)量單位用途1直流電焊機17k8臺網(wǎng)架拼裝2交流電焊機BX-5002臺網(wǎng)架拼裝3電動角向砂輪100-15004只網(wǎng)架拼裝4電動角面砂輪100-15114只網(wǎng)架拼裝7、質(zhì)量控制：：7.1鋼網(wǎng)架工工程應按下列列標準進行檢檢驗和驗收。鋼結構工程施工工質(zhì)量驗收規(guī)規(guī)范GB500205-22001網(wǎng)架結構設計與與施工技術規(guī)規(guī)程JGJ77-91鋼網(wǎng)架檢驗及驗驗收標準JG12-119997.2采用的原原材料及成品品應進行進場場驗收。凡涉涉及安全、功功能的原材料料及成品等應應按標準規(guī)定定進行抽樣復復驗。7.3每道工序序完成后，應應進行交接驗驗收檢查。7.4鋼結構網(wǎng)網(wǎng)架工程質(zhì)量量驗收應在自自檢基礎上，按按照檢驗批、分分項工程、分分部工程進行行。鋼結構分分部工程中分分項工程劃分分應按照現(xiàn)行行國家標準《建建筑工程施工工質(zhì)量驗收統(tǒng)統(tǒng)一標準》GB503300的規(guī)定執(zhí)行行。分項工程程所含的各檢檢驗批質(zhì)量驗驗收記錄應完完整。7.5安裝偏差差的檢測，應應在結構形成成空間剛度單單元并連接固固定后進行。7.6焊接：對對各類焊接接接頭編制焊接接工藝評定，焊焊接參數(shù)按照照焊接工藝評評定進行。7.7軸線：各各控制點應分分布均勻，并并定期進行復復測，以確保保控制點的精精度；施工放放樣應有專人人復核，保證證其準確性。7.8在吊裝過過程中，設專專職人員觀察察并做記錄，主主要記錄網(wǎng)架架的提升進度度、平衡情況況和施工人員員的操作情況況。7.9支撐面頂頂板、支座錨錨栓位置允許許偏差值見下下表。表7.9支撐面面頂板、支座座錨栓位置允允許偏差值項目允許偏差（mmm）支撐面頂板位置15.0頂面標高±3.0頂面水平度L/1000支撐錨栓中心偏移±5.07.10鋼網(wǎng)架架結構安裝的的允許偏差值值見下表。表7.10鋼網(wǎng)網(wǎng)架結構安裝裝的允許偏差差值項目允許偏差（mmm）檢驗方法縱向、橫向長度度L/2000，且且不大于30.0-L/20000，且不大于-30.00用鋼尺實測支座中心偏移L/3000，且且不大于30.0用鋼尺和經(jīng)緯儀儀實測周邊支撐網(wǎng)架相相鄰支座高差差L/400，且且不大于10.0用鋼尺和水準儀儀實測支座最大高差30.0多點支撐網(wǎng)架相相鄰支座高差差L1/800，且且不大于30.0注：1、L為縱縱向、橫向長長度；2、L1為相鄰支座座間距。8、安全措施8.1做好個人人安全防護，高高空作業(yè)人員員佩帶工具袋袋，工具放在在工具袋中，不不得放在鋼構構件或易失落落的地方，所所有手工工具具（如手錘、扳扳手、撬棍），應應穿上繩子套套在安全帶或或手腕上，防防止失落傷及及他人。8.2局部高高空散拼使用用的腳手架屬屬于超高支架架，要嚴格按按相關腳手架架安全規(guī)程的的要求搭設，斜斜撐或剪刀撐撐的設置要符符合規(guī)范中的的構造要求，腳腳手架要與框框架柱有牢固固的拉結。支支撐架的高寬寬比應大于5時，加設纜纜風或?qū)⒅螕渭艿南虏糠欧糯蟆?.2網(wǎng)架提升升過程中，用用鋼絲繩將各各吊點與框架架上層柱根拉拉牢，作為二二次保護，每每提升400mmm緊固一次。二次保護護鋼絲繩未設設置之前，操操作人員不得得站在網(wǎng)架下下工作。8.3高空作業(yè)業(yè)人員嚴禁帶帶病作業(yè)，施施工現(xiàn)場禁止止酒后作業(yè)，高高溫天氣做好好防暑降溫工工作。8.4吊裝時應應架設風速儀儀，風力超過過6級或雷雨時時禁止吊裝，夜夜間吊裝必須須保證足夠的的照明，構件件不得懸空過過夜。8.5甩跨網(wǎng)架架桿件安裝焊焊接前，操作作平臺應搭好好護欄，設立立專人監(jiān)護。8.6懸空作業(yè)業(yè)處應有牢固固的立足處，并并必須視具體體情況，配置置防護欄網(wǎng)、欄欄桿或其他安安全設施。懸懸空作業(yè)所用用的索具、腳腳手架、吊籃籃、吊籠、平平臺等設備，均均需經(jīng)過技術術鑒定或驗證證方可作用。8.7電焊工高高空作業(yè)時有有安全設施保保護，保護措措施隨構件同同時上吊就位位。高處焊接接作業(yè)，下方方應設專人監(jiān)監(jiān)護，中間應應有防護隔板板。網(wǎng)架就位位后在網(wǎng)架對對稱邊進行底底座和埋件進進行焊接，施施工人員必須須系好安全帶帶和上圈梁連連接好，做到到安全施工。8.8電焊機使使用時，要求求焊把線與地地線雙線到位位，焊把線不不超過30m。電箱與電焊機之之間的一次側(cè)側(cè)接線長度不不大于5m。焊把線如如有破皮，須須用絕緣膠布布包裹三道。電電焊作業(yè)不準準在油漆、稀稀釋劑等易燃燃易爆物上方方作業(yè)。8.9進入施工工現(xiàn)場作業(yè)區(qū)區(qū)特別是在易易燃易爆物周周圍，嚴禁吸吸煙。9、環(huán)保措施9.1手動葫蘆蘆表皮潤滑油油應包裹防止止外泄。9.2進行焊接接施工前，作作鐵簸屑接收收電焊施工中中焊屑。9.3采用此項項施工技術，可可最大限度地地減少施工產(chǎn)產(chǎn)生的噪音和和環(huán)境污染。10、效益分析析:采用手拉葫蘆整整體提升前，較較之搭設滿堂堂架體高工散散拼節(jié)省措施施費45%，縮短工期30%。XX電視臺數(shù)字字電視大廈工工程共節(jié)約了了措施費8.5萬元。11、應用實例例11.1XX數(shù)數(shù)字電視大廈廈演播中心鋼鋼網(wǎng)架，東西西跨度為44.2m，南北跨度度為33.2m，總體網(wǎng)架架面積為1468㎡。本工程程采用焊接球球節(jié)點，上下下弦桿分別采采用φ219×110、φ219×114、φ219×220的圓管，腹腹桿采用φ76×35、φ114×4的圓管。連連接球分別采采用D400××16、D450××20、D500××25、D600××30的空心球。鋼鋼網(wǎng)架總重量量為130t左右，