某工程网架整体吊装.docx

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某工程网架整体吊装

浅谈焊接球网架地面拼装及整体提升

【摘要】：

结合工程实例,介绍了钢结构球形网架整体吊装工艺

【关键词】：

钢结构网架拼装吊装

某项目总装车间，建筑面积7.5万平方米，其中网架面积约为4.2万平方米。

本工程是由某设计研究院设计并项目管理，某建筑有限公司承建施工。

网架结构形式为斜放四角锥型焊接球节点网架，网架的基本网格为4.5mΧ4.5m，网架的排水坡度为自身变截面找坡，网架分为五个单元总面积为41409㎡。

本网架为下弦支撑，柱顶标高为8.1m。

由于本工程采用网架结构，网架本身焊缝数量很多，而且全部是受力焊缝，在施工过程中一定要控制好焊接质量，尽量给焊接工人提供有利的焊接位置。

因此，我院为了减少空中焊接的工作量，更好的保证焊接质量，减少工程隐患，要求将网架按照单元划分在地面拼装成一个整体，然后利用拔杆群组成的吊装系统对网架进行整体吊装。

一、网架结构的制作、安装

1、网架单元划分

在选择网架施工方法上，计划将所有的网架按照图纸上所划分的单元在地面将整个单元的网架拼装并焊接完成，再利用拔杆群将网架吊装就位。

具体吊装区域划分如下：

总装车间网架分为五个单元总面积为41409㎡。

一单元网架为89.5mΧ126m,面积为10370㎡。

二单元网架为108mΧ126m,面积为13608㎡。

三单元网架为108mΧ126m,面积为13608㎡。

四单元网架为63mΧ36m,面积为2268㎡。

五单元网架为36mΧ18m,面积为648㎡。

网架总体平面布置图

2、本工程现场安装顺序如下：

（1）三单元、二单元、五单元网架拼装、焊接、吊装；

（2）一单元、四单元网架拼装、焊接、吊装；

经计算一单元网架采用12根独脚拔杆，二单元和三单元网架采用15根独脚拔杆，四单元网架采用2根独脚拔杆，五单元网架采用1根独脚拔杆，对网架采取地面整体拼装、焊接，整体吊装的施工方法进行。

3、整体吊装施工方法的优点：

a、网架在地面整体吊装，首先减少了高空作业的工作量，为施工人员创造了良好的施工条件，更容易保证施工质量。

b、网架在地面拼装可以更好地控制网架的几何尺寸，便于监理单位、建设单位更好的对工程质量进行控制。

c、网架采用拔杆群进行整体吊装，吊装过程中网架的受力与网架使用过程中的受力基本一致，受力更合理。

d、网架地面整体吊装与满堂红脚手架、滑移脚手架相比较,节约了脚手架的搭设、拆除时间，更有利于保证工程按照预定的日期完成。

e、网架地面拼装减少了空中作业，更有利于保证施工人员的人身安全，减少了安全隐患的机率。

4、网架拼装

确定拼装顺序时，要避免误差积累并便于拼装，另外考虑结构的受力特点和吊装机械的性能，该网架的拼装顺序为：

先中央后两侧，先下弦后上弦。

网架整体拼装在小拼单元拼装的基础上进行，其关键是控制好挠度和各杆件的轴线尺寸，各杆件是否交汇于球心，以保证网架受力不发生改变。

网架整体拼装应由经验丰富的人担任组长，拼装过程中随时注意网架的整体几何尺寸，网架拼装单元的允许偏差附表。

具体拼装事项如下：

网架的整体拼装先进行下弦拼装,把下弦球摆放到位后，用水准仪测量，用木楔子调节。

拼装时点焊要牢固，焊缝要均匀且不得过多，每个焊口点焊2-3点，每点长度3-5cm。

安装完毕后用经纬仪及辅助工具进行复测，对偏差较大的及时进行调整，复测控制在允许偏差内即可进行下一步。

按照单元网格的拼装方法，依次拼装各小单元网格，具体拼装方法如下所示：

第一步、按照图纸尺寸和轴线在地面测放下弦球平面控制网，交点即为球心的投影点。

第二步、以投影点为中心搭设砌块，砌块顶部用砂浆找平。

第三步、在砌块顶部用经纬仪重新测放球心的投影点，同时测量砌快顶部标高。

第四步、在砌块顶部放置钢管，钢管型心和投影点重合。

第五步、拼装时球就放在钢管顶部，为保证下弦球球心标高的一致性，钢管的长度要根据球直径、含球量和砖堆顶部标高进行计算。

钢管高度L随上部球直径的变化而变化，通过计算含球量来确定高度，但保证球中心高度为1.1m。

2）网架拼装方法

第一步：

首先在地面平台上摆放和固定定位的下弦球及其两侧4.5m范围内的下弦球、下弦杆。

第二步：

安装下弦球之间的上弦球和腹杆。

第三步：

安装四个上弦球之间的上弦杆。

第四步：

连续安装四个上弦球之间的上弦杆及上弦球。

第五步：

按照上述方法继续安装其它部分的网格。

二、网架整体吊装

1、网架整体吊装的理论依据

利用浙江大学空间结构研究室研制的网架设计软件“空间网格结构计算机辅助设计程序”MST2005并与设计人员配合进行吊装验算，确定吊点及拔杆数量。

2、网架试吊

试吊是全面落实和检验整个吊装方案完善性的重要保证，试吊的目的有三个：

一是检验起重设备的安全可靠性，二是检查吊点对网架刚度的影响，三是协调从指挥到起吊、缆风、溜绳和铰磨操作的总演习。

网架拼装焊接完毕经检验合格后即可开始网架整体吊装。

3、网架整体吊装

3．1吊装机具准备

（1）挖设地锚

根据现场施工条件，挖设地锚坑（地锚坑挖开之后应检查土质条件是否满足设计要求）。

地锚坑的尺寸为1800X700mm，地锚坑深2500mm,且埋设2根φ180*10管沿锚坑长度方向，底部两侧挖洞，地锚绳为双股直径为φ21.5的钢丝绳，地锚绳与水平地面的角度要与缆风绳的角度匹配，沿地锚坑横向的中间部位铲出斜坡，以保证与缆风绳同一角度，地锚坑回填土要选好土不能选沙土且不能有石块及杂质，回填顺序为每30cm为一阶段且人工夯实到顶部。

（2）地锚埋设注意事项

1）地锚应埋设在土质坚硬的地方，地面不潮湿、不积水。

2）不得用腐烂的木料作地锚，横木绑拉索处，四角要用角钢加固。

钢丝绳要绑扎牢固。

3）重要的地锚应经过计算，埋设后需进行试拉。

（3）立拔杆

场地平整压实→拔杆定位→缆风绳锚坑定位开挖→缆风地锚埋设→拔杆组立校正→缆风绳调校张紧→拔杆滑轮组安装

根据拔杆平面布置图所示，先找到拔杆位置，现场实际测定拔杆基础的强度，设计拔杆底座。

立拔杆可用一台汽车吊安装，拔杆顶部拴临时缆风绳，进行临时固定，待所有拔杆立起后，把所有水平及斜拉缆风绳全部拉好，并达到设计要求后，把临时缆风撤掉，并配专人24小时监管，以防现场有过往车辆碰挂缆风绳，调整至设计位置，并且保证拔杆垂直度。

拔杆垂直后开始安装滑轮组。

（4）滑轮组采用花穿法，每组拔杆设置两套滑轮组拴2～3个吊点，利用两台5吨铰磨进行吊装。

滑轮组穿法

（5）拔杆的拆除

拔杆的拆除用倒拆法拆除，用卷扬机拖拔杆根部，将拔杆顶部的缆风绳拉紧，两者配合一松一收，将拔杆从网格中倒拆出来放到地面上，即完成拔杆的拆除。

拔杆拆除时应注意防止拔杆顶部与网架杆件发生碰撞现象将网架杆件撞弯使网架杆件受力发生改变。

（6）吊装机具的选择

吊装机具：

如拔杆、铰磨、吊索、缆风绳、跑绳、卡环等，用前必须由专业起重人员进行细致检查。

对拔杆铰磨对接焊缝、吊具焊缝、磨芯、磨架等进行检查，如有裂纹等现象须报项目部不得使用，对所有钢丝绳应全部拖开进行检查，如有被电弧烧坏、扭结、断丝、严重锈蚀等现象的情况，要严禁使用并予以报废，卡环、卡扣等要检查有无疲劳裂纹或螺纹滑丝等现象，如有须及时更换

3．2吊装

吊装时设专职总指挥一人，观察员若干名，分工明确，责任到人，即可起吊。

网架在吊装过程中应保证做到同步起吊，须由专职人员统一指挥。

网架整体吊离地面1000mm时应停止下来，及时检查各吊点处的实际受力状况及各锚固点安全程度，检查完毕后匀速起吊,确保相邻两个吊装点升差值控制在相邻点距离的1/400内,起吊时全部铰磨要匀速上升，将网架吊装到柱顶设计位置，此后将拔杆需偏移方向的斜缆风渐渐放松，将网架偏移到预定位置后，将全部铰磨锁死，开始周边支座的焊接。

3．2．1整体吊装保证同步措施

在网架整体吊装时，应保证各吊点起升及下降的同步性。

保持网架始终水平上升或下降是十分重要的，否则，将使网架本身产生扭曲变形，引起吊装机构负荷的急骤变化，甚至影响整个工作的成功与否。

因此必须采取下列措施、确保吊装同步。

（1）同步观测装置：

采用吊尺法进行观测，在周边弦球及网架拔杆下面悬挂20米的钢尺一把，钢尺一端拴在网架杆件上，一端固定在地面，然后用水准仪对每个钢尺进行观测，在网架吊装的同时网架会将钢尺抽出，观测人员通过观测钢尺的读数向吊装总指挥人员汇报起吊是否同步，以便总指挥及时调整各拔杆的起升速度。

（2）同步提升高差允许值

根据《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91，第5.6.2条规定，在网架整体吊装时，应保证各吊点起升及下降的同步性。

提升高差允许值（是指相邻两拔杆间或相邻两吊点组的合力点间的相对高差）可取吊点间距的1/400,且不宜大于100mm。

3．2．2吊装微调措施

吊装过程中的微调控制将利用滑车组进行，在所有需要调整的部位设置滑车组配合测控仪器进行微调控制。

3．3安全预案

本工程采用整体吊装施工方法，在网架吊装过程中随时对吊装拔杆、吊装绳索、吊装机具进行监控，当有非正常情况出现时，马上停止吊装，将施工吊装设备锁死；并且立即分析问题原因，迅速解决问题。

解决不了的问题要及时上报，待问题解决后方可继续施工。

3．4吊装检查

（1）事前检查

在吊装前，将对吊装装置进行如下检查：

1）检查吊装拔杆是否符合规范要求，检查拔杆的规格型号是否符合要求；待拔杆立起来后将对拔杆的缆风绳紧固，垂直度及底座状况进行检查，保证吊装拔杆的质量。

2）检查滑轮组是否完好，有无裂痕、锈蚀及转轴的灵活度等；等滑轮组穿好后，检查滑轮组的可动性能，保证施工时滑轮的运转流畅。

3）跑绳、缆风绳检查材质、规格是否符合要求，长度是否满足施工要求，有无断裂点及腐蚀点。

4）绳卡、绳扣、保险钩要检查规格是否符合要求，是否有损坏，保证施工使用的安全性。

5）检查地锚是否埋设牢固，地锚与缆风绳的接头部位是否牢固。

6）对于其他设备也进行全面检查，保证每个施工设备的正常运转。

（2）施工中检查

在吊装过程中，将随时对下列情况进行监控，如有异常立即进入紧急状态，并且按照应急预案进行处理、上报。

1）吊装拔杆的位置、变形、垂直度、基础是否稳固。

2）滑轮组的运转是否正常，运转轨迹上是否有障碍，如有障碍应及时清理。

3）关键跑绳上设置拉力计，随时监控吊装进程中跑绳拉力的变化。

4）绳卡、绳扣的安全性，检查绳卡、绳扣是否卡紧、扣紧，安排专人巡视检查，坚决杜绝无关人员对绳卡、绳扣的接触。

5）缆风绳的受力状况，通过拉力计及观测固定的在地锚一端的绳夹的夹紧状况来确定缆风绳的受力状况。

3．5吊装位置的观测控制

在吊装过程中将由统一指挥人员通过对讲机指挥吊装施工人员的统一协调工作。

设置二名指挥人员并且配以8名巡回检测员巡回检测。

结束语：

经过各方共同努力，本工程顺利实现整体吊装，并且在2009年被评为“三市样板工程”。

工程施工照片：

网架地面拼接

网架整体

网架试吊

网架正式吊装

吊装完成