赖彦林 赵洲源
中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 621000
摘要：网架结构指的是依照一定的网格形式将多根杆件利用节点连接形成的一种空间结构。这种结构具有较大的刚度、较小的空间受力、抗震性较好，因此得到了较好的应用。不过这种结构形式节点上的杆件数较多，与平面结构相比复杂性较高，特别是大跨度网架，在安装施工中存在一定的难度。为了能够使大跨度网架施工安装的质量和安全得到有效的保证，应用整体顶升施工安装技术，使安装更加精准，以保证网架结构的安全。
关键词：大跨度网架；施工安装技术；单边整体顶升
前言：
大跨度空间结构在建筑方面的应用，能够体现建筑的科技水平，所以，各个国家对大跨度空间结构的理论和技术方面的研究都非常重视。近年来，我国的大跨度空间结构得到了较快的发展，特别是网架结构，由于其连接构造是空间性的，能够发挥三维空间的传力优势，对于大跨度建筑的覆盖尤其适合，所以具有较好的应用前景。
1、工程概况
以某风洞工程项目建设为例，该建筑结构的屋盖平面为长方形，结构形式使用上弦支撑，螺栓球节点，正放四角锥网架，网架结构直线长66m，主网架的覆盖面积为4800平方米，室内水平地面的尺寸长宽为66m×72m，顶部标高为29.6m，建筑网架跨度大，安装施工具有一定的难度。
2、网架施工安装方案的确定
对钢网架结构的安装施工方案有很多，但是由于工程的工期较短，土建工程的施工还没完全结束，施工会存在交叉作业，结构形式的重量较大，拱度及跨度都较大，施工存在较大的难度。根据施工现场的具体情况确定施工安装方案，最终确定使用分区单边整体顶升法进行安装。单边整体顶升法主要是先在地面进行拼装，从一侧螺栓球节点开始拼装，然后将网架向另一侧顶升拼装直到柱顶，通过顶升装置的移动依次进行顶升安装。依照网架的伸缩缝进行分区，采取分区单边整体顶升法进行安装施工，单边顶升节省了大型吊装设备的使用，而且提升过程中具有较好的平稳性和同步性，安装效率高、操作便捷安全。
3、单边整体顶升安装施工要点
3.1顶升准备工作
在进行顶升之前，需要做好安全技术培训以及施工安装技术交底工作，同时将需要的设备、材料等准备好，在现场进行检验复核。网架材料需要进行清点，对杆件、焊接球等结构部件需要进行分类堆放，检验其尺寸、质量合格后才能使用。对现场的施工安装场地进行清理，清除现场存放的杂物，确保工程的顺利施工。液压顶升设备主要用于网架施工安装，标准节长度为1.2m，各标准节之间通过螺栓进行连接，能够方便拆卸。使用的提升设备是安装工程专用的液压提升机，电控同步操作，比常规结构的液压机多了无极调控比例控制阀等技术。另外，关于网架杆件的加工需要在工厂内制作完成，根据施工的具体工序，对杆件做好成品保护，最重要的是进行防锈蚀处理，杆件在加工完成后，采用打包方式进行捆扎，并且在每个打包捆上标注杆件编号、数量以及工程名称。
3.2安装施工的工艺流程
首先是做好施工准备工作，确保材料及设备的到场以及现场清理工作，然后进行网架拼装、架设顶升装置，开始顶升作业、安装网架，将顶升装置回落，继续重复进行步骤操作，直到最终完成全部顶升工作。
3.3顶升部位的加固处理
工程场地建设的土质承载力有限，因此，需要对顶升部位做加固处理，加固面积结合最大荷载值进行确定，然后结合网架临时支撑柱的分布位置，在确保原有地基压实度达到98%时，浇筑一定强度的混凝土垫层作为顶升地面基础，同时在混凝土的内部增加两层钢筋网片。
3.4网架的拼装
在施工现场的中部空地上进行网架拼装，网架从中间按照网格逐步延伸到两侧，先上弦后下弦。
在进行安装时，从临时支撑点之间将网架从一侧向另一侧拼装，各个临时支撑点通过网架的杆件和节点球进行连接。对临时支撑点的落点进行检查，以确定其与轴线的偏差，在检验合格后再进行弦杆和腹杆之间的连接，对临时支撑点之间的网架拼装完成后，对网架球节点的位置进行检验，在符合标准后接着向侧边延伸进行网架拼装，同样需要设置临时支撑点，检验好临时支撑点和轴线的偏差，确定无误后进行杆件的连接，拼装后进行检验。
3.5网架的整体顶升
顶升过程使用液压千斤顶，通过控制系统控制进行顶升，在使用液压千斤顶前，需要进行标定，钢网架的顶升量可以通过千斤顶的油缸伸出量来确定。网架完成拼装的部位需要设置顶升点，然后单边整体顶升0.5m后静置大约20分钟，在这个过程中，对网架的螺栓球连接进行检查，对相关的数据信息进行记录，在网架静置稳定后，再进行下一步的顶升，对位移、实际承载力等数据进行记录，并与设计中的理论值进行对比，检查网架的杆件以及焊接缝是不是正常，在明确各项数据合格后，再继续进行施工安装。继续顶升直到网架被顶升到设计标高位置，在整个顶升的过程中，需要使用检测标高仪器进行全过程的控制，在顶升到设计标高后，继续顶升大约1cm停止，完成顶升过程。接着需要进行支座及其杆件的安装施工，利用吊装设备将杆件吊至预设位置，然后进行焊接安装。网架和支座连接时，要注意控制其焊接的质量，同时保证其受力情况与设计保持一致。将顶升的网架和结构柱的部分网架进行高空散装拼接后，使网架安装施工完成。
3.6顶升设备的卸载
完成网架和支座的连接安装工作后，就可以将顶升设备进行拆除，通常拆除需要按照一定的顺序，顶升点挠度值较大的需要先进行拆除，然后对临时支撑顶升点的高度进行降低，一直到最后全部顶升设备都离开被顶升的焊接球。在进行卸载的过程中，网架的挠度需要进行同步测量，如果遇到网架的挠度值过大时，卸载工作需要先暂停，对网架进一步检查并补强后再卸载。
4、顶升过程的要点控制
在进行顶升操作的过程中，顶升装置需要有集中控制平台，在开始顶升之前，需要先对网架进行试验提升。启动顶升设备，将各个顶升点进行调节后开始逐步离地，试验提升通常需要离地的高度为0.3m以内，在将各个支点撤掉后先保持一定时间的静止，对网架的各个受力情况进行检查，并且对顶升设备的承载力进行确定，各个顶升点需要同步提升，确保不会发生倾斜状况。同时还要检查地面的夯实情况，在开始顶升时，需要顶升的网架在顶升到一定的位置后进行网架安装，控制顶升的速度在2cm/min，在安装施工完成后，将网架落到支架上进行支撑，同时要增加临时支撑点。在顶升到最后一排球时，考虑到网架的拱度较大，顶升装置和焊接球之间的接触受力是杆件和支座接触，可能会出现不能放置到焊接球中心位置，所以需要制作专门的底座，然后进行顶升。在顶升过程中为了确保网架安装施工的进准度，在这个过程中需要计算张力，顶升中的焊接球位置需要进行进准的控制，在确定好定位后再进行顶升。由于顶升时腹杆具有较大的受力，在这个过程中可以建立监测点在腹杆部位，使其受到的应力情况可以得到及时监控。顶升的全过程采用全站仪进行定位监控，在数据信息符合设计标准后，顶升才能继续。
5、结束语：
综上所述，大跨度网架结构的有效施工安装技术应用，对工程项目建设的质量和效率提升都有较好的推动作用。对大跨度网架结构的施工采用单边整体顶升安装工艺，使网架结构的安装质量安全得到了有效的保证，在提升项目工程的经济效益方面有很好的帮助。而且整体顶升安装施工技术的应用，使大跨度网架结构在高空拼装中的难题得到了解决，同时也能够有效的应对网架变形问题，施工安装的精准度和效率都得到了提升。
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