郑晨 许兴年 郝海龙 胡鹏
中建二局安装工程有限公司 北京 100070
摘要:在当前的工程建设中,随着国家经济的发展及工程规模的逐渐扩大,建筑结构体系也逐渐发生了变化。空间网架、桁架结构因其结构布置灵活、自重轻、钢度大、整体性好、抗震性能强、施工周期短等优势受到了设计人员广泛应用。但由于桁架和网架结构杆件规格、种类、数量繁多,构件结构复杂等原因在施工过程中需要大量材料堆放场地及构件拼装场地,而施工现场因建筑红线限制、多种专业交叉作业、制作与安装进度不一致等因素造成现场用地紧张,施工临时用地协调困难,难以保证钢结构施工有足够的材料堆放和构件拼装场地。本文就在建工程中使用桁架结构的施工工艺展开了系统化的分析和研究,就如何在钢结构网架、桁架施工过程中采取相关节地措施提出了自己的见解,希望对同类型工程施工提供一定的参考价值。
关键词:桁架、网架、层叠式拼装胎架、节地措施
1、结构概述
桁架结构:桁架结构是只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系,它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。
其结构特点:1、各杆件受力均以单向拉、压为主。2、通过对上下弦杆和腹杆的合理布置,可适应结构内部的弯矩和剪力分布。3、由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡,整个结构不对支座产生水平推力。4、结构布置灵活,应用范围非常广泛。
网架结构:网架结构是由很多杆件从两个方向或几个方向有规律地组成的高次超静定空间结构。它改变了一般平面桁架受力体系,能承受来自各方向的荷载。
其结构特点主要有:1、网架结构的刚度大,整体性好,抗震能力强。2、网架结构的自重轻,节约钢材。3、网架结构适应于各种平面型式的建筑。4、网架结构取材方便。5、网架结构适宜于工厂化生产。
在当前的工程建设中,上述两种结构形式因其结构布置灵活、自重轻、钢度大、整体性好、抗震性能强、施工周期短等诸多优点,被广泛应用。由其是大跨度,大悬挑结构屋面等。但因其结构杆件规格、种类、数量繁多,构件结构复杂,在施工过程中需要占用大量临时场地进行材料堆放和构件拼装。因些需采取相就措施和必要手段尽可能节约现场临时用地的使用。即保证施工能够正常进行又符合国家所提倡的绿色施工降本增效要求。
2、工程概况
成都东安湖体育公园体育场项目主要采用悬挑平面桁架+立面单层交叉网格结构,建筑面积约12万平方米,屋盖结构跨度290m,内空155m,结构高度48.7m,悬挑长度45m。悬挑端部高度2.5m,桁架支座处高度13.31m。其屋盖钢结构主要材料为圆管,材质为Q355B。所用到的构件有主要包含成品万向铰支座、变径椎管、单曲管、双曲管、焊接球、铸钢构件、H型钢梁、箱型钢梁、钢楼梯、马道、钢拉索等数十种,所有构件共计约4万件左右,构件规格、型号复杂,品种繁多。
3、施工难点
1、临时用地不足
本工程位于成都市区,工程自身施工用地有限,施工过程中即要满足钢结构施工需要又要考虑其它专业工作顺利开展。且各专业之间存在相互配合的情况,各专业之间相辅相成,无法以一刀切的方法进行处理。
2、多单位组织协调困难
本工程钢结构总重约1.4万吨,施工工期仅有100天,为避免加工制作、材料采购等对施工进度造成影响,虽在材料采购、加工制作方面采取了多家单位同时供货的方式,但同时也因为此项措施增加了各家单位之间协调难度加大。导致现场接收大量未到安装结点零件、构件,大大增加了现场堆放材料压力。
3、零件种类多,分类管理困难
因施工工作量大,施工周期短,现场平均每天接收构件6车,重量约180吨左右。增加了现场容纳构件压力。同时现场不同零件、构件约50种,共计4万件左右。如何做到在有限的场地进行分类存放至关重要。
4、拼装单元尺寸大,占用大量临时用地
本工程共分为五种吊装单元,最大吊装单元长40m,宽13m。最小吊装单元长16m,宽13m。为确保吊装进度需要,现场需要确保每种吊装单元均有四榀在同时拼装。因此为满足吊装要求,需要占用大量场地布置拼装胎架。
4、解决措施
1、综合考虑、合理布局临时场地
为尽可能减少现场场地占用面积和占用时间,在布置材料堆场和构件拼装场地时根据不同阶段流水作业顺序和流水节拍,制定相应的场地布置方案,减少场地占用面积和时间。所有材料堆放场地根据施工阶段不同进行动态调整。拼装场地采用活动式胎架,跟随吊装进度灵活布置,随时调整。
2、实时跟踪、进度协调制作厂进度
根据以往施工经验,在工程施工过程中,常常出现因各制作厂加工进度也现在安装进度不一致导致现场出现大量零构件堆积情况,大大增加现场堆放场地使用。在本工程实施前。针对此类问题提出了相应解决方案。具体措施如下:
1)针对与各家制作厂加工任务,制定合理、细致的制作加工计划,将计划精确到每一根轴线的杆件,并督促制作厂按计划进行构件加工任务。
2)要求各家制作厂每日上报当日零构件加工情况,项目指派专人比对每日上报日报和工期计划之前的差距,及时作出调整确保各家制作厂进度统一。
3)在发现部分制作厂加工进度存在滞后风险时,根据风险大小和损失大小进行风险评估,对一般风险进行预警并关注其后续加工情况,对可能造成严重影响的的风险采取适当调整其工作量等措施进行人为干预。
3、指定集中堆放场地,集中存放、统一调配材料
施工过程中由于人为因素有可能发生构件发货错误或安装现场材料无法堆放情况。在施工前划定5000㎡独立的场外材料集中堆放场地,所有零构件发货至现场后先核对至料清单,若发现有发货错误或发至现场暂时无法使用构件均集中放置在集中堆放场地,待需要使用时统一安排车输运输至场内。以减轻现场材料堆放场地压力,同时也防止构件管理混乱。
4、采用新技术、新工艺,优化布置、科学创新
采用多层拼装胎架、活动式拼装胎架等新技术,尽可能增加场地利用率。减少场地占用面积。具体措施如下:
6、综述
本工程所采用上述措施,在桁架、网架、空间桁架等杆件数量较多的同结构类型工程中均可以达到合理的节地效果及经济效果。在以后的工程中有一定的指导意义。
参考文献
【大型桁架结构整体建造吊装技术研究】,石油和化工设备,李国鑫;成凯;杨晔