大型低速风洞建筑工程项目网架整体提升施工技术

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年第3月第8期   作者:于振兴、林峰、马贤领、周殷弘、嵇朵平
[导读] 网架整体提升技术的优点较多,不仅能够进一步保证施工的流程和质量,同时还能提高工程效率,减少所需时间。
        于振兴、林峰、马贤领、周殷弘、嵇朵平
        中国建筑第八工程局有限公司 上海 200135        
        摘要:网架整体提升技术的优点较多,不仅能够进一步保证施工的流程和质量,同时还能提高工程效率,减少所需时间。在经济效益方面也大大节约了施工所需成本和投入,为高空施工安全问题带来了保障。现如今网架整体提升技术已经在大型低速风洞建筑工程项目中发挥了重要作用,帮助施工企业实现了经济效益的同时也保证了施工质量,是一种实用性较强的施工方法。
        关键词:大型低速风洞建筑工程;网架;施工技术
        一、工程概况
        四川绵阳的大型低速风洞建筑工程项目是我国甚至全球最先完全采用现浇清水混凝土施工的风洞类工程。该工程包括九个厂房和一个风洞洞体,总面积约2万m2。该风洞建筑的平面布局如图1所示:
        

        停放大厅主要为焊接空心球网架形式,该形式由球杆四角锥小单元构成,其中下限球使用数十个钢支座进行支撑,标准高度为20.500m。整个造型的长宽高分别为:112m、80m、24.300m。停放大厅使用的总钢量达到850t[1]。
        二、施工工艺
        (1)相关原理
        通过计算机来控制液压同步的先进技术现如今已经被广泛的应用在安装施工过程中。其使用柔性钢绞线作为承重,以此综合提高计算机控制效率和液压机的工作。通过技术人员的改进和新技术的引用,在对钢结构拼装完成后运输到固定位置准备安装。以此来实现跨区域、大范围、大吨位的大型构件超高空全面发展[2]。
        (2)划分施工区域
        由于停放大厅的网架施工面积较大,施工任务量也较大,因此根据实际情况将结构伸缩缝划为9个区域,根据拼装顺序也进行了划分。
        三、方案设计
        (一)网架提升点布局
        在工程设计中,网架共设计了十个提升点,并安置在四周混凝土支撑柱顶,以此来提高建筑的稳定性[3]。
        (二)提升换杆设计
        由于提升导致网架设计的受力情况发生改变,因此需要通过整体模拟计算辅助分析。提升时会导致一部分网架杆件的应力逐渐增大,为了工程的顺利进行则需要更换为大截面杆件。通过技术人员的调查研究发现当应力超过0.9时就需要及时的更换网架杆件。杆件替换后需要再次针对网架提升整体模型进行计算和实验。其中网架杆替换数量如表1所示。

        (三)上部提升架与下部吊点设计
        网架提升施工的支点为原结构混凝土柱,其中混凝土柱顶部设置了上部提升支架。设计人员要在柱顶提升支架油缸的位置根据实际情况设置吊点球,并将其作为钢绞线下锚装置。在规格方面100吨油缸需要使用Φ500×30的焊接球,而200吨则使用Φ600×30焊接球。应用临时加固杆作为吊点球和焊接球节点进行连接[4]。
        四、施工流程
        停放大厅网架遵循“在地面进行预先拼装达到整体提升的目的,同时在高空中进行修补”的原则。施工内容主要分为六个环节。
        第一,土建施工时需要在四个方面安装混凝土柱,并设置柱顶支座的预埋件。待施工完毕后需要工作人员安装抗震支座和其他支座球。
        第二,工作人员需要在地面设置用于支撑作用的圆管胎架,同时需要准备好下弦杆及焊接球,在空间四角锥中进行拼接,同时优先安装好下弦球和马道结构,安装后在安装上弦球和斜腹杆等。在工程作业中需要准备至少4台起重机相互配合来安装网架。拼装过程中需要遵循由中心点到四周的方式进行拼装。完成后为了提高防护效果需要喷上防火涂层。
        第三,柱顶提升支架安装过程中需要保证支架提升空投影能够与吊点球完全的重合,同时工作人员还需要安装提升油罐并进行一系列的验收工作,当检查完毕后再对网架尝试提升,脱离胎架后提升距离对面约11m高度即可。随后经过技术人员进行结构性检测,随之提升至20.500m稳定空中[5]。
        第四,在高空中需要进行嵌补作业,包括网架焊接球、上下弦杆和腹杆,嵌补的顺序需要先从四周开始,逐渐中间向两端进行。
        第五,工作人员需要拆除提升支架、油缸等设备,并及时维修马道、变形的监控网架。
        第六,屋面板铺设时需要按照标准逐层铺设,铺设的顺序为先是底板,其次是保温层、面板等。
        五、技术优势
        由于此项工程的各个环节大多数都在地面进行作业,因此更好的规避了空中作业的风险和危害,最大程度上保障了工作人员的人身安全,也有利于工程项目的顺利进行。
        在施工方面由于拼接工作在地面进行,因此工作人员能够最大程度上保证焊接和拼接的流程,因此工作质量更加容易得到控制。同时在地面进行拼接和高空相比大幅度减少了施工难度,工程环节得到优化,施工的效率稳定的提高,避免了超出工程计划安排的情况,缩短施工流程更有利于企业实现经济效益[6]。
        在成本控制方面,由于网架的拼接和焊接工作都在地面进行,因此不需要使用吊机或起重机,此外也不需要满堂脚手架。工程中投入的成本得到有效的控制,最大程度减少了资金的额外支出,提高了经济水平的稳步发展[7]。
        在社会效益方面,该技术的应用帮助企业实现工程质量的提高,也促进了企业转型升级,在发展中不断应用和学习新的技术,工程质量得到保障的同时也为群众和社会带来便利性,提高社会稳定性和工程创新性。当地政府认识到工程进步的同时也会给予更大的支持和资金帮助,提高企业实现资金融合并更积极的引用先进技术和设备,一个领域的企业发展时还会带领相关企业共同进步和创新,实现我国综合实力和经济水平的稳步增长。在实践中企业还需要重视人才的引进和培训,不断提高技术人才的能力和素质,以此在工程中不断创新[8]。
        结语:在大型低速风洞建筑工程项目中应用网架整体提升技术为工程带来大量的好处。该技术运用了地面拼装技术,一方面能够更好的帮助工作人员规避高空作业带来的影响和危害,保障自身安全的同时还能够稳定提高施工的质量和效率,最大程度上规避了可能出现的工程延期问题。网架的拼装也不需要使用各种大型施工工具,一定程度上减轻了工程经济压力,实现企业经济效益增长的同时还可以推动社会效益。
        通过计算机对控制液压同步提升技术也被工程所应用,其同步性优良且提升结构也有较高的稳定性,且操作安全效率显著。在未来发展中具有良好的发展前景,在实践中也需要工程技术人员不断发展探索。
        参考文献:
        [1] 翟树磊,顾海然. 大型低速风洞建筑工程项目网架整体提升施工技术[C]// 第八届全国钢结构工程技术交流会. 0.
        [2] 全涌, 涂楠坤, 顾明,等. 外附网架对高层建筑主体结构风荷载的影响[C]// 第十四届全国模态分析与试验学术交流会. 0.
        本文由中建股份科技研发计划资助,课?题?名?称: 高精度现浇清水混凝土风洞关键施工技术研究与应用,课?题?编?号:CSCEC-2019-Z-06 。
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