關于大跨度球節點網架群拔桿吊裝施工技術的探討

劉小強

摘 要：球形網架結構具備非常好的抗震性能，桿件之間可采取螺栓進行連接，其安裝與操作工序簡便，可用于大型公共場所的屋蓋建設起到承重作用。本文立足于大跨度鋼結構球形網架群拔桿吊裝施工的流程，探討施工技術與注意事項。

關鍵詞：大跨度鋼結構;吊裝施工;球形網架

該安裝技術比施工現場搭設滿堂腳手架高空散拼安裝安全可靠、操作簡便、施工工效高、縮短工期，提高施工質量，保證了工程順利實施。

一、大跨度球節點球面網架群拔桿吊裝施工技術的特點

（一）網架在地面進行拼裝，施工簡便、安全，工程質量易于控制，降低安全風險。

（二）采用拔桿集群，懸掛多組復式滑輪組與網架各吊點吊索相連接。由絞磨組合牽引力各組滑輪組，帶動網架同步上升，將網架整體均勻提升到超過柱頂標高，利用一側絞磨拉的鋼絲繩徐徐放松，另一側絞磨鎖住不動，將網架整體移位對準柱頂。再用全部絞磨將網架下降到柱頂上，并加以調節固定。

（三）利用網架中心開始對稱外擴拼裝形成空間單元，以拔桿相互拉結形成穩定體系為承重機構，用滑輪組為提升裝置，使網架外擴拼裝與提升交替進行，各組拔桿逐步接力提升，將網架提升到指定位置。見下圖。

二、施工工藝操作要點

（一）網架提升方式

以該工程為例，網架提升采用三角架輔助拔桿進行提升，網架中心至拔桿為第一提升階段，以三腳架提升為主，拔桿至網架支座為第二提升階段，使用拔桿進行提升。

（二）制作小拼單元

1、將網殼中心部位的一個錐體單元作為最基本的組裝單元，依節點坐標將四個下弦球的空間位置進行放線、找平、規方，使四點在同一個水平面上，依次安裝四根下弦桿，連接形成下弦網格，而后以其中相鄰的兩個球節點及相連的下弦為安裝模板，將錐體的上弦球及相鄰的兩根腹桿，拼裝成“人字”，隨后與另外兩根腹桿一起安裝到四個下弦球節點上，形成一個基本的小拼單元。

2、以此小拼單元作為拼裝模板，向四周對稱擴散拼裝。所有下弦球加設支撐，拼裝過程中應以支座的位置、標高為基準，來控制其它節點的位置。

（三）第一階段三腳架提升及拼裝

第一階段采用三角架設立10個吊點，10個5噸倒鏈提升，提升高度以滿足下一排下弦桿件及鋼球的安裝高度為準，提升速度配合網架施工進度要求，拼裝完成至拔桿位置后連接拔桿吊點。

（四）安裝拔桿

1、安裝拔桿工藝流程

場地平整壓實→鋼管制作成拔桿→拔桿定位→纜風繩錨坑定位開挖→纜風地錨埋設→拔桿組立校正→纜風繩調校張緊→拔桿滑輪組安裝→起重絞磨安裝

2、接拔桿

拔桿采用φ402×12鋼管做提升支撐，每根拔桿長24m，在地面進行對接組裝，將鋼管端部開設坡口，按接縫處加勁板按單面焊接雙面成型的工藝施焊，使接口處形成V型坡口，焊接前應將整體拔桿調直，進行點固定焊，確保拔桿焊接后的平直度，在拔桿的端部和根部分別焊接用于固定滑輪的吊耳，并加設肋板;頂部吊耳使用貫穿法與拔桿焊接，吊耳板厚度是拔桿壁厚的2.0倍，長度以超出拔桿外不小于400㎜為宜，板寬不小于250mm，滑車懸掛點距端點板寬不小于孔直徑。拔桿頂纜風繩系點要與纜風繩在一條直線上，吊耳板與拔桿底座上的倒向滑車系點在平行與拔桿的平面內。

拔桿組合完成后，將滑輪組固定在拔桿上并穿入主繩。并將纜風繩按聯系角度連接卡固。用纜風繩固定垂直，并將拔桿的纜風繩互相聯系張緊。外圍纜風繩根據現場情況分別固定地錨處。

3、立拔桿

/3.1拔桿底座用尺寸為0.60×0.60m×0.70 m，20 mm厚鋼板與12根0.6m長φ50×3.5鋼管制作，拔桿所在位置的地面應進行地基處理，保證承載力大于150KN/m²，可采用厚度0.30m的砼墊層，處理范圍大于拔桿底座外卡輪廓500mm。拔桿頂部安裝吊裝雙耳及拴臨時纜風繩，進行臨時固定，待所有拔桿立起后，把所有水平及斜拉纜風繩全部拉好，并達到設計要求后，把臨時纜風撤掉，調整至設計位置，并且保證拔桿垂直度。拔桿垂直后開始安裝滑輪組。

3.2拔桿高度根據網殼吊裝時的就位標高及整體高度進行設計。連接組裝拔桿制作成吊裝柱，網架吊裝完成后將拔桿分段拆除。

3.3滑輪組采用花穿法，每組拔桿設置兩套滑輪組拴4個吊點，利用兩臺5噸絞磨進行吊裝。

（五）挖設地錨

根據現場施工條件，挖設地錨坑。地錨坑的尺寸為2.0×0.7m，地錨坑深2.5m，埋設2根φ165×10鋼管沿錨坑長度方向，底部兩側挖洞，沿錨坑橫向在鋼管上方再加四根φ140×5的鋼管，兩側挖洞埋設，以便于穩定下方主受力鋼管，把主受力鋼管埋于底部，地錨繩為雙股直徑為φ21.5的鋼絲繩，地錨繩與水平地面的角度要與纜風繩的角度匹配。

（六）吊索的設置

拴吊索繩時，每根鋼絲繩必須保證鋼絲繩相互不壓死且受力點穿過球心;保證鋼絲繩在網架吊裝過程中，不碰到桿件，雙向對稱布置。

（七）網殼吊裝（第二階段拔桿提升及拼裝）

第二階段采用10根Ф402×12拔桿及20臺絞磨作為主要吊裝設備。

1、試吊

首先將絞磨固定牢固，調整纜風繩使拔桿垂直，慢慢推動絞磨，使網架離支撐，如果網架向一側偏移，則停止吊裝，調整纜風繩松緊后，再吊裝、調整直到網架沒有水平位移，網架吊裝離開支撐300mm后停止提升，對吊裝機具進行全面檢查。

2、網架整體吊裝

網架在提升過程中須根據網架各吊點坐標差值做到同步協調起吊，隨時檢查各吊點處的實際受力狀況及各錨固點安全程度，待網架達到設計要求的高度后停止提升，將全部絞磨鎖死，開始周邊一圈桿件的散裝，全部散裝桿件拼裝完成。

3、整體吊裝同步措施

起重滑輪組鋼絲繩的纏繞方法以及滑輪門數應一致。起重鋼絲繩的直徑應選用同一規格。 起吊絞磨卷筒上鋼絲繩的初始纏繞數和長度最好能統一，并在正式起吊前將鋼絲繩的張力控制在同一數值。吊裝使用的20臺電絞磨須設置控制同步提升的總開關控制器和各絞磨微調時使用的分路開關控制器，吊裝時根據實際提升高度差進行微調，每組滑輪組分別安裝重量感應器，將每時每刻的吊裝荷載分別傳至每個分路控制器上，吊裝總指揮可通過總控制臺觀測每個分路控制器上荷載的變化是否同步，發現失重時，及時進行微調，保證網架同步提升。

（八）拔桿的拆除

吊裝拔桿拆除采用50t汽車起重機配合，將拔桿從架設位置垂直提升至超過網架標高，然后水平旋轉將拔桿放置到地面的方法進行拆除。

三、網殼拼裝的質量控制措施：

（一）網殼的整體拼裝先進行下弦拼裝，把下弦球擺放到位后，用水準儀測量，用木楔子調節。嚴格要求下弦的水平度，用下弦桿件將下弦球連接，并將下弦找方;用倒鏈及剛性支撐拉接防止變形。安裝完畢后用經緯儀及輔助工具進行復測，對偏差較大的及時進行調整，復測控制在允許偏差內即可進行下一步。按照單元網格的拼裝方法，依次拼裝各小單元網格，拼裝完成一部分后進行拼裝幾何尺寸的檢驗。

（二）小拼要嚴格按照施工圖紙的編號進行組裝，以防安裝錯誤。在大拼時每一單元網殼拼裝完畢后，在拼裝下一單元前，對拼裝網殼的幾何尺寸、對角線、下撓值進行復測，以保證網殼拼裝完成后不出現積累誤差。

（三）網殼安裝就位后，應立即進行校正、固定。進行校正固定時，應根據風力、溫差、日照等外界環境和焊接變形等因素的影響，采取相應的調整措施。

四、結語

建筑行業的高速發展，使得大跨度鋼結構球形網架吊裝應用越來越廣，鑒于該項技術在我國的發展時間不長，實際操作過程中需要注意的問題較多，因此在施工過程中必須要嚴格按照施工方案進行。

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