游泳館屋面弦支木結構的技術要求和安全措施

尹衛東

【摘要】游泳館屋面弦支木的結構設計分析中，需要結合工程概述的基本要求分析。以蘇州市第二工人文化宮項目為例，分析施工平面的整體布置要求，施工標準和技術條件。明確游泳館屋面弦支木結構，確定施工方案和可行性編制依據，按照施工技術要求建立BIM建筑模型，分析確定屋面整體的安裝總體思路方式。搭建臨時支撐體系和施工標準，確定支撐架相關高度內的平臺處理方式。弦支木結構加工需要做好深入化的設計，確定金屬構件操作加工的標準要求，對節點的連接方式進行分析，做好加工委托驗收操作。按照弦支木結構的技術要求，根據施工進度和技術工藝，提出符合施工作業要求的安全措施方案，優化游泳館屋面弦支木結構的應用水平。

【關鍵詞】游泳館;屋面弦支木結構;技術要求和安全措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

游泳館屋面弦支木結構施工中，需要從整體確定木結構的加工工藝，分析木材料加工的基本概述要求。從相關的施工技術規范入手，分析確定施工工藝的技術標準和進度計劃方式。綜合安全計劃組織保障思維方式，實施應急保障體系建設，確定建立完善的安全措施評估方案，注意臨時用電、消防安全措施的管理，提升施工結構設計的合理性，最后完成工程驗收工作，拓展施工技術操作支撐體系的合理建設，注意施工腳手架搭接的操作，滿足游泳館屋面使用的技術規范。

1、工程概況

蘇州市第二工人文化宮項目為例，依據施工平面布置規范要求和技術指標條件，結合項目整體進行分析。本項目位于江蘇省蘇州市，總建筑面積為80748.33m2，其中包含游泳池、戲水池，可以容納將近200多人使用。其中屋面采用坡屋面操作形式，屋蓋采用弦支木結構方式，框架結構方式。游泳館建筑面積5100m2，主要包含內裝、屋面、外立面、主體結構。其中重點是屋蓋結構。屋蓋結構縱向的實際跨度為67.2m，橫向跨度為36.3m，房檐的高度為15m，屋脊的高度為19m。按照工程實際搭接的操作要求，采用膠粘復合木梁安裝工程，其中的最大為2.32T。結構上弦桿、腹桿以及下弦索總體沿著屋面呈折線形布置，其結構外型在國內外十分罕見[1]。

根據項目工程的施工難度和重點，對木梁的吊裝、臨時搭接的支撐結構等進行安全評估，判斷其實際的可靠性要求。通過編制專項技術方案，結合施工編制的要素進行技術驗算分析。驗算吊裝，需要根據施工規范的操作注意事項分析，指導制定現場安裝操作施工規范，確定項目順利建成的標準要求。

在施工現場需確定設置南北材料臨時堆放場地，材料堆放設置在硬化路面上，南北側堆放的尺寸為10m×30m。按照材料使用和堆放搭接的過程，分析作業范圍。北側材料堆放設置在起重機起吊的范圍內施工。

2、游泳館屋面弦支木結構的技術要求

2.1 技術參考編制依據

按照項目施工合同規范的操作要求，結合施工設計和施工組織技術設計文件，確定相關的施工搭接方案。注意調查、評估、咨詢分析，從中獲取相關的資料數據信息。

2.2 BIM技術要求

按照項目工程實施前的準備工作，需要聘請專業的項目專家進行BIM建模評估，確定設計文件技術標準要求。根據相關的設計文件階段，深入的研究設計方案，消除施工設計中的各類誤差問題。通過安裝模擬過程，結合BIM建筑操作方式，對木加工過程中需要采用精準度評估的標準要求，確保施工現場實際安裝操作精度的合理性。

2.3 屋面施工安裝的總體思路

按照施工圖設計的規范要求，結合木結構工程安裝技術規范，對本項目安裝方案中的吊裝技術進行考量。保障安裝后安裝的穩定性，重視施工過程的可控性，制定符合實際吊裝搭接木梁的綜合思路。

屋面模型描述：梁柱構件、撐桿采用梁單元模擬;拉索采用只受拉單元模擬;膠合木主梁節點按半剛性節點考慮，膠合木縱梁、撐桿節點設置為鉸接。索初始預張力平衡屋蓋結構在自重及拉索預張力共同作用下，拉索的張力數值。

按照臨時支撐體系的操作規范要求，充分考慮預應力支架位置和支撐桿的安裝過程，按照規范體系建設標準和施工操作部分，確定最終的屋面施工安裝總體布置思路。

2.4 屋面弦支木結構的施工技術

2.4.1施工基本條件分析

按照工程屋面的整體施工要求，采用坡屋面操作形式，注意屋頂蓋采用弦支木結構，外圍采用框架結構方式。游泳館的跨度為67.2m，橫向跨度為36.3m。房檐高度為15m，屋脊高度為19m。

材料運輸過程中，需要依據施工操作規范要求，確定最長的木梁標準為18.9m，可以使用17.5m的車輛運輸操作。注意車輛最小的彎折半徑為14m。在對應彎折過程中，需要注意汽車起重機本身的效果規范。汽車起重機需要注意材料運輸、汽車起重線路的路線標注，詳細的記錄運輸車輛起重行駛路線過程，分析確定路線道路的轉彎半徑為12m。按照材料運輸、汽車起重的原始路線要求，實施均衡硬化路面的設計[2]。

2.4.2木梁的位置測定

按照屋面木梁的實際測定位置，需要結合屋面木梁標準進行位置分析，確定最佳的木梁白哦混合測定要求。

對于主梁的安裝過程中，需要根據主梁兩端、中間的五金連接方式，采用公用連接部件操作，確定吊裝安裝的基本規范原則。按照吊裝主梁和安裝的五金連接方式，調整每根主梁帶安裝反復核對安裝位置標準，確定空中梁拼接的合理性。根據每根主梁吊裝的復核操作安裝尺寸位置，確定空中拼接方式。主梁吊裝過程中，需要注意后續拼接兩端的位置和對接操作規范要求。需要在主梁兩端設定纜風繩，做好輔助操作。主梁在支撐位置上，使用3噸的布帶固定方式，確定支撐架的標準。根據主梁安裝的順序要求，確定大概主梁安裝的順序。

2.4.3 邊梁、支撐桿的安裝操作

完善主梁ZL安裝后的搭接操作。通過梁端位置的安裝操作規范要求，調整支撐桿的順序。注意邊梁的主次位置和橫梁搭接方式。通過安裝位置，確定長短順序要求。對邊梁、次梁、橫梁、的具體設計位置進行分析，確定木梁搭接的操作要求。其中邊梁BL，需要調整兩端的五金位置，注意復核S3復核操作，確定次序CL1次梁兩端五金需要跟隨主梁ZL進行安裝，復核S1或S2的位置，確定次梁CL1的安裝尺寸標準和吊裝方案。次梁CL3，是需要安裝相關部位的五金S5，復核后結合相應的次梁進行分析，調整安裝尺寸和吊裝位置。橫梁HL，安裝后需要分析相關部位的S5位置，經過復核后調整相關的橫梁HL安裝尺寸標準。次梁CL2，需要按照設計規范要求，自西向東完成吊裝安裝過程操作。

2.4.4 屋面梁的吊裝操作

按照屋面吊裝的操作方案，確定安裝順序和標準要求。根據弦支木結構位置，通過搭接方式，確定大概施工安裝操作方案。按照塔吊操作標準要求，結合安裝位置進行分析。注意汽車吊裝選配條件下的操作方式，確定大概建筑角度的位置，確定搭接調車的可允許范圍。按照屋面梁的均勻坡度，分析起吊和糾偏方式。注意采用吊點輔助端口的安裝，分析吊裝的位置合理性。選定兩個10噸位置的布局，確定吊點位置標準，結合坡度預定的吊裝拉索長度，避免空中各類不安全因素的發生與發展。

對于起吊安裝的前位置，對所有主梁進行預期吊裝操作。預期吊裝檢查分析過程中，需要注意主梁吊裝中的穩定性，分析拉索的位置，是否滿足吊裝的要求。根據預吊裝的低點距離進行分析，確定低點距離20cm為宜，滿足后續起吊的安裝要求。

3、游泳館屋面預制木結構的創新特點

屋面沿縱向呈折線型，采用雙向交叉張弦膠合木梁體系，其中上弦木梁沿屋面呈交叉布置，投影為有規律的菱形，截面采用平行四邊形;在交叉節點處為了確保節點的剛度采用沿一個方向通長，另一個方向斷開的方式，且通長斷開構件呈交錯布置;交叉傳力體系巧妙的把張弦結構形式與多折斜坡屋面結合在一起。

上弦節點采用夾板螺栓連接，在梁的底部設置托板并與腹桿的萬向鉸支座焊接。腹桿采用150mm直徑的圓形膠合木構件，上端萬向鉸，下端連接下弦拉索的轉向塊，交叉的下弦拉索在轉向塊位置呈上下布置;解決了多折斜坡屋面情況下上下弦均非直線情況下的節點處理，保證了設計計算與施工安裝的統一。

4、游泳館屋面預制木結構的安全措施

4.1 確定塔吊的安全范圍和標準

根據屋面構件的整體重量標準和清單要求，分析塔吊的位置和起重調查圖。分析塔吊作業的范圍和構件的操作規范要求。依據構建重量安全系數管理水平，結合塔吊的安裝范圍和最遠構件編號進行分析，確定最佳的安全吊裝距離為63.27m。根據實際塔吊搭接的使用要求，確定滿載覆蓋率。按照塔吊搭接的范圍，確定最佳的構件標準。經過查詢確定重量為2.2噸×1.2（安全系數）=2.64噸。在查詢塔吊起重過程中，需要注意特性作業的半徑為65m，吊裝的重量為1.3噸。通過塔吊使用情況，確定吊裝操作臺下的重要構件位置。通過智愛玲水平評估，分析塔吊起重的作業半徑和標準要求[3]。

4.2 汽車起重選配的安全設置標準

按照塔吊裝配的操作規范要求，需要對吊裝工程的汽車起重機進行完善操作，結合施工現場的情況，設定具體的位置和標準。明確最大限額的起重量水平。通過汽車起重機的配置標準要求，控制起吊范圍的最大構件，根據汽車起重機的位置，結合相關參數進行調查分析，全面地評估起重機的主要性能和作業要求。確定最大的起重重量標準，最大的臂長范圍。根據汽車起重機實際可以滿足的吊裝操作規范要求分析，全面地評估起重機的主要臂長性能表。

汽車起重機在位置選定上，需要根據吊裝的范圍和結構水平進行分析。構件裝配中，根據安全系數1.2，構件重量1.42噸，實際吊裝是1.42噸×1.2安全系數=1.07噸。吊裝的有效距離為28m。再根據汽車起重的位置，調整立面圖，確定起重機的臂長范圍和作業要求。根據相關的參數要點進行分析，確定主要工況的性能要求。按照作業半徑28m的標準，確定最大起重的重量為6.2噸，最長的臂長為51m，確定最終的汽車起重機滿足實際吊裝的需求。

4.3 提升安全計劃的措施體系建設

按照項目規劃的操作要求，首先要保證吊裝作業的基本安全水平。對工程安全項目進行責任劃定評估。按照安全施工規范措施要求，確定施工吊裝前的準備工作，注重對施工作業標準和詳細流程的分析。通過施工技術交底工作要求，結合安全技術規范操作方式，分析施工作業的進退步驟和作業標準。作業前需要配置安全檢查設施標準，結合作業規范要求評估分析，建立完善的施工分工明確和統籌方案。細致劃分交叉作業流程，嚴格按照實際交接班的制度流程分析，做好批次作業的準備。

4.4 汽車吊裝起重施工的安全措施評估

按照汽車吊裝操作的關鍵檢查要素，結合相關的合格標準要求分析，確定輪胎氣壓變化充足量水平。對于松軟的工作作業方式，作業地面平整，夯實效果良好穩定。汽車起重機吊重過程中，輪胎起重氣壓應當在0.7MPa范圍內，調整起重機的規定支護標準要求，在合理的額定范圍內。注意輪胎搭接起重的作業要求。注意縮短距離的同時，按照相關的使用說明要求規范執行。

5、游泳館屋面安全結構技術措施分析

按照游泳館屋面整體結構標準，需要對混凝土結構的梁、柱等混凝土強度進行分析，重點是滿足整體設計強度和規范要求。按照建筑構件的標準，分析松動、脫落度、腐蝕等缺陷因素。依據相關存在的風險點，分析安全等級評估標準范圍。結合相關的承載力標準和應縣因素，制定完整有效的措施規范細則。

在屋面安全結構管線范圍內的技術評測分析中，需要根據結構安全因素，密實度、滲漏情況進行分析。參照滲漏總體效果，明確優化方式和修改方案。對于是屋面網狀結構部分，根據工藝技術要求和質量標準，結合現場使用材料，調整確定安全等級。注意可鑒別的范圍和評估依據。按照原始尺寸、截面設計規范評述，對結構的穩定安全性數據進行驗算，分析不符合規范的構件信息。按照相關措施規范要求，調整具體可能存在的缺陷，重視加強安全檢查，做好記錄登記工作。開展定期網絡構件的復測，對比數據確定最佳方案。

6、預應力拉鎖的處理

整個屋蓋張弦梁結構為自平衡體系，一側支座為固定鉸支座，一側支座為滑動支座，通過在銷軸位置設置長圓孔實現受力平衡。交錯的木結構上弦和預應力拉索下弦形成自平衡的空間結構不會對框架柱產生水平推力，減小了柱子內力。在屋蓋的實測中，需要根據現場安裝的載重、扭曲量、自重等進行測定，確定可計算的設計方案。

結語：

綜上所述，游泳館屋面預制木結構的規范技術施工過程中，需要結合技術規范重點和操作安全措施評估要求，分析滿足施工方案的技術規范化管理要求，明確技術重點和技術措施標準。落實文化宮項目建設規范的合理性操作。

參考文獻：

[1]袁玉寶，杜世光.木結構梁柱榫卯節點抗拔性能試驗研究[J].山西建筑，2021，47（20）：38-40.

[2]徐偉濤.基于地震帶及農村地區的木結構建筑市場分析[J].木材科學與技術，2021，35（05）：50-53.

[3]賀月潔，雷鳴，張維.基于PEST-SWOT模型的裝配式木結構產業發展戰略研究[J].技術與市場，2021，28（09）：12-13+17.