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摘 要：本文通过对一个工程实例进行分析,重点阐述了拱形网壳工程中倒装提升技术的应用,内容涵盖从倒装提升施工技术的施工原理、方案确定、施工工艺和工程效益等方面,以供同行工作参考.
关 键 词：拱形网壳工程；施工技术；施工工艺；倒装提升施工技术
随着我国建筑事业的发展,国内各种网壳建筑结构不断涌现,特别是在近年来,建筑业受到国家政策的大力支持更是呈现出前所未有的繁荣,对各种建筑结构施工提出了新要求.拱形网壳工程作为目前建筑领域中一项较为常见的结构类型之一,采用倒装提升施工技术进行施工已成为业内广泛关注的问题,这是因为该施工技术存在着无高空作业、施工安全性高的特点.
一、工程概况
我国某地氧化铝项目原料堆放场在施工建设中是采用拱形网架结构,是一个跨度大、横纵向长度大的工程结构.其在施工中为正放四角螺栓球节点网壳结构,横向跨度为110米,纵向跨度为234m,结构高度为20.5m,支撑点间距为9m的大跨度建筑结构,这一工程在施工中预计工期为五十天,是采用拱形网壳倒装提升技术进行施工的.在施工中,从拱顶开始起拼提升,并且依次向着两侧方向延伸安装,中部拱顶结构逐渐提高,直至网架设计标高.利用这种方法进行施工有着施工经济、社会效益好,安全系数高的特点.
二、倒装提升施工技术在拱形网壳工程中的应用分析
1.倒装提升施工技术原理
在目前的建筑工程中,随着建筑结构高度的不断提升,各种高层施工技术也得到了大力的研究和进步.倒装提升施工技术就是在这种时代背景下产生的一种施工新技术,是一种施工效率快、安全性高且经济效益好的工作体系.在倒装提升施工技术中,首先是针对最上层结构壁板进行焊接,然后利用顶升设备将最上一层的建筑体系提起,在进行第二层建筑结构的安装和提升,以此类推,直至工程竣工为止.
2.方案确定
在当前的建筑工程项目中,网壳结构施工方法大致可以分为以下几种：首先是高空散装法搭设满堂脚手架,以此作为施工平台进行高空散装.这种施工方法的选用有着施工工期长、施工成本高、垂直运输工作量大、安全系数高等隐患,为此在目前的建筑工程中很少选用这一方法进行施工.尤其是在本工程中,由于工程施工场地条件复杂、工期短的因素,这一方案直接可以排除.其次,脚手架累积滑移法：这种方法在施工中是以脚手架作为载体平台,以高空散装发完成部分跨度施工之后再次进行滑移的一种施工技术.该施工方法有着施工成本低、施工周期短的优势,但是在施工中也存在着对施工场地、脚手架安装精确度、脚手架搭设高度要求严格的缺陷.在本工程项目中,由于结构跨度比较大且中间存在一定的支撑钢柱,这就造成施工场地存在着一定的特殊性,从而无法满足该工艺施工要求.再次：拱形网壳倒装提升法：这种施工技术的优势在于施工工艺先进、设备选择简单、施工工期短、对施工场地要求低.在倒装提升施工技术的应用中,一般都是在地面进行施工的,无需搭设大型的脚手架且能够有效保证工程安装施工质量.为此,在本工程施工中,采用了拱形网壳倒装提升这一施工新技术.
3.施工工艺
在本工程施工建设中,施工工艺阐述是从安装顺序、网壳单元的划分、网壳安装、网壳提升等环节进行分析的.
3.1安装顺序
在工程施工中,是从拱顶开始起拼提升的,并且依次向着两边进行延伸安装,中间结构拱顶逐渐增高,指导网壳设计高度,然后再进行支座控制,完成一个整体工程安装要求.
3.2网壳单元的划分
在工程施工中,是以网壳施工特点为基础,结合现场施工条件以及施工设备要求进行划分的,是从大型网壳结构整体、分块吊装经验入手进行逐个分块吊装的一种施工技术.在施工中,考虑到施工安全要求和质量要求,建设单位在施工中对于施工进度的安排,计划将网壳分成5块,即5个单元（4个45mx1l0m、1个54m×1l0m）进行拼装、吊装.各单元网壳进行工况验算,对杆件采取必要的加固措施.
3.3网壳安装
1）所有安装工作基本在地面进行,且每根杆件安装时的位置为该杆件在网壳投影处,施工现场要求无影响施工的障碍物；所有杆件必须一次进场,按照要求进行分拣堆放,网壳吊装前做好地面杆件锥体散装并按指定位置摆放.
2）按照网壳施工图准确测放出下弦纵横轴线,作为安装定位轴线,以此推算井字架搭设位置.拼装前用水准仪测量出拼装单元的下弦球高度,用道木垫至一定高度（以不影响拼装为原则）.
3.4网壳提升
1）提升装置形式提升装置可根据网壳结构采用格构式或门架式,然后根据网壳重量及施工荷载计算其承载力和稳定性,确保其安全可靠.本工程以格构式提升装置为主,门架式提升装置为辅.提升装置数量及位置,已经过设计人员计算并满足施工要求.
2）提升装置基础处理根据施工场地地质情况以及提升装置最大竖向压力确定基础处理措施,达到提升装置基础承载力要求,完成后对该区域整平,保证提升装置的垂直度.
3）提升装置的安全措施①提升装置的下部四角需根据不同情况垫钢板各1块以增加接触面；②吊装前为保证提升装置及网壳稳定性必须拉设缆风绳；③吊装至一定高度时在网壳下弦球对拉若干道qbl6mm钢丝绳,以消除网壳向外的水平推力；④网壳在施工过程中,必须有专人巡逻,随时观察井字架及缆风绳,如发现异常情况必须立即上报施工部进行分析处理.⑤提升过程中必须有人24h巡视检查网壳及提升装置,如有异常应立即上报倒装总指挥进行分析处理.
4）各单元设9组网壳提升装置,若干道网壳缆风绳,提升过程中必须做到协调一致,9组提升装置提升速度必须一致,拉倒链时控制好幅度,确保网壳整体上升,如控制不好网壳提升速度,将会导致网壳局部产生超应力致使杆件变形.
三、工程效益
1）经济效益本工程利用倒装提升法施工与脚手架滑移法相比可节省成本总计64.35万元,工期缩短85d,成本节约36.3%,工期缩短56.7%.
2）社会效益本工法的使用,使工程成本得到了有效降低,质量更加可靠,缩短了工程工期,得到了建设单位、监理单位和质量部门的一致好评,为企业赢得了良好的社会信誉.
四、结语
该工程灵活应用并改进了拱形网壳倒装提升技术,在应用过程中,与设计密切配合,对各实际工况进行了详细的计算和验算,使施工过程和施工质量处于有效的控制状态下.由于采用了正确的施工方案,该工程施工质量和进度都得到业主的认可和褒奖,也为企业取得了良好的经济效益和行业口碑.