2013年浅谈大跨度干煤棚钢网架起头单元施工最终版

浅谈大跨度干煤棚钢网架筒壳起头跨单元施工

王晓飞2黄梅2

1、随州市建筑安装公司

2、湖北三箭建筑工程有限公司

摘要：文章主要介绍大跨度特大网架筒壳施工方法、施工工艺流程、质量要求、关键部位控制要点、应注意的问题。

关键词：储煤场；特大型；大跨度；筒壳；钢网架。

近年来，在国家“发展先进，淘汰落后”、“抓大放小”的产业政策要求下，国家电力建设正进入高速的发展时期，火力电厂建设规模迅速扩大。同时，国家对工程建设项目的环境保护要求越来越高。过去火力电厂的堆煤场都是露天的，缺点较多，煤尘对环境污染较大，煤在露天堆场中日晒雨淋后含水率变化很大，煤焦油流失严重，降低煤的热效能，同时比较容易引发自燃。这对火力电厂原料车间无论从单体建筑面积还是跨度要求上也相对较大（目前国内跨度已经达到120米以上），从而使得钢网架筒壳结构在原料干煤棚车间被广泛采用，见下图：

干煤棚网架筒壳结构一般跨度大、矢高高，在安装方法上常采用吊车配合高空小锥体安装法。但是，高空小锥体安装必须在一个稳定结构单元基础上进行。如何先拼装稳定结构单元（以下称起头跨单元），为后续拼装创造条件，成为该类型网架结构安装的首要问题。

1 传统安装方法

1.1 满堂脚手架高空散装法：在某柱间搭设满堂脚手架作为施工平台，利用此平台安装该柱间网架。该方法对网壳整体质量控制、施工人员安全有保障，但需要大量脚手架，且施工进度慢。以拼装一条宽7.5M，长120M，高42M的条状网架起头跨单元为例，需脚手架至少250吨以上，搭脚手架所需工期约40天以上，所耗资金60万元。

1.2 支撑架分条高空合拢法：在某柱间网架筒壳下部设置两个（或四个）支撑架作为网架合拢施工平台，将该柱间网架分为三段（或五段）在地面拼装好，采用吊车分别将三段（或五段）网架吊至设计位置，搁置在支撑架上，然后进行对接。此方法支撑架用量少，但支撑点设置需进行验算和揽风稳固；合拢对接时精度不易控制；临时支撑拆除不同步时，易产生局部支撑受力不匀，给结构自身和拆除人员造成重大安全隐患。

1.2 起步分条吊装高空合拢法：将某柱间网架分两段在地面拼装好，采用吊车分别将分段网架吊至设计标高处高空对接合拢。该方法成本低，但起步高空合拢处施工人员多并集中、且

结构和人员均处于不稳定状态，存在安全隐患，合拢处安装精度不易控制和调整。

2 经济实用安装方法

2.1 近几年来，我们在安装大跨度干煤棚时，大胆地进行了“地面拼装、整跨提升”方法的探讨和试验，取得了比较理想的效果。该方法基本做法是在任意柱间将网架筒壳的一端支座板预先不与该支座球焊接，使该端支座成为一个铰，先在地面将杆件拼装成“小三角锥体”，然后将“小三角锥体”拼装成结构单元，根据铰的原理，结构可利用支座（铰）垂直面180o旋转，用吊车将该柱间结构单元另一端逐渐提升，边提升边拼装，直至起头跨单元的网架拼装完毕，最终整体升到设计高度落到另一端支座为止。这种方法大部分构件安装均在贴近地面处完成，可确保安装质量、加快进度、保障施工人员安全，且节省大量脚手架和施工周期。

2.2 同时，该方法的风险也很大，所以必须充分做好施工前准备，如：起步跨单元施工模拟需进行验算，必要时加大该跨构件规格，工具设备均需准备充足。

3 干煤棚钢网架筒壳安装注意要点

为使“地面拼装，整跨提升”这一方法更加完善和安全可靠，根据多次实践经验并结合相关规范，现就起头跨单元采用该方法提出如下具体操作方法。

3.1吊装前准备工作

3.1.1必须对图纸进行研究、细化，最好以正中柱间作为网架筒壳起头单元。利用计算机程序对该单元进行实际施工模拟计算。计算出实际施工过程中吊点、支撑点以及控制网架筒壳向外水平推力点的设置和数量。

3.1.2 掌握网架各下弦球所处的相对高度和两边对应下弦球间的直线距离，并做好记录。用经纬仪、水平仪检查基础尺寸、找平。起头跨单元场地要求平整无坑凹，因在施工过程中，临时支撑是从一端向另一端慢慢移动，网架随时都有落下来放在场地的必要，若场地不平，支撑必然不平，临时找东西垫平，费时且增加网架变形的可能性。

3.1.3 在起头跨单元柱间外场地拼装成“小锥体”，并按拼装顺序分两边排列好，仔细检查每一组构件的情况，防止吊装连接时出现杆件错装或螺栓拧不紧等现象。同时检查支座是否符合设计要求。

3.1.4 按设计尺寸将起头跨单元的一端部分（沿跨度方向以拼装8-9个球为宜，长度方向拼装四个支座之间的宽度）拼装好，置于场地待起头支座内侧。

3.1.5 机具设备：吊车（120吨1台、100吨2台、50吨2台）；钢丝绳500M；麻绳4根各长30M；3吨、5吨手动葫芦各6个；信号旗；口哨；垫木；100M长卷尺；经纬仪、水准仪；Ф25“Ω”形钢筋；氧气、乙炔、割刀、电焊机、焊条等

3.1.6 人员及安全设施

3.1.6.1 工人16人分成2组，每组由一名组长带队。现场主吊车位置设1名总指挥，副吊车位置设4名协助指挥，安全员兼观察员1人。

3.1.6.2 进场人员必须佩戴好安全帽，上网架操作工人系好安全带。场地用乙炔必须设置回火阀。

3.1.6.3 吊装前要求全体人员严格遵守吊装及网架安装的安全操作规范。

3.1.6.4 认真检查索具的磨损情况，防止在吊装过程中因索具不牢发生安全事故。

3.2 做好试吊工作

准备工作做好后先试吊，以确定吊车的最佳位置、起重荷载和吊臂倾斜度是否恰当，两台50吨主吊车进场，居起头四个支座两侧。按照施工验算的吊点，将钢丝绳牢牢地栓在吊点钢球上。起动吊车，缓慢提升网架。观察网架起吊后是否平衡，若不平衡，则有可能是素具长度不一致造成，这时则要调整索具长度，使其长度一致。将网架徐徐吊起，使支座球落到支座板上，用经纬仪、水准仪调整支座球中心的轴线和标高，调整至设计要求后，迅速用“Ω”钢筋将支座球抱箍住，并将钢筋与支座底板临时焊牢，防止支座球（铰）中心点脱离

其设计位置。

3.2正式拼装、吊装

试吊成功后，即可进行正式拼装和吊装。但必须把握好以下关键环节：

3.2.1 拼装：利用主吊车将网架升至工人刚好拼接的高度，迅速将小椎体进行拼装。拼装时螺栓一定要拧到位，套筒与球接合紧密。拼装好一个网格的高度后，吊车再升高，再进行下一个网格的拼装，如此循序渐进。

3.2.2 吊点确定

当网架拼装至2/3跨度时，就需要100吨、120吨副吊车参与吊装。这时副吊车根据验算结果的吊点设置。要使网架具有足够的刚度，并保证自身的几何不变性，网架拼装端主吊车吊点应随网架拼装单元的移动而变动。当需要移动主吊车吊点时，应将网架平稳的落下，放到临时支撑木方上，临时支撑要保持水平，如有不平，可加设垫木调整支撑高度。支撑不平，易造成网架变形。网架平稳落到支撑上后工人方能到网架上作业，网架未平稳放好工人切忌上网架操作。

3.2.3 网架上升、下降处理

3.2.3.1 在上升和下降的过程中，两边要组织工人用麻绳牵引网架，使其保持平衡，防止在上升、下降过程中网架倾斜或侧翻。

3.2.3.2 各台吊车需紧密配合，主、副吊车同时徐徐启动，一定要保持用力均衡，副吊车上升不能滞后于主吊车，配合不好就可能造成网架在上升的过程中副吊车吊点处螺栓球受压，甚至将网架挤压变形、撕裂。

3.2.4 跨度控制

利用钢丝绳对网架跨度加以控制，使其始终保持在设计尺寸内。整个吊装过程中，根据验算结果，按照验算位置用钢丝绳来控制网架跨度。钢丝绳两端做成“Y”型，使其着力点在两个球上，不至于偏心。当跨度超过设计值时，可利用葫芦进行调整。

3.2.5 落座与调整

3.2.5.1 当拼装至最后一排下弦球时，要对网架进行最后一次测量，若跨度、高度符合设计要求，杆件没有出现弯曲变形等异常情况，这时可以将网架缓缓落到支座上，并用钢板对支座进行临时限位。此时，主、副吊车均不能脱钩，保持网架平衡，待支座限位完成后，吊车才可撤离。

3.2.5.2 在拼装、吊装过程中，若发现网架跨度、高度不符合设计要求，杆件出现弯曲变形等异常情况，就要分析原因，找出症结所在。跨度尺寸误差较小的一般可以通过吊车或钢丝绳进行调整到位。如果误差尺寸很大，网架严重变形，弯杆较多，就要立即停止作业，分析查找原因，制定整改方案，方能继续施工。

4、总结

近几年来，我们实际运用“地面拼装、整跨提升”方法对大跨度干煤棚钢网架筒壳起头单元进行安装，与其他方法相比，具有节省时间、显著降低工程造价的优势，在行业内取得了良好的竞争优势和经济效益。