一、高空拼裝法
鋼網(wǎng)架用高空拼裝法進行安裝,是先在設計位置處搭設拼裝支架,然后用起重機把網(wǎng)架構件分件(或分塊)上吊至空中的設計位置,在支架上進行拼裝。此法有時不需大型起重設備,但拼裝支架用量大,高空作業(yè)多。因此,對高強度螺栓連接的、用型鋼制作的鋼網(wǎng)架或螺栓球節(jié)點的鋼管網(wǎng)架較適宜,目前仍有一些鋼網(wǎng)架用此法施工。
二、整體安裝法
整體安裝法就是先將網(wǎng)架在地面上拼裝成整體,然后用起重設備將其整體提升到設計位置上加以固定。這種施工方法不需高大的拼裝支架,高空作業(yè)少,易保證焊接質(zhì)量,但需要的起重量大的起重設備,技術較復雜。因此,此法對球節(jié)點的鋼網(wǎng)架(尤其是三向網(wǎng)架等桿件較多的網(wǎng)架)較適宜。根據(jù)所用設備的不同,整體安裝法又分為多機抬吊法、拔桿提升法、千斤頂提升法及千斤頂頂升法等。
1、多機抬吊法
此法是用于高度和重量都不大的中、小型網(wǎng)架結構。安裝前先在地面上對網(wǎng)架進行錯位拼裝作業(yè)(即拼裝位置與安裝軸線錯開一定距離,以避開柱子的位置)。然后用多臺起重機(多為履帶式起重機或汽車式起重機)將拼裝好的網(wǎng)架整體提升到柱頂以上,在空中移位后落下就位固定。
(1)網(wǎng)架拼裝
為防止網(wǎng)架整體提升時與柱子相碰,錯開的距離取決于網(wǎng)架提升過程中網(wǎng)架與柱子或柱子牛腿之間的凈距,一般不得小于10~l125px,同時要考慮網(wǎng)架拼裝的方便和空中移位時起重機工作的方便。需要時可與設計單位協(xié)商,將網(wǎng)架的部分邊緣桿件留待網(wǎng)架提升后再焊接,或變更部分影響網(wǎng)架提升的柱子牛腿。
鋼網(wǎng)架在金屬結構廠加工之后,將單件拼成小單元的平面桁架或立體桁架運到工地,工地拼裝即在拼裝位置將小單元桁架拼成整個網(wǎng)架。網(wǎng)架拼裝的關鍵,是控制好網(wǎng)架框架軸線支座的尺寸(要預放焊接收縮量)和起拱要求。
網(wǎng)架焊接主要是球體與鋼管的焊接。一般采用等強度對接焊,為安全起見,在對焊處增焊6~8mm的貼角焊縫。管壁厚度大于4mm的焊件,接口宜作成坡口。為使對接焊縫均勻和鋼管長度稍可調(diào)整,可加用套管。拼裝時先裝上、下弦桿,后裝斜腹桿,待兩榀桁架間的鋼管全部放入并矯正后,再逐根焊接鋼管。
2)網(wǎng)架吊裝
這類中、小型網(wǎng)架多用四臺履帶式起垂機(或汽車式、輪胎式起重機)抬吊,亦有用倆臺履帶式起重機或一根撥桿吊裝的。
如網(wǎng)架重量較小,或四臺起重機的起重量都滿足要求時,宜將四臺起重機布置在網(wǎng)架倆側,這樣只要四臺起重機同時回轉即完成網(wǎng)架空中移位的要求,多機抬吊的關鍵是各臺起重機的起吊速度一致,否則有的起重機會超負荷,網(wǎng)架受扭,焊縫開裂。為此,起吊前要測最各臺起重機的起吊速度,以便起吊時掌握。
當網(wǎng)架抬吊到比柱頂標高高出750px左右時,進行空中移位,將網(wǎng)架移至柱頂以上。網(wǎng)架落位時,為使網(wǎng)架制作中線準確地與柱頂中線吻合,事先在網(wǎng)架四角各拴一根鋼絲繩,利用倒鏈進行對線就位。
2、拔桿提升法
球節(jié)點的大型鋼管網(wǎng)架的安裝,我國目前多用拔桿提升法。用此法施工時,網(wǎng)架先在地面上錯位拼裝,然后用多根獨腳拔桿將網(wǎng)架整體提升到柱頂以上,空中移位,落位安裝。
(1)空中移位原理
空中移位是此法的關鍵?罩幸莆皇抢妹扛螚U兩側起重滑輪組中的水平力不等而使網(wǎng)架水平移動。
網(wǎng)架在空中移位時,要求至少有兩根以上的拔桿吊住網(wǎng)架,且其同一側的起重滑輪組不動,因此,在網(wǎng)架空中移位時只平移而不傾斜。由于同一側滑輪組不動,所以網(wǎng)架除平移外,還產(chǎn)生可以控制圓周運動,而使網(wǎng)架產(chǎn)生少許的下降。網(wǎng)架空中移位的方向,與拔桿的布置有關。
(2)起重設備的選擇與布置
起重設備的選擇與布置是網(wǎng)架撥桿提升施工中的一個重要問題。內(nèi)容包括:拔桿選擇與吊點布置、纜風繩與地錨布置、起重滑輪組與吊點索具的穿法、卷揚機布置等。
拔桿的選擇取決于其所承受的荷載和吊點布置。網(wǎng)架安裝時的計算荷載為:
Q=(K1 Q1+ Q2+ Q3)·K (kN)
式中 Q1——網(wǎng)架自重(kN);
K1——荷載系數(shù)1.1(如網(wǎng)架重量經(jīng)過精確計算可取為1.0);
Q2——附加設備(包括桁條、通風管、腳手架等)的自重(kN);
Q3——吊具自重(kN);
K——由提升差異引起的受力不均勻系數(shù),如網(wǎng)架重量基本均勻,各點提升差異控制在250px以下時,此系數(shù)取值1.30。
網(wǎng)架吊點的布置不僅與吊裝方案有關,還與提升時網(wǎng)架的受力性能有關。在網(wǎng)架提升過程中,不但某些桿件的內(nèi)力可能會超過設計時的計算內(nèi)力,而且對某些桿件還可能引起內(nèi)力符號改變而使桿件失穩(wěn)。因此,應經(jīng)過網(wǎng)架吊裝驗算來確定吊點的數(shù)量和位置。不過,在起重能力、吊裝應力和網(wǎng)架剛度滿足的前提下,應盡最減少拔桿和吊點的數(shù)量。
纜風繩的布置,應使多根拔桿相互連成整體,以增加整體穩(wěn)定性。每根拔桿至少要有6根纜風繩,纜風繩要根據(jù)風荷載、吊重、拔桿偏斜、纜風繩初應力等荷載,按最不利情況組合后計算選擇。地錨亦需計算確定。
起重滑輪組的受力計算可按照實際受力情況進行,根據(jù)計算結果選擇滑輪的規(guī)格。
卷揚機的規(guī)格,要根據(jù)起重鋼絲繩的內(nèi)力大小確定。為減少捉升差異,盡最采用相同規(guī)格的卷揚機。
(3)軸線控制
網(wǎng)架拼裝支柱的位置,應根據(jù)已安裝好的柱子的軸線精確量出,以消除柱子按裝時軸線誤差的積累。
(4)拔桿拆除
網(wǎng)架吊裝后,拔桿被圍在網(wǎng)架中,宜用倒拆法拆除。此法即在網(wǎng)架上弦節(jié)點處掛兩副起重滑輪組吊住拔桿,然后由最下一節(jié)開始一節(jié)一節(jié)拆除撥桿。
3、電動螺桿提升法
電動螺桿提升法與升板法相似,它是利用升板工程施工使用的電動螺桿提升機,將在地面上拼裝好的鋼網(wǎng)架整體提升至設計標高。此法的優(yōu)點是不需大型吊裝設備,施工簡便。用電動螺桿提升機提升鋼網(wǎng)架,只能垂直提升不能水平移動。為此,設計時要考慮在兩柱之間設托梁,網(wǎng)架的支點落在托梁上。
由于網(wǎng)架提升時不進行水平移動,所以網(wǎng)架拼裝不需錯位,可在原位進行拼裝。
三、高空滑移法
網(wǎng)架屋蓋近年來采用高空平行滑移法施工的逐漸增多,它尤其適用于影劇院、禮堂等工程。這種施工方法,網(wǎng)架多在建筑物前廳頂板上設拼裝平臺進行拼裝(亦可在觀眾廳看臺上搭設拼裝平臺進行拼裝),待第一個拼裝單元(或第一段)拼裝完畢,即將其下落至滑移軌道上,用牽引設備向前滑移一定距離。接下來在拼裝平臺上拼裝第二個單元(或第二段),拼好后連同第一個拼裝單元(或第一段)一同向前滑移,如此逐段拼裝不斷問前滑移,直至整個網(wǎng)架拼裝完畢并滑移至就位位置。
拼裝好網(wǎng)架的滑移,可在網(wǎng)架支座下設滾輪,使?jié)L輪在滑動軌道上滑動;亦可在網(wǎng)架支座下設支座底板,使支座底板沿預埋在鋼筋混凝土框架梁上的預埋鋼板滑動。
網(wǎng)架滑移可用卷揚機或手扳葫蘆牽引。根據(jù)牽引力大小及網(wǎng)架支座之間的桿件承載力,可采用一點或多點牽引。網(wǎng)架滑移時,兩端不同步值不應大于50mm。
采用滑移法施工網(wǎng)架時,在滑移和拼裝過程中,應對網(wǎng)架進行下列驗算:
1)當跨度中間無支點時,桿件內(nèi)力和跨中撓度值;
2)當跨度中間有支座時,桿件內(nèi)力、支點反力和撓度值。
當網(wǎng)架滑移單元由于增設中間滑軌引起桿件內(nèi)力變號時,應采取臨時加固措施以防失穩(wěn)。
用高空滑移法施工網(wǎng)架結構,由于網(wǎng)架拼裝是在前廳頂板平臺上進行,減少了高空作業(yè)的危險;與高空拼裝法比較,拼裝平臺小,可節(jié)約材料,并能保證網(wǎng)架的拼裝質(zhì)量;由于網(wǎng)架拼裝用滑移施工,可以與土建施工平行流水和立體交叉,因而可以縮短整個工程的工期;高空滑移法施工設備簡單,一般不需大型起重安裝設備,所以施工費用亦可降低。