单层网壳结构高空斜轨累积滑移施工工法

摘要

本发明公开了单层网壳结构高空斜轨累积滑移施工工法，其特征在于：其具体施工步骤如下：步骤一，设计滑移单元；步骤二，根据设计好的滑移单元搭设相应的拼装胎架；步骤三，滑移轨道安装；步骤四，拼装、焊接第一个滑移单元，完成后将滑移单元脱离拼装胎架；步骤五，第一个滑移单元进行滑移，滑移的距离为一个滑移单元的长度；步骤六，拼装、焊接第二个滑移单元；步骤七，将第一和第二滑移单元对接，对接完成后将两者整体滑移；步骤八，重复步骤六、七，逐步拼接，直至所有滑移单元拼接完成；步骤九，拆除滑移轨道、拼装胎架，省去了搭建大量脚手架的成本费用。

说明书

技术领域

本发明涉及单层网壳结构高空斜轨累积滑移施工工法。

背景技术

在众多的空间结构类型中，单层网壳结构以其较轻的自重，高度的结构效 率，得到极大的应用和发展。同时，对单层网壳结构的施工安装技术及相应的 施工分析理论提出了更高的要求，传统的高空现场拼接作业不仅安全系数低， 而且高空现场拼接耗资费用巨大，因此对此类工程进行系列的施工技术研究有 非常重要的应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供单层网壳结构高空斜轨累积滑移施工 工法，省去了搭建大量脚手架的成本费用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：单层网壳结构高空斜轨累 积滑移施工工法，其特征在于：其具体施工步骤如下：

步骤一，设计滑移单元；

步骤二，根据设计好的滑移单元搭设相应的拼装胎架；

步骤三，滑移轨道安装；

步骤四，拼装、焊接第一个滑移单元，完成后将滑移单元脱离拼装胎架；

步骤五，第一个滑移单元进行滑移，滑移的距离为一个滑移单元的长度；

步骤六，拼装、焊接第二个滑移单元；

步骤七，将第一和第二滑移单元对接，对接完成后将两者整体滑移；

步骤八，重复步骤六、七，逐步拼接，直至所有滑移单元拼接完成；

步骤九，拆除滑移轨道、拼装胎架。

优选的，所述的拼装胎架由多根胎架立柱组成，胎架立柱端部设有立板，立 板连接有一块刀板，刀板托住滑移单元的骨架，刀板与胎架立柱端部之间留有 间隙以便于滑移单元脱离胎架立柱。

优选的，所述的滑移轨道采用斜向支撑轨道，底部用滑移轨道支座固定，滑 移轨道与滑移单元之间设有滑移垫。

优选的，滑移单元的牵引选用2台液压千斤顶，在两侧的滑移轨道上分别设 置一台，并分别设置两个固定千斤顶的埋件。

优选的，在对滑移单元进行滑移的时候采用计算机统一控制多台液压千斤顶 进行同步滑移，滑移过程中，两端的不同步值不应大于50mm，滑移速度控制为 6-10m/h。

优选的，所述的滑移轨道支座之间设有拉结装置。

优选的，所述的拉结装置采用两根强度等级为1860MPa，直径为15.24mm 的低松弛预应力钢绞线。

本发明的优点在于采用了滑移技术，在建筑物的一侧搭设拼装胎架，该拼 装胎架主要用于施工拼接单个滑移单元，并在建筑物两边或跨中铺设滑移轨道， 然后将拼装完成的滑移单元沿滑移轨道从建筑物一侧的拼装胎架上水平移动到 设计位置，网壳结构整体安装完毕并滑移到位后，拆除滑移轨道，这样就省去 了在网壳结构下面安装大量脚手架的工时及费用，而且利用这种滑移技术非常 方便快捷，工作效率大大提高，精度也能得到保证。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明滑移时的三维示意图；

图2为拼装胎架的正视示意图；

图3为胎架立柱端部的处的示意图；

图4为滑移轨道与网壳滑移时的示意图。

具体实施方式

本发明适用于两纵边支承的圆柱面网壳结构施工，尤其适用于平面为正方 形、矩形的影剧院、体育场馆等，而且施工现场狭窄，主体围护结构已施工， 大型起重机械不易解决网壳施工的，特别是工期紧，进场难度大，网壳施工必 须和土建施工平行流水和立体交叉作业的工程。

如图1所示，滑移单元21（22、23）的杆件在加工厂下料及制作好后运到 施工现场，利用塔吊将散件吊装到拼装胎架1上进行拼装，在拼装胎架1上组 装成滑移单元21后，滑移轨道3安装于墙体4上端，采用液压千斤顶同步累积 滑移，沿滑轨向前滑移一个滑移单元的间距，在滑移下一安装单元前，填充两 滑移单元间的联系腹杆，将剩余滑移单元分别高空组装完成并逐步累积滑移到 位。

本发明采用如下技术方案：单层网壳结构高空斜轨累积滑移施工工法，其特 征在于：其具体施工步骤如下：

步骤一，设计滑移单元，滑移单元根据工程设计的结构特点和结构滑移方 式合理划分滑移单元，滑移单元的合理划分对滑移时结构的稳定性、累积滑移 能否顺利施工起着至关重要的作用。划分滑移单元的原则主要有：滑移单元必 须是自稳定的结构体或通过加固和架设临时支撑形成稳定的滑移单元，滑移就 位后将临时支撑拆除。牵引设备有足够的牵引能力；

步骤二，根据设计好的滑移单元搭设相应的拼装胎架，拼装胎架的设计原 则如下：

1）拼装胎架的水平位置及标高的控制点通过轴线及节点来控制的，但根 据施工的具体要求，胎架设置应避开节点位置，满足焊工的施焊空间。

2）胎架必须保证有足够的刚度和稳定性，且必须保证胎架上口水平度， 另外为了便于网壳的滑移就位，网壳定位块的位置须避免与网壳滑移时碰撞。

3）在组装平台上划出构件端面定位线、中心线及分段长度位置线，作为网 壳拼装单元验收的依据。

4）网壳结构的预起拱是由胎架的实际尺寸来决定的，在设置胎架时胎架的 尺寸必须考虑预起拱的具体数值。

由于拼装胎架的重要性，需对其进行详细的验算。设计时应对其单肢稳定、 整体稳定进行验算，并估算其沉降量。沉降量不宜过大，并应采取措施，能在 施工中可随时进行调整。

胎架的设置位置根据杆件的分段位置确定，保证每段杆件有2～3个支撑点。

安装胎架立柱11时，在固定好的支墩表面上划出滑移单元拼装时方管的中 心线，然后将胎架立柱固定在支墩的十字交叉部位。

胎架立柱侧向间用L75mm×5mm角钢和L50mm×5mm的角钢连接，立柱顶 部用厚度为16mm的钢板封头，拼装胎架立面图如图2所示，为使滑移单元拼 装完成后顺利卸载、脱胎，须在立柱上端安装可以调控的支撑。即在立柱封头 板上立一块立板13，再在立板13上连接一块开有长圆孔141的刀板14，长圆 孔里穿两条螺栓142，拼装时将刀板的高度调整好后，拧紧螺栓，并在刀板下垫 一块挡板143，胎架制作时须考虑预起，具体示意图可参见图3，安装单元滑移 完成后，在下一滑移单元的安装前，进行刀板的重新安装、标高校正及验收；

步骤三，滑移轨道安装，滑移轨道安装前，清除预埋件上的焊渣和飞溅物， 以及杂物，所述的滑移轨道3采用斜向支撑轨道，如图4所示，底部用滑移轨 道支座31固定，滑移轨道与滑移单元之间设有滑移垫32，滑移轨道选用400mm ×200mm×10mm口字型材钢，滑移轨道支座间距取2m，滑移支座采用钢板焊 接而成，滑移支座斜向滑移轨道采用衬不锈钢板和聚四氟乙烯板作为滑移垫， 并在斜轨表面均匀涂抹一定厚度的黄油作为润滑剂。聚四氟乙烯的摩擦系数约 为0.04-0.05，可以有效降低滑移时的摩擦力，降低滑移过程中的卡轨、跳动现 象；

步骤四，拼装、焊接第一个滑移单元21，完成后将滑移单元21脱离拼装胎 架1；

步骤五，第一个滑移单元进行滑移，滑移的距离为一个滑移单元的长度；

步骤六，拼装、焊接第二个滑移单元22；

步骤七，将第一和第二滑移单元对接，对接完成后将两者整体滑移；

步骤八，重复步骤六、七，逐步拼接，直至所有滑移单元拼接完成；

步骤九，拆除滑移轨道、拼装胎架。

在对滑移单元进行滑移的时候采用计算机统一控制多台液压千斤顶进行同 步滑移，滑移过程中，两端的不同步值不应大于50mm，滑移速度控制为6-10m/h， 液压千斤顶设置在两块埋件中间，液压千斤顶的钢绞线从埋件穿出后用钢丝绳 与构件上的吊耳连接起来，另一端从埋件穿出自用状态放到楼板上，严禁折弯。 滑移时一边控制液压千斤顶，同时观察滑移单元的移动情况，液压牵引单侧采 用直径为Φ15.2mm，强度等级为1860MPa的低松弛钢绞线，单根钢绞线的极限 破断力为260KN，选择足够根数的钢绞线以满足工程的施工需要。

一般情况下，滑移轨道大都设置为水平轨道，滑移过程中的施工验算比较 简单，轨道大多只承受竖向荷载。斜向滑移轨道的设置与常规滑移轨道设置存 在较大的不同。为保证滑移施工过程能够顺利进行，及便于卡轨时能够采取有 效的处理措施，在滑移过程中在每个支座位置设置临时拉结装置。根据结构分 析，在支座考虑为全钢性的情况下，计算出每个支座能够产生的水平推力。设 置的临时拉结装置，拉结装置中采用两根强度等级为1860MPa，直径为15.24mm 的低松弛预应力钢绞线，两根这样的钢绞线可以承受的极限破断力为52吨。

受拼装胎架的限制，拉索的安装无法在滑移之前安装，只能是在滑移单元 每滑出拼装平台一个滑移单元宽度后安装支座间的临时拉索，安装后给每根拉 索施加初始张拉力，采取这样的临时拉结装置可以有效减小拱角推力，也可以 有效降低牵引拉力。另外，如果施工过程中发生卡轨，则可以根据实际情况进 行相应的分析，并且可对相应的支座间的拉索施加拉力，以便有效的解决卡轨 问题。

在滑移过程中，可能出现因为摩擦力和拱角推力过大而使在千斤顶加力后 网壳结构不能往前滑移的现象。一旦发现此类现象，要立刻通知千斤顶操作人 员，首先停止加力，然后检查网壳结构和轨道、胎架以及混凝土结构是否有阻 碍网壳结构滑动的障碍。如果有障碍，先将滑移牵引的千斤顶的拉力卸掉，然 后再处理障碍，在确认障碍得以排除之后方可继续滑移。如果各个滑移支座均 没有发现障碍，重点检查是否各个滑移支座均与轨道卡死，如果各个滑移支座 情况基本相同又确认没有障碍的话，此时则可适当收紧临时附加索，来克服拱 角推力的水平分力，从而解决卡轨问题。如果滑移轨道上的障碍仅仅是局部很 小范围的，并且通过简单的外力不能得以去除，则可在安装单元的后方轨道上 焊接一个挡块，用千斤顶顶住网壳，再加上滑移的液压千斤顶，就可以使网壳 结构继续滑移。

观察计算机同步控制系统操作界面及轨道上的钢尺，一旦发现两侧前进的 速度不一样，要立刻通知千斤顶操作人员，停止继续加力，检查轨道上是否有 其他杂物或是否与其他结构相碰，清除杂物和其他外物后再加力。看清除杂物 后滑移的速度是否同步，如果仍然不同步，可能是某处地方摩擦力过大，可在 在速度慢的轨道后边增加一个千斤顶进行顶推，确保两侧同步。