体育馆钢网架散装法操作架施工技术

浙江建筑，第２７卷，第２期，２０１０年２月　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏ１．２７，Ｎｏ．２，Ｆｅｂ．２０１０　体育馆钢网架散装法操作架施工技术　Ｔｈｅ　Ｂｕｌｋ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　Ｆｒａｍｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｙｍｎａｓｉｕｍ　Ｓｔｅｅｌ　Ｔｒｕｓｓ　胡迅华，蒋忠　ＨＵ　Ｘｕｎ—ｈｕａ．Ｊ１ＡＮＧ　Ｚｈｏｎｇ　（浙江省东阳第三建筑工程有限公司，浙江东阳３２２１００）　摘　要：云和体育馆工程屋面采用了马鞍形双曲面螺栓球钢网架．该网架跨度大，造型复杂，施工难度较大。经过技术分析，　采用了高空散装法安装工艺。通过网架施工操作脚手架的设计计算、加强脚手架的整体稳定性的构造、楼板及看台板的加固和安　全监测等方面的控制，取得了较好的施工效果，确保了网架１二程的施ｌＴ安全。　关键词：体育馆；钢网架；散装法操作架　中图分类号：ＴＵ７５８．１１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８—３７０７（２０１０）０２—００３４—０３　１　工程概况　云和县体育馆工程座落于云和县城区城南路与　古竹路交叉口，该工程占地面积１９　６０７　ｍ　，建筑面　积１０　０１３．８　ｍ　，地下１层，地上４层，建筑物总高度　２３．７　ｍ。屋盖形式为多柱点支承的螺栓球节点正放　四角锥钢网架，支承于主体结构的２０个框架柱顶　上，柱顶标高１３．２００～ｌ９．８８１　１／１，网架跨度为　６６．９１８　１＂１１、７８．４２　１１１，矢高３．０　ｍ，平面尺寸８５．２９７　ｍ　图１体育馆效果图　×７８．４２　ｍ，网架总覆盖面积约为５　００２　ｍ　，展开面　积约为６　４５０　ｍ　。屋面为彩钢板复合板：底层板　０．４７６　ｍｉｌｌ厚，夹心为，１５０　ＩＴｌｍ厚玻璃保温棉，面板为　０．５　ｍｍ厚宝钢产镀铝锌彩钢板。体育馆网架不仅　跨度大，而且马鞍形双曲面的造型，每个曲面的顶标　高分别为２０．２００～２３．７００　ｍ，网架形体半径达到了　２４５。１　１６　ｍ，网架共有６种规格杆件合计３　５０４根，１　１　种规格的螺栓球共计９３３个，给工程施工带来较大　难度。而且屋顶结构在整个建筑设计中占重要地　位，对建筑造型起决定性的作用（见图１、图２）。　２安装方案的选择　根据本工程钢网架工程的特点，网架施工可以　采用空中散装法和整体提升法进行安装。如果采用　空中散装法进行安装，可以充分利用现场安装的塔　图２　网架结构平面图　收稿日期：２００９一Ｏ８一ｌＯ　作者简介：胡迅华（１９７２一），男，浙江东阳人，一级注册建造师，Ｔ程师，从事建筑施工管理工作。　第２期　胡迅华等：体育馆钢网架散装法操作架施工技术　３５　吊等垂直运输设施，但现场要搭设满堂脚手架，而且　在网架未完全合拢前，网架自身的部分重量要由脚　手架来支撑，如果因为网架自重大而造成下沉，必然　导致网架应力变形，再者脚手架必须支承在楼板和　标高变化，平台顶部采用了阶梯形布置，顶层作为网架　的施工操作平台，工作平台的标高为网架下弦标高下　Ｔ　啡＿牛　垃　浮２０～４０　ｃｍ，平台顶层布置水平杆的间距为３００　ｍｍ，　再在其上铺满脚手片。满堂脚手架剖面图见图３。　考虑平台顶每平方米站两个施工人员、杆件的重量，　操作平台的施工活荷载取３　ｋＮ／ｍ　。运用品茗软件对　该脚手架进行验算，经过验算，纵向钢管的最大应力　计算值为７２．９６４　Ｎ／ｍｍ　小于２０５　Ｎ／ｍｍ　，最大挠度　为０．０５５　ｍｍ小于１　２００／１５０与１０　ｍｍ；支撑钢管的　最大应力计算值为１２１．９９５　Ｎ／ｍｍ　小于　２０５　Ｎ／ｍｍ　，支撑钢管的最大挠度为２．５０４　ｍｍ小于　最大容许挠度１　２００／１５０与１０　ｍｍ；钢管立杆稳定性　看台板上，楼板的承载力不够必须进行加固。如果　采用整体提升法安装，因体育馆内四周均为看台，标　高变化大，而且因为网架的曲面造型，在地面拼装的　难度较大。综合以上技术分析，决定采用空中散装　法安装本工程的钢．网架。　３施工方案的确定　３．１　满堂脚手架搭设方案的确定　网架下操作平台采用Ｑ２３５、　４８×３．５钢管搭设　验算　＝１０３．４８８　Ｎ／ｍｍ　小于［ｆ］＝２０５　Ｎ／ｍｍ　，满　足要求　满堂脚手架，脚手架最大搭设高度１８．５　ｍ，搭设纵横　间距为１．２　ｍ×１．２　ｍ，步距为１．５　ｍ；考虑网架造型和　图３体育馆满堂脚手架剖面图　３．２确保脚手架的整体稳定性的构造措施　（１）主体结构施工完成后，在运动场地面按设　计方案规定参数进行满堂脚手架的放线定位，立杆　采用　４８×３．５钢管，间距１．２　ｍ，底部垫５０　ｍｍ厚　木板，纵横向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上　表面不大于２００　ｍｍ的立杆上。立杆接头全部采用　对接扣件。严格控制立杆安装的垂直度偏差不大于　４０　ｍｍ的要求。　大于７根，斜杆与地面成４５。～６０。角；同时在满堂脚　手架的底层、中间、顶层设置三道水平剪刀撑；在满　堂脚手架四周，架体与四周墙体、看台板部位，纵横　水平杆全部与墙体、侧板顶牢。在看台板上，有框架　柱部位，架体与框架柱进行拉结。　３．３　楼板、看台板的加固措施　（１）本工程满堂脚手架的立杆均支承于运动场　的楼板、看台板上，根据结构施工图纸及设计说明，　该运动场的楼板设计厚度为１３０　ｍｍ（楼板上部为　（２）纵横向水平杆也采用＋４８×３．５钢管，步距　１．５　ｍ，接头位置全部按规范要求错开。由于扣件式　钢管脚手架体系是由纵、横向水平杆与立杆组成的　格式多层多跨空间框架结构体系，杆件之间的连接　为扣件连接，故不可能完全汇交于一点，具有“半刚　性”特点，这样也就存在很多不定因素。这种结构　１０＠１００双向钢筋，下部为　１０＠１２０双向钢筋），　楼面设计活荷载为３．５　ｋＮ／ｍ　，加上未装修的顶棚、　木地板等的荷载０．８６　ｋＮ／ｍ　，设计活荷载允许值达　４．３６　ｋＮ／ｍ　。采用了井字梁楼盖，其中框架梁断面为　３５０　ｍｍ×８５０　ｍｍ，井字梁断面为３００　ｍｍ×７００　ｍｍ，每　特性，决定了扣件式钢管脚手架若在发生破坏时，应　为整体失稳性破坏。在搭设过程中除了重视脚手架　间距、步距外，对纵、横向水平杆的设置应特别重视，　从而加强脚手架整体的稳定性。　（３）为确保满堂脚手架的整体稳定性，整个脚　手架设置多道垂直剪刀撑，每道剪刀撑跨越立杆不　个开间尺寸为４．０５　ｍ　Ｘ　５．２５　ｍ。经计算脚手架每根　立杆的轴心压力设计值Ｎ＝１３．７１４　ｋＮ，按立杆间距　１．２　ｍ计算，脚手架立杆荷载折算成均布荷载为　９．５２４　ｋＮ／ｍ　，超过了楼面允许活荷载为４．３６　ｋＮ／ｍ　，　楼板的承载力不够，必须进行加固。在考虑加固方　案时，为了不影响体育馆内部的装修、安装等工序的　３６　浙江建筑　２０１０年第２７卷　穿插，从而造成总工期的拖延，对该层楼板采用钢管　组合柱进行加固，在运动场的每开问楼板的下部中　间设一根组合钢柱，每根钢柱由８根　４８　Ｘ　３．５的钢　管组合成６００×６００的格构柱，钢柱顶部采用调节螺　Ｉ　Ｊ￣ＵＸ　”　。　１　Ｉ●　ｇ　杆将钢柱与楼板顶紧（见图４）。　：１　　．Ｉ‘９　‘　．　，　／　＿＿　Ｉ　＿＿　图４组合钢柱图　（２）对楼板加固方案进行简化计算，钢管组合　柱荷载计算简图见图５。加设了钢管组合柱之后，　每个开间楼板的计算跨度按原设计跨度的一半进行　简化。则每根钢管组合柱的受力面积Ａ＝（０．６＋　１．７２５）×（０．６十２．３２５）＝６．８　ｍ　，楼板静荷载标准　值ｑ＝０．１３×２５＝３．２５　ｋＮ／ｍ　，活荷载标准值ｑ＝　９．５２４　ｋＮ／ｍ　，则每根钢管组合柱的Ｎ＝１．２　Ｎ　＋１．４Ｎ　：１．２×３．２５×６．８＋１．４×９．５２４×６．８＝１１７．１９　ｋＮ，钢管　组合柱每根钢管立杆的Ｎ＝１１７．１９／８＝１４．６５　ｋＮ，　其中ｆｎ＝　ｌ　２（ｈ＋２ｎ）＝１．１６７×１．００３×（１．５＋０．３　×２）＝２．４５８　Ｉｌｌ，Ｌ　／ｉ＝２　４５８／１５．８：１５６，轴心受压　立杆的稳定系数　＝０．２８７，钢管立杆的最大应力计　算值　＝Ⅳ／（　Ａ）＝１４　６５０／（０．２８７×４８９）＝１０４．３９　Ｎ／ｒａｍ　＜［厂］＝２０５　Ｎ／ｒａｍ　，满足要求。对１３０ｍｍ楼板　进行简化验算，ｑ＝９．５２４　ｋＮ／ｍ　，计算Ａｓ＝３７７　ｍｍ　，实　际配筋为ｑｂｌ０＠１２０，Ａｓ＝６５４　ｍｍ　，满足设计要求；同　时对钢筋混凝土框架梁、井字梁进行验算，结果均满　足安全要求。　３．４安全控制措施　（１）脚手架的施工活荷载设计取３　ｋＮ／ｍ　，在施　工中应对荷载进行严格控制，不能集中站人，对网架　安装材料不能集中堆放，应随吊随安装。　Ｉ！　　毫）（　§．．．．一　＿　０ｒ九　　　Ｉ　ｌｌｌ０　Ｉ　图５钢管组合柱荷载计算简图　（２）运动场上的满堂脚手架在该楼板的混凝土　强度达到１００％后才进行搭设，楼板下部加固的钢　管组合柱必须在钢网架卸荷完毕后方可拆除。　（３）因为采用高空散装法安装，所以网架未完　全合拢前，网架自身的部分重量要由脚手架来支撑，　如果因为网架自重大而造成下沉，必然导致网架应　力变形，对网架的安装精度造成直接影响。在施工　中应对网架的变形、沉降量进行控制，设立监测点，　定期对脚手架的立杆变形、垂直度、架体沉降等进行　监测，以保证架体的整体稳定性。　（４）要加强相关的施工技术交底工作，明确相　关的施工质量标准，并合理安排施工程序；在搭设过　程中及时组织验收，并由监理、建设、施工、网架分包　单位共同验收合格后，方可进行网架工程施工。　４　结　语　本工程的网架子分部工程于２００７年７月２５日　验收合格，７个检验批验收均合格。其中钢网架安装　工程的允许偏差项目：支座中心偏移、纵向、横向长度　偏差，多点支承网架相邻支座高差等五个检测项目的　检验合格率均为１００％，实测挠度最大值为４６　ｍｍ（设　计挠度为１２７．７　ｍｍ），达到了预定目标。工程已先后　被评为２００７年度浙江省建筑安全文明施工标准化工　地，丽水市“九龙杯”优质工程，并已被评为２００８年度　浙江省钱江杯优质工程。同时在网架工程施工中，项　目部积极开展了ＱＣ攻关活动，活动课题为《确保体　育馆马鞍形双曲面螺栓球网架工程施工质量》，由于　成绩突出，体育馆项目ＱＣ小组被评为２００８年度全国　工程建设优秀质量管理小组。