本發明涉及一種施工方法，尤其是一種鋼結構網格施工方法，具體地說是一種跨度在140米以上的特大跨度柱面網殼施工方法。

背景技術：

目前，特大跨度柱面網殼被廣泛地應用在煤炭、電力、水泥、鋼鐵等行業，是為了保護堆取料機及露天存放的煤炭等物料，并減少其對周圍環境污染而專門建造的，特別是在原有場地不允許建造多連跨柱面網殼結構的情況下，而后建的一種特大單跨度柱面網殼。

目前，對于柱面網殼，施工的關鍵工序就在于起步單元的安裝，起步單元施工的好壞將直接影響后續網殼的安裝，以至影響整個工程的成敗。對于這種特大跨度雙層焊接球柱面網殼，三層螺栓球柱面網殼，常用的施工方法是以滿堂腳手架作為施工平臺，進行起步單元安裝，后續網殼施工采用累積滑移法或者滑移平臺施工。

采用滿堂腳手架進行網殼的安裝主要不足之處有如下幾點：①、滿堂腳手架搭拆和租賃費用高； ②、滿堂腳手架搭拆周期長，對工期影響大； ③、高空作業時間加長，增加安全隱患。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有的特大跨度柱面網殼施工難度大，成本高，周期長的問題，發明一種用“螺栓球網殼平臺”來代替滿堂腳手架平臺進行網殼的起步單元安裝作業，后續網殼采用累計滑移法或者滑移平臺的方法進行安裝的特大跨度柱面網殼施工方法。

本發明的技術方案是：

一種特大跨度柱面網殼施工方法，其特征是它包括以下步驟：

首先，根據結構的特點及場地情況，選擇起步單元的位置；根據當地風荷載標準值及安裝時的溫度情況，經過設計驗算結果選擇起步單元的大小，以滿足起步單元作為獨立支承結構的要求；

其次，根據起步單元的大小及傳遞給支撐平臺荷載的大小來設計下部螺栓球網殼支撐平臺，支撐平臺寬度方向（即沿柱面網殼軸向）每側各長出起步單元網殼1m左右，以方便安裝人員行走；

第三，分塊地面拼裝支撐平臺，空中對接就位后，安裝操作平臺，并用全站儀進行支撐點位的放樣；設置好支撐點位后，將拼裝好的起步單元分塊吊裝至設計點位，空中對接就位；當起步單元安裝完成后，對起步單元的卸載過程進行仿真驗算，按照仿真驗算結果，分批逐步卸載支撐千斤頂；

最后，滑移柱面網殼或支撐平臺進行后續網殼單元的施工。

所述的柱面網殼跨度不小于140m。

所述的支撐平臺為螺栓球網殼平臺以方便支撐平臺的安裝和拆卸，操作平臺柱通過支托與支撐平臺連接，操作平臺柱與支托焊接連接，操作平臺梁與操作平臺柱螺栓連接，支撐梁與操作平臺梁螺栓連接。

對于后續網架采用累計滑移法施工時，螺栓球網殼支撐平臺柱設計成井字形柱的形式，采用滑移平臺施工后續網殼時，螺栓球網殼支撐平臺柱設計成網架墻的形式。

所述的網殼由雙層焊接球網架或三層螺栓球網架拼裝而成，采用雙層焊接球網架作為網殼時應在網殼內安裝支撐柱以減少網殼的跨度防止因網殼過重而導致的變形或塌陷。

所述的支撐柱位于整個跨度方向1/3處。

本發明的有益效果：

本發明具有投資省、施工周期短，安全性高的優點。

本發明突顯了作業過程占用場地少，施工速度快，費用低，安全風險低，施工質量高等特點。

附圖說明

圖1是本發明的雙層焊接球網架支撐立面示意。

圖2是本發明的雙層焊接球網殼平臺柱及網殼柱安裝示意。

圖3是本發明的雙層焊接球網殼平臺與平臺柱對接順序示意。

圖4是本發明的雙層焊接球網殼對接順序示意。

圖5是本發明的三層螺栓球網架支撐立面。

圖6是本發明的三層螺栓球網殼平臺柱安裝示意。

圖7是本發明的三層螺栓球網殼平臺與平臺柱對接順序示意。

圖8是本發明的三層螺栓球網殼對接順序示意。

圖9是本發明的操作平臺示意。

圖9中1為上部網殼下弦，2支撐梁，3為操作平臺柱，4為支撐千斤頂，5為支托，6為操作平臺梁，7為底部網殼支撐平臺。

圖10是本發明的卸載順序示意。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

一種特大跨度柱面網殼的施工方法，該方法的特點是采用螺栓球網殼平臺進行安裝作業，使得該作業過程占用場地少，施工速度快，費用低，安全風險低，其步驟如下：

第一，網殼基礎各項參數復核。

第二，根據結構的特點及場地情況，選擇起步單元的位置。根據當地風荷載標準值及安裝時的溫度情況，經過設計驗算結果選擇起步單元的大小，以滿足起步單元作為獨立支承結構的要求。

第三，根據起步單元的大小及傳遞給支撐平臺荷載的大小來設計下部螺栓球網殼支撐平臺，支撐平臺寬度方向每側各長出上部網殼1m左右，方便安裝人員行走。

第四，根據設計圖紙施工支撐平臺基礎，待基礎達到設計要求強度后，進行后續網殼支撐平臺的安裝作業。

第五，地面分塊拼裝網殼支撐平臺，然后分塊吊裝，空中對接就位。

第六，在支撐平臺上部搭設操作平臺，并采用全站儀進行支撐點的放樣定位。

第七，地面分塊拼裝柱面網殼起步單元和后續的安裝網格單元待用，根據安裝進和分塊吊裝至支撐平臺上，空中對接就位。

第八，當起步單元安裝完成后，對起步單元的卸載過程進行仿真驗算，按照仿真驗算結果，分批逐步卸載支撐千斤頂。

第九，滑移柱面網殼或支撐平臺進行后續網殼的施工。

以圖1工程為例，本發明的有益效果如下表一：

表一 有益效果對比表

詳述如下：

一、網殼基礎復核

首先根據設計圖紙，由總監理工程師組織設計、施工等單位對土建單位彈出的網殼基礎十字線進行軸線尺寸、位置、水平度、標高及支座錨栓位置等參數，按照設計及施工規范要求進行復核，對不符合設計及施工規范要求的參數進行整改，對整改后的網殼基礎進行復核無誤后辦理中間交接手續。支承面頂板的位置、標高、水平度以及支座錨栓的位置允許偏差應符合表二規定。

表二 支承面頂板、支座錨栓位置的允許偏差（mm）

二、起步單元選擇

根據結構的特點及現場場地情況，首先對起步單元的位置及大小進行初步選擇，起步單元高寬比一般不大于3，初步選定好起步單元后，對起步單元進行設計驗算，起步單元在自重情況下滿足風荷載和溫度效應的共同作用時，起步單元的選擇即可滿足作為獨立支撐結構的需要。

三、支撐平臺的設計

為滿足安裝及拆除方便，將支撐平臺設計成螺栓球網殼結構，支撐平臺的寬度方向每側一般比網殼起步單元寬出1m（柱面軸向）。根據起步單元的自重，并按照規范考慮相應的施工荷載、溫度效應及風荷載的作用等，對支撐平臺及平臺基礎進行設計，以滿足支撐的需要。

四、支撐平臺基礎施工

根據平臺基礎設計圖紙，以驗收合格的網殼基礎為基準首先進行支撐平臺基礎放線定位，然后進行土方開挖（降排水），再基礎施工，最后進行土方回填，待基礎強度滿足施工規范要求后進行支撐平臺安裝。

五、支撐平臺安裝

支撐平臺包括平臺柱和平臺（見圖1和圖5）兩部分，圖1采用的是雙層焊接球架，圖5采用的是三層螺栓球網架，施工順序為先平臺柱安裝后平臺安裝。平臺柱部分采用高空散裝法施工（見圖2和圖6），平臺部分采用地面塊狀單元拼裝，然后整體吊裝與平臺柱高空對接就位的施工方法（見圖3和圖7）。

六、操作平臺安裝

操作平臺由支托、操作平臺柱、操作平臺梁、支撐梁構造而成（見圖9），為了便于操作平臺的拆裝，將操作平臺柱與螺栓球網架支托焊接連接，將操作平臺梁與操作平臺柱螺栓連接，將支撐梁與操作平臺梁螺栓連接，千斤頂安裝在支撐梁上，網殼單元的下弦支撐在兩個千斤頂上。安裝時按照先柱后梁的順序依次安裝就位，并保證柱的垂直度與梁的水平度滿足施工要求。

七、網殼起步單元安裝

為了減少在操作平臺上的定位難度，將網殼的起步單元劃分為若干塊狀單元，塊狀單元采用就近的原則在平臺附近地面拼裝，然后分塊吊裝至操作平臺，塊狀單元的定位采用免棱鏡全站儀，塊狀單元的標高調整采用支撐梁頂部的千斤頂（見圖9），為保證塊狀單元對接順力，塊狀單元的拼裝尺寸應符合設計及施工規范要求（見表三），對接時保證每個螺栓施擰或者焊管和球的裝配間隙、角度等符合設計及施工規范要求。

表三 塊狀單元的允許偏差（mm）

八、網殼起步單元卸載

網殼起步單元卸載是起步單元施工成敗的關鍵工序，根據類似項目卸載的成功案例，卸載前首先對起步單元進行仿真驗算，卸載過程中根據驗算結果對關鍵桿件進行應力監測，對關鍵球點進行位移監測，以便提前發現問題并及早作出預防措施。為了保證卸載時荷載分配的均勻性，卸載時采用兩組人員從跨中支點位置往支座支點位置同時對稱進行（見圖10），千斤頂每次卸載的高度以2cm為宜，通過多次往復卸載作業，將千斤頂脫離下弦球位置。

九、網殼起步單元累計滑移或者滑移平臺

當起步單元卸載完成后，利用累計滑移法或者滑移平臺的方法將起步單元與支撐平臺離開一定的距離，在支撐平臺上繼續后續網殼的安裝作業，后續每完成一定區域后，先進行卸載工作，然后繼續滑移，依此類推，完成整個網殼的滑移安裝工作。

網殼可采用圖1所示的雙層焊接球網架或圖5三層螺栓球網架拼裝而成，采用雙層焊接球網架作為網殼時應在網殼內安裝支撐柱以減少網殼的跨度防止因網殼過重而導致的變形或塌陷，所述的支撐柱的設置一般位于整個跨度方向1/3處，如圖1-4所示。

本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。