新型鋁合金單層網(wǎng)殼屋蓋施工技術(shù)

新型鋁合金單層網(wǎng)殼屋蓋施工技術(shù)陳路偉;楊春【摘要】鋁合金單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)具有自重輕、跨度大、安裝速度快等優(yōu)點(diǎn)，多為大型場(chǎng)館類建筑屋蓋所應(yīng)用，但安裝精度要求高、施工難度大.結(jié)合上海崇明體育訓(xùn)練館的施工介紹新型鋁合金單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的施工工藝、測(cè)量要點(diǎn)、網(wǎng)殼偏差控制、結(jié)構(gòu)卸載等關(guān)鍵技術(shù)，可為同類工程參考借鑒.【期刊名稱】《建筑施工》【年(卷)，期】2018(040)003【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P359-360,366)【關(guān)鍵詞】鋁合金結(jié)構(gòu);網(wǎng)殼安裝;糾偏;卸載【作者】陳路偉;楊春【作者單位】上海建工集團(tuán)股份有限公司上海200080;上海建工集團(tuán)股份有限公司上海200080【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】TU758.151工程概況上海崇明體育訓(xùn)練館工程共包含綜合訓(xùn)練館及游泳訓(xùn)練館2個(gè)場(chǎng)館，其屋蓋類型均為單層鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。其中游泳訓(xùn)練館屋蓋投影為矩形，軸網(wǎng)正交布置，最高高度10.7m，長(zhǎng)寬為40mx36m,鋁合金結(jié)構(gòu)截面為H280mmx160mmx8mmx10mm;綜合訓(xùn)練館投影為矩形，軸網(wǎng)正交布置，最高高度為21.35m,長(zhǎng)寬為45mx48m,鋁合金結(jié)構(gòu)截面為H320mmx180mmx8mmx10mm與H320mmx200mmx9mmx11mm,鋁合金材料型號(hào)為6061-T6。本工程鋁桿件最長(zhǎng)為4253mm，最大質(zhì)量為60.8kg（圖1~圖3）。圖1工程效果圖2工程主要節(jié)點(diǎn)形式1） 支座節(jié)點(diǎn)形式（圖4、圖5）。圖2綜合訓(xùn)練館鋁合金與鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)屋面布置示意圖3游泳訓(xùn)練館單層鋁合金結(jié)構(gòu)屋面布置示意2）桿件節(jié)點(diǎn)形式（節(jié)點(diǎn)板材質(zhì)為鋁合金6061-T6，螺栓為不銹鋼鎖緊螺栓，圖6）。3施工難點(diǎn)分析本工程的施工難點(diǎn)主要有[1-2]:1）施工測(cè)量放線，特別是對(duì)于三維空間的扇形結(jié)構(gòu)放線施工。圖4支座節(jié)點(diǎn)形式一圖5與鋼柱節(jié)點(diǎn)形式圖6桿件節(jié)點(diǎn)形式2） 鋼支座的安裝是本工程施工中的重中之重。3） 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)施工，包括預(yù)留預(yù)埋施工配合，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的拼裝、鋁板安裝等均具有很大的難度，必須合理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝拼裝的技術(shù)交底及施工調(diào)度。4） 落實(shí)施工管理，做好多專業(yè)施工配合的計(jì)劃、組織、控制、指揮和協(xié)調(diào)，優(yōu)化調(diào)度周轉(zhuǎn)工具及機(jī)械配置和勞動(dòng)力的投入，減少建造成本。4鋁合金網(wǎng)殼安裝思路1）依據(jù)腳手架搭設(shè)圖紙搭設(shè)施工平臺(tái)。2） 待施工平臺(tái)驗(yàn)收合格后將材料利用汽車吊吊至施工平臺(tái)指定地點(diǎn)。3） 依據(jù)擬定的施工順序逐步安裝桿件。4） 待桿件安裝完成并驗(yàn)收合格后，將支撐網(wǎng)殼的立桿卸載。5） 卸載完成后安裝面板、壓條及節(jié)點(diǎn)蓋板。6） 整體施工完成并驗(yàn)收合格后，方可拆除腳手架。5鋁合金結(jié)構(gòu)測(cè)量要點(diǎn)5.1測(cè)量總體思路網(wǎng)殼安裝撓度要求必須符合設(shè)計(jì)總要求，即L/400。在本工程中，游泳訓(xùn)練館短邊跨度為36m，允許撓度為90mm；綜合訓(xùn)練館短邊跨度為45m，允許撓度為112mm。撓度值測(cè)量應(yīng)從鋁桿件安裝開始，直至形成整體屋面后仍需進(jìn)行多批次測(cè)量，直至交付使用。5.2施工測(cè)量控制要點(diǎn)1） 測(cè)量人員按照施工進(jìn)度和測(cè)量方案要求，安排現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線工作，作好施工測(cè)量日志。本工程的測(cè)量放線工作必須符合DBJ01—21—95《建筑工程施工測(cè)量規(guī)程》的精度要求。2） 在支座和桿件安裝的過程中，必須對(duì)已就位的節(jié)點(diǎn)盤進(jìn)行監(jiān)控，方法是用全站儀實(shí)測(cè)其三維坐標(biāo)，并與設(shè)計(jì)值相比較，以及時(shí)解決偏差值。3） 測(cè)量方式：本工程測(cè)量分施工前測(cè)量階段、施工過程測(cè)量階段及施工完成后測(cè)量階段。施工前測(cè)量階段：主要針對(duì)埋件、支座底板、耳板進(jìn)行復(fù)測(cè)，并根據(jù)結(jié)果調(diào)整偏差，以滿足安裝要求。施工過程測(cè)量階段：主要與桿件節(jié)點(diǎn)板安裝同步測(cè)量，測(cè)量安裝完成的節(jié)點(diǎn)板的三維坐標(biāo)，并根據(jù)測(cè)量誤差調(diào)整節(jié)點(diǎn)板，控制施工誤差。施工完成后測(cè)量階段：在網(wǎng)殼整體施工完成后，依據(jù)測(cè)量控制點(diǎn)分布圖對(duì)網(wǎng)殼進(jìn)行整體坐標(biāo)測(cè)量，分別于每天早8時(shí)、下午14時(shí)、下午17時(shí)測(cè)量控制點(diǎn)坐標(biāo)并作好記錄。平均每星期測(cè)量2次，測(cè)量4個(gè)星期。在施工過程中，依據(jù)2個(gè)場(chǎng)館的測(cè)量控制點(diǎn)對(duì)已安裝完畢的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)利用全站儀及時(shí)進(jìn)行跟蹤測(cè)量，確保安裝完成部分的三維坐標(biāo)符合規(guī)范要求。6鋁合金結(jié)構(gòu)施工工藝6.1鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝現(xiàn)場(chǎng)以滿堂腳手架作為鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)桿件安裝的操作平臺(tái)，采用汽車吊先將桿件等材料吊運(yùn)至腳手架堆料平臺(tái)，再用人工將材料搬至安裝位置進(jìn)行安裝。綜合訓(xùn)練場(chǎng)依照最外圈向內(nèi)逐圈安裝至合攏；游泳訓(xùn)練館從軸分別向軸、軸方向依次安裝。6.2支座安裝控制網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝前須對(duì)支座連接板進(jìn)行精確測(cè)量定位，以保證上部桿件拼裝順利和防止安裝偏差。由于下部施工時(shí)會(huì)有一定的施工偏差，而網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)對(duì)下部結(jié)構(gòu)相關(guān)的尺寸要求較高，所以在結(jié)構(gòu)安裝前必須到現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)，取得第一手資料數(shù)據(jù)，設(shè)法解決施工偏差。支座連接板安裝時(shí)，先根據(jù)設(shè)計(jì)支座坐標(biāo)值用全站儀將支座連接板標(biāo)高調(diào)整好，并在埋件板上精放中心線。支座安裝完成后進(jìn)行復(fù)檢，確保埋件的平面位置偏差在-5~5mm以內(nèi)，標(biāo)高誤差在-3-3mm以內(nèi)。6.3構(gòu)件安裝桿件安裝過程中應(yīng)復(fù)核安裝偏差，并及時(shí)消除偏差，保證滿足規(guī)范要求及建筑外形要求。桿件安裝采用美國(guó)進(jìn)口的氣動(dòng)鉚釘槍進(jìn)行鎖緊，保證桿件安裝固定牢固。結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，安裝人員不得穿硬底鞋，不得用硬物擊打構(gòu)件，也不得對(duì)構(gòu)件施加外力，防止劃傷和使構(gòu)件變形。7鋁合金網(wǎng)殼安裝糾偏措施鋁合金網(wǎng)殼安裝精度要求高，在安裝過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)安裝誤差，關(guān)于安裝誤差的糾偏措施如下：1） 提高加工制作的精度，減少現(xiàn)場(chǎng)安裝偏差的累積。工廠桿件及節(jié)點(diǎn)板的加工實(shí)現(xiàn)全數(shù)控加工，制孔加工精度達(dá)到±0.05mm，孔距精度達(dá)到±0.10mm，高精度的加工質(zhì)量減少了現(xiàn)場(chǎng)的安裝誤差及相應(yīng)累積誤差。2） 加密、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制，防止施工過程中施工誤差的累積，如發(fā)現(xiàn)超出規(guī)范的應(yīng)及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)工長(zhǎng)并采用措施進(jìn)行調(diào)整。3） 調(diào)整的方式主要為支撐點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)板的標(biāo)高調(diào)整以及采用強(qiáng)制就位等方式，來確保桿件和節(jié)點(diǎn)板的順利安裝，但嚴(yán)禁在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)桿件及節(jié)點(diǎn)板的孔進(jìn)行修改、擴(kuò)孔等，防止誤差的累積。8鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的卸載1） 現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)殼主要是利用腳手架立桿支撐在腳手架上。2） 對(duì)網(wǎng)殼所有支撐進(jìn)行同步卸載（即該區(qū)域內(nèi)每個(gè)支撐點(diǎn)均安排1名作業(yè)人員），將需卸載區(qū)域內(nèi)的所有支撐的頂托逐步緩慢旋轉(zhuǎn)下降，下降高度每次為10mm，若卸載量過大，則應(yīng)適當(dāng)將頂托進(jìn)行回調(diào)并在卸載完后對(duì)該區(qū)域的位移及應(yīng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行收集分析，確認(rèn)卸載工況與軟件模擬數(shù)據(jù)及限定值相符，然后進(jìn)行下一步作業(yè)。3） 網(wǎng)殼施工完成后依據(jù)上述思路編制專項(xiàng)卸載方案并經(jīng)設(shè)計(jì)確認(rèn)后實(shí)施。9結(jié)語(yǔ)本文以上海崇明體育訓(xùn)練館項(xiàng)目的鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為對(duì)象，介紹了單層鋁合金網(wǎng)殼的常規(guī)施工工藝，并且針對(duì)單層網(wǎng)殼在施工過程中容易產(chǎn)生的安裝