云南框排架工业厂房滑移式脚手架安装网架施工工艺.doc

滑移式脚手架安装网架施工工艺工程概况及工程施工特点及难点*易地技改联合工房卷接包车间土建工程，位于昆明市北市区银河片区，北京*工程设计研究院设计；总建筑面积99701m2，由G、H、J、K、L、M、N共七个区组成。其中K区建筑面积24748m2,卷接包车间网架工程，共三跨，其中K1-K7跨为36 m，K7-K12跨为30 m，K12-K18跨为36 m，该网架采用螺栓球钢网架，网架底标高为12 m，属于整个技改工程的K区，网架通过盆式橡胶支座支撑在混凝土柱上,主要使用功能为卷接包车间，详见*易地技改联合工房卷接包车间分区平面布置图。工程特点及难点（1） 网架球节点标高难以控制：K厂房屋顶网架系统均需要起拱，网架通过支架及盆式支座与混凝土柱相连，安装支架的空间定位比较困难；（2） 测量控制点多，质量控制难：网架屋面呈空间造型，形体复杂，线装分布，须设置众多的测量控制点，而各控制点间的误差将给施工质量控制增加难度。表现在以下二个方面：a、为保证工程质量，对于网架节点深化设计的节点优化、钢网架加工精度控制要求以及现场安装的精度控制等技术要求高;b、构件结构体型大，一个柱网的单片网架重量较大，同时受现场场地条件限制及网架下部混凝土结构的影响，结构安装技术难度大，技术含量高。（3） 支撑胎架的大量使用：由于面积较大，网架结构柱网尺寸较大，而屋面网架要在成片成型后与相应支座与相邻结构连接后才能达到设计时的受力状态。因此，现场屋面安装时要大量使用各种辅助胎架与临时加固设施。（4）相邻的G、L区二层框架结构已经施工，K区采用架空地面，四周排架已施工，架空地面不能满足吊车行走荷载。在施工过程中综合考虑以上因素，为确保工程工期的顺利实现，结合现场实际情况，认真研究施工图，充分发挥我司与专业施工公司安装的施工经验，工程的安装从KH1轴向KA轴顺序进行，在K区 KH1-KA轴线之间，根据网架下弦底标高搭设起步脚手架，网架在脚手架上安装，此部分网架合拢受力达到设计要求后，拆除所有临时支撑卸载，移动脚手架到下一个安装区域在进行下一步安装，即采用滑移脚手架安装方法，主要施工方法如下： 一、施工顺序由于工期紧，结构复杂，构件种类繁多，构件不相同等特点。在保证质量的前提下加快速度，故考虑按区域从K H1-KE1间跨作为起步跨分别向KA方向施工。并要求网架从K7-K12跨往K1、K18两侧同时施工，当三跨施工完毕后方可向下移跨方向滑移。在滑移前必须检查脚手架的临时支撑是否完全拆除，确认完毕后，在网架的K7及K12的7.5m处，用临时支撑将该处网架标高保持设计（临时支撑如下图）标高。当脚手架滑移到下一个7.5m，在脚手架上将上一个7.5m支撑到设计标高后方可拆出临时支撑。荷载计算： K区网架总重量16000KN，取7.2mx7.2m为计算单元，长宽比为102÷7.5=13.6大于2，荷载成单向板分布（荷载分布如下图），分担荷载为16000÷102÷222×7.5=540KN 中间设两根支撑柱，每根承受荷载270KN支撑柱选用Q235无缝钢管，型号325×12 荷载分布图轴心轴心承载力计算截面参数：I=14471.449cm4 A=117.98 cm2I=I/A=14471/117.998=11.074 cm =µl/i=2×950/11.074=172=0.240N<A=0.240×210×106×117.998×104=59479.92 N=595KN270KN满足要求。失稳验算： 1=2E/P=3.14×206×109/200×106=100支座简化成一端固支一端铰支杠，µ=2截面为圆形=µl/i=2×950/11.074=1721所以能用欧拉公式计算临界受压力：Pcr=2EI/(2l) 2=39524N=395KN270 KN故此截面安全。二、施工工艺流程施工准备放线定位起步脚手架搭设脚手架上安装合拢验收卸载滑移支撑脚手架脚手架上安装校正拆除脚手架验收。(一)、准备工作 1.螺栓球节点网架安装主要采用“滑移脚手架”的施工方法，要求拼装场地平整坚实，为保证在雨期正常施工，场地做好排水措施。吊车的行走路线能够得到保障。2.土建单位用水平仪将钢管混凝土柱的柱顶标高全部测出标示，并将数据图提供给工程监理和网架安装工程师，作为安装和对各支承点复测验收的依据。土建单位应按网架安装规范要求提供合格的网架支承面。3.开工前须组织人员复核轴线尺寸及预埋件的标高、平面位移是否符合设计要面高差10mm；相邻支承面高差5mm；预埋钢板平面度3mm。4.安装前应熟悉图纸，了解施工工艺，弄清节点构造，掌握施工方法，注意安装顺序。5.运至现场的构件必须指定地点堆放，网架杆件、螺栓球等构件按规格、编号在地面摆放整齐，并绘制构件位置草图以便网架拼装时查找。6.所有安装工具、机具应按技术要求配齐，安装所用的垫铁、焊条必须准备齐全。（二）、脚手架的搭设1.脚手管选材标准（1）扣件的铸件材料采用GB9440中所规定的力学性能不低于KTH330-08牌号的可锻铸铁或GB11352中ZG230-450铸钢件制作；扣件和底座的分类、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、储存等应符合钢管脚手架扣件（GB15813-1995）标准。（2）钢管应采用GB699中的08F、08、10F、10、15F、20钢和GB700中Q195及Q215、Q235等级为A、B的钢（沸腾钢、半镇静钢）制造。钢管尺寸、外形、重量、技术、要求、检验方法、验收规则和包装、标志及质量证明书等应符合直缝电焊钢管GB/T13793-92标准常用钢管规格为48mm×3.5mm。2.脚手架搭设要求（1）立杆要座落在滑移平台18、20#工字钢上，承载不宜小于80100kn/m2;立杆必须平台焊接，立杆垂直要求：架高40m以内，垂直偏差不大于架高的1/1000；相邻两立杆的接头应错开50cm以上（有三个方向）力求不在同一步距内。架高40m以上应按计算确定。（2）大横杆和小横杆同一排水平偏差不大于5cm，立杆间距和横杆步距应控制在1.51.8之间，步距偏差±20mm，柱距偏差±20mm，底垫沉降量10mm。（3）剪刀撑和抛撑设置：剪刀撑（又称十字撑）斜杆与地面的夹角450600。高30m以下脚手架支架在外侧立面两侧设置，中间每隔1215m设一组，联系34根立杆，最高跨6根大横杆（即六跨），斜边与地面450600角。由底连续设置剪刀撑到顶。在拼装支架横向，不论高度大小，均需在每排立杆上设置横向剪刀撑，联系全部立杆（包括稳定脚手架），由底连续设置剪刀撑到顶。剪刀撑（横向剪刀撑）应随立杆、大小横杆等同步搭设。抛撑设置（一般在架高7m以上设置），间距同剪刀撑（埋深30cm）与地面约成600角，横向撑住架子。（4）扣件拧紧程度：一般拧紧扭距在4060N.m之间，最大不得超过65N.m。一个扣件的抗滑移承载力应达到8.5KN。扣件与钢管外径必须匹配。（5）接地、避雷措施应由专业电工按JGJ99-2005的有关规定执行。3.施工层脚手板铺设（1）竹脚手板宜采用毛竹或楠竹制作，板长2.23m，宽2530cm，板厚不小于5cm，螺栓810mm，每板螺栓不少于4根，螺栓孔不得大于1cm。竹脚手板要满铺，两端必须用钢管或钢筋压固，大横杆要架在小横杆上，在中间增加一根大横杆（共3根），并使表面平整。当采用直铺时，其接头下面应设两根小横杆，板端悬空部分应保持1015cm，搭接铺设的脚手板，其接头必须在校横杆上，搭接长度保持2030cm，板端伸出小横杆的长度保持1015cm，板端必须与小横杆绑牢。（2）钢制脚手板采用23mm厚Q235钢材，长度为1.53.6m宽2325cm，肋高5cm左右，两端有连接装置，板面应有防滑孔，凡是裂缝、扭曲的不得使用。（3）木板脚手板采用厚5cm松杉材，宽2030cm为宜，板的两端8cm处应用直径为4mm的镀锌铁丝绕23圈或用铁皮钉牢。凡是腐朽、扭曲、破裂等不得使用。（4）不论使用哪种脚手板，每块重量不得大于300N（30cm）。脚手板的荷载控制、安放电焊机、砂轮机、空压机等施工辅助设备区，集中荷载不超过操作区施工活荷载3KN/m2；如果堆放杆件或钢球要计算确定。（5）防护措施，在铺脚手架的操作层上，必须在外排立杆的两侧设防护栏和挡板，上栏杆高11.2m，中栏杆居中，踢脚板可用加设一道栏杆（距脚手板面2030m）或挂一块脚手板。也可采用立网式保护代替护栏及踢脚板的防护，但立网一定要牢固。（6）斜道（马道）搭设要求，供人上下的坡度1：3（高：长），宽不小于80cm。立杆横距同斜道宽，纵距1.5m。小横杆沿斜道由低到高排到立杆搭牢，斜横杆搭在小横杆上，间距60cm（方木脚手板40cm）。当用木板时每30cm钉一道防滑条。斜道两侧及平台外围均必须设置栏杆及挡脚板，栏杆高度为1.2m，挡脚板高度不应小于15 cm。4.网架下弦支撑点定位采用全站仪（或者经纬仪+水准仪+盘尺）在脚手架平台上放线，根据设计图中网架下弦球的空间坐标，确定下弦球支撑架的平面位置和高度。支架高度计算如下：脚手架平台顶面标高h1=9.300,h2=10.000（三）、脚手架区域网架拼装1.起步网架在KAKB轴线间的脚手架上拼装，为了准确定位支座中心点，先正确放置支座，然后从该跨的两端支座向跨中合拢拼装，K7K12跨施工完毕后再向K1K18两端进行安装，详见附图。 拼装流程：按图纸将材料搁置下弦球调整下弦球标高组装下弦组装中层弦杆及腹杆组装上弦、腹杆紧固校正成型。2、螺栓球节点网架拼装工艺 对照发货清单及安装图对进入现场的部件进行网架安装的先后顺序组织上料、配料，然后拼三角椎体进行网架拼装。KAKB轴线间的网架在脚手架上拼装先从K7轴开始第一排三角锥，完成约12米长度内所有三角锥，然后连接第二排网架三角锥体，拼装完成后复核第一、第二三角锥之间的尺寸，符合设计图纸要求后连接第三排网架三角锥，以此类推。在拼装过程中不超过两排三角锥的拼装必须复核一下螺栓球之间的距离，符合设计数据才能继续拼装，如发现问题及时校正到设计位置后方可继续进行拼装。直至完成102 m跨度内所有网架三角锥的拼装，然后进行总体尺寸和挠度的复核，复核设计要求则完成单片网架的拼装。拼装过程中，施工人员将杆件晃动，清理杆件里的的喷砂除锈剩余的碎屑，掏出螺栓，安装好对应的套筒和顶丝。螺栓上泥土要清理干净，便于安装。拼装人员紧固对应的高强螺栓。拼装时各组操作人员必须同步，螺栓的套筒必须拧到位，不留空隙。 网架开始大面积连续安装时，要按照下弦小拼单元上弦小拼单元上弦补档杆的顺序一次组装。网架施工过程中，拼三脚架的工作方法为：先配好该处的球和杆件，一名队员找准球孔位置，分别对接两根腹杆，用扳手或管钳拧套管螺栓，接着再有一名队员抱上弦杆（朝天杆），另一名队员迅速将螺栓对准相应的球孔，用扳手或管钳将此上弦杆拧紧到位，在拧紧过程中,腹杆队员晃动杆件，以使杆件与球分别完全拧紧到位。此项工作完毕后，再装另一根上弦杆（翅膀），找准球孔，拧紧到位。拼三脚架的工作方法为： 两名队员在上弦节点处，两名队员在下弦节点处，分别找准与杆件相应的球孔，将杆件与球之间的螺栓迅速拧紧到位，四名队员同时工作，相互之间应熟练配合，最后由二名队员装下弦杆和下弦球。（四）、网架卸载网架卸载过程是使用网架缓慢协同空间受力的过程，此间，网架结构发生较大的内力重分布，并逐渐过度到设计状态，因此，网架卸载落位工作至关重要，必须确定合理的落位顺序和正确的落位措施，以确保网架卸载落位。1、 卸载思路2、 整个过程分成两个阶段。第一阶段：将所有的塔架支撑点（含满堂脚手架区的支撑点）卸载，使所有的重量落到卸载点上；第二阶段：正式开始实际四级卸载。² 四级卸载分为以下两个四个步骤：第一级卸载时，从中间向两边依次卸掉回落值的四分之一，完成后，等待半个小时；第二级卸载时，从中间向两边再依次卸掉回落值² 回落值的四分之一，完成后，等待半个小时；第三级卸载时，从中间向两边再依次卸掉回落值的四分之一，完成后，等待半个小时；第四级卸载时，从中间向两边再依次卸掉回落值的四分之一，卸载完成。3、 卸载流程确定卸载点布置千斤顶塔架支撑点（含满堂脚手架区的支撑点）卸载第一级卸载第二级卸载第三级卸载第四级卸载网架标高点复测卸载完成。4、 卸载准备（1） 技术交底对操作人员进行全面认真的技术交底。（2） 变形观测 采用全站仪随时观测网架变形情况。（3） 检查操作人员的安全佩带情况 安全三宝是否到位操作平台是否有防护栏杆。 （4） 卸载控制人员到位 确定卸载人员及操作规程，设置专门人员负责千斤顶操作、卸载点观测、网架变形观测，并明确个人职责。卸载前应对所有参与人员进行方案交底。4、卸载落位的原则和规定。（1）下弦螺栓球临时支座拆除的原则。拆除临时支座实际上就是荷载转移的过程，在荷载转移的过程中，必须遵循“变形协调、卸载均衡”的原则，不然有可能造成临时支撑超载失稳，或着网架结构局部甚至整体受损。（2）临时支座的拆除顺序和措施根据“变形协调、卸载均衡”的原则，将通过放置胎架上的可调节点支承装置（临时支座），多次循环微量下降来实现“荷载平衡转移，卸载的顺序为有中间向四周，中心对称进行。”在卸载过程中，必须严格控制循环卸载时的每一级高程控制精度，设置测量控制点，在卸载全过程进行监测，实行信息化施工管理。网架增设临时支座（拼装时的支点），其状况相当于给网架增加节点荷载，而临时支座分批逐步下降，其状况相当于支座的不均匀沉降。这都将引起网架结构内力的变化和调整。对少量杆件可能超载的情况应事先采取措施，局部加强或根据计算可事先换加强杆件。为防止个别支座点集中受力，宜根据各支座的机构自重挠度值，采用分区、分阶段按比例下降或用每步不大于10mm的等步下降法拆除临时支座。（3）网架落位应注意事项落位前需检查可调节临时支座或千斤顶的下降行程量是否符合该点挠度值的要求、计算千斤顶行程时需考虑由于支座下沉引起行程增大的值，据此余留足够的行程余留量（应大于50mm）。关键临时支座点要增设备用千斤顶，以防应急使用。（五）、对网架安装的要求1、 螺栓应拧紧到位，不允许套筒接触面有肉眼可观察到的缝隙。2、杆件不允许存在超过规定的弯曲。3、已安装网架零部件表面清洁，完整，不损伤，不凹陷，不错装，对号准确，发现错装及时更换。4、油漆厚度和质量要求必须达到设计规范。5、网架节点中心偏移不大于1.5 mm，且单锥体网格长度不大于±1.5mm, 6、整体网架安装后纵横向长度不大于L/200，且不大于30mm, 支座中心中心偏移不大于L/3000，且不大于30mm。7、相邻支座高差不大于15 mm，最高与最低点支座高差不大于30mm。8、空载挠度控制在L/800之内。9、质检人员备足经纬仪、水准仪、刚卷尺及辅助用线、锥、钢尺等测量工具及仪器工作。10、检验员在现场不中断，不离岗，随时控制，及时记录，及时完成资料，及时向质量工程师、项目经理、监理工程师汇报并密切配合。（六）滑移移动脚手架的计算1、滑移移动脚手架操作平台构造滑移移动脚手架操作平台是可以在地面上进行直线运动的，它下面为钢轨道，轨道之间相互串联，保证轨道的整体性。轮子我们采用机械加工件，满足施工要求。底盘为16#槽钢、架体我们采用50mm钢管。上面铺设50mm木板，整个操作平台用手拉葫芦移动。（1）承载力计算L=12m时，x=y=L/i=2000/27.62=43.44换算长细比ox=oy=43.91，查表得=0.885承载力：N=Af=0.885*4*13.9*215=1057.93KN本工程采用胎架高度在12m左右，承载力30t以上，施工时平台受力在30t左右，有充足的安全保证系数，因此该胎架满足整体稳定要求。（2）单肢承载力1=L1/i1=1000/17.8=56.2，查表得l=0.827N1=1A1F=247149N=247.1KN，满足要求。（3）剪力计算V=A/85fy/235=(55.6x215x100)/85=14063=14.1KN作用于一侧缀条的剪力Vb=V/2=7KN（4）缀材计算Nt=Vb/ncos=(7000×103)/ ncos450=9899NN=rAf=0.86×9.51×100×215=175839N>Nt,符合要求。=1800/12.3=146<200符合要求2、滑移移动脚手架操作平台的加工与安装（1）平台的加工根据设计的实际尺寸，按照正式构件加工，并遵照脚手架工程施工质量验收规范（GB502052001）验收。（2）安装流程放线定位 底面找平 底板锚固 操作平台安装 找正、临时固定 稳定支撑安装 最终找正 固定（3）安装方法安装前，先放线定位并在地面找出要用的平行线。安装时，先安装轨道，后安装架体。架体安装就位后，测定架体垂直度是否达到要求。（4）安装质量脚手架必须稳定、可靠，同时，在保证安全稳定的前提下，要控制好架体的垂直度、轴线偏移及顶点标高，以确保安装顺利进行，架体严格按照脚手架工程施工质量验收规范（GB502052001）检查验收，具体验收要求如下：轨道平面位移3mm；垂直度 H/1000mm，整体不大于10m；标高、位移标志线2mm；3、滑移移动脚手架操作平台如图： K区网架位置图4、架体验算4.1、验算最大允许搭设高度Hmax（1）由h=1.7 m, H1=2h,b=1.05,查表4-4-10得：A=54.83KN(2) 由b=1.05m,L=1.5m，脚手板铺设2层，查表4-4-5得：NGK2=1.715KN(3) 由b=1.05m,L=1.5m，QK=3KN/ m2, 查表4-4-6得：NQK=6.3KN(4) 由h=1.7 m, L=1.5m, 查表4-4-4得: NGK1=0.442KN(5) 将A、NGK2、NQK、NGK1代入公式（4-4-11）与公式（4-4-12），其中KA=0.85,采用单钢管，得：H=KAA-1.30(1.2 NGK2+1.4NQK.h/1.2 N GK1=0.85×54.83-1.3(1.2×1.715+1.4×6.3)×1.7/(1.2×0.442)=104.05m最大允许高度HH/(1+H/100)=104.05/(1+104.05/100)=50.99>30m所以满足要求。4.2、验算架子整体稳定：立杆为单钢管，且H=30>25mKH=1/(1+39.5/100)=0.77KH=0.72 KA=0.85N/A=(23.08×103)/（0.268×4.893×102）=44N/ m m2KA1.KHf=0.85×0.77×205=134.17N/ m m2>44N/ m m2安全结束语*易地技改联合工房卷接包车间土建工程K区网架安装，采用了滑移脚手架安装方法，克服了施工场地带来的困难，打破了常规施工所采用的吊装方法，该方案受力合理、安全可靠，施工速度快灵活，工期短，达到了合同目标要求，并取得了良好的效果。18