一种网架结构高空组队整体滑移安装方法 【技术领域】
本发明属于高空钢结构安装技术领域，特别是提供了一种网架结构高空组队整体滑移安装方法。
背景技术
国内成熟的、比较简单的网架安装工艺：
1、满堂红脚手架屋面组对工艺：此工艺是从地面搭脚手架一直到屋面下檐，使屋面形成一个大平台，屋面网架就在平台上进行组对安装。
此工艺的优点：安全、大型吊装机械使用少、组对速度快、质量有保障。
缺点：脚手架搭设工作量大，脚手架用量大，不适合上下交叉施工。
2、地面分部组对，空中对接工艺：此工艺是在地面将网架组对成一段一段的网架，由两台抬吊到空中进行分块组对，网架从一头往另一头逐步推进。
此工艺的优点：节省脚手架的使用，占用馆内施工场地少，无须大吨位起吊设备，能有效解决屋面施工脚手架与地面看台土建施工的矛盾。缺点是：占用两部(25T和16T)吊车时间长，高空作业多，空中组对难度大，危险性大。
3、地面小单元组对，空中组对工艺：此种方法就是在地面只组对成一球三杆，吊到空中进行组装，需要临时支柱配合安装。
此工艺的优点：速度快，无需大吨位吊车配合，占用场地少，能有效解决屋面作业与看台土建同时间施工的矛盾。缺点是：长期占用一部吊车，高空作业多，危险性高。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种网架结构高空组队整体滑移安装方法，通过对上述常规工艺比选，并结合施工环境及相关设备材料供应条件，最终制订和实施了高空组对整体滑移安装工艺。
此工艺是在馆外搭设脚手架组对平台，每组对完两榀就平移滑动到馆内，不断续接直到全部滑动到位，安装支托后撤掉滑轨。
本发明的安装步骤是：
1、高空搭建平台：平台搭建位置位于墙体一侧；高空平台搭设在网架端部，滑移方向由一端向另一端滑移；或者搭设在网架中部，滑移方向由中间向两端滑移；
2、设置滑移轨道：滑移轨道设在网架两边支承柱上或框架上，设在支承柱上的轨道，应利用网架支撑柱顶的连系梁作为滑道的支撑，当连系梁强度不足时可采取加大滑轨断面或设置中间支撑等方法解决。
3、牵引力计算及牵引设备的选择：
牵引力计算：牵引力按滑动摩擦或滚动摩擦分别进行验算：
牵引设备有手拉葫芦，环链电动葫芦或电动卷扬机；
4、网架结构拼装：网架在制作出厂前要有安装顺序编号，要对照图纸用钢印逐一打上编号，各种杆件也相应作出编号，安装前把先后次序排出来；拼装时在地面组成一球三杆的组件吊上平台组对，或散件吊到平台上，逐一组对；
5、滑移安装落位：网架滑移到位后，经检查各部分尺寸、标高、支座位置符合设计要求后，按规定落位；用千斤顶或起落器抬起网架支承点，抽出滑轨，使网架自重平稳过渡到支座上，待网架下挠稳定，装配应力释放完后，进行支座固定。
步骤(1)中，高空拼装平台搭设顺序：
平整地面→放线→铺设木跳板→按立杆间距排放底座→放置纵向扫地杆→逐根树立立杆→安装横向扫地杆→安装第一步纵杆→安装第一步横杆→第二步纵杆→第二步横杆→加设临时抛撑→第三、四步纵杆和横杆→设置联墙杆或抱住杆→加设剪刀撑→…→搭设到标高部位→满铺脚手板→绑四周护身栏杆和挡脚板→立挂安全网→铺上下步道板。
本发明的优点是：组对快，无需长时间占用吊车机械，不占用馆内施工场地，减少高空作业，组对操作简便质量有保障、安全性高，完全解决了场馆内上下结构与土建同时施工的矛盾；
可以有效地解决网架跨度大，现场无大型吊装设备的困难；在屋面网架施工期间，下部土建作业可交错进行；搭设拼装平台的支架费用比满堂红脚手架高空散装法节省60％以上；且占用建筑物周边场地少，有一边施工场地即可。
缺点：需搭设场馆外承重脚手架，滑移时要增加附属设施，而且方法要得当。否则，会出现滑移困难和由于受力不均匀造成网架杆件变形的问题。
【附图说明】
图1是本发明安装方法的整体平面布置图。其中，安装平台1、滑移轨道2、牵引装置3、混凝土结构4、滑移轨道5、网架钢结构6、平台支撑结构7。
图2是本发明安装方法的正视图。
【具体实施方式】
1、高空拼装平台
(1)高空拼装平台位置选择：高空拼装平台位置选择是决定滑移方向和滑移重量的关键。应视现场条件、支承结构特征、起重机械性能等诸多因素选定高空拼装平台位置。高空平台一般搭设在网架端部(滑移方向由一端向另一端滑移)；也可搭设在网架中部(如果场地中间允许搭设)，滑移方向由中间向两端滑移；为减少架子用量，拼装平台应尽量搭设在已建结构物上，利用已建结构物的全部或局部作为高空平台，这是最经济和理想的选择。
(2)高空组对平台搭设要求：高空平台的搭设宽度应视网架分割条(块)状尺寸确定，一般应大于两个横向网架球节点的宽度，再加上不少于3m的操作走道宽度；本格拉体育馆组网架拼装平台是按宽10.5m×65m考虑的。拼装平台脚手架选用Φ48×3.5规格的钢管，采用直角扣件，旋转扣件，对接扣件进行连接，所用材料经现场检验合格方可使用。平台脚手架的地面要平整坚实，立管底脚要设置通长扫地杆，并铺垫一层木跳板。脚手架搭设要符合承重要求，平台中部脚手架钢管的立、横、纵杆的杆间距不应大于1.5m，在平台两端对着滑轨下方的承重部分，脚手架各杆之间的间距不应大于1m。高空组对平台四周要设立安全护栏和安全网，要搭设上下行走坡道，施工中要经常检测脚手架的变形和沉降情况。
(3)高空拼装平台的标高与稳固。高空组对平台的标高应由网架支座底面标高确定。本格拉体育馆屋面网架支座底面标高为15m，故平台高度选为15m，平台满铺木跳板，跳板要用铁丝牢固绑扎。拼装平台架子要与场馆结构固定连接，使之互相构成整体稳定架。
(4)高空拼装平台搭设顺序：
平整地面→放线→铺设木跳板→按立杆间距排放底座→放置纵向扫地杆→逐根树立立杆→安装横向扫地杆→安装第一步纵杆→安装第一步横杆→第二步纵杆→第二步横杆→加设临时抛撑→第三、四步纵杆和横杆→设置联墙杆或抱住杆→加设剪刀撑→…→搭设到标高部位→满铺脚手板→绑四周护身栏杆和挡脚板→立挂安全网→铺上下步道板。
2、滑移轨道设置
(1)网架应力计算：在确定滑移轨道的形式时，应对网架进行下列验算：
1)当跨度中间无支点时，杆件内力和网架挠度值对滑道产生的影响；
2)当跨度中间有支点时，杆件内力、网架挠度值对滑道产生的影响；
当网架滑移单元由于跨度较大，中间下挠引起杆件内力变化时，应采取杆件临时加固措施，并考虑网架中部增加临时支撑以防失稳。特别是像本格拉体育馆这样的网架，属于四边支撑受力的网架，滑移时，网架中部必须考虑设立临时支柱进行支撑。
滑移轨道一般设在网架两边支承柱上或框架上，设在支承柱上的轨道，应尽量利用网架支撑柱顶的连系梁作为滑道的支撑，当连系梁强度不足时可采取加大滑轨断面或设置中间支撑等方法解决。
(2)滑移轨道的选材：滑移轨道用材应根据网架跨度、网架重量和滑移方式(滑动摩擦或滚动摩擦)选用。本格拉体育馆的跨度是58.8m，根据计算网架采用14a槽钢做滑轨；滑道坐在场馆柱子的连梁上，连梁受力经过计算可以承载静负荷，为增加滑移的安全性又在轨道下边增加了I200宽翼缘的工字钢做支撑；
(3)滑移轨道安装的质量标准：滑移轨道的铺设质量关系到滑移施工的安全和网架工程质量，切不可马虎从事，其允许误差必须符合以下规定：
1)滑轨顶面标高差1mm；且滑移前进方向无阻挡的正偏差；
2)滑轨中心线错位＜3mm(指滑轨接头处)。
3)同列相邻滑轨间顶面高差；L/1500，L为滑轨长度；且不大于5mm；
4)同跨任一截面的滑轨中心线距离＜±10mm；
5)滑轨底面两侧要与连系梁及支撑梁进行不对称间断焊接，焊点间距不大于1.2m，焊接长度不少于50mm；
3、牵引力计算及牵引设备的选择：
(1)牵引力计算：网架滑移的牵引速度不宜大于1.0m/min，牵引力可按滑动摩擦或滚动摩擦分别按下式进行验算：
1)滑动摩擦：
Ft≥？1·ξ·Gok
Ft--总起动牵引力；
Gok--网架总自重标准值；估计网架和檩条及马道结构的总重量为150t左右。
？1--滑动摩擦系数，在自然轧制钢材表面，经粗除锈充分润滑地钢与钢之间可取0.12～0.15；
ξ--阻力系数，当有其他因素影响牵引力时，可取1.3～1.5。Ft≥0.13·1.3·150/2＝12.68t
2)滚动摩擦
Ft≥(k/r1+？2r/r1)·Gok
Ft--总起动牵引力；
Gok--网架总自重标准值；估计网架和附属结构的重量为150t
k--钢制轮与钢之间可取0.5mm；
？2--滑动摩擦系数在滚轮与滚轮轴之间，或经机械加工后充分润滑的钢与钢之间可取0.1；
r1--滚轮的外圆半径，mm；100mm。
r--轴的半径，mm。15mm。
Ft≥(0.5/100+0.1×15/100)·150/2＝1.5t
当网架滑移时，两端不同步值不应大于50mm.
按上述两项公式计算的牵引力是否符合工程实际的牵引力，关键在于各摩擦系数的取值是否与工程实际相等，如果实际的滑动摩擦面粗糙、润滑程度和实际的滚动轮轴加工精度、钢材硬度，润滑程度达不到公式中摩擦系数取值的条件，则往往发生理论计算的牵引力小于实际产生的牵引力，给滑移工作带来困难，这是应该预先考虑和防止的事。
(2)牵引设备的选择：常用的牵引设备有手拉葫芦，环链电动葫芦和电动卷扬机。
1)手拉葫芦牵引
手拉葫芦牵引采用直接牵引法：即在网架两侧滑轨上方各沿滑移单元前进方向系多组手拉葫芦(每组对称设两个手拉葫芦)直接系在网架上，进行多点同步牵引。正前方直接牵引选用10t手拉葫芦，两侧辅助牵引选用5t和3t手拉葫芦。为提高手拉牵引效率，可根据每次牵引行程，加长牵引葫芦的链条长度，使有效牵引距离满足滑移行程要求。
2)环链电动葫芦牵引
有实践证明，用于垂直起重的环链电动葫芦也可以用于牵引网架滑移单元，牵引速度仅为0.5m/min，远小于1m/min的规定速度。
使用环链电动葫芦牵引网架注意事项：
①牵引过程中要设专人理顺链条，防止链条在运转过程中被卡住；
②环链电动葫芦要固定在专用的小滑车上，以便在滑轨上自由移动；
③牵引方法应采用直接牵引法，牵引过程中小滑车应固定在滑轨上，牵引完成后，应将环链绕在电动葫芦上，随小跑车转移位置；
④做好外壳接地保护，防止触电，注意接地标志勿与电源线相混；
3)电动卷扬机牵引
①卷扬机型号选择与减速方法。用于网架滑移单元牵引的电动卷扬机应选择5～10t慢速卷扬机，牵引速度不宜超过1m/min，牵引方法采用直接牵引。如慢速卷扬机通过牵引滑轮组减速后牵引速度仍大于1m/min时，可设置减速滑车组。
②牵引滑车组穿绕绳索注意事项：当滑轮的个数较多时，由于绳索受力不均，绳索很容易被滑轮边卡住，成为″咬索″，造成滑轮组工作不正常，甚至发生滑轮不能前后或上下移动的事故。所以，宜采用花穿法，即将绳索间隔或跳跃穿绕，跑头从中间滑轮引出。这种穿法，滑轮两侧绳索中的力相差较小，能避免出现咬索现象。
③电动卷扬机牵引注意事项：必须在滑轨末端适当位置设置反力架，以平衡牵引反力，如反力架设在结构物上，应通过计算确定。卷扬机应固定在地面上，借助导向滑轮将卷扬绳正向导入卷筒上。滑轮组的动滑轮应固定在有轨道可移动的小车上，小车高度应使牵引点、动滑轮、定滑轮、中心轴始终保持等高度。
4、网架的拼装：
网架在制作出厂前要有安装顺序编号，各节点的球体大小不一，连杆接口方向不一样，连接螺纹的大小也不一致，要对照图纸用钢印逐一打上编号，各种杆件也相应作出编号，安装前把先后次序排出来。拼装时可以在地面组成一球三杆的组件吊上平台组对，也可散件吊到平台上，逐一组对。为加快施工进度，采用散组和局部组合相结合的办法。首先，将第一品网架散件吊到组装平台上进行散组，地面以一球三杆式的组合方式进行第二品网架的拼装。平台上首先把下弦节点球按号摆放，再把下弦连杆排放好，逐一连接。连好的下弦杆球直接架在平台滑动轨道上，由于跨度较大，中间部位的连接球下，要有木方支垫。再把上弦节点球与相连接的杆件连接好(一球三杆)，随后逐一与下旋节点球连接。如此连接完第一榀网架后，再将地面组好的第二榀(一球三杆)组件吊到平台与第一品网架节点球进行连接。全部紧固到位后，将附属结构(马道、屋面檩条等)安装完，检查合格，刷涂油漆和防火涂料后，将网架滑移到场馆结构架的轨道上。平台上继续进行第三榀、第四榀网架的拼装，如此往复直到全部完成。为保证连接质量，要准备充足的大号活扳手和管钳，还要准备一些专用的链钳。另外，为防止节点球螺孔加工不合适，或连杆螺栓运输中螺纹受损，要准备几套自攻丝锥。
5、滑移安装落位
网架滑移到位后，经检查各部分尺寸、标高、支座位置符合设计要求后，即可按规定落位。可用千斤顶或起落器抬起网架支承点，抽出滑轨，使网架自重平稳过渡到支座上，待网架下挠稳定，装配应力释放完后，即可进行支座固定。