浅谈丰满发电厂房开关站球形网架高空散拼施工技术

浅谈丰满发电厂房开关站球形网架高空散拼施工技术

王宇陈琳

中国水利水电第六工程局有限公司辽宁沈阳110000

摘要：受球形网架施工工艺要求，开关站钢屋架施工采用常规现场吊运拼装方案无法满足安装精度及施工进度要求，为保证安装精度及施工进度要求，决定采用“地面拼装起步架、高空拼装”的施工方案，在保证施工安全的前提下，圆满的完成开关站封顶的任务。

关键词：丰满水电站开关站球形网架起步架锥头拼装高空散拼装

1工程概况

1.1建筑概况

丰满水电站厂房工程开关站GIS室钢网架制作安装工程是丰满水电站全面治理（重建）工程的专项分包工程，本工程位于第二松花江干流上的丰满峡谷口，上游建有白山、红石等梯级水电站，下游建有永庆反调节水库。电站枢纽建筑物主要由碾压混凝土重力坝、坝身泄洪系统、左岸泄洪兼导流洞、坝后式引水发电系统、过鱼设施及利用的原三期电站组成。

发电厂房为坝后式地面厂房，布置在右岸坝后，厂内布置6台单机容量200MW的水轮发电机组。机组纵轴线与新建坝轴线平行，厂坝之间设变形缝。厂区建筑物主要由主厂房、上游副厂房、尾水副厂房、中控楼、尾水渠以及500kV开关站组成。

500kV开关站包括地面户内GIS配电装置及户外出线场，布置在端部副厂房右侧，地面高程206.25m，开关站平面尺寸70.40m×61.30m（长×宽），GIS配电装置室的尺寸为45.00m×25.00m×17.10m（长×宽×高），开关站沿周边布置环形通道，与厂区对外公路相连接。

1.2钢屋架结构

本工程为丰满水电站厂房工程开关站GIS室钢网架为球形网架，网架轴线尺寸为61.62m×17.6m，网架覆盖面积为1116.36m2，网架为下弦支撑。

网架弦杆最大截面为φ180*8mm。钢网架主要规格有φ60*3.5、φ75.5*3.75、φ88.5*4、φ114*4、φ140*4、φ159*6等，材质为Q235。

2球形网架现场安装总体思路

由于受施工现场场地的限制，球形网架现场施工用地主要有起步网架拼装及吊装区域、材料堆放区域及三角架拼装区域三部分，起步网架吊装使用25T汽车吊进行吊装，吊装场地为开关站内部，拼装及吊装时场地内需清理至无吊装障碍。网架高空散装时，开关站南侧空地需提供堆放材料区域。

3球形网架施工

3.1球形网架高空散拼施工工艺流程

网架安装前标高抄测→起步网架地面拼装→起步网架吊装→起步网架支座调整→高空散装

3.2球形网架安装前标高抄测

网架安装前，混凝土柱浇筑完成后，强度满足网架安装要求，然后进行预埋钢板标高抄测，抄测完成后将数据交给技术部门，技术部门将根据现场实际高差调整网架支座制作高度，以确保网架支座球节点的设计标高。

3.3起步网架地面拼装

起步网架重量6t，平面尺寸为17.6米×6.08米，网架构件进场后，施工人员按照施工图纸将起步网架所需构件挑出，开始进行起步网架的安装。

安装方法：先拼装四个下弦球和四个下弦杆。在四个下弦球中有一个支承在支座上，另外三个支承在木方上，木方高度预先由水准仪准确测出并作出调整，然后拼装一个上弦球和四个腹杆。拼装方法是一组四个施工人员，每人安装一根杆件，然后将下弦球与四个腹杆相连。

按照此方法将整个起步架拼装完成，拼装完成后测量网架平面尺寸，整榀网架长度误差应在-7mm至3mm之间。

3.4起步网架吊装

拼装完成后起步网架与吊车平面位置如下图，其中蓝色圈内为32t吊车允许幅度范围，最大幅度为10米。

因开关站内脚手架未拆除，开关站宽度为17米，两侧脚手架测量宽度为1.5米，故起步网架及吊车需在14米宽的室内进行，开关站女儿墙最高点为22.452米，现场脚手架探出女儿墙高度最高为2米，网架最大厚度为2.2米，所以网架上弦提升的最大高度为22.452米＋2米＋2.2米=26.652米，起步网架平面尺寸为6.691米×18.230米，经计算，起步网架最大重量为6吨，通过查吊车性能表可知，可以选用32t吊车。可以满足起步网架吊装。吊车支腿宽度6米，车长10米。

根据吊点绑扎钢丝绳，在网架四个吊点（红色吊点）处绑上标志绳。起吊前对吊车司机及工作人员集中起来进行技术交底，明确分工，统一指挥。各人员到位后开始起吊。吊车先提升离地面约2.5m时停止提升，使各吊点平衡。这时待网架受力平衡后检查各吊点紧固，杆件有无弯曲变形。检查一切正常后，吊车继续进行提升。提升时各角点派人观察起吊高度，网架两侧使用缆风绳进行控制网架稳定度，保证提升平稳，网架提升至26.652米后，需要在空中进行90度转体，转体有专人指挥，由专业人员控制缆风绳进行转体，转体后将起步网架缓缓落到埋件上，施工人员将支座中心线与埋件中心线对齐，误差控制在5mm范围内，支座落稳后，将吊车吊钩解下，缆风绳解下。

3.5起步网架支座调整

起步网架落稳后，施工人员检查支座与埋件中心是否对应，如果有偏差可以使用千斤顶进行微调，直到调整好位置，起步网架安装完成。

3.6高空散拼装

高空散装需要使用塔吊配合吊装，吊装每单元锥头最大重量200kg，8#塔机端部最大吊装荷载为400kg，所以满足吊装要求。

吊装前由施工人员在地面进行吊装单元拼装，安装下游网架时在上游场地内进行安装单元拼装。

一名施工人员将一排下弦球按照图纸顺序排好，并在每个球孔位置用记号笔写好对应杆件编码，地面施工人员按照编码将对应杆件倒运到该球处，进行三角架地面组装。

施工人员在地面按照施工图纸将杆件及球拼成的三角架，按照顺序摆放整齐：

施工人员根据施工图纸，按照上述拼装方法在地面拼装三角架，地面指挥人员将已拼装好的三脚架绑扎在塔吊吊钩上，人工与起重设备配合将已拼装好的三角架吊至所要安装的位置，四名队员分两组分别在已安装好的网架上弦、下弦结点处，分别找准与杆件相应的球孔，将杆件与球之间的螺栓拧紧到位，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。

依照上述安装方法将网架全部安装完毕。

在安装过程中，高空作业人员必须身系安全带（双钩五点式安全带），安装完一个锥体后，解开安全带随即挂到下一节点上，全程做到安全带不离身，保证安全施工。

安装过程中，要随时检查网架安装精度，检查套筒是否紧固，禁止出现马蹄缝、套筒未拧紧现象。网架检查、调整后，应对网架高强螺栓进行重新紧固，紧固后，用顶丝将螺母紧固到位。

高空散装法安装网架，应随时测量检查网架质量，检查下弦网格尺寸及对角线，检查上弦尺寸及对角线，对角线误差控制在3mm范围内，检查网架纵向长度，横向长度，纵横长度误差控制在L/2000范围内且不大于30mm，网架安装完成后支座中心偏移在L/3000范围内且不大于30mm，网架全部安装完毕，经调整校正，各部位尺寸合格后，才能进行支座焊接，支座焊接应保护支座的使用性能。

4结束语

丰满发电厂房开关站钢屋面球形网架没有采用传统的现场吊运拼装方案进行施工，而是采用“地面拼装起步架、高空拼装”的施工方案，不但保证了安装精度，同是也加快了施工进度，为以后类似的工程提供一些借鉴！

参考文献：

[1]王云飞，崔振中，上海东航40号机库150m跨钢屋盖整体提升技术.建筑施工，1996（5）.

[2]吴欣之，杨坤，李成勇等，上海浦东机场航站楼特大型斜挑悬索拱形钢屋盖安装工艺和设备的研究.建筑施工，1993（3）.