鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穹頂?shù)碾p支座安裝施工

中鐵建工集團北方工程有限公司 天津 300451

1 工程概況

京津城際延伸線于家堡站站房工程穹頂鋼結(jié)構(gòu)采用正、反各36 根螺旋鋼箱梁編制缺陷性敏感結(jié)構(gòu)，在鋼結(jié)構(gòu)底部共設(shè)置了36 組球面鋼支座傳遞豎向荷載及水平推力，其中31 組為雙支座，5 組為單支座，其最大承載力達(dá)15 000 kN。圖1、圖2分別為雙支座示意以及單支座示意。

圖1 雙支座示意

圖2 單支座示意

2 關(guān)鍵施工技術(shù)[1-6]

2.1 環(huán)梁準(zhǔn)備工作

制作環(huán)梁時，先將支座鋼墊板和套筒安裝于環(huán)梁底，三者焊接為一體（圖3）。安裝時焊接于環(huán)梁底面或側(cè)面的鋼墊板平面角度公差必須在±0.003°以內(nèi)。環(huán)梁及鋼墊板上的連接孔應(yīng)采用鉆?；驍?shù)控設(shè)備加工，以保證支座的位置準(zhǔn)確，焊接時對套筒內(nèi)螺紋進行防護，防止飛濺的焊渣對螺紋的損壞。

2.2 支座與環(huán)梁安裝

環(huán)梁吊裝前，通過支座梁底錨固螺栓將支座本體分別固定于梁底部和梁側(cè)面，支座本體與鋼墊板之間不得留有間隙，支座吊裝方式如圖4所示。

圖3 支座鋼墊板及套筒的定位示意

圖4 安裝支座至環(huán)梁部

2.3 支座預(yù)安裝

首先確認(rèn)支座本體與梁底鋼墊板的連接安全可靠，之后吊裝環(huán)梁節(jié)點（帶支座），將梁緩緩落在臨時支承千斤頂上，千斤頂?shù)臄?shù)量和擺放位置應(yīng)根據(jù)實際情況而定，需確保整個環(huán)梁節(jié)點的穩(wěn)定性。用千斤頂調(diào)整梁體標(biāo)高至設(shè)計要求值，側(cè)面支座的安裝間隙亦可采用千斤頂調(diào)整，如圖5所示。支座定位準(zhǔn)確無誤后，將支座中心線位置在墩頂上做好標(biāo)記，并測量支座底面與墩頂?shù)拈g隙。

2.4 墩頂修整

將環(huán)梁節(jié)點吊裝到安全位置，根據(jù)墩頂?shù)闹ё行木€標(biāo)記重新畫出預(yù)留孔洞位置，檢查孔洞尺寸是否滿足安裝要求。若有偏離，應(yīng)由墩頂?shù)氖┕し礁鶕?jù)支座下錨固組件尺寸將孔洞鑿大、鑿深，保證鋼套筒外壁與預(yù)留孔內(nèi)壁有20 mm以上的間隙。當(dāng)支座底面與墩頂?shù)拈g隙小于20 mm，還需將整個墩頂面鑿掉，以保證灌注層的厚度。

2.5 模板安裝

鑿毛支座安裝部位的支承墊石表面，清除預(yù)留孔中的雜物，安裝灌漿用模板，如圖6所示。模板與墊石頂面應(yīng)采取可靠措施，側(cè)面支座還需增加豎向擋板，防止在重力灌漿時發(fā)生漏漿。然后用水將支承墊石表面浸濕。

圖5 環(huán)梁及底座安裝定位

圖6 鋼模大樣

2.6 支座正式安裝

首先將側(cè)面支座的下錨固套筒放入相應(yīng)的預(yù)留孔洞中，吊裝環(huán)梁（帶支座），安裝底面支座下錨固組件。按照2.4節(jié)中所述再次進行支座定位，定位完成后將側(cè)面支座下錨固螺栓組件安裝好。

2.7 重力灌漿

再次檢查支座定位尺寸是否滿足設(shè)計要求，用重力灌漿法灌注無收縮高強度灌注材料。底面支座灌漿時應(yīng)先灌注支座預(yù)留孔洞，然后再從支座中心部位向四周注漿，直至從鋼模與支座底板周邊間隙觀察到灌漿材料全部灌滿為止。

2.8 模板拆除、圍板安裝

待無收縮高強度灌注材料強度達(dá)到20 MPa要求之后，拆除支座四周鋼模，檢查是否有漏漿處，必要時對漏漿處進行補漿，擰緊下支座板錨栓，并拆除臨時連接板和臨時支承千斤頂，安裝支座圍板，完成支座安裝。

3 其他注意事項

3.1 產(chǎn)品運送和暫時存放

支座在運送及安裝之前，所有零件均已組裝完成，并用紅色的固定板來固定支承主要組件。假如支座在送達(dá)工地后沒有立即安裝，倉儲管理人員，必須確認(rèn)支座存放在適當(dāng)?shù)奈恢?，并防止塵土、水分或其他物質(zhì)損害到支座。當(dāng)移動支座時，也必須清除載具上的塵土。

吊運時必須使用適當(dāng)?shù)睦K索，自下支座板捆綁住整臺支座，再用吊車或堆高機，將其吊運裝卸至工地或儲存區(qū)。在存放及安裝期間，必須用可靠的保護方式來保護支座的工作表面。

3.2 支座更換

如需更換支座，首先需要設(shè)置環(huán)梁的臨時固定裝置，然后全部擰松原有的固定支座的螺栓，并在環(huán)梁的底面或側(cè)面安裝千斤頂，將支座安裝位置處梁體頂起一定的間隙。擰開支座的所有錨固螺栓，移出原有的支座本體，必要時可以用鑿子將支座與混凝土基面脫離。待原支座本體移出后安裝對應(yīng)規(guī)格的新支座本體，對準(zhǔn)位置，擰緊螺栓，固定好支座。確認(rèn)支座固定好后就可以移除千斤頂及臨時固定裝置，更換完成。當(dāng)混凝土墊層破損嚴(yán)重時，應(yīng)鑿掉整個墊層，采用重力灌漿法進行安裝，可參考支座安裝方案。

3.3 支座維護

支座使用期間應(yīng)每年定期進行檢查、養(yǎng)護，檢查項目及要求按照規(guī)范執(zhí)行定期性檢查。

4 結(jié)語

京津城際延伸線于家堡站站房工程穹頂鋼結(jié)構(gòu)通過球面雙支座實現(xiàn)了與底環(huán)梁的“鉸接”效果。底環(huán)梁同一位置的底面和側(cè)面支座的轉(zhuǎn)動形心與底環(huán)梁節(jié)點形心重合，保證了在罕遇地震的情況下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)可圍繞形心進行一定角度的三維轉(zhuǎn)動，能夠釋放可能產(chǎn)生的拉力，進一步保證了大跨度穹頂鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性及安全。雙支座將在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用越來越多，本文通過工程實例對鋼結(jié)構(gòu)雙支座安裝技術(shù)進行了詳細(xì)的闡述，為后續(xù)類似工程施工提供了很好的借鑒。