大型抽水蓄能電站主廠房鋼網(wǎng)架安裝技術(shù)淺析

李志豪，趙 欣

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）

0 引言

鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有自重輕，受力穩(wěn)定，剛度大，節(jié)約用鋼量，施工速度快，外觀結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，具有簡潔的工業(yè)美感等優(yōu)點(diǎn)，因此在國內(nèi)抽水蓄能電站地下廠房的屋頂蓋結(jié)構(gòu)中也得到廣泛應(yīng)用。

1 工程背景

福建廈門抽水蓄能電站主廠房頂拱鋼網(wǎng)架設(shè)網(wǎng)架跨度26.5 m，長149.5 m，網(wǎng)架重量約為189.3 t，面積約為3 961.75 m2，鋼網(wǎng)架平面布置圖詳見圖1。

圖1 鋼網(wǎng)架平面布置圖

結(jié)合工程特點(diǎn)，現(xiàn)場進(jìn)行安裝方案比選論證：具（1）安裝區(qū)域位于地下廠房的頂拱上，鋼網(wǎng)架整體重量較重，機(jī)組段與安裝場存在較大高差，無法采用在地面整體拼裝，然后整體提升的施工方案。

（2）利用在橋機(jī)上搭設(shè)散裝平臺，采用空中散裝的方案，費(fèi)時費(fèi)力，且存在較大的質(zhì)量、安全隱患，該方案不推薦采用。

（3）場外分塊組裝，運(yùn)至安裝場拼裝為一個獨(dú)立單元的鋼網(wǎng)架，采用汽車吊吊裝一個獨(dú)立單元的鋼網(wǎng)架至巖錨梁上部，然后運(yùn)用滑動或滾動裝置安裝就位。由于該方案存在較大安全隱患，安裝就位速度緩慢，占用場地大等缺點(diǎn)，該方案不推薦采用。

（4）在鋼網(wǎng)架的一端搭設(shè)固定拼裝平臺，然后采用高空單條滑移法進(jìn)行整個鋼網(wǎng)架的安裝。如搭設(shè)在靠副廠房側(cè)，須機(jī)組段結(jié)構(gòu)澆筑至發(fā)電機(jī)層，然后才能進(jìn)行拼裝平臺施工，考慮到機(jī)組安裝階段，機(jī)組段存在機(jī)械、電氣、土建、裝修等眾多專業(yè)同時作業(yè)，有較大的安全隱患，需要主廠房鋼網(wǎng)架盡早安裝完成。故考慮在安裝場側(cè)搭設(shè)拼裝平臺，但安裝場為機(jī)組組裝的重要場所，對機(jī)組安裝影響較大。該方案不推薦采用。

（5）在橋機(jī)上搭設(shè)鋼結(jié)構(gòu)的安裝平臺，利用汽車吊將網(wǎng)架構(gòu)件吊運(yùn)至安裝平臺，然后進(jìn)行一個獨(dú)立單元的網(wǎng)架拼裝，再利用橋機(jī)將拼裝好的鋼架安裝就位，對于端部橋機(jī)無法就位的區(qū)域，利用坦克車做為滑移裝置，將拼裝好的網(wǎng)架就位。該方案具有施工速度快，對機(jī)組段施工干擾少，安全風(fēng)險低，施工成本低等優(yōu)點(diǎn)，但對橋機(jī)的依賴性較高，需在橋機(jī)使用率低的機(jī)電安裝初期進(jìn)行鋼網(wǎng)架施工，以避免影響機(jī)組安裝的整體進(jìn)度。福建廈門電站主廠房鋼網(wǎng)架準(zhǔn)備開始安裝時，正好是機(jī)電安裝初期，所以，綜合以上因素，最終選擇橋機(jī)運(yùn)輸與坦克車相結(jié)合的高空單條滑移方案做為主廠房鋼網(wǎng)架的安裝方案。

2 施工工藝流程

結(jié)合主廠房鋼網(wǎng)架安裝的背景條件，主廠房鋼網(wǎng)架擬采用橋機(jī)運(yùn)輸與坦克車相結(jié)合的高空單條滑移方案，具體如下：①運(yùn)輸安裝施工平臺的搭設(shè)，鋼網(wǎng)架支座基礎(chǔ)安裝；②坦克車滑移段鋼網(wǎng)架拼裝，防火涂料涂裝，燈具安裝；③先利用橋機(jī)上的運(yùn)輸平臺，再利用坦克車運(yùn)輸至鋼網(wǎng)架的端部，卸下坦克車，鋼網(wǎng)架與支座基礎(chǔ)連接；④運(yùn)輸安裝平臺段鋼網(wǎng)架拼裝，利用橋機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸至安裝位置，鋼網(wǎng)架與支座基礎(chǔ)連接，依次類推，直到鋼網(wǎng)架安裝完成；⑤運(yùn)輸安裝平臺段鋼網(wǎng)架防火涂料涂裝，燈具安裝；⑥屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝；⑦整體驗收；⑧運(yùn)輸平臺拆除，平臺與鋼結(jié)構(gòu)焊接部位防腐。

3 鋼網(wǎng)架安裝主要施工工藝

3.1 運(yùn)輸安裝施工平臺施工

根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)場平面布置情況，網(wǎng)架施工正下方有約50 m 的深坑，為加快工程施工進(jìn)度，保證安全施工，并能很好地和主體施工配合。本工程有3 臺橋機(jī)，2 臺300 t、1 臺29 t，綜合考慮安全施工，選擇2 號（300 t）橋機(jī)搭設(shè)鋼架施工平臺，施工平臺搭設(shè)寬度為8.7 m，高度為3.6 m，平臺搭設(shè)高度，應(yīng)保證橋機(jī)大車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。鋼架立柱（HW150×150×7×10，截面H 型鋼）通過柱底板點(diǎn)焊固定在橋機(jī)梁上，立柱布置間距不大于2.1 m，平臺鋼梁（HN300×150×6.5×9 截面H 型鋼）與立柱采用螺栓連接，檁條（10 號槽鋼）與平臺鋼梁采用點(diǎn)焊固定，檁條的間距不大于0.5 m。檁條安裝完畢后鋪設(shè)4 mm 厚花紋鋼板，滿鋪防火布，四周設(shè)1.2 m 高的防護(hù)圍欄，人員上下設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)爬梯，施工平臺頂面應(yīng)低于網(wǎng)架下弦約400 mm，橋機(jī)兩端應(yīng)預(yù)留50 mm 間隙，保證橋機(jī)可以靈活移動，施工平臺使用25 t 汽車吊安裝。平臺結(jié)構(gòu)立面布置詳見圖2。

圖2 平臺立面布置圖

本作業(yè)平臺僅作為鋼網(wǎng)架拼裝和運(yùn)輸平臺，通過受力分析，鋼平臺的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求，受力分析見圖3。

圖3 平臺受力分析圖

3.2 網(wǎng)架拼裝工藝

網(wǎng)架安裝流程如圖4 所示。

圖4 網(wǎng)架安裝流程圖。

3.2.2 網(wǎng)架拼裝須注意事項：

（1）需保證下弦的水平精度和整體網(wǎng)架的穩(wěn)定。

（2）拼裝過程中經(jīng)常檢查螺栓和套筒緊固程度，發(fā)現(xiàn)松動立即上緊，同時應(yīng)經(jīng)常測量網(wǎng)架幾何尺寸，減少網(wǎng)架安裝誤差積累。

3.2.3 網(wǎng)架拼裝尺寸控制要求

在拼裝過程中經(jīng)常檢查軸線偏移及縱橫長度偏差，偏差控制在總長的L/2 000 且不大于3 cm, 中心偏移允許值跨度為L/3 000 且不大于3 cm。鋼網(wǎng)架相鄰支座高差不大于3 cm 且不大于支座距離L/800。

在網(wǎng)架拼裝過程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行工藝操作規(guī)程和有關(guān)規(guī)范要求，嚴(yán)格執(zhí)行三檢制，上道工序未驗收，不得開始下道工序施工。

3.3 網(wǎng)架滑移

3.3.1 坦克車滑移段網(wǎng)架安裝

（1）未裝施工平臺的29 t 和300 t 橋機(jī)行駛至26軸一端，在1 軸安裝場平臺處將25-26 軸所有網(wǎng)架材料吊至施工平臺上，橋機(jī)平臺行駛到23 軸。4 個坦克車（鎖定滑輪，防止坦克車在拼裝中移動）放在支座位置，在橋機(jī)平臺上完成25-26 軸網(wǎng)架拼裝，如圖5~圖6 所示。

圖5 25-26 軸鋼網(wǎng)架拼裝示意圖

圖6 25-26 軸鋼網(wǎng)架滑移示意圖

（3）將施工平臺橋機(jī)行駛回1 軸方向混凝土平臺處上料，將分好的24-25 軸網(wǎng)架構(gòu)配件吊運(yùn)至施工平臺上，將材料行駛運(yùn)輸至23 軸處進(jìn)行拼裝，如圖7 所示。

圖7 24-25 軸鋼網(wǎng)架拼裝示意圖

（4）將兩個坦克車安放到24 軸拼裝好的網(wǎng)架支座位置，中間兩個坦克車更換下來，留待后面滑移，將網(wǎng)架向26 軸方向滑移兩個軸線的距離，如圖8 所示。

圖8 24-26 軸鋼網(wǎng)架滑移示意圖

（5）將施工平臺橋機(jī)行駛回1 軸方向安裝場處上料，將分好的22-24 軸網(wǎng)架構(gòu)配件吊運(yùn)至施工平臺上，將材料行駛運(yùn)輸至23 軸處進(jìn)行拼裝，將坦克車安裝到23 軸支座處，如圖9 所示。

圖9 22-24 軸鋼網(wǎng)架拼裝示意圖

（6）將網(wǎng)架向26 軸方向滑移到最外側(cè)，卸下6臺坦克車完成網(wǎng)架滑移安裝，如圖10 所示。

建筑施工材料的質(zhì)量檢測報告要具有公開透明屬性，使質(zhì)量檢測結(jié)果能夠在檢測行業(yè)和施工單位中得到傳播。對于那些檢測結(jié)果不合格的文件更應(yīng)該在相關(guān)部門之中被分享討論，這樣做的目的旨在提高質(zhì)量監(jiān)督體系的合理性和權(quán)威性。

圖10 22-26 軸鋼網(wǎng)架滑移示意圖

3.3.2 橋機(jī)平臺施工段網(wǎng)架安裝

（1）將施工平臺橋機(jī)行駛回1 軸方向混凝土平臺處上料，將分好的21-22 軸網(wǎng)架構(gòu)配件吊運(yùn)至施工平臺上，將材料行駛運(yùn)輸至22 軸處接著安裝好的網(wǎng)架進(jìn)行安裝，如圖11 所示。

圖11 21-22 軸鋼網(wǎng)架安裝示意圖

（2）將施工平臺橋機(jī)行駛回1 軸方向混凝土平臺處上料，將分好的20-21 軸網(wǎng)架構(gòu)配件吊運(yùn)至施工平臺上，將材料行駛運(yùn)輸至20-21 軸處接著安裝好的網(wǎng)架進(jìn)行安裝。如圖12 所示。

圖12 20-21 軸鋼網(wǎng)架安裝示意圖

（3）按照上述施工方法每兩個軸線一區(qū)域依次進(jìn)行網(wǎng)架安裝，直至完成網(wǎng)架安裝。

3.4 防火涂料

3.4.1 防火涂料施工工藝

施工前，將構(gòu)件表面的油污、塵土等清除干凈，用手工打磨、機(jī)械打磨除去表面浮銹。

除銹清理完成后，有金屬外露的部位補(bǔ)刷防銹漆，充分干燥后才可施涂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。

防火涂料在開蓋攪拌均勻后即可噴涂。

超薄型防火涂料噴涂，涂刷過程中，必須在前一道干燥后再進(jìn)行下一道的噴涂，一般4 h 后即可噴涂下一道。噴涂時應(yīng)確保涂層完全閉合。

3.4.2 防火涂料施工質(zhì)量要求

涂層表面平整、無色差、無漏噴涂。

涂層應(yīng)顏色均勻、輪廓清晰、接槎平整、無凹陷，粘結(jié)牢固，無粉化、松散和流掛等問題。

涂層不得誤涂、漏涂，涂層應(yīng)無脫層和空鼓。

涂層厚度應(yīng)符合設(shè)計要求。

4 網(wǎng)架安裝質(zhì)量的控制

（1）嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程，按設(shè)計要求進(jìn)行控制施工，精心管理，精心施工，保證質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（2）優(yōu)化施工方案和合理安排施工程序，作好每道工序的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和施工技術(shù)要求交底，做好圖紙會審和技術(shù)培訓(xùn)。

（3）嚴(yán)格控制進(jìn)場材料的質(zhì)量，進(jìn)場材料需提供質(zhì)量證明資料，對影響結(jié)構(gòu)安全的主材進(jìn)行復(fù)試，嚴(yán)禁不合格材料用于本工程。

（4）編好施工方案，并將方案和工藝及標(biāo)準(zhǔn)向操作人員交底，討論、分析，讓每個人都接受和理解，并認(rèn)真實(shí)施。

（5）采用質(zhì)量預(yù)控，把質(zhì)量管理的事后檢查轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑翱刂乒ば蚣耙蛩?，達(dá)到“預(yù)防為主”的目的。

（6）現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)安裝前，應(yīng)按構(gòu)件明細(xì)表核對進(jìn)場的構(gòu)件，查驗產(chǎn)品資料。

（7）構(gòu)件進(jìn)入現(xiàn)場后應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗，以確認(rèn)在運(yùn)輸過程中有無變形、損壞和缺損，若查出有損壞部件及時通知加工廠補(bǔ)發(fā)。

（8）安裝程序必須保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和不導(dǎo)致永久性變形。

（9）網(wǎng)架安裝就位后，應(yīng)立即進(jìn)行校正、固定。當(dāng)天安裝的結(jié)構(gòu)件應(yīng)形成穩(wěn)定的空間體系。

5 結(jié) 語

通過對福建廈門抽水蓄能電站主廠房鋼網(wǎng)架安裝技術(shù)研究，解決了地下廠房受限空間鋼網(wǎng)架安裝安裝一些技術(shù)問題，希望對后續(xù)大型抽水蓄能電站地下廠房鋼網(wǎng)架安裝施工有一定的幫助。