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探析顾北煤矿储煤场大型钢网架施工

2015-12-07 01:01 摘要：文章主要介绍大跨度特大半球形钢网架施工方法、施工工艺流程、施工中的质量要求、施工中关键部位控制要点、施工中应注意的一些问题。

关键词：储煤场；特大型；大跨度；半球形；钢网架

随着淮南矿业集团“建大矿、办大电、做资本”发展战略的深入，矿井建设正进入高速发展时期，矿井建设规模迅速扩大。同时，国家对工程建设项目的环境保护要求越来越高。过去煤矿的储煤场都是露天的，缺点较多，煤尘对环境污染较大，煤在露天堆场中日晒雨淋后含水率变化很大，煤焦油流失严重，降低煤的热效能，同时比较容易引发自燃。
顾北煤矿储煤场采用封闭式，由于储煤堆棚的跨度达到100m，采用钢筋砼结构柱间距较小，影响使用要求。而使用网架结构很容易解决这个问题，同时减少上部荷载，降低柱截面，网架在工程中的使用也越来越广泛，特别是大型钢网架新技术的使用，有效的解决了建筑工程中大跨度施工的困难。
网架结构同钢筋砼结构相比，具有工程造价低，施工速度快的优点。
1工程简介
顾北煤矿储煤堆棚由地下皮带机走廊、储煤堆场、屋面网架（壳）、地面钢栈桥、卸煤仓组成。
屋面网架（壳）成半球形，直径为100m，底标高为4.750m，顶标高为36.365m，面积为17170m2，网架下弦半径为48.0m，上弦半径为50.0m，矢高为2.0m。
网架主体采用扶壁式框排架结构，屋盖系统结构为半球面网壳结构，支撑结构采用周边柱点支撑。网架（壳）节点形式采用螺栓球节点，支座节点类型采用平板压力支座，网架（壳）结构形式采用正方四角锥，屋面瓦为彩钢板δ20型板，板厚为0.5mm。
2半球形钢网架施工方法
2.1施工工艺流程
测预埋件→支座调整、校正→搭设局部满堂脚手架→散装法安装基本环形网架→支座临时固定→高空散装法拼装网架→支座重校→支座焊固→复校→网架验收→檩托校正→配制檩条、安装→铺板设计→安装彩瓦。

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2.2半球形钢网架的施工方法
采用“高空散装、局部满堂脚手架配合”的安装方法：首先对扶壁式框排架结构中的网架支座预埋件进行测量，满足设计要求时搭设局部满堂脚手架，要求施工脚手架具备足够的强度、刚度和稳定性，架体承载满足3000N/m2。施工满堂脚手架搭设长度要保证三个跨度的基本环的安装要求，脚手架上要层层满铺毛竹片，毛竹片必须用18#铝丝绑扎牢固。在脚手架上进行网架拼装，拼装时，网架球固定要对准固定支座位置，当拼装至三个基本环形架体时，将要永久固定的螺栓球临时固定，保证施工稳定安全，满足高空散装要求，然后将半球形网架全部安装完毕；拆除螺栓球的临时固定，让半球形网架充分变形，消除施工应力和网架的内应力后，重新固定好螺栓球进行复校、找正，校正轴线位置和标高，负荷设计和规范要求后，对螺栓球进行永久固定，同时将其与预埋铁件焊牢。
支座螺栓球固定：支座采用Q235钢，螺栓球为Q345钢，固定方式为螺栓球同支座焊牢；但是支座Q235钢要求采用E43系列焊条，而螺栓球Q345钢要求采用E50系列焊条，当两种不同强度钢材连接时，宜采用与低强度钢材相适应的焊接材料，因此选用E43系列焊条进行固定。为防止两种不同强度的材料在焊接中产生温度应力，在施焊前将螺栓球预热至150℃左右。焊缝厚度为10mm，焊条直径选用4.2mm，焊接材料选择120~210安培，焊接后应进行消除焊接应力退火处理。焊接作业区的环境温度低于0℃时，应将构件焊接区各方向大于或等于钢板厚度，且不小于100mm范围内的母材加热至20℃以上方可施焊，且在焊接时不得低于这个温度。
螺栓球全部固定后进行复核，达到设计和规范要求后对整个网架进行验收，直到合格。
焊接檩托，待全部焊接完毕后，对檩托进行校核，达到设计和规范要求后，配制钢檩条，并将其同檩托焊牢。钢檩条的安装必须符合设计要求，横向环状檩条应在同一水平，竖向钢檩条呈放射状，横向、竖向钢檩条施工误差符合规范要求。