[摘要]本次網架設計中，拋棄了常用的焊接球螺栓球連接形式，采用角鋼和方管作為網架主要材料。在視覺上網架均為直線條，且網格相對較大，空間立體效果要比傳統的焊接球螺栓球連接形式網架美觀很多。
　　[關鍵詞]滑移式安裝；單元體；標準段；嵌補段
　　工程概況
　　中國船舶重工集團公司科技研發大廈位于北京西三環外板井路，為地下3層地上8層混凝土結構變回形寫字樓。中庭頂部設天窗網架，其天窗網架設計參考了華人著名建筑設計師貝聿銘設計的中銀北京大廈裙樓天窗網架形式。在網架設計中，拋棄了常用的焊接球螺栓球連接形式，采用角鋼和方管作為網架主要材料。在視覺上網架均為直線條，且網格相對較大，空間立體效果要比傳統的焊接球螺栓球連接形式網架美觀很多。網架施工時，大廈主體結構施工完畢，樓內2次砌筑，裝飾工程電氣管道施工均按流水節拍由下至上進行施工。吊機有原有結構施工用的兩臺附墻吊，其中1臺45t已確定拆除。另外一臺60t將作為網架施工用主吊機。
　　
　　網架的構成和零部件分類：天窗網架分為下弦桿，腹桿和上弦桿三類，下弦桿為200*16角鋼，南北方向通長布置，作為主要受拉構件，東西方向為短桿件為連接支撐。用來保證整體結構剛性。腹桿為160×14角鋼，采用壓力機開尺，將角鋼兩肢角度由90°開尺為120°，4根腹桿在頂部交匯形成金字塔形狀，作為垂直方向受壓桿件，也是空間立體形狀的形成主要桿件。上弦桿為主要受壓桿件，采用200*10方管制作，同下弦桿一樣，南北方向為通長桿件，東西方向短桿件作為連接支撐。
　　一、施工概況
　　（一）現場施工條件：
　　１、網架長度較長，南北向長度達到37.8m
　　２、主體結構已經施工完畢，所有結構都已成型，結構高度已達到27.3m。中庭有地下結構，1層地坪采用預拉力混凝土結構施工，地面承重不能滿足大型吊機進場的要求。且建筑大門尺寸也不能滿足大型吊機的進場。
　　３、大廈南側土建施工用60t附墻吊一臺，吊裝起重量在22t~8t范圍內。
　　４、頂層屋面已施工完畢，可以放置拼裝為整體的構件，散件集中放置則可能壓壞樓板。
　　（二）施工平面布置
　　１、根據已有現場條件和布置，施工主吊機采用土建施工的60t附墻吊作為安裝用吊機，采用滑移法進行天窗安裝。
　　２、地面在吊機兩側分別設置拼裝臺和堆放場地。
　　３、在中庭西部設置在高空拼裝腳手架平臺從中庭地面搭設承重腳手架平臺，在腳手架頂部下弦桿位置設置雙桿配牛頭作為拼裝臺架。其他操作位置搭設跳板，并在下方滿鋪安全網。拼裝臺頂部牛頭布置間距為600~1000。中庭承重拼裝臺將是安裝階段主要施工作業區域。
　　４、在北側，利用聯系梁設置滑移軌道。在南側，在屋面搭設腳手架滑移軌道。
　　５、電源：地面和空中共設置2個施工用電源點，地面拼裝電源點80KVA，負責地面小型構件組裝，樓頂拼裝臺電源點1個，250KVA。
　　現場施工設施和機具布置如下圖：
　　
　　本次施工專有名詞：
　　１、單元體：指由4根腹桿組裝完成的四棱錐桿件，也是構成網架空間立體形狀的主要構件。
　　２、標準段：指由2根下弦桿，1根上弦桿，2~3個單元體組成的在工廠制作為整體的網架。
　　３、嵌補段：兩個標準段之間的在高空拼裝臺安裝完成的的網架節段。
　　（三）鋼結構制作
　　本次施工構件制作由武昌造船廠進行構件制作，標準段網架在工廠制作保證了構件的制作的精度，為現場施工創造了有利條件。
　　１、腹桿角鋼的開尺：腹桿角鋼根據設計為120°角鋼，采用壓力機進行角鋼開尺，為保證開尺后角鋼不會出現雙肢開尺角度差異，過變性等質量問題，采用上下雙模開尺。
　　２、構件下料，本次天窗構件主要由型鋼構成，下料全部采用了數控等離子切割，保證了構件的下料的精度，而且斷口外觀質量美觀，無變形。
　　３、四棱錐單元體的拼裝：四棱錐單元體拼裝在專用臺架上進行，控制好四棱錐的中心，高度，四角邊長等數據后，方可焊接，由于此時四棱錐四腳均無固定，進行臨時固定措施后方能焊接，焊接時做好變形控制工作。
　　４、標準段組裝：首先在拼裝臺上1：1放好實樣，焊好卡馬，將2根12m左右的下弦桿對號入座放好，再將3根下弦桿支撐與下弦桿點焊牢固，并在開口處增加臨時支撐，確認尺寸無誤后采用小電流和間斷焊施焊。焊接完成后安裝四棱錐單元體，根據下弦桿的長度安裝2~3個四棱錐單元，四棱錐安裝完成后檢查四棱錐頂點標高，對于頂點的高差，可利用四棱錐頂部方鋼帽進行調節，最后安裝上弦桿。
　　５、嵌補段的上弦桿，腹桿，上下弦桿支撐，均以散件形式運制現場，在現場進行拼裝。
　　（四）安裝工藝：
　　天窗網架安裝順序分為聯系梁和滑移軌道安裝，網架拼裝和滑移，網架就位，西側網架高空安裝幾個階段，同時在地面還需要進行四棱錐單元體的拼裝。
　　１、安裝首先安裝柱頂聯系梁和設置滑移軌道，北側直線段可以利用聯系梁上設置滑移軌道。南側由于聯系梁角度原因無法利用聯系梁設置滑道，故在屋面設置承重腳手架滑道。
　　２、地面作業主要是四棱錐單元體的拼裝和焊接，四棱錐拼裝工藝同制作場內拼裝，必須利用專用臺架進行。
　　３、高空安裝順序為：10段標準段拼裝——10段標準段滑移——8段標準段拼裝——9段嵌補段拼裝——8~10段網架滑移——6段標準段拼裝——7段嵌補段拼裝——6~10段網架滑移——4段標準段拼裝——5段嵌補段拼裝——4~10段網架滑移——2段標準段拼裝——1、3段嵌補段拼裝——1~10段網架就位——12段網架標準段高空安裝——11段網架高空嵌補安裝。
　　４、具體施工工藝見關特工序施工。
　　二、關特工序施工工藝
　　由于網架滑移的施工復雜性，本次施工中關特工序相對較多，關特工序有：滑移軌道安裝布置、承重平臺頂部拼裝臺設置、網架高空拼裝滑移就位。
　　三、滑移軌道的構成和布置
　　網架滑移軌道采用武昌造船廠成品運輸軌道技術，滑移軌道由，下軌，算盤籽和上軌組成，下軌定位，算盤籽滾動，上軌承載構件滑移。采用此類形式滑移阻力較小，且定位準確，受
　　力也較均勻。北側柱頂I32a聯系梁頂設置扁鋼做下軌枕木，間距400。南側由于屋面與網架不平行，無法利用聯系梁支撐滑軌，故利用南側屋面搭設承重腳手架平臺搭設滑道。根據南側屋面尺寸，設置2條滑道接力，由于南側腳手架是搭設在現澆屋面板上，在南側7、8層屋面板下設置支撐均布載荷。
　　
　　四、承重腳手架平臺布置
　　承重腳手架頂部4’線和5線利用扣件和牛頭設置網架拼裝支撐點，支撐點間距1000，5’線設置焊接支撐點。由于網架有2%的坡度，支撐點必須根據網架坡度和滑軌支座設置頂部標高。作業區域滿鋪安全網，并在頂部搭設跳板。頂部作業平臺是網架施工的主要作業區域。
　　
　　五、網架的拼裝和滑移
　　為保證網架幾何尺寸，標準段網架由武昌造船廠重型分廠制作，分2~3段運至現場，在現場高空拼裝為整體。網架拼裝由北側向南逐段拼裝。首次10段標準段拼裝前首先找好滑移軌道支座和高空拼裝臺各點的相對高差，并在牛頭上做好標記以方便以后各點高度調整，第一件標準段網架就位時應利用E軸線對網架的位移和軸線垂直度進行控制定位，找正后安裝第二件及第三件標準段網架。網架拼裝時，由于整體網架的對角線尺寸不好拉設，故拉設拼接4.2m*4.2m單元對角線尺寸檢查。網架下弦拼接采用標準接頭，上弦拼接采用內置襯板單面坡口焊接。標準段拼裝為整體后降低拼裝臺支撐點，檢查網架坡度后去除滑移裝置的鎖定，在兩側軌道前端利用2臺手拉葫蘆進行網架的滑移。網架滑移8400后檢查距離無誤后固定。然后提升拼裝臺牛頭絲桿，補充算盤籽并安裝第二節滑道上軌，開始8段標準段的拼裝。8段標準段拼裝完成后，開始9段嵌補段網架的安裝，首先安裝下弦連桿，下弦連桿安裝后必須對每個4.2m*4.2m單元對角線檢查無誤后點焊固定牢靠，隨后安裝四棱錐單元，四棱錐單元安裝時必須保證其中心位移，頂部標高可以利用方鋼帽在安裝上弦桿時進行調整。四棱錐安裝完成后安裝上弦桿，首先安裝南北方向通長上弦桿，然后安裝嵌補上弦支撐，所有桿件安裝檢查無誤后進行焊接，焊接時必須保證嵌補段兩側通長下弦支撐桿處于頂緊狀態。至此，6~8段網架單元拼裝完畢，網架使用同樣工藝進行滑移，拼裝，嵌補作業，直至網架滑移到位。
　　六、網架就位
　　網架滑移到位后安裝支座，采用2臺15t千斤頂將支座處網架頂起100，把支座安放在柱頂上，同時拆除滑移上軌，然后將網架回落至支座，完成安裝，千斤頂作業位置應在桿件節點處，對于南側部分網架，在節點出支撐千斤頂比較困難，在靠近節點處架設千斤頂，并在桿件下增加襯墊來分散荷載。
　　七、網架滑移式安裝的優點
　　網架結構承載力大，重量輕，跨度大，而且具有空間立體性，網架在民用和商用建筑中配合中空雙層夾膠玻璃形成天窗后更具有采光好，裝飾效果強等優點，在采用low-e玻璃后可以有效減少輻射熱傳遞，保溫性能同傳統天窗相比得到了非常大的提高。在中庭式和商用建筑頂層裝飾中使用較多。在近年來商用建筑中，大網架，無連接球的設計也在逐漸增多，網架的空間立體效果得到增強，具有很好的裝飾效果。
　　在本次施工中，天窗網架滑移安裝的優點主要體現在如下幾個方面：
　　（一）經濟：對于傳統的地面組裝后高空單片安裝和滿堂腳手架平臺作業方法，網架滑移安裝僅搭設了部分區域的承重腳手架，利用土建施工的附墻吊進行施工，節約了搭設滿堂承重腳手架或使用大型塔吊的費用，取得了比較良好的經濟效果。
　　（二）安全：承重腳手架平臺使高空作業集中在高空固定區域，將高空作業邊為了高空平臺作業，大大減少了作業人員的高空作業的危險性。
　　（三）優質：利用土建施工中常用的牛頭制作的支撐架，通過螺旋絲扣可對高度進行精確的調節，通過多點放置，有效的控制了網架拼裝的誤差。
　　（四）易操作：本次施工中采用的滑移軌道滑移阻力小，承載力大，便于安裝及調整，操作簡便。
　　八、結束語
　　北京中船重工科技研發大廈天窗網架施工從2005年7月13日開始進行各項準備工作，由于初期結構制作問題拖延至8月15日正式開始安裝，至10月3日完成全部安裝收尾工作。網架坡度誤差（跨中高度）在±5mm以內，上弦桿側向彎曲誤差在10mm，四棱錐頂位置偏差在7mm以內（施工中檢測數據），網架4.2m×4.2m單元對角線差5mm（施工中檢測數據），完全滿足鋼結構施工規范的要求。質量、進度均得到了業主和監理的好評，在施工中，未發生重大安全事故。
　　參考資料
　　1、 北京中船重工科技研發大廈天窗安裝施工組織設計；
　　2、 《建筑施工手冊（第5版）》；
　　3、 《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）；
　　4、 《鋼結構工程質量檢驗評定標準》（GB50221-95）    論文發表