1 北京建工集团有限责任公司 北京 100055 2 北京机械施工有限责任公司 北京 100045
摘要：网壳结构是具有曲面形状并具有壳体的结构特征的空间网格结构。索承网壳结构是把现代预应力技术应用到单层网壳中，从而形成的一类新型的预应力大跨度空间网格体系。索承网壳刚柔相济，结构轻盈，常用于大跨度结构，这类结构受力复杂，施工技术难度大，现场安全管理要求高。
关键词：网壳结构、大跨度、安全管理
1、工程概况
本工程项目位于北京市朝阳区，为北京城市中轴线上展示首都风貌的重要建筑，建筑面积约40万㎡，其屋顶花园屋面由三角形网壳、正交形网壳及41道钢索组成，平面尺寸252m×71m，网壳矢高7.650m，钢结构总量约6000吨。
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图1：屋顶花园网壳结构图
2、结构特点及方案选择
屋面网壳为72m大跨度结构，85道主拱，3508件次杆，高空作业量大；共设置41道钢索，中部由2根拉杆拉高，呈上凸形式，使结构受力情况复杂，施工过程中应严格按照施工工序执行。
针对工程特点，考虑到工程质量要求高、施工安全性好，采用分块拼装+累积滑移的施工方法。网壳分成小块在地面胎架上小拼，吊装至30m楼层滑移操作平台上组拼成整榀，再通过液压千斤顶向两侧分别滑移，滑移6m后安装及张拉预应力索，然后再在平台上扩拼网壳，最后安装滑移单元间嵌补杆件。
3、主要施工安全技术措施
3.1 专项施工方案
该屋面网壳施工属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，项目组织专业技术人员编制了专项施工方案，方案依据《京建法11号文》对涉及超过一定规模的危险性较大的分部分项工程进行了识别，包括跨度为72m的网壳安装、滑移方法施工、临时承重支架高度超过18m且受力超过50kN的网壳分块安装等三项，并明确了各专项工程的验收标准、验收时间和验收人员。专项施工方案按法规要求进行了审批并经过专家论证，在方案实施过程中，项目安全管理人员进行监督检查并按时组织相关人员验收，保证了项目的安全施工。
3.2 地面分块组拼
屋面索承网壳共分为213个吊装单元，采用50t汽车吊进行地面组拼，按最长27m拼装单元，分段最大拱高仅为980mm，选用组拼方式为平拼，无高空作业风险，节省57%的高空塔吊吊次。胎架钢梁采用矩形截面工装梁，连系杆件采用槽钢10，在钢梁上安装定位板。
3.3 吊索具
屋面网壳分块吊装采用四点吊装，钢丝直径为60mm，钢丝绳抗拉强度为1670（Mpa），其破断拉力为1910 KN。吊装屋面网壳弦杆钢丝绳的容许拉力：［P］= P破ψ修 / K = 1910 × 0.82 / 6 = 241.9 KN ＞ 单根钢丝绳受力（295 / 4）/sin54° = 112 KN，满足吊装起重要求。所有钢丝绳、卸扣卡环全部采用巨力索具，采购形式全部由厂家直供，并收集所有合格证、检测报告形成专业性资料。
3.4 滑移支撑架
屋面共设置3组宽27m，跨度72m的滑移支撑平台，立柱采用φ609×16的轨道支撑，横向间距为6m，纵向间距为9m，上部横梁采用HW400×400型钢，支撑柱之间采用φ273×10的钢管进行水平及斜向拉结，增强滑移支撑平台的整体刚度。要求所有在网壳上的作业人员必须全程佩戴安全带，在东西两侧滑移轨道外侧设置通长的行走操作平台，在平台外侧临边设置有效的安全杆和安全绳。
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图2：滑移支撑平台
滑移支撑平台施工完成后，由项目技术负责人组织技术、安全及监理单位对滑移支撑平台进行验收，验收合格后方可投入使用。
表1：滑移支撑平台验收项
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3.5 屋面网壳滑移
整个屋面网壳共分为3个区域，中拼、扩拼均在滑移支撑架上进行施工，仅4道后嵌补网格在高空进行安装，其对接工程量仅占屋面总工作量的4%，大大减少了高空作业的风险。屋面每次分段滑移前，由项目部相关人员对网壳安装、焊接等进行验收，所有工作完成后，指定专人对滑移进行旁站，东西两侧滑移轨道和顶推千斤顶位置进行旁站；如有异常情况必
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图3：合龙口处挂架及水平兜网
须停止滑移施工。
4、主要施工安全防护措施
4.1 拱脚安全通道及安全平网
屋面网壳为拱形网壳，拱脚坡度角最大为22°，上部为可开启玻璃屋面，网壳在拱形网壳上设置安全绳外，在拱脚处还需设置安全通道，防止网壳倾斜坡度大而导致人员滑落。屋面滑移前在网壳上平面满铺安全网，给后续施工作业提供安全保障。
4.2 合龙挂架
合龙挂架是为了解决工人在高空嵌补杆件使用，既解决了高空施工人员的构件对接、焊接等，又保证了施工人员的安全，在挂架内施工需挂好安全带。嵌补杆件均由塔吊进行吊装，所以合龙挂架处采用安全兜网，便于吊装作业。
5、结论
该屋面索承网壳结构复杂、难度大、精度高、工期紧，项目现场安全管理要求很高，项目部采用科学合理的施工方法，严格的安全管控，安全高效地完成了该索承网壳施工。①采用累积滑移施工方法，将网壳分块小拼、平台拼装极大地降低了现场高空作业，降低了现场施工安全风险；②累积滑移施工，现场临时措施结构较多，项目技术要求高；③项目实施中要严格临时防护措施的验收，确保施工安全。
参考文献：
［1］《北京市房屋建筑和市政基础设施工程危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则》（京建法［2019］11号文），2019年6月1日施行。
［2］《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80－2016），2016年12月1日施行。