大跨度多曲面钢网架结构的施工

王永群　陈明泽

【摘要】大跨度多曲面钢结构是建筑工程中的一个新兴的结构形式，其施工的过程是一个需要重点控制的施工环节，在施工的过程中怎样能够将整个结构的安装质量进行有效的提升是施工当中需要关注的问题，本文主要分析了大跨度多曲面钢网架结构的施工，希望能够给出相关的人员提供一定的经验和借鉴。

【关键词】钢结构；多曲面；空间结构

1、引言

在建筑施工的过程中大跨度多曲面网架结构的建设发挥着非常重要的作用，在整个结构的施工当中一定要对施工工序和质量进行严格的控制，只有这样才能保证整个结构的完整，提高结构的稳定性和安全性。

2、施工的重点与难点

2.1现场施工条件和措施

在钢结构施工现场的周围存在着比较厚的淤泥，在施工工作的前期阶段，施工的外围会堆放一些钢管和钢筋材料。同时还要摆放一些机械设备，这也就使得相应的材料场地在施工的过程中会显得更加的拥挤，在综合考虑施工安全和施工质量等方面的问题，应该采取以下的措施对施工进行有效的保障。

首先应该将施工现场当中所有的构件按照相关的安装位置进行不同区域的划分，然后有相关的专业人员要对其进行编号，从而给整个安装施工创造更大的便利。

其次，要有专业的施工人员对施工的构件要确定一定的发货和交货时间，同时要将所有的人员分成两个组别，这样就可以使得在白天和晚上保证施工的顺利进行，同时也在一定程度上加强了施工的质量，提高了施工效率，同时在构件的数量上也尽量减少积压的数量。

再次，在进行相关构件运输的过程中要结合运输的情况、现场空间的大小以及吊装设备的性能和能力将网架结构分成4片来制作和施工，这样能够方便材料顺利的进入到施工现场当中。

最后要在施工的前期和施工单位的专业人员进行仔细的沟通，并且要根据实际的情况对施工的流程和工艺做出适当的调整，这样才能更好的保证施工当中不会因为不同施工环节发生矛盾而给整个工程的建设制造困扰。

2.2安装思路

在对A区和B区的施工按照相关的标准和要求完成桁架的施工和安装，在施工的过程中考虑到很多的因素，选择了三机抬吊，在机械的布置上应该按照等边三角形的结构形式进行布置，然后将桁架按照四片进行准确的安装，在整个结构全部安装完成之后要对其进行调整和校正，在这一过程都按照相关的施工要求完成以后要进行C区的安装，这样的施工过程能够加强整个结构的承载力和稳定性，在质量和安全方面都是有着非常好的保障作用。最后就是要进行穹顶结构的安装，在安装的过程中要使用两台吊机，同时两侧还要对称进行。

2.3转换桁架的三机抬吊

转换桁架采用内外双环平面设计，内径11m、外径13m，内外弦杆间由腹杆连接，整榀桁架总重8.42t。考虑桁架直径较大，无法整体运输，要求构件出厂时将桁架均分为4段。由于现场安装采用主要受力点胎架支撑的方式，故常规的高空散拼无法施工，最后选取地面原位拼装后整体提升的方案。

受施工场地限制，大吨位吊车无法进入现场，故采用在转换桁架垂直下方空间内（即地下室底层）完成拼装，并采用2台25t及1台35t的汽车吊成三角形就位，同步完成整体原位提升。每台吊机设置2个吊点，在其中一个吊点上用葫芦连接。在复测标高后，在胎架上安装对应点支撑架的牛腿，并在汽车吊卸载过程中使用经纬仪实时观测支撑架垂直度。

施工过程中，在转换桁架中轴线这一层的楼面上架设1台经纬仪，随时跟踪转换桁架轴线标记，进行桁架整体轴线位置的校正。转换桁架的标高在胎架制作时已经调整好标高，桁架就位后，最后进行一次标高复测。

2.4雙曲圆管的空中对接

受运输条件所限，将双曲率圆管构件分为2段制作后发至现场。对于4根双曲率圆管构件处于不同曲面相交线的位置，现场临时制定安装方案。在B、C区曲面分别设置3条平行标志线，在曲面内竖向圆管表面上作标记。同时将每根圆管在地面按单曲圆管拼成整根，内加衬管以便空中调整，用挡板进行定位、点焊，对接口不焊接。起吊后在空中进行调整，上下口均使用挡板靠牢，根据预先设置的标记拉线，翻转圆管进行定位在曲线基本与圆弧面一致后，修改相贯口、固定、焊接、卸载。

2.5穹顶结构的高空闭合

穹顶结构在转换桁架之上，成半球形。吊装之前需要确定转换桁架下部结构的整体稳定性，对主构件焊缝进行全部检验，确保满焊。考虑工期紧张及施工场地的局限性，在制作时将结构均分为8片小单元构件由工厂拼成整体发至现场。为控制安装精确度，在转换桁架上放样4条对称轴线，吊装时采用2台25t汽车吊按照定位轴线对称顺序吊装，最后实现高空闭合。

2.6施工工艺的关键点

首先，要在施工的过程中加强对地脚锚栓的校正工作，同时还要对其定位的规格和相应的尺寸和标高进行严格的校正和控制，同时在施工当中要对图纸进行仔细的研究，同时还要核对构件编号和设计的标准和要求是否一致，这样才能更好的减少安装过程中发生的失误。

其次，要在施工的过程中要对施工现场进行仔细的调查和研究，准确的确定吊车行驶的路线，根据施工的相关标准和要求适当的对施工方案进行它调整。

再次，在对钢柱进行吊装的过程中需要首先完成吊耳板的焊接工序，在焊接完成之后要对其用相应的专业施工工具进行临时的固定，在对其位置进行反复校正并且符合施工的标准和要求以后才能进行正式的固定施工，钢柱在垂直度上存在的误差不能超过6毫米，结构顶部的标高差值应该控制在5毫米之内。

最后，在整个主体结构的安装完成之后，应该对已经安装好的结构进行再一次的检查，在对所有的部件安装检查完毕之后，确认其安装完全符合施工的标准之后还要对连接杆件的安装稳定性进行仔细的检查，同时还要检查其弯曲程度是否在允许的误差之内。

3、现场焊接

现场焊接采取手工电弧焊方法。杆件的厚度一般在8～15mm，主次结构相互影响。焊前检查坡口的组装间隙是否符合要求、定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油渍、锈物。再根据焊件的厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素灵活控制焊接电流。角焊缝起落弧点应在焊缝端部（宜大于10mm），不应随处打弧，起弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条于构件间保持2～4mm的间隙内产生电弧。焊接中途接头应在焊缝接头前方15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。焊接过程中，要求等速焊接，保证焊缝厚度，宽度均匀一致。

4、结语

在大跨度多曲面钢网结构的施工中，很多的施工环节都会影响到施工质量，所以在施工的过程中一定要注意施工的科学性和规范性，在技术的使用、施工流程的制定上都要严格按照相关的要求进行控制，只有这样才能更好的保证施工的质量。

参考文献

[1]孟繁猛.屋面钢网架结构施工的监理质量控制[J].建设监理.2011（09）

[2]白山巍.钢网架高空散装法技术应用[J].山西建筑.2011（11）