关于建筑钢结构网架施工技术应用及其质量控制措施

2017-04-10邹凯

四川水泥 2017年10期

关键词：网架分块杆件

邹凯

(江西省瑞林建设监理有限公司, 江西南昌 330031)

关于建筑钢结构网架施工技术应用及其质量控制措施

邹凯

(江西省瑞林建设监理有限公司, 江西南昌 330031)

随着城市建设的飞速发展，钢结构在建筑项目中的应用日益广泛，本文主要从建筑钢结构网架施工中施工缺陷出发，阐述了常用的钢结构网架安装施工技术，最后结合具体工程实例，对建筑钢结构施工的流程及作业中质量控制进行探究。

钢结构；网架屋面；拼装施工

1 钢结构网架的基本特点

网架架构是一种网状的立体结构，多用于大跨度屋面结构里。这种结构重量轻，抗变强度大，跨度大。网架结构在结构形式上分为正交与斜交两种。其中，正交是通过正放钢材使其成为“井”字形的网架，其施工方式极为方便，因此在工程施工中被大量采用。对于60 80m的大跨度双向桁架网架，其属于相互交叉的桁架网架结构。在设计与施工时，将其简支在周围存在的支柱上，而对于该结构来说，其本身质量轻，而且其设计原理是通过相互交叉的桁架结构，使其受到的力能够均匀的分布到各个方向，使得桁架整体受力，从而有效地减轻其破坏强度。而对钢结构桁架网架结构来说，其使用的材料强度高，整体性能较好，具有很强稳定性，能够充分的发挥出材料的各方面性能，而且大型的桁架结构所占空间大，具有很强的刚度，其危险截面也有很强的承受剪切或扭曲载荷的能力，而且对于施工过程来说，采用该种形式的安装结构对于在施工之前制造半成品或成品都变得十分简单，而且其在高空中的拼接也变得十分简单，这也就使得整个工程的施工进度与质量都能够得到很好的保证。

2 钢结构网架施工中施工缺陷

由于钢结构网架制作、运输、焊接、安装过程中不确定因素的影响，网架钢结构在施工中通常会产生以下几方面的施工缺陷。

2.1 安装误差

主要指结构安装完成后的位形与理想设计状态之间的差别，由于结构设计的对象是理想状态的结构位形，在实际施工中由于结构自重、荷载及施工精度的影响，安装完成后的结构位形会与理想设计状态存在差别。

2.2 杆件初始弯曲

杆件初始弯曲指的是单根杆件的初始弯曲，通常由制作安装精度、运输碰撞等原因造成，而初始弯曲对杆件的承载能力，尤其是压杆的稳定承载力具有显著的影响。

2.3 节点缺陷

常见的节点形式包括焊接节点和螺栓球节点，对于焊接节点可能会存在不同形式的焊接缺陷；对于螺栓球节点可能存在紧固螺钉缺失、杆件套筒松动、多余球孔未封闭等施工缺陷。

2.4 支座缺陷

支座是网架结构的重要组成部分，对于普通固定铰支座需要排查支座处的螺母紧固情况、焊缝质量等；对于特殊功能支座，应该按照相应的要求进行施工缺陷检查。

3 常用的钢结构网架安装施工技术

3.1 高空散装法

所谓高空散装法就是由钢网架结构中的钢杆件与节点和高空设计的位置进行连接，从而使之形成一个整体的方法。通常分为两种方法：全支架法和悬挑法。其中全支架法是在支设的梁架上进行钢杆件与节点的拼装或者是将钢网架一个小单元的形式在高空中进行拼装的方法；而悬挑法是将一部分网架进行悬挑，该方法能够节约支架的使用，在一定程度上节约成本，是网架安装中最为常见的一种方法。

3.2 分条或分块安装法

分条（分块）安装法是将网架分割成若干条状或块状单元，每个条（块）状单元在地面拼装后，再由起重机吊装到设计位置总拼成整体。由于条（块）状单元时在地面拼装，因而高空作业量较高空散装法大为减少，拼装支架也减少很多，又能充分利用现有起重设备，故较为经济。分条或分块安装法适用于网架分格后的条（块）单元刚度较大的各类中小型网架，如两向正交正放四角锥、正放抽空四角锥等网架。

3.3 高空滑移法

将钢网架结构分成各个条状单元，然后将该单元从建筑物上的一端移到另一端，等到各个单元都就位后将其拼结成一个整体的方法。在将条状单位进行滑移中，施工人员应该保证其结构不变，这种方法一般使用在一些多边形的网架结构当中。如果它是一个相对较小的网格结构，因此可以通过滑动轨道圆钢，扁钢等小钢；如果它是一个比较大的网格结构，所以我们需要使滑轨，工字钢。为保证滑轨的稳定性，可通过焊接等方式固定在横梁上，以保证钢结构的平稳滑动。

3.4 整体吊装法

整体吊装法是在提升地面整体结构后，将吊装架提升到设计位置的方法，称为整体吊装法。与整体吊装方法安装网格，这种方法适用于各种类型的网络，更适合焊接连接的网格。它的缺点是需要更大的提升能力。

4 实例分析建筑钢结构网架施工及质量控制

某项目为大型展览中心，总建筑面积约 94580平，展览中心为现浇钢筋混凝土框架一剪力墙结构。展览中心主体采用双向空间刚架和双层网架相结合的形式，其中由焊接球与上下弦钢管、腹杆钢管组合而成最大跨度15m的双层网架，面积约21000平；由纵横双向弯曲钢管编织形成彼此起伏波峰和波谷最大跨度达15m的单层网壳，面积约9000平。

4.1 施工总体部署

1)钢结构安装作业在编制施工方案与施工实施的过程中，应分区施工，尽可能缩小对其它分部工程的影响范围，在确保安全前提下，扩大其它分部工程的施工范围。

2)根据本工程各施工分区的结构特点，将各分区结构合理地切分成若干个吊装分块(段)，各分块(段)于地面拼装经检验合格后整块(段)吊装，以减少高空装焊工作量，缩短安装工期，进而确保总工期。

4.2 钢结构总体安装方法

根据本工程施工作业面大、各分部工程交叉施工范围广、结构类型众多且复杂、单个构件质量大及工期紧等特点，经综合研究、分析、计算，拟选用“分区施工、地面拼装、辅以临时支撑高空分段(分块)吊装”的施工方案。

4.3 构件工厂加工制作及焊接

本工程所有构件全部实行工厂化制作，精度高，可实现批量生产，质量有保证。

1)严把零部件加工制作质量关：所有材料下料均采用数控钢板切割机进行加工，在加工时均由工艺考虑其焊接收缩余量，以确保精度完全满足设计及规范要求。

2)严把构件组装质量关：为了保证构件组装的精度，构件技术通过放样图成品，生产车间严格按图纸要求的尺寸，在当组成员的大小根据工艺要求增加焊接收缩余量的同时。

3)严格控制焊接质量：焊接材料的使用要根据标准和材料要求的温度和时间进行储存和烘烤，严格的焊接材料要求注册制度和实施焊接工艺的要求，以保证焊接质量。

4.4 现场拼装

1）典型网壳吊装单元的拼装

首先，在平整场地上根据拼装线形设立路基箱，采用全站仪打点放出各控制点，竖立胎架支撑并加以固定，使之无明显的晃动，保证胎架的稳定与牢固，并向专职检查员提交验收。其次，依次吊上已经弯曲加工合格的横向连系钢管，并用卡马等工装加以固定；依次吊上纵向连系钢管，并用卡马等工装加以固定。再次，向专职检查员提交验收。检验员验收后，焊接过程交付。最后，焊接、修磨后，提交专职检验员验收，并制作验收记录。

2）网架吊装单元的拼装

网架拼装应根据施工深化图纸模型要求，进行拼装胎架的设置：首先，根据坐标控制网进行场地的硬化，根据坐标的平面投影点，在各主受力点设置临时钢箱路基板作为支点，采用型钢支撑相互连接成整体。其次，临时支点设置完成后，先进行坐标控制网x、Y轴平面垂直投影线、标高基础线的复核和检验线的设置，完善平面垂直坐标控制网，并进行检查和验收合格。最后，进行曲面网架拼装的竖向支撑杆件的设置和检查验收，并把竖向胎架杆件之间加设斜撑，形成整体受力稳固体系。