焊接球钢网架结构施工方案编制要点

衣本威

(中铁十五局集团第四工程有限公司, 河南 郑州 450000)

焊接球钢网架结构施工方案编制要点

衣本威

(中铁十五局集团第四工程有限公司, 河南 郑州 450000)

钢网架结构系指通过对关键节点的设置，将多根钢材质杆件按照一定的规律进行连接而形成的空间杆件结构体系。与传统钢结构相比，钢网架结构具有空间受力合理、重量较轻以及整体稳定性较强等特点，且具有较好的抗震性能。文章结合相关工程实践，按照相关理论原则，着重从焊接球钢网架结构工程拼装焊接以及网架安装两方面，把握焊接球钢网架结构施工方案要点，以为此类工程施工方案的编制提供一定参考。

焊接球；钢网架结构；施工方案；编制要点

0 前言

近年来，我国城市化进程不断加快，国家提出了“建筑工业化”的发展思路。在此背景下，全国钢结构建筑工程得到广泛发展。

钢网架结构作为钢结构之一种，系由钢杆件通过节点进行衔接，从而形成空间刚度大、整体性好、组建简单的建构模式。钢网架结构平面布置灵活，能适应不同跨度、不同平面形状、不同功能需要的建筑物，焊接工艺以及安装施工质量可控，适应了建筑工业化的客观要求。实际施工过程中，钢网架结构在焊接拼装及安装作业中容易产生安全质量问题。对此，施工方案须从钢网架的焊接预制及安装方式的选择两方面把握控制要点，提高施工方案的针对性和有效性。

1 钢网架结构拼装焊接作业

以下从焊接作业的工作条件和拼装焊接操作两方面论述网架结构焊接拼装施工质量要点。

1.1 钢网架结构拼装焊接作业条件

（1）为保证钢网架结构焊接预制工作的质量精度，拼装焊接作业的场地应具有足够的承载能力和平整度。

（2）需要根据钢网架结构尺寸，对拼装焊接长度的面积进行合理划分，以有利于后续拼装作业的顺利进行。

（3）应避免在雨、雪、大风天气进行焊接作业。气温及空气潮湿度应满足焊接工艺施工作业的基本要求。

（4）为了保证拼装焊接工作的安全性，应建立防火、防电体系，采取必要的安全防护措施，确保作业现场对于突发事件的应对能力。

（5）在网架组装工作基本完成之后，技术人员需对钢网架结构的实际拼装尺寸进行测量，测点应本以便于测量和满足测量精度的原则进行设置。

1.2 钢网架结构拼装焊接操作

在进行焊接作业的过程中，应根据钢网架结构安装作业的客观需求，对焊接材料、焊接温度、操作顺序以及焊接技术方式进行合理化选择。

以某高速公路焊接球钢网架结构收费站雨棚为例，在进行焊接操作的过程中，按国家标准GB50205-2001控制焊缝质量，焊材采用结422型焊条，焊接前所使用的焊条将焊条在250℃温度下烘烤1-2小时。为减少焊接变形和焊接应力，本工程网架的焊接程序从中心由上而下、由下而上逐节点向四周焊接，按此对全部节点完成一遍施焊后，再从中心开始进行第二遍焊接。焊接电流控制在Φ3.2:90-120A,Φ4.0:140-180A。专业技术人员跟踪检查焊接作业，并按相关规范对焊缝进行超声波探伤等检测，对不符合要求的焊缝进行处理，处理次数不得超过二遍[1]。通过严把工艺关，使该钢网架结构焊接质量得以保证。

2 钢网架结构安装施工遵循的原则

2.1 科学性原则

安装施工方案在钢网架结构中的实现，要充分体现科学性的原则，从科学的角度出发，对钢网架结构安装施工进行全面而细致的考量，才能够以现有的技术条件，最大限度地保证安装施工方案满足钢网架结构安装施工的客观要求。

2.2 实用性原则

由于钢网架结构安装施工涉及工作内容及技术操作种类较多，为了适应这一现实状况，确保安装施工方案在钢网架结构施工中的有效应用，就要尽可能的增加安装施工方案的兼容性，减少复杂冗余环节据对钢网架结构施工的不利影响[2]，提升安装施工方案应用方案的实用性能。

2.3 可靠性原则

施工方案的可靠性，是其在具体施工活动中得以顺利实现的基本前提，是制定施工方案所需要考量的一个基本原则。为了使施工方案具有可靠性，方案中所采用的主要技术要有一定的成熟度，既经实践证明具有足够的安全系数，且在拟实施具体的工程中适用、可控。

3 钢网架结构安装方式选择

钢网架架构的安装主要有以下六种实现方式：

3.1 高空散装法

是指将小单元或散件直接在设计位置进行总拼的方法，适用于螺栓连接节点的各种类型网架，尤其是适合起重困难的情况。在实践的过程中，需要对下弦点的位置以及承载力进行测定，为后续安装作业准备条件[3]。

3.2 分条（分块）安装法

是指将网架分成条状或块状单元分别由起重设备吊装到高空设计位置就位搁置，然后再成整体的安装方法。适用于分割后刚度和受力状况改变较小的网架。

3.3 高空滑移法

是指将分条的网架单元在事先设置的滑轨上单条（或逐条）滑移到设计位置拼接成整体的安装方法。适用于正放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放四角锥等网架。

3.4 整体吊装法

是指网架在地面上总拼后，用起重设备将其吊装就位的施工方法。整体网架的焊接工作在地面上进行，更好的保证施工质量，此法适用于各种类型的网架，能够在短时间，进行不同体积钢网架结构的安装施工。

3.5 整体提升法

是指在结构柱上安装提上设备，将在地面上拼好的网架提上就位的施工方法。适用于周边支承及多点支承网架，可用升板机、液压千斤顶等小型机具进行施工。

3.6 整体顶升法

是指在设计位置的地面将网架拼装成整体，然后用千斤顶将网架顶升到设计高度的提升方法。此方法适用于支点较少的多点支承网架。

同以上文所述收费站钢网架结构雨棚工程为例：根据该工程现场作业条件，施工场地下跨路基为空旷区，无障碍物，路基坚实可靠，钢网架地面焊接拼装，总重量为33.3吨。本着科学、实用、可靠性之原则，经计算选择“整体吊装法”，用四台35吨汽车吊进行安装。吊装流程：钢管柱吊装→雨棚整体移位→雨棚吊装就位、固定。吊点通过计算选择在网架支座点附近的上弦螺栓球。QY35型汽车吊全长10.26米，宽2.49米，支腿距离纵向为4.8米、横向6米，最大起重量35吨，吊臂伸长17.2米，本次吊装计绳长为22.87米，保持中吊装角度为60度，可吊重12吨，能够满足本次吊装构件重量和吊装高度的要求；钢丝绳选用Φ18.5mm钢丝绳，钢丝绳破断拉力总和为19.9吨。图示如下：

雨棚吊装基本到位后，通过预先绑在雨棚对角上的两根麻绳进行细调，使雨棚支点与钢柱中心正对，然后雨棚就位，把支座与钢柱焊接固定。通过对以上要点的总体把握，该收费站项目钢结构雨棚工程得以顺利完成。

4 结语

钢网架结构安装施工方案的制定与执行是一个系统的过程。为了确保焊接球网架结构工程施工的顺利进行，文章以具体工程实践为例，从钢网架结构焊接拼装及安装两关键环节阐述施工方案的要点，以实现钢网架结构的顺利预制安装。

[1]李丰顺.钢网架结构安装施工方法研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015，（03）：78-79.

[2]赵相亮，张玉鹏.钢网架的设计与施工[J].工程技术：全文版，2016，（06）：100-100.

[3]董元春.关于钢结构网架设计和施工的分析[J].工程技术：文摘版，2016，（10）：79-79.

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1007-6344（2017）10-0052-01