沈抚新城城市规划展示馆屋面网架工程

一、工程概况

沈抚新城城市规划展示馆工程位于辽宁省抚顺市李石经济开发区。网架及钢管桁架建筑面积约为13000㎡。钢网架由钢管混凝土柱支撑，屋面采用直立锁边金属板系统；网架螺栓球节点，下弦柱支撑，正放三角形平行体系；周边悬挑6米。侧面为玻璃幕墙支撑结构钢管桁架，面积为8000㎡。网架屋面坡度7.21%，网架屋面投影设计中间为钻石造型，网架高度4米；周边为抚顺市地形图，网架高度2米。网架周边总长372米，网架投影面积7706㎡，长宽投影尺寸120m×100.4m；

网架及钢结构施工时间为2010.12.5～2011.3.15日，完全为冬季施工。当时抚顺地区十二月及一月份最冷，日平均气温在-20℃左右。最低气温-30℃，最大积雪深度为17cm。

二、结构体系

本工程由网架和钢管桁架组成，网架为正放三角形平行体系，网架杆件18019根，球3744个，网架支座75个，钢桁架连接支座90个，网架支托1826个。

玻璃幕墙支撑结构钢管桁架为等边三角形，共计90根，每根管桁架由主弦杆?127×6钢管，?102×6钢管，腹杆?76×6钢管组成，管材材质为Q235B。管桁架几何长度5米～15米之间。

三、技术措施

（一）总体安装步骤

该工程安装包括网架和管桁架两部分，网架安装分为两个部分，先安装中间部分网架，在安装周边部分网架，网架安装完成后再安装管桁架。

网架和管桁架在工厂加工后，网架为散件运输到现场安装，管桁架为制作成品后运输到现场安装。

因为中间的网架比周围的网架高，所以先安装中间部分的网架，中间部分的网架在地面组装，组装完成后用四台100吨汽车吊整体吊装到设计位置，焊牢固定，再安装周围的网架。

网架安装完成后，检查网架周边下弦球标高是否准确，如有偏差及时调整，然后把支座焊牢固定，再进行管桁架的安装。钢管桁架安装从高点向低点安装，首先把管桁架支座位置确定好，确保管桁架安装完成后和支座在一条轴线上。

（二）技术措施及施工过程分析

1、制作安装方案的确定：由于钢结构及网架是严寒季节施工，钢结构低温焊接不易保证质量，历年来一次验收合格率都比较低，所以选择提高网架及钢管桁架冬季焊接一次验收合格率作为工程的重点控制对象。

2、施工特点：本工程的特点是建筑结构跨度大，网架自身自重大，钢结构平台及管桁架总量大，冬季施工工期紧，今年气温低、风雪多，对网架高空散装及钢结构焊接一次验收合格带来很不利的影响。

沈抚新城城市规划展示馆网架安装工程进入到12月，因此在冬季施工时必须提前作好各项施工准备，并采取可靠的技术保证措施。

4、冬季施工措施

1）组织措施

考虑本工程的施工日程安排，进入冬季施工前，我们组织单位负责技术、质量等有关人员参加参加专业技术培训，学习本工作范围内的有关冬季施工的知识，明确职责，经考试合格后方可上岗。参加负温下施工的电焊工，除了取得常温焊接资格证外，还需经过负温焊接工艺培训，经考试合格后方可参加负温下施工。

安排专人测量施工期间的室外气温，并做好记录在负温下施工的构件，在负温下进行焊接试验。在负温下通过试验，并检验合格后方可进行负温焊接施工。

2）技术措施

①钢结构在负温下放样时，其切割、刨铣的尺寸，要考虑钢材在0℃以下收缩的影响，在0℃以下钢板应最低预留2mm的收缩尺寸。

②普通碳素结构钢工作温度低于-20℃，低碳合金结构钢工作地点温度低于-15℃时，不得剪切、冲孔，普通碳素结构钢工作地点温度低于-16℃时，低碳合金结构钢工作地点温度低于-12℃时，不得进行矫正和冷弯曲。

③构件的组装必须按照工艺的规定进行，由里向外扩展组拼，焊接构件如下：负温下组拼时，预留好焊缝收缩值。组拼时，点焊缝正常温度下为50mm一道，负温时应加长一倍焊缝长度。对于厚度大于9mm的钢板应分多层焊接，不得中断，再次施焊时，必须进行预热处理，清除焊接缺陷，合格后方可按照工艺规程继续施焊。

④负温下焊接中厚板、厚板、厚壁钢管时必须预热。

做好焊后加热和焊后保温以保证焊缝中扩散氢得以逸出，避免产生延迟裂纹。

焊后加热：网架支座焊接完毕，经自检外观质量符合要求后，立即实施焊后加热过程，这是焊接工艺中相当重要的环节。后热温度为200℃-250℃，测温点选在直接加温处的相对部位，严禁在直接施热部位测试。使用热感温度仪或水溶式温度测试笔来监控。

焊后保温：保温材料为2mm厚石棉布，用双层紧裹，并密封空气流通部位。保温的时间以接头区域、焊缝表面、背部均达环境温度为止。这一过程的实施，不仅使逐渐降下来的接头温度再度上升，而且能够起到将焊接区域储热不均匀现象降低到最低程度的重要作用。

每道工序均进行自检、互检、专检三检制。

①碱性焊条在使用前必须按照产品出厂说明书的规定进行焊条烘焙，烘干后放在80～100℃的保温箱内，随用随取，焊条外露不得超过2小时，否则重新烘焙。焊条烘焙次数不能超过3次，焊接时间尽量选择在上午9点至下午3点之间，气温较高的时间进行二级焊缝的焊接工作。

②预热方法和温度控制

焊前预热用火焰加热法加热，并采用专用的测温仪测量预热，加热区域应在焊缝坡口两侧，宽度应为焊件施焊处板厚的1.5倍以上，且不小于100mm，预热温度在焊件受热面的背面测量，测量点在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处。如在正面测温时，应在火焰加热停止后进行。

③现场准备

根据实物工程量提前组织构件、焊材和紧固件进场，施焊前采取合理有效的施焊地点挡风、挡雨雪措施。构件堆放场地必须平整坚实，无水坑、地面不积水、不积雪。

④主要机具配备

主要有：烘箱、保溫箱、防滑隔垫、超声波探伤仪、防雨雪工具及常用施工机具。

⑤质量保证措施

冬季中对于钢结构施工的最大不利点就是对焊缝质量的影响。对于拼装焊接可以根据其焊接点集中的特点，在拼装平台上搭设焊接操作部位防雨棚。防雨棚的设置要求是顶面和至少两面保证不漏雨雪，不穿风，防护材料可使用彩带布，在焊接操作前应先检查焊接点的干燥情况，有水迹的禁止施焊，如果遇到强风或暴雪时，停止所有焊接工作。

⑥搭设防护密实防风保温篷钢管选用Φ48×3.5，在标高5.000处13个钢柱节点搭设高度8.4m，长4.8m，宽4.8m保温篷；在标高6.200处22个钢柱节点搭设高度9.6m，长4.8m，宽4.8m保温篷，立杆间距1.2m，横杆高度差1.2m，大小横杆间距为1.2m，节点处跳板满铺，四周及篷顶面选用塑料布铺好，防止冷空气侵入。经测试，保温棚内温度比室外温度高15°C。

5、冬季施工安全保证措施

严格贯彻“安全第一，预防为主”的方针，贯彻项目经理负责制，坚持“管生产必须管安全”的原则，生产要服从安全的需要，做好各项组织措施，实现冬季施工安全，文明生产。

① 做好冬季施工安全技术交底。

② 为确保冬季施工质量、进度，施工前必须进行安全技术培训。

③ 冬季施工期间应加强安全管理，施工人员必须严格遵守各项操作规程，消除安全隐患，保证施工安全顺利进行。

④ 严格控制吊装条件，遇到恶劣天气及6级以上大风禁止吊装作业。

⑤ 严格管理用火、用电事项，用火场所要设专人看护。

6、施工过程分析及试验

本工程网架及钢管桁架施工中进行了钢管试验、钢管对接焊试验、网架节点承载力试验、网架挠度检测、钢管杆件探伤检测等项试验，报告显示均达到设计要求标准，符合施工质量验收规范要求。质量一次验收合格率由原来的85 %提高到95.34 %，达到了预定的质量目标。

作者简介

王华（1973—），男，辽宁省抚顺市人，本科，工程师，辽宁北方建设（集团）有限公司，研究方向：建筑行业。

（作者单位：辽宁北方建设（集团）有限公司）