大体积金属网架结构工程安装施工技术探讨

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发布时间：2014-07-21 16:36:45  更新时间：2023-07-18 10:16:18

　　摘　要：本文结合平遥南收费站的工程实践，详细对大体积金属网架金属结构工程安装工程质量与施工技术进行详细的探讨，经过实践实例的证明该施工技术，属于经济性能优良，工程质量安全系数较高，可为同类施工提供参考。
　　关键词;网架结构,螺栓球节点,上弦柱支承,杆件,安装施工技术
　　一、工程概况
　　本次工程是有关平遥南收费站中，它采用的是金属网架结构工程上下两层，柱基础采用钢筋混凝土放大脚8个，柱子8根采用￠800钢管，壁厚12mm,管内浇筑C25混凝土，柱顶高度7.2m.建筑总高度10.5m。第一层体积24×48×1.5m,第二层体积22×32×1.5m。水平投影面积1152 m2。总体积为2784m3。仿古建筑形式,四周采用仿古造型维护铝塑板造型，一、二层面层采用彩钢瓦，屋面采用彩钢瓦平铺，有组织天沟排水。网架结构类型分别分为以下。(1)网架类型，焊接球节点网架。(2)网架支撑形式，上弦柱点支承。(3)支座反力值单位(KN)。(4)抗震烈度8度。此网架结构设计依据《钢结构设计规范》《网架结构设计与施工规范》《网架结构工程质量检验评定标准》《建筑钢结构焊接技术规范》。
　　(一)工程设计标准
　　上弦静止荷载;0.30KN/m2。活荷载0.5KN/m2。下弦静止荷载0.05KN/m2。基本风压0.35KN/m2。基本雪压0.35KN/m2。钢管设计内力，200KN/m2。
　　(二)按照设计要求材料的选用
　　(1)所有材料必须有出厂合格证及原材复试检验报告，并且达到国家标准和行业标准。
　　(2)杆件。有缝钢管采用Q235B钢管，其材质性能分别符合结构钢《GB/1700-88.》或优质碳素结构钢《GB/T699-99》。(3)节点球采用Q235B钢，符合优质碳素结构钢(GB/T699-99)规定。(4)焊接材料选用碳钢焊条符合(GB/T5117-95)规定的E43型焊条。(5)防腐要求：钢结构表面应除锈应达到Sa2.5级。应达到GB8923—88的规定，防锈漆与防火漆应相融合。
　　二、施工方案及技术措施
　　(1)施工组织由项目经理代表公司按照公司项目管理文件和质量体系文件要求履行对业主的工程承包合同，执行公司质量方针，贯彻国家法律法规和政策，执行项目合同中必须履行的各项条款，对本工程从签定合同——施工准备——施工过程——竣工验收——移交服务管理等整个过程进行有效的组织和控制，以确保工程质量、工期45天、安全与文明施工、成本效益与实现合同目标。
　　(2)施工方案的确立。所有杆件，螺栓球工厂加工;现场组织安装。该工程共两层网架第一层空间体积1728m3，第二层1056m3,合计2784m3。根据结构特点和现场情况，采用整体汽车吊装安装的方法;(或者网架采在固定拼装平台上安装，然后网架整体滑移的方法)。
　　(3)网架吊装工程量如下表。

　　本次吊装构件钢柱最重32t，高度7.2M。拟采用型号为LS418J-CCH1000 日本佳友出厂的70T履汽车吊车，回转半径10米，吊臂48米，吊重33T。材料采购和检验
　　(4)原材料质量控制， 屋顶所需材料主要有型材、连接件和铝塑板。该材料均选用优质产品，按照计划购买进场。型材采用符合规范规定的成品钢材，材质符合《优质碳素结构钢》(GB699-88)规定的16Mn钢。铝塑板应选用符合规范的材质，无变形，厚薄均匀，颜色差异小，光泽要好。焊条选用E 50××型和E43型，性能符合GB5117-95的规定。全部材料必须具有出厂证明书和出厂检验报告，产品合格证齐全，现场按照规范规定进行抽样检验，钢管、钢板应检验其机械性能、焊接性能，检验结果符合国 家标准后方可用于工程上。加工厂安装制作要求，所有网架杆件，球体，封头板，防腐加工厂制作。①根据土建提供的柱基础轴线图下料制作￠800钢管柱。②依据设计图纸在网架基础钢板上预留好各种安装孔位。③仔细核对设计提供的杆长，两端皆为焊接球的杆件长度=节点中心长度+焊接量。④下料长度即杆件的理论长度，对于由于焊接引起的收缩量采取在施工中预留焊缝间隙办法给于消除，拟定的焊接收缩量在施工过程中可根据现场气温及试验结果及时进行修正。⑤钢管下料采用专用下料机一次成型，下料后的长度误差为±1mm，杆件端面垂直度允许误差1mm。⑥对下完的钢管进行检查，钢管初始弯曲必须小于L/1000，否则应进行校正。⑦杆件下完后应认真喷砂除锈，除锈等级为Sa2 1/2。按设计要求进行防腐处理。⑧根据施工图编号，按单元、规格分类成捆包装，作好标志便于现场拼装。
　　三、施工现场网架安装
　　(1)钢网架就位拼装复核轴线、标高、支座处预埋件等，在8个下弦球节点处设置拼装支撑点平台(利用收费岛体作支承平台)，拼装所用支撑应保证强度。(2)安装顺序：钢骨架地面组装，分8块支承点分组安装。在拼完一组后，检查轴线尺寸和纵横向长度偏差，有较大偏差时及时调整。(3)先施工下弦，再施工腹杆和上弦杆，下弦因先收缩向上拱起因而可以减少在钢骨架就位后的挠度。(4)钢网架各杆件与球节点连接时中心线应汇交于一点，螺栓球应汇交于球心，封头板节点应与设计图符合，其偏差值不得超过1mm。(5)施工完毕按规范对接头进行无损检验合格，并作好记录。(6)尺寸控制：偏差控制在总长的1/2000且不大于30mm ，中心偏移允许值为跨度的1/3000且不大于30mm。网格对角允许误差为±3mm。节点中心偏移允许误差2mm，网格轴线允许偏差2mm。(7)网架总体拼完后及屋面施工完后应分别测量其挠度值，所测挠度值不得超过设计值的15%。挠度观测点设于下弦中央，用钢尺和水准仪检测。放线、验线与基础检查：检查柱顶平面情况，合格后方能在柱顶验线就位，网架尺寸进行复验，标高尺寸符合设计要求以后，才能开始吊装。
　　四、施工准备
　　组装平台0.6m高的搭设支承点8处主要位置：网架搭设的投影范围为网架投影范围。
　　五、安装屋面支托
　　将上弦球上的支托拧入，调整支托，测量坡度，以便安装屋面檩条。对螺栓球上的未用孔以及螺栓与套筒、杆件之间的间隙应进行封赌，防止雨水渗漏。
　　六、支座焊接与验收
　　(1)检查网架整体尺寸合格后，检查支座位置是否在轴线上，以及偏移尺寸 。网架安装时尺寸的累积误差应该两边分散，防止一侧支座就位正确，另一侧支座偏差过大。(2)检查网架标高、矢高，网架标高以四周支点为准，各支点尺寸误差应在标准规范以内。(3)检查网架挠度。(4)各部尺寸合格后，进行支座焊接,支座过度板与预埋件的焊缝高度达到规范要求。(5)支座焊接后应拧紧支座螺栓。支座标高有误差通过度板进行调节，轴线有误差通过补赏预埋件或增加过度板的方式调节。
　　七、钢网架构件整体吊装
　　1.吊装流程安全施工技术措施
　　钢结构吊装总顺序为：先钢柱吊装固定，随后整体网架安装柱间支撑8个点，吊机网架整体平行移动1.5m。起吊高度7.2m。具体安装流程如下：
　　基础复查、复测→钢柱吊装、→找正固定→网架及支撑→屋面檩条→吊车梁及制动系统吊装→网架就位安装→作业，柱间支撑在网架安装完毕后汽车吊装完成。
　　按照上述工序每一柱间整体单元构件安装完后，具有较稳定的空间钢度和整体稳定性。根据本工程的特点及目前的实际情况，先吊装8根￠800柱其次网架整体吊装。
　　2.施工安全措施
　　贯彻“安全第一、预防为主”的方针，认真执行国家有关安全生产法律法规，遵 守业主和当地主管部门的有关安全制度、规范并接受其安全生产监督。
　　做好安全防护工作，周边必须有防护措施。
　　司机、指挥、起重吊装、运输、电焊工等特种作业人员须持证上岗。
　　起重工每上班之前，应检查起重机具，钢丝绳、吊环等，确保安全可靠。
　　起吊重物时，要对重物经过区域进行清场，防止高空坠物伤人，吊装区域必须设有显著的标志，并禁止无关人员入内。
　　在开工前和使用中应对起重机械的性能进行检查，严格按规定的起重性能进行作业，吊装构件时设专人统一指挥协调。
　　运输吊装构件时，严禁在被运输、吊装的构件上站人指挥和放置材料工具。
　　高空作业人员应带安全带。
　　严格执行“十不吊”规定。
　　八、质量标准要求
　　(1)小拼单元的允许偏差应符合以下规定。检查数量：按单元数抽查5%，且不应少于5个。检验方法：用钢尺和、百分表等辅助量具实测。小拼单元的允许偏差(mm)
　　(2)中拼单元的允许偏差应符合下表规定。检查数量：全数检查。检验方法：用钢尺和辅助量具实测。(3)钢网架结构总拼装完成后及屋面工程完成后应分别测量其挠度值，且所测的挠度值不应超过相应设计值的1.15倍。(4)钢网架结构安装完成后，其节点及杆件表面应干净，不应有明显的疤痕、泥沙和污垢。检查数量：按节点及杆件数抽查5%，且不应少于10个节点。检验方法：观察检查。(5)钢网架结构安装允许偏差按规范要求(mm)。(6)在施工过程中应注意以下几点。将钢骨架分成条状单元或块状单元在高空连成整体时，网架单元应具有足够刚度保证自身的几何不变性，否则应采取临时加固措施;为保证钢骨架顺利拼装，在条与条或块合拢处设置独立支撑点。支撑架应验算承载力和稳定性，必要时可以进行试压以确保安全可靠，支座立杆下采取加固措施防止支座下沉;条与条或块合拢时可用千斤顶将网架单元附件设计标高，然后连接;钢骨架单元应尽量减少中间运输，如需运输时应采取措施防止网架变形;钢骨架拼装过程中应随时检查基准轴线位置、垂直偏差，并及时纠正;钢骨架拼装过程中应严格执行工艺操作规程和有关规范要求，未经检查验收，不得进行下道工序施工，拼装完成后进行交工检查验收，并作好各项检查和验收记录。
　　九、总结
　　总之，对于大体积金属网架结构工程安装施工需要整个施工过程中材料的准备，技术精细的考核，施工规则的明细，施工安全方案的确立，包括钢网架构件整体吊装方法的重要性，同时，最为重要的是施工过程中安全质量的确保，安装施工过程中安全的质量影响着整个施工的关键。
　　参考文献：
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