网架结构制作、安装施工工艺

网架结构制作、安装
1 一般规定
钢网架的制作、安装与检验除应遵照《网架结构设计与施工检验》(JGJ7—1991)和《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78—1991或行业标准《钢网架螺栓球节点》JGJ75.1—1991.《钢网架焊接球节点》JGJ75.2—1991.《钢网架检验及检收标准》JGJ75.3—1991等有关网架规程标准外, 还应遵守国家标准《建筑工地程质量检验评定标准》GBJ301—1988、现行国家标准《钢结构工程施工及验收规范》GB50205—2001和《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.2—1996.《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.1—1996, 以及其他有关钢材等国家标准的规定的进行。

2 材料
钢网架所用的材料, 根据其在钢架中所处的位置不同而不同, 如杆件、封板、锥头、套筒和焊接空心球均为Q235钢或16Mn钢；实心螺栓球为45号钢；螺栓、销子或螺钉均为40Cr、40B.20MnTiB；8.8S的高强度螺栓可采用45号钢等。

制作所用的材料必须符合设计要求, 如无出厂合格证或有疑问时, 必须按现行国家标准《钢结构工程施工及验收规范》GBJ50205—2001的规定对其进行机械性能试验和化学分析, 证明符合标准和设计要求后方可使用。

3 空心球网架焊接工艺顺序
空心球–钢管网架结构的安装焊接方法根据结构的跨度和安装方法不同而异。

一般是根据网架的几何平面特点和起重条件将整片网架分成几块,在地面分别组焊成片, 然后在高空拼焊成整体网架。

球体一般在工厂制作焊接, 钢管采用无缝管。

小型网架应尽可能在工厂将球体和钢管组焊成“哑铃式”构件, 以减少现场焊接工作量。

大型网架则在现场地面进行球-管小拼焊接, 并成片, 尽量减少高空焊接工作量。

网架形状为空间曲面时, 往往各球-管节点标高各异, 宜部分采用高空散装方案。

4 空心球制作焊接工艺
1空心球制作焊接接头坡口形状与尺寸
网架结构的空心球一般用热压工艺制作, 首先将钢板下料后加热至850～900℃, 然后采用上、下模具热压成半球形, 经检验圆度合格后, 修切边缘及坡口, 装配定位焊接内环肋, 最后进行成品球的焊接。

图5-3所示为《网架设计与施工规程》(JGJ7—1991）规定的不加肋空心球与加肋空心球的焊接接头坡口形
式及尺寸。

2空心球焊接方法
空心球的焊接方法可用药皮焊条手工电弧焊或CO2保护半自动或自动焊, 球体则放在转胎上转动。

壁厚大于16mm的大型空心球制作焊接时宜用埋弧自动焊, 但可先用CO2气体保护焊或手工电弧焊小直径焊条打底, 以保证在焊透同时避免烧穿, 然后再用自动埋弧焊填充、盖面。

其焊接参数与平板焊接相近。

大规模生产时还可以采用机床式球体自动焊设备, 如唐山市自动焊接设备有限公司生产的NZC-500KR气保护空心球自动焊接机, 分别用电动机驱动和液压驱动实现球体的装卡、夹紧、转动、卸落以及焊枪的进退、摆动, 并用微机程序控制无触点限位开关控制各层焊接过程。

保护气体可配用纯CO2或Ar+ CO2混合气体。

可以满足不同板厚的球体焊缝高效率焊接和质量要求。

空心球不转动手工和半自动焊接时的焊接顺序, 一般采用180°对称焊接法, 见图5-4
节点焊接时应采取对称焊接法,保证杆件轴线角度的准确性并减小焊接应力。

(图5-5)为球-管节点焊缝的示意图。

在地面小拼时尽量使球体在下, 钢管在上而处于俯焊位置, 在高空安装焊接时, （5-6）中的焊缝则尽可能采取立焊或斜立焊位置。

分片网架的总拼装焊接一般从中心开始, 由4名焊工同时向四方辐射进行, 以保证整体尺寸精度。

5 空心球网架安装焊接工艺
1球-管接头坡口形式和尺寸
根据《网架结构设计与施工规程》（JGJ7—1991）的要求, 钢管与空心球全焊缝连接时, 钢管应开坡口、留间隙、加内套, 以实现焊缝与钢管的等强连接。

否则应按角焊缝计算。

大形网架为了减小焊接应力与收缩变形, 应尽可能采用全焊透连接。

图5-7所示即为JGJ7—1991规定的球-管焊接接头坡口形式和尺寸。

2球-管节点安装焊接方法
网架球-管节点的安装焊接应在专门的拼装胎架上进行小拼, 以保证小拼单元的开关及尺寸准确。

高空总拼的各单元应在地面进行预拼装, 以保证总体尺寸的准确性。

在小拼或预总拼时, 焊前应估算出节点焊缝的横向收缩量, 采取钢管预留长度的方法使小拼及总体拼装的尺寸准确。

6 焊接质量要求
制作焊接过程中应严格控制各构件及单元体的尺寸和焊接收缩量, 才能保证网架最终安装时顺利合拢。

钢管下料时和长度允差应为±1mm；焊接空心球尺寸允
差列于（表5-9）；单锥体尺寸允差列于（表5-10）。

空心球产品质量应符合《钢网架焊接球节点》（JGJ5.2—1991）的规定。

焊缝无损探伤要求按JGJ7—1991规定为网架受拉杆节点抽检20%。

合格评定标准按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）所规定的二级焊缝要求。

7 螺栓球网架的制作
1螺栓球的制作螺栓球的毛坯加工方法有两种, 一为铸造, 一为模锻。

铸造球容易产生裂缝、砂眼；模锻球质量好、工效高、成本低。

为确保螺栓球的精度, 应预先加工一个高精度的分度夹具；用分度夹具生产工件成品的精度, 为分度夹具本身精度的1/3。

球在车床上加工时, 先加工平面螺栓孔, 再用分度夹具加工斜孔, 各螺栓孔螺纹和螺纹公差、螺孔角度、螺孔端面距球心尺寸的偏差详见《网架结构工程质量检验评定标准》（JGJ78—1991）的规定。

(图5-8)为螺栓球节点形式。

2杆件的制作在焊接球网架中杆件与球体直接焊接, 而在螺栓球网架中杆件是通过螺栓与球体连接, 杆件除本身的钢管外, 还包括组成杆件的封板、锥头、套筒和高强度螺栓。

因此, 在考虑杆件的焊接收缩量时, 杆件应作为整体来考虑, 其允许偏差值是指组合偏差。

8 网架结构的安装
(1)高空散装法
高空散装法是指将小拼单元或散件（单根杆件及单个节点）直接在设计位置进行总拼的方法。

高空散装法有全支架（即满堂脚手架）法和悬挑法两种。

全支架法多用于散件拼装, 而悬挑法则多用于小拼单元在高空总拼情况。

由于散件在高空拼装, 无需用大型的起重设备, 但由于搭设大规模的拼装支架, 需用大量的脚手材料。

全支架法适用各种类型的螺栓球节点网架的安装, 尤其是起重困难的情况。

施工的重点是确定合理的拼装顺序, 控制好标高和轴线的位置。

2分条或分块安装法分条或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至高空设计位置就位搁置, 然后再成整体的安装方法。

3高空滑移法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。

由于高空滑移法中的网架是架空作业, 对建筑物内部施工没有影响, 网架安装与下部其他施工可平行立体作业, 加快施工地度, 缩短施工周期, 无需大型设备和牵引设备。

高空滑移法适用于正放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放网架等能够分割成几何不变体系的滑移单元网架。

尤其适用于采用上述网架进行的跨越工程和需要进行立体交叉施工的情况。

施工重点是滑移单元同步滑移的控制。

9 网架结构安装的检验
不论是什么类型的网架结构, 采用何种安装方法, <<网架结构工程质量检验评定标准>>(JGJ78—1991)将其质量检验的标准分别按保证项目、基本项目和允许偏差项目加以控制。