螺栓球节点网架结构高空散拼施工工法

螺栓球节点网架结构高空散拼施工工法

1 前言

螺栓球节点网架结构具有跨度大、重量轻、空间受力、安全储备大、刚度大、整体性好、抗震性能好等优点，普遍适用于大跨度、大空间的建筑结构中，目前体育馆、展览馆、影剧院、食堂、候车亭、飞机库等大空间的建筑物已经开始推广采用此种结构，应用前景十分广阔。随着网架结构技术的不断发展和创新，一些更大跨度的土木建筑结构将会不断涌现，为适应经济建设发展需要，我公司结合北京xx大学游泳馆工程，经过工程实践和技术创新，研究了其关键的施工工艺、操作要点和技术措施，形成了一套完整有效的螺栓球节点网架结构高空散拼施工工法。

2 工法特点

2.0.1 该工法施工规范化、程序化，工艺流程清晰，操作者和管理者易于掌握，能提高工效，缩短工期。

2.0.2高空散拼施工技术经过专家论证，能确保工程质量。

2.0.3网架支撑高大脚手架操作平台方案经过专家论证，搭设快捷方便，工人易于掌握，能确保工程安全。

2.0.4 保护环境。网架结构构件均按照图纸编号在工厂加工制作，机械化生产程度高，生产精度高，运至施工现场能立即按照图纸编号进行现场拼装；施工时不产生废料、垃圾，现场整洁、文明，利于绿色施工，保护环境。

3 适用范围

本工法适用于工业与民用建筑的所有大跨度、复杂造型的螺栓球节点网架结构施工。

4 工艺原理

根据网架结构平面布置图，搭设一个轴线的脚手架组装平台（起步架），然后沿网架最大跨度中轴线方向搭设另一轴线的网架组装平台，依据脚手架组装平台拼装好该轴线的网架，并落入支座固定，然后沿两侧支座轴线和中轴线上的组装平台逐渐向前延伸扩展，每延伸拼装一个轴线，定位一轴网架，直至网架拼装完成。

5 工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

5.1.1网架高空散拼施工工艺流程如下：

定位放线→搭设脚手架组装平台（起步架）和中轴线上的脚手架组装平台→精确放出螺栓球支座位置

→在起步架上组装该轴线网架并落入支座固定→沿两侧轴线和中轴线上的组装平台向前散拼→完成该轴

线上的网架并落入支座固定→……沿两侧轴线和中轴线上的组装平台继续往前延伸直至网架散拼完成

5.3 操作要点

5.3.1 网架组装平台搭设：

1 根据网架施工方案需要设计脚手架组装平台，并提前15d对脚手架操作平台进行专家论证，以确保脚手架设计方案科学合理，满足施工要求。网架平面布置和脚手架组装平台布置见图5.3.1-1。图中红色区域为网架施工时的脚手架组装平台。

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2 在结构面上弹出下弦螺栓球的位置，确定支撑位置和高度。

图5.3.1-1网架及脚手架组装平台平面布置

3 支撑系统采用钢管组成的排架支撑体系。排架搭设的顺序如下：摆放纵横向扫地杆→ 逐根树立杆，随即与扫地杆扣紧→安装第一步纵横向水平杆→…安装安装最后一步纵横向水平杆→纵横向剪刀撑→脚手板板底龙骨安装→满铺脚手板。

4 预先计算立杆的高度，搭设排架支撑系统，然后安装φ4.8cm钢管主龙骨，之后在主龙骨上安装次龙骨，在次龙骨上满铺脚手架板，形成操作平台，脚手架操作平台顶部离螺栓球底部的距离不得小于50cm，以利于用千斤顶调整螺栓球支座标高。

5 高大模板及其支撑系统验收时应由技术负责人组织质量、安全部门和甲方、监理技术人员一起验收，验收合格后经项目技术负责人和总监理工程师签字后方可进行下一道工序施工。

5.3.2 网架散拼施工要点

1 散拼前需根据轴线控制网和高程控制网精确放出支座的位置和标高，确保支座的位置满足设计要求，否则应进行调整，直至满足要求为止。

2 在起步架操作平台上散拼该轴线内的网架，拼装时从北侧向南侧或从南侧向北侧沿轴线拼装。先利用原有基准点，用经纬仪确定第一个柱上螺栓球的位置，安装固定后由此螺栓球向四面扩散进行组装。拼装时垫平垫实下弦球平面，先安装网架下弦，把下弦杆件与螺栓球连接并一次拧到位。腹杆与上弦球连接的高强螺栓必须全部拧紧，腹杆下端连接下弦球的四只螺栓仅拧紧一颗，其余螺栓保持松动，以在安装上弦杆时起到松口作用。上弦杆与球拧紧应与腹杆和下弦拧紧依次进行。安装支座处螺栓球时需在操作平台上安装千斤顶以调整螺栓球标高，直至符合设计要求，然后将该位置处的螺栓球落入支座固定，再继续向前拼装网架。

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图5.3.2-2.1网架拼装平面示意

图5.3.2-2.2网架拼装剖面示意

3在前一步组装完的网架基础上延东西方向拼装，顺序为：向前伸一个网格，延南北方向轴线先安装网架下弦，再在地面拼装在地面组装好单元节点，每单元节点以一个钢球四根杆件为宜；利用卷扬机或塔吊把单元节点吊至空中就位。安装工人坐在节点上，待高强螺栓对准钢求上的螺孔后，拧紧，即完成一个单元节点的安装。以此安装顺序延伸扩展下去，直到整个轴线安装完，并与支座焊接固定。拧紧螺栓用的扳手为专用工具，不可将扳手柄接长或多人用力，以免力矩过大。如遇拧不进去的现象，不可强行拧人，应及时查明原因修理螺纹或更换零件。

图5.3.2-3.1网架拼装平面示意

图5.3.2-3.2网架拼装剖面示意

4 重复步骤3直至网架安装拼装完成，网架现场高空散装示意图见图5.3.2-4.1～5.3.2-4.6，拼装网架最大跨度时在跨中设置千斤顶，用千斤顶顶住螺栓球，找出螺栓球的定位标高，以控制拼装过程网架的挠度，千斤顶示意图见图5.3.2-4.7。

图5.3.2-4.1网架拼装平面示意

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图5.3.2-4.2 网架拼装剖面示意

图5.3.2-4.3网架拼装平面示意

图5.3.2-4.4网架拼装剖面示意