曲面球型螺栓节点钢结构网架施工工艺

曲面球型螺栓节点钢结构网架施工工艺

一、前言

球形螺栓节点网架结构的特点是跨度大，自重轻，支撑体系设计复杂，技术含量高，施工难度大。随着目前国内网架钢结构在大型公共建筑、场馆建筑的广泛应用，对网架结构的安装也提出了更高的要求。因此，研究曲面球形钢结构网架施工工艺及其质量通病的防治对于同类型工程的设计、施工和使用都具有深远的意义。

中铁六局集团太原铁建建安分公司通过多方借鉴国内钢结构施工的先进经验，大胆创新，在大同大学体育馆工程钢结构施工中运用高空散装法，通过实践取得了良好效果，钢结构完成后受到了各方好评，经总结形成本工法。

二、工法特点

（一）钢结构构件在工厂加工制作，机械化生产，运至工地就位现场拼装，安装效率高。

（二）自重轻，成本低，安装便捷。

（三）建设周期短，造型美观，抗震性能好。

（四）质量要求高，采用钢结构网架与稳定性较高的支撑体系共同作用，各构件间采用高强螺栓连接，与主体砼拱间局部采用焊接连接。

三、适用范围

本工法适用于跨度大、高度高、空间结构复杂的钢结构网架建筑施工。

四、工艺原理

钢网架结构是一个由很多构件组成的空间体系，主要包括不同型号的杆件、螺栓球、支座、檩条、马道等。这些零部件委托专业厂家生产，杆件采用高频电焊钢管，螺栓球节点采用45号钢。钢结构网架安装采用高空散装法，借助于吊车等吊装工具分类分区就位堆放，根据施工图纸的平面尺寸、空间结构特点，轴线标高控制线在施工现场进行拼装，安装顺序为

先安装中区，然后安装东、西两侧（针对大同体育馆项目，要有相应的图片），每个独立分区安装的顺序均由建筑物对称轴H轴向两侧推进安装，单元间拼装完成时采用倒链和千斤顶进行安装精度调整和校正。

五、施工工艺

（一）工艺流程

测量放线定位→调整预埋件→支撑体系搭设→半成品堆放→安装对

称轴上的构件→调整杆件位臵→对称轴局部网架调整→向两侧对称推进

→支座焊接→马道安装→支托安装→主檩条安装→天沟安装→涂装→屋

面底板安装→次檩安装→铺设保温棉→上层板安装→屋面防水。（铺设保温棉→上层板安装→屋面防水等与网架没有直接关系的就不要写了）（二）施工工艺

1、测量放线工作包括对建筑物轴线的复核，预埋件偏移情况的检查，尤其在本工程中标高较复杂，控制标高的引测工作尤为重要。（测量是重点，要重点写出来）

2、本工程中预埋件种类较多，拱内侧及东、西区弧梁上为平板埋件，拱下为预埋螺栓，各处标高均不同。在安装钢结构前需认真复核，如有偏差，须进行处理。

3、支撑体系的选择与优化

支撑体系是施工中需要重点研究的课题之一，在选用时应考虑其安全性、稳定性、可操作性和经济性等综合因素，还要考虑与钢网架结构安装工作的衔接问题，本工法按照碗扣式脚手架方案编制。

支撑体系采用扣件式脚手架，编制相应的搭设方案，并根据图纸将网架标高控制点搭成井字架，支撑点设在下弦节点处。

4、半成品运至现场，经探伤合格后应吊至作业区，所有材料分类分区堆放在脚手架作业平台上，但不允许集中荷载堆放。

5、杆件及配件应根据编号按图纸进行安装，按对称轴由一侧向另一

侧安装，安装过程应不断复核各点位臵。

6、安装一旦发生偏差，应立即进行调整。标高用千斤顶上下调整即可，平面位臵应将千斤顶支成75°左右角度，向图纸位臵校正，直到调整到正确位臵。

7、确认无误后向两侧对称推进进行大面积安装，在安装过程中要严格复检杆件尺寸及螺栓球偏差，每三根杆件应复查其总尺寸，并随时检查基准轴线、位臵、标高及垂直偏差，并应及时校正。

8、安装完成并复核无误后，进行支座焊接工作，焊接顺序同安装顺序，采用围焊。

9、马道安装流程为：制作→防腐涂装→吊装→补涂油漆。

即选一平整场地作为加工平台，根据图纸要求将构件进行拼装，将工厂制作好的马道面与栏杆以及吊杆、槽钢焊接连接起来，采用卷扬机提升吊装，吊点选择为螺栓球或螺栓球旁边杆件上（不超过0.2m），构件就位后人站在网架上将槽钢与下弦球正下方螺杆用螺栓紧固连接，制作完成后进行油漆涂刷。

10、支托安装：支托采用与球节点螺栓连接的方式，安装时应按编号逐一安装。

11、檩条与螺栓球上部安装的支托焊接，安装时确保平直成线。单元平面保持在同一个平面内。

12、天沟安装：在安装屋面主檩条的时候同步进行钢天沟的安装，钢天沟连接处必须满焊并保证错缝在允许范围内，由于钢天沟现场切割精度不是很好把握，可以对两段缝隙较大的天沟接缝采用加衬板方法焊接。

本工程采用天沟自然排水。（马道安装、支托安装、天沟安装等与本工艺联系不是很大就不要写）

13、涂装工程（涂装的顺序要写出来）

（1）除锈：所有钢构件表面喷射或抛射除锈，除锈等级为Sa2.5级，

除锈后应立即涂装防腐

（2）涂装防腐：涂装前应对涂料验收，确认符合设计要求，然后开桶、搅拌、配比、熟化、稀释、过滤。涂装、遍数、涂层厚度均应符合设计要求，涂装时的环境温度和相对温度应符合涂料产品说明书的要求。本工程中水性无机富锌底漆一道，厚度50μm，环氧云铁漆一道，厚度30μm，丙烯酸聚氨酯面漆两道，每道厚50μm。钢构件防火涂层：防火涂料耐火极限不小于1.5小时，涂装前构件表面不得有焊渣、焊瘤、油污、水、毛刺等。

涂装应均匀，色泽一致，无明显其皱、淋挂、附着应良好。

14、压型钢板的安装遵循以下原则：（应取消）

中区横向自一侧拱往另一侧拱顺序铺设，纵向由钢天沟处向内外铺设；东、西区各自由钢天沟将屋面分为两部分，靠近拱部分横向自天沟侧往拱方向铺设，纵向自天沟搭接处往外铺设，另一部分横向自对称轴线处往两侧铺设，纵向自与天沟搭接处往外铺设；边铺设边调整位臵边固定，下层板搭接要按安装要求达到200mm，上层板搭接长度达到350mm，屋脊处过度自然，没有折痕；次檩条安装在下层板上位于主檩条上方与主檩条平行，由自攻钉在下层板每个波峰位臵固定，并在支托正上方焊接一根100mm 长角铁和次檩条自攻钉连接。

15、泛水板和滴水板由拉铆钉与屋面板连接，并作密封胶或密封胶带。（应取消）

六、劳力组织及方案实施情况

方案制定后，项目部进行了劳力组织分析，一共组织焊工5人，安装工35人，架子工24人，吊装共7人。开工时正值冬季施工，焊接工作实施时困难较多。由于大同地区多风且风力较大，钢板导热系数大，中区两侧预埋件钢板又全部镶嵌在混凝土中 ,预热后，热量很快散失，其它保温方法投入过大，而且焊缝为立焊和部分仰焊，再加上大风使施工难度大。在