螺栓球钢网架结构施工质量控制的探讨

摘要：钢网架结构往往与大型公共建筑或大跨度工业厂房联系在一起，其结构质量的好坏关系到建筑整体质量的好坏。由于焊接球节点焊接工艺要求较高，难度较大，因此，设计者和施工者更倾向于采用螺栓球钢网架结构。目前，大跨度螺栓球钢管网架结构设计方案和施工方法目前已比较成熟，应用也越来越多，本文就如何控制螺栓球钢网架结构的施工质量问题进行探讨。

关键词：螺栓球钢网架结构；安装；质量控制

Abstract: the steel grid structure with large public buildings and large span industrial workshop together, its construction quality relates to building the overall quality. Welding technology demand is higher, due to the welding ball node is difficult, therefore, the designers and builders tend to using bolt ball steel space truss structure. At present, large span bolt ball steel grid structure design scheme and construction method has been more mature, applied more and more, this article on how to control the steel bolt ball grid structure construction quality problems were discussed.

Keywords: steel bolt ball grid structure; Installation; The quality control

中图分类号：TV523文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

前言

网架结构是空间三维结构，由许多杆件按一定规律组成，每根端部带有螺栓，拧入球内形成螺栓球节点网架，或将杆件焊在球上形成焊接节点网架。此结构形式稳定性好，整体重量轻，抗震效果非常好，而且螺栓球钢网架结构建筑具有造型简洁、美观、施工周期短等特点，是一种常用的大跨度结构。钢网架结构就其节点的构造形式不同可分为焊接球网架和螺栓球网架。由于焊接球节点焊接工艺要求较高，难度较大，因此，设计者和施工者更倾向于采用螺栓球钢网架结构。

一、网架安装过程及方法

1、安装前，先把安装区域的网架零部件提升至工作平台，在柱顶放置好支座，然后按正放四角锥网架安装方法进行安装。

2、下弦杆与球的组装

根据安装图的编号，垫好垫实下弦球的平面，把下弦杆件与球连接一次拧紧到位。

3、腹杆与上弦球的组装

腹杆与上弦球应形成一个向下四角锥，腹杆与上弦球的连接必须一次拧紧到位，腹杆与下弦球的连接不能一次拧紧到位，主要是为安装上弦杆起松口服务。

4、上弦杆的组装

上弦杆安装顺序就由内向外传，上弦杆与球拧紧应与腹杆和下弦球拧紧依次进行。在整个网架安装过程中，要特别注意下弦球的垫实、轴线的准确、高强螺栓的拧紧程度、挠度及几何尺寸的控制。

5、钢网架拼装焊接

钢网架拼装焊接技术难度大，质量要求高，因此拼装焊工必须有全位置（平、立、仰、横）焊工合格证方能上岗作业。网架焊接时先焊下弦，再焊腹杆和上弦杆。网架拼装在一层地面的临时操作平台上进行，并保证网架四周拼装收缩一致，将所有管球节点用点焊定位，并随时检查其几何尺寸，发现问题及时调整。拼装时，可将该网架的四周一圈网格空下，待网架吊装到就位高度，再将周围杆件拼装完毕，并予以焊接。网架拼装焊接后对焊缝外观质量进行检查，焊缝24小时后进行超声波探伤检验。

6、钢柱安装校正

每根钢柱安装后都应及时进行初步校正，以利于屋盖网架安装和后续校正；校正时应对轴线、垂直度、标高、焊缝间隙等因素进行综合考虑，全面兼顾，每个分项的偏差值都要达到设计及规范要求。

7、防锈漆涂装

涂装工紧随着同网架安装、檩条安装进行，涂装工应配备安全设施。底漆在厂内喷涂，面漆网架组装完毕后进行。施工的最佳气温应为5-30℃，湿度不高于85％。施工时通风环境应良好，并注意避免明火。

二、网架结构的附件安装质量控制

（一）安装屋面板檩条支托时，应用螺栓连接固

定在螺栓球上。严禁采用焊接连接方法把檩条支托固定在螺栓球上，防止施焊到该球时受高温作用降低螺纹抗剪抗滑能力，焊后冷却使螺栓球钢质变硬变脆，甚至出现裂纹，降低性能。

（二）装饰装修的吊顶、马道及消防管道、重型设备或临时施工架设等应采用螺栓连接悬吊在球节点上（所有的悬吊物应经设计核算认可，不得随便增加数量或重量），严禁焊接连接。防止设备重量直接吊挂在杆件上，特别是压杆的中部悬吊重型设备等将是非常危险的。若在杆中部悬吊设备，等于在杆跨中增加了一个集中力，设备越重其相应的集中力越大，对杆件的危害性就越大，有可能造成压弯破坏，导致网架失稳而产生整体坍塌破坏，而这一点恰恰常被一些施工者所忽视。

（三）当有消防管道同时吊挂时，在消防工作启动使用时，由于水压力的作用产生管锤振动，相当于动荷载；此时对网架的危害性则更大。尤其是当网架中某压杆达到压弯极限状态时，受到振动荷载，会立即出现失稳破坏，整个网架出现应力重分布，随时都有可能出现整体坍塌的危险。因此，在施工和质量检查时，应作为重点控制项目严格控制，一旦发现应立即整改，避免出现险情。

三、网架安装误差控制与消除

（一）网架安装误差控制与消除设计、计算等技术措施

1、根据温度变化，计算出热胀冷缩的数值，在深化设计及施工过程中考虑。

2、节点用激光全站仪进行定位，定位一单元后进行测量，安装完一单元后进行测量，安装完一个节段后再测量，整个区段完成后最终进行测量。

3、选择合理的合拢时间，合拢处采用可调节点连接。

（二）网架安装误差控制与现场施工安装控制措施

由于网架采用滑移工作平台进行，网架的安装过程中必须时刻测量和控制网架的安装误差，一旦有某项指标超出控制范围的必须立即采用反误差的方法进行纠正，每次网架安装完成脚手架滑移出去后必须立即测量网架的挠度、整体尺寸、节点偏移等，并在下一片滑移平台上安装的网架施工中进行调整。同时网架在安装过程中还必须注意以下几点：

1、每榀下弦节点、上弦节点焊接前，均应用水准仪、钢卷尺测量高低度、水平度、几何尺寸、挠度、做到每榀合格，整体合格。

2、每安装三到五单元再作一次全方面复检，以利发现问题及时处理。

3、整体安装后，作一次全面检查和测量，确保不留下任何问题。用以上方法一个单元一个单元安装，直到全部结束，在整个网架安装过程中，要特别注意下弦球的垫实、轴线的准确、焊缝质量、挠度及几何尺寸的控制。与支座安装定位是网架控制点之一，必须用全站仪定位准确。安装过程中检验员随时检查其杆件编号、损伤、几何尺寸、挠度等。待网架安装后检验合格，即可紧跟着进行油漆涂装。

四、关键工序的质量控制

（一）材料

屋架使用的各种材料必须有原材料质量证明书和出厂合格证。钢材还应有机械性能、化学成分分析报告。对材料的规格、外观质量、标志、炉号、批号认真进行验收。

（二）严格控制基准轴线位置、标高及垂直偏差

1、网架安装前应对建筑物的定位轴线（即基准轴线）、支座轴线和支承面标高，预埋螺栓（锚栓）位置等进行检查，作出检查记录，办理交接验收手续；并应符合下列规定：建筑物的定位轴线（即网架安装的基准轴线）要求用精确的角度交汇法放线定位，并用长度交汇法进行复测，其允许偏差不超过L/10000（L为短边长度，mm）。网架安装轴线标志（包括安装辅助轴线标志）和标志高基准点标志应准确、齐全、醒目、牢固，并要经常进行复测，以防变动。

2、测量。为了保证整个施工过程的误差处于受控状态,施工中应采用全过程定点跟踪测量方法,每部分结构都应当设置了测量控制点。在杆件安装、螺栓球安装过程中,每天早、中、晚各进行1次测量并记录控制点的轴线标高和垂直度误差结果,将结果在分析之后提交给施工人员,以便及时调整、控制误差。

3、网架安装过程中应对网架的支座轴线\支承面标高(或网架下弦标高),网架屋脊线、檐口线位置和标高进行跟踪控制，发现误差积累应及时纠偏。纠偏方法可用千斤顶、倒链、钢丝绳、经纬仪、水准仪、钢尺等工具进行。

4、要确保螺栓拧入的有效长度，检查顶丝是否完全落槽，顶丝是否完全到位，对于有动荷载的网架尤其重要，因为在长期动荷载作用下，螺栓容易松动。

5、除支座处球与支座板的焊接连接作为一种构造焊缝连接是被允许的，其他网架内部任何形式对不同材质的焊接连接都是不允许的。

结束语

螺栓球钢网架结构对加工和安装精度要求很高，因此在加工和安装环节我们应该有针对性的对关键步骤进行重点把关，这样才能提高网架结构的安全可靠性，把质量安全隐患消除在萌芽状态。

参考文献

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[2]刘国峰.螺栓球钢网架结构的质量检测与控制[J].福建建筑，2012（32）.

[3]王建.螺栓球钢网架结构施工质量控制的探讨[J].山西建筑，2011（07）.