一种网架安装施工方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种网架安装施工方法。

背景技术：

现有的户外运动综合训练馆工程的屋面通常采用网架结构，网架采用螺栓球连接，网架安装采用基本跨整体提升+高空散装法进行施工，选取一个柱距的网架作为安装基本跨，基本跨网架在楼面进行拼装，拼装完成后用倒链将该网架提升至柱顶就位，就位后将网架支座固定，然后利用已就位的网架为安装平台进行剩余部分的网架安装；网架支座位于土建结构的柱顶和圈梁上，网架架体高度见网架剖面图。钢结构构件涂水性无机富锌底漆,环氧云铁中间漆，可复涂聚胺脂面漆，水性无机富锌涂料的耐久年限要求50年以上；

网架防火设计：钢结构耐火等级二级，在防锈底漆表面喷涂薄型防火涂料，耐火极限要求1.5h以上。防火涂料的技术性能应符合gb14907-2002《钢结构防火涂料》及cecs24:90《钢结构防火涂料应用技术规范》的规定。

螺栓球网架和构件加工质量要求：杆件：钢管杆件下料长度及焊接误差在±1mm之内.螺栓球：表面不应有裂纹，球中心至螺孔面距离误差在±0.2mm之内，螺孔角度偏差为±30'螺纹：应按6h级精度加工，并符合国家标准，普通螺纹公差应配合按gbj97-81的规定焊接：构件焊接必须等强度，焊接质量应严格控制，球应加热到150℃～200℃时方用506或5015焊条施焊支座与预埋件、螺栓球连接为焊接，焊缝质量等级为二级，其它未标明的为三级。

该类训练馆通常周边建筑林立，场地狭小，汽车吊难以安放起吊施工，给施工带来较大困难。而且施工的安全质量要求严格，如何在此类环境之下完成网架安装施工，是本领域技术人员面临的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种网架安装施工方法，以克服现有施工方法的不足。

本发明的技术方案如下：

一种网架安装施工方法，包括如下工艺流程：网架支撑点测量定位→原材料复检→安装基本跨网架下弦螺栓球及下弦杆→安装基本跨网架上弦螺栓球、上弦杆及腹杆→基本跨网架提升→基本跨网架就位与支座连接→剩余部分网架高空散装→油漆找补→验收。

其中，螺栓球节点网架拼装时，先拼下弦，将下弦的标高和轴线调整后，全部拧紧螺栓，起定位作用；开始连接腹杆，螺栓不宜拧紧，使其与下弦连接端的螺栓吃上劲；连接上弦时，开始不能拧紧；当分条拼装时，安装好三行上弦球后，即可将前两行抄到中轴线，这时通过调整下弦球的垫块高低进行，然后固定第一排锥体的两端支座，同时将第一排锥体的螺栓拧紧；按以上各条循环进行；在整个网架拼装完成后，进行一次全面检查，看螺栓是否拧紧；正放四角锥网架试拼后，用高空散装法拼装时，或在安装一排锥体后，从上弦挂腹杆的办法安装其余锥体。

进一步的，基本跨网架提升包括如下步骤：基本跨网架采用4台10吨倒链进行提升，首先将4台10吨倒链按网架螺栓球位置固定在混凝土圈梁上，然后利用4根hm350x250x9x14型钢作为网架提升钢梁，钢梁一端挂在倒链吊钩上另一端与网架两个下弦球连接，然后利用倒链将网架提升至安装位置。

与现有技术相比，本发明的施工方法可以克服施工场地四周场地狭小，汽车吊难以安放起吊施工等问题，实现在有限的空间中完成网架安装施工，并且该方法高效安全，值得推广。

附图说明

图1为实施例1中a～e区网架平面布置图；

图2为实施例1中f～n区网架平面布置图；

图3为本发明的施工工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

1.1、贵州省户外运动综合训练馆工程由贵州建工集团第四建筑工程有限责任公司承建，本工程屋面采用网架结构，混凝土结构类型为框架结构，地上4层，地下1层，檐口标高为23.9m。训练馆屋面投影面积约2344.5m²。所在地区为非抗震地区，抗震设防烈度6度，设计使用年限50年。混凝土强度等级均为c30，主体结构混凝土强度等级均达到设计要求。

1.2、网架设计简介

1.2.1、训练馆屋面工程工程由a～e区屋面网架和f～n区屋面网架两部分组成，其中a～e区屋面网架轴线尺寸为33.6x34.3m，f～n区屋面网架形状不规则，其轴线尺寸为33.6x41.0m；

1.2.2、本工程网架采用螺栓球连接，杆件型号φ60x3.5～φ180x12；

1.2.3、本工程网架厚度为1.3m；

1.2.4、本工程网架安装采用基本跨整体提升+高空散装法进行施工，选取一个柱距的网架作为安装基本跨，基本跨网架在楼面进行拼装，拼装完成后用倒链将该网架提升至柱顶就位，就位后将网架支座固定，然后利用已就位的网架为安装平台进行剩余部分的网架安装；

1.2.5、网架支座情况：网架支座位于土建结构的柱顶和圈梁上，支座预埋件的钢板板面标高为23.100m，网架架体高度见网架剖面图。

1.2.6、网架防腐设计：钢结构构件涂水性无机富锌底漆,厚度为75x2μm，环氧云铁中间漆，厚度为50x2μm，可复涂聚胺脂面漆，厚度为75x2μm，水性无机富锌涂料的耐久年限要求50年以上；

1.2.7、网架防火设计：钢结构耐火等级二级，在防锈底漆表面喷涂薄型防火涂料，耐火极限要求1.5h以上。防火涂料的技术性能应符合gb14907-2002《钢结构防火涂料》及cecs24:90《钢结构防火涂料应用技术规范》的规定。

1.2.8、螺栓球网架和构件加工质量要求：杆件：钢管杆件下料长度及焊接误差在±1mm之内.螺栓球：表面不应有裂纹，球中心至螺孔面距离误差在±0.2mm之内，螺孔角度偏差为±30'螺纹：应按6h级精度加工，并符合国家标准，普通螺纹公差应配合按gbj97-81的规定焊接：构件焊接必须等强度，焊接质量应严格控制，球应加热到150℃～200℃时方用506或5015焊条施焊支座与预埋件、螺栓球连接为焊接，焊缝质量等级为二级，其它未标明的为三级。

1.3、网架简图

a～e区网架平面布置图如图1所示。f～n区网架平面布置图如图2所示。

1.4、施工要求

1.4.1、本工程钢网架施工采取基本跨整体提升+高空散装法进行安装施工，施工前对施工人员进行技术交底，严禁盲目施工。

1.4.2、材料构件:钢网架所有构件(包括螺栓球、杆件、高强螺栓、支座等)均应在工厂内制作,并应有出厂合格证及检验记录，球及螺栓的螺纹加工按国家现行标准自行加工或采购,但均应满足受力要求，螺栓球应打上工号，所有焊件应有焊工编号。

1.4.3、网架构件连接：网架采用螺栓球节点网架，结构形式为正放四角锥。

1.4.4、网架加工要求：

(1)、网架结构制作及安装过程中的对接焊缝质量等级为二级，其他安装焊缝质量等级为三级。

(2)、钢管选用gb/t221-2000中的q235b钢,采用高频焊管或无缝钢管，质量标准满足《碳素结构钢》(gb/t700-2006)相关规定。

(3)、螺栓球：材料选用45号钢，质量标准满足《优质碳素结构钢钢号及一般技术条件》(gb/t699-1999)相关规定。

(4)、高强螺栓：材料选用《合金结构钢》(gb/t3077-1999)中的40cr钢，螺栓性能等级满足10.9s级(m36以下)和9.8s级(m39以上)要求，符合《钢网架螺栓球节点用高强螺栓》(gb/t16939-1997)及《普通螺栓基本尺寸》(gb196-2003)规定，螺纹公差按《普通螺纹公差与配合》(gb197-2003)规定的6h级执行。

(5)、锥头封板：选用q235b钢，钢管直径大于75mm时须采用锥头，连接焊缝以及锥头的任何截面应与连接的钢管等强.厚度应保证强度和变形的要求，并有试验报告。

(6)、无纹螺母：m33以上高强螺栓对应套筒选用gb/t221-2000中的q345钢材,其余选用q235钢材，截面与相应杆件截面等同强度。

(7)、q235钢与q235钢之间焊接选用e43焊条；q235钢与45号钢之间焊接选用e50焊条。焊接用焊条、焊丝、焊剂及焊条满足《碳钢焊条》(gb/t5117-1995)、《低合金钢焊条》(gb/t5118-1995)、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(gb/t8110-2008)、《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》(gb/t5293-1999)的相关规定。

(8)、网架杆件钢管与两端封板或锥头之间的对接焊接，先用钢管自动切割剖口机床下料并剖口，再采用二氧化碳气体保护焊工艺在nzc3－2x500s型网架杆件双头自动焊接机床上完成。

1.4.5、网架涂装：网架构件加工完毕，清除表面焊渣油污等污染物后进行喷砂除锈，除锈等级达到sa2.5级，然后涂水性无机富锌底漆,厚度为75x2μm，环氧云铁中间漆，厚度为50x2μm，可复涂聚胺脂面漆，厚度为75x2μm。待运至施工现场组对安装完成后，所有未刷漆的部分及补焊、擦伤、脱漆处均应补漆两度，并将接缝和多余的螺孔用油腻子密塞。

1.4.6、预埋件制作安装：预埋件要求平整，不平整度≤1.5mm，平面平面位置轴线偏差≤5mm，标高误差≤5mm，预埋件平面尺寸详见网架预埋件大样图。预埋件的安装标高，位置要结合建筑、结构图进行，确保网架的安装符合建筑设计及规范要求。

1.4.7、支座安装：网架支座的预埋位置及顶标高必须按设计要求施工准确，以保证网架的准确定位，安装顺利。网架安装前土建施工单位应用墨线弹出支座中心线，并用仪器测出每个支座中心点的高差及偏差，测量结果应详细记录。网架施工单位再进现场前，必须对土建单位的测量结果复查，并做出复查结果，方可进行安装。

2.1、工艺流程如图3所示。

2.2、钢网架施工顺序

训练馆周边建筑林立，场地狭小，汽车吊难以安放起吊施工，因此本工程钢网架安装采用基本跨整体提升+高空散装法施工，钢网架垂直运输主要采用塔吊进行吊运。

2.3、网架拼装

2.3.1、螺栓球节点网架拼装时，一般是先拼下弦，将下弦的标高和轴线调整后，全部拧紧螺栓，起定位作用。

开始连接腹杆，螺栓不宜拧紧，但必须使其与下弦连接端的螺栓吃上劲，如吃不上劲，在周围螺栓都拧紧后，这个螺栓就可能偏歪，(因锥头或封板的孔较大)那时将无法拧紧。

连接上弦时，开始不能拧紧。当分条拼装时，安装好三行上弦球后，即可将前两行抄到中轴线，这时可通过调整下弦球的垫块高低进行，然后固定第一排锥体的两端支座，同时将第一排锥体的螺栓拧紧。

按以上各条循环进行

在整个网架拼装完成后，必须进行一次全面检查，看螺栓是否拧紧。

正放四角锥网架试拼后，用高空散装法拼装时，也可在安装一排锥体后(一次拧紧螺栓)，从上弦挂腹杆的办法安装其余锥体。

2.4拼装技术要求和测量

2.4.1、网架安装的质量控制

(1)、螺栓球节点的高强螺栓应拧紧到位，

(2)、杆件不允许存在超过规定的弯曲。

(3)、已安装网架零部件表面清洁，完整，不损伤，不凹陷,不错装,对号准确,发现错装及时更换。

(4)、钢网架安装完成后及屋面安装完成后分别测量其挠度值，且所测的挠度值不应超过设计挠度值1.15倍。

(5)、油漆厚度和质量要求必须达到设计规范规定。

2.4.2、网架安装完成后的允许偏差网架安装完成后依据gb50205进行验收，所有验收数据按范中较严值取值。

2.4.3、网架安装测量及误差控制

2.4.3.1、本工程网架在安装过程中采取如下措施：

(1)、利用全站仪、经纬仪控制网架的定位精度；

(2)、网架每安装一柱距后，必须全部测量一次，在安装下一柱距网架时，采用反误差的方式来消除前一柱距的安装误差；

2.4.3.2、安装结束后的测量

钢网架结构总拼及屋面完工后，分别测量其挠度值或竖向位移值，所测得的挠度值或竖向位移值不得超过设计要求和规范要求。

2.5、基本跨网架提升

基本跨网架采用4台10吨倒链进行提升，首先将4台10吨倒链按网架螺栓球位置固定在混凝土圈梁上，然后利用4根hm350x250x9x14型钢作为网架提升钢梁，钢梁一端挂在倒链吊钩上另一端与网架两个下弦球连接，然后利用倒链将网架提升至安装位置。

2.6、安装计算

计算时，考虑吊装过程是一个动态的情形，结构的荷载取自重的1.1倍，起吊动力系数取1.4，风荷载仅考虑小于4级的风直接作用于构件表面的情况进行验算，吊点用铰支座模拟，吊装工况1按未安装支座及与其相连的杆件来考虑，吊装工况2按安装完支座及与其相连的杆件但支座未就位来考虑。

根据计算结果发现，吊装单元无论是在吊装过程中还是吊装就位后，所有杆件均未出现超应力现象，应力比很小，最大值约0.26，应力远小于材料的允许应力值，故a～e区基本跨网架结构本身满足吊装要求。

2.6.2、吊具计算

根据a～e区、f～n区基本跨提升单元参数对比，可以发现本工程中最不利的提升单元是f～n区提升单元，因此我们以f～n区提升单元为例来进行吊具验算。

2.6.2.1、吊装参数

本次提升采用四台额定起重量为10吨的倒链进行提升，每台倒链通过提升钢梁设置两个吊点，共计八个吊点，根据f～n区提升单元吊点布置及受力计算，求得四台倒链的实际吊装重量分别为3吨、4.13吨、4.01吨、4.42吨。

2.6.2.2、倒链选择

最不利情况下，倒链最大起重量为4.42吨，考虑起吊动力系数1.4，采用多点提升时，倒链额定负荷(起重量)应乘以折减系数0.75，所以要求每台倒链的安全起重重量q取10/1.4/0.75＝5.36吨>最大起重量为4.42吨，因此满足提升要求。

2.6.2.3、提升钢梁选择

经计算，截面为hm350x250x9x14的h型钢提升钢梁能够满足提升要求。

2.6.2.4、结论

综上所述：本次提升采用四台额定起重量为10吨的倒链进行提升，提升钢梁则选择hm350x250x9x14的h型钢，能够满足提升要求。

2.7、检查验收

2.7.1、验收程序

(1)、钢网架结构安装检验批，应在进场验收和焊接连接、紧固件连接、制作等分项工程验收合格的基础上进行验收。

(2)、安装的测量校正、高强度螺栓安装、低温度下施工及焊接工艺等，应在安装前进行工艺试验或评定，并应在此基础上制定相应的施工工艺要求。

(3)、安装偏差的检验，应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行。

2.7.2、验收要求

(1)、检查进场的钢管、封板、锥头、螺栓球、高强度螺栓、电焊条等必须符合施工图设计和国家产品标准要求。

(2)、检查网架焊缝长度、坡口及其对焊拼接必须符合施工图设计要求。

(3)、检查网架的类型(正放四角锥)、支承形式(上弦多点支承)、网架厚度必须符合施工图设计要求。

(4)、掌握网架的恒载、活载、吊挂荷载设计要求。

4.7.3、进场材料验收：

(1)、螺栓球：不得有过烧、裂纹及褶皱。螺纹公差符合国标；直径、圆度、相邻两螺栓孔中心线夹角等尺寸及允许偏差应符合规定。

(2)、封板、锥头：外观不得有裂纹、过烧及氧化皮。

2.7.4、紧固件连接验收：

螺栓球节点网架总拼完成后，高强度螺栓与球节点应紧固连接，高强度螺栓拧入螺栓球内的螺纹长度不应小于1.0d﹝d为螺栓直径﹞，连接处不应出现有间隙、松动等未拧紧情况。

2.7.5、支承面顶板和支承垫块验收：

(1)、支座定位轴线的位置、支座锚栓的规格应符合设计要求。

(2)、支承面顶板的位置、标高、水平度以及锚栓位置的允许偏差：支承面顶板位置15.0㎜；顶面标高0，-3.0㎜；顶板水平度l/1000；支座锚栓中心偏移±5.0㎜。

(3)、网架支座锚栓的紧固应符合设计要求。

(4)、支座锚栓的螺栓应受到保护，其尺寸的允许偏差锚栓露出长度+30.0，0.0㎜。

2.7.6、杆件组装验收要求

(1)、小单元的允许偏差﹝㎜﹞：节点中心偏移2.0；焊接球节点与钢管中心的偏移1.0；杆件轴线的弯曲矢高：杆件长度l/1000，且不应大于5.0。

(2)、中拼单元的允许偏差﹝㎜﹞：单元长度≤20m拼装长度，单跨±10.0，多跨连接±5.0；单元长度≥20m拼装长度，单跨±20.0，多跨连接±10.0。

(3)、对建筑结构安全等级为一级，跨度大于40m及以上的公共建筑钢网架结构，且设计有要求时，应进行下列项目的节点承载力试验：螺栓球节点应按照设计指定规格的球及其最大螺栓孔螺纹进行抗拉强度保证荷载试验，当达到螺栓的设计承载力时，螺孔、螺纹及封板仍完好无损为合格。

(4)、钢网架结构总拼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设计值的1.15倍。

(5)、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。

(6)、钢网架安装完成后，其允许偏差﹝㎜﹞：纵向、横向长度l/2000,且不应大于30.0,-l/2000,且不应大于-30.0；支座中心偏移l/3000,且不应大于30.0；周边支承网架相邻支座高差l/400,且不应大于15.0；支座最大高差l﹝相邻支座间距﹞/800，且不应大于30.0。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。