第２９卷第２０期 甘肃科技 ２９ⅣＤ＿２０ ２０１３年１０月 Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ０ｃ１．２０１３ 平板型钢结构网架屋面施工技术 窦安民 （兰州国资投资（控股）建设集团有限公司，甘肃兰州７３００３０） 摘要：在某高速公路的房建工程施工中，通过电脑模拟空间定位预制钢结构构件，采用地面拼装整体吊装的方法， 并选用汽车式吊车作为吊装机械，成功完成了４个收费站收费大棚的平板型钢结构网架屋面的施工。并进一步阐明 了施工过程中的操作要点。 关键词：安装；网架；地面拼装；整体吊装；施工技术 中图分类号：ＴＵ７５５．２ 螺栓球网架结构具有跨度大、重量轻、空间受力 吊装的方法，选用汽车式吊车作为钢网架的吊装机 安全储备大、刚度大、整体性好、抗震性能好等优点， 械。施工时，先在地面上按施工方案确定的位置拼 普遍适用于大跨度、大空间的建筑结构中。目前体 装成整体网架，再吊装到高空进行支点拼接与校正。 育馆、展览馆、影剧院、食堂、候车厅、飞机库、收费大 所选吊车必须满足网架的几何尺寸和重量对吊车技 棚等大、中型空间建筑物已广泛采用该结构。 术性能的要求，并充分考虑网架在拼装和吊装过程 中的稳定与变形，以减少安装过程中的操作难度。 １ 工程概况 连霍国道主干线永登至古浪高速公路房建工 ４工艺流程及操作要点 程，钢网架结构主要有中堡匝道收费站收费大棚、屯 ４．１工艺流程 沟湾匝道收费站收费大棚、华藏寺匝道收费站收费 工艺流程为：１）施工准备；２）钢结构网架加工 大棚、华藏寺临时主线收费站收费大棚４个收费站 制作；３）测量放线、定位；４）钢柱安装；５）搭设操作 大棚，均为螺栓球网架结构，建筑面积分别为：中堡 平台；６）网架拼装；７）整体吊装；８）围护系统的安 匝道收费站９００ｍ２、屯沟湾匝道收费站９００ｍ 、华藏 装。 寺匝道收费站９００ｍ ，华藏寺临时主线收费站 ４．２操作要点 ８００ｍ ，开竣工时间为２０１１年９月至２０１１年１１月。 ４．２．１施工准备 为保证施工顺利进行，施工过程中禁止社会车辆及 １）技术准备首先要对网架结构进行深化设 闲杂人员通行。该平板型钢结构网架采用地面拼 计并对设计图纸进行图纸会审，满足加工制作和安 装、整体吊装的方法，在保证施工质量的同时大幅缩 装要求。经会审无误后，确定施工方案，尤其是对网 短了工期。 架的整体吊装，需通过计算并根据现场实际情况合 理选择吊装设备和方法。施工前，对各专业人员进 ２施工技术特点 行安全技术交底，使其掌握技术操作要点和安全施 １）钢结构构件均通过电脑模拟空间定位，在工 工操作规程； 厂加工制作，机械化生产运至工地就位现场拼装，加 ２）物资准备钢材、焊接材料、高强螺栓、螺栓 工精度高，便于现场安装； 球、封板、椎头、套筒、金属压型板、涂装材料等原材 ２）地面拼装，整体吊装，操作便捷，施工安全， 料，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准 可有效缩短工期； 和设计要求，且进场前要根据《钢结构工程施工质 ３）网架在拼装和吊装过程中充分考虑结构的 量验收规范》（ＧＢ５０２０５—２００１）的要求进行全数检 稳定与变形，受力均匀，安装精度高，质量可靠。 查； ３）施工机具准备施工所需机具有：电焊机 ３工艺原理 砂轮切割机、气泵、电动铆等。施工测量用具有： 平板型钢结构网架屋面安装采用地面拼装整体 经纬仪、水准仪、５ｍ长钢卷尺、５０ｍ长钢卷尺、水平 １３６ 甘肃科技 第２９卷 尺、游标卡尺、检查垂直度的靠尺、细钢丝、线坠等。 ４．２．２钢结构网架加工制作 ３）网架地面安装环境应找平放样，网架各支点 应放线，标明位置与球号。安装前应安排好支点和 １）钢管下料采用机械剪切，其偏差不得超过表 １； 支点标高，既要使网架受力均匀，还应注意支点支撑 物的稳定性，防止支点下沉。 ４．２．４钢柱安装 表１机械剪切偏差． 项目 长度 允许偏差（咖） ±３．０ ２．０ １）支座地脚螺栓预埋 （１）支座基础预埋螺栓轴线间距尺寸应严格按 照设计要求定位复核； 端部垂直度 ２）检查切割面，如发现有裂纹、夹渣、分层及大 （２）预埋螺栓采用定位钢套板紧固定位，确保 于ｌｍｍ的缺棱不得使用，按废料处理。此项工作由 班组长和专职质量检查员负责； ３）下料合格的管件、焊接封板、锥头其加工允 许偏差不得超过表２； 表２加工允许偏差 项目 允许偏差（ｒａｍ） 长度 １．０ 端面对管轴的垂直度 Ｏ．０ｏ５ｒ 管口曲线 １．Ｏ ４）为保证焊接质量，焊工必须持证，由焊接工 程师考核，确认技术合格后方可允许参加加工焊接， 并对其焊接成果按设计要求进行超声波探伤检测； ５）加工完成后，进行喷砂防锈，等级达到设计 要求； ６）涂装时应监测环境温度和相对温度，一般温 度在５—３８＂Ｃ之间，相对湿度以不大于８５％为宜，涂 装时构件表面必须无结露，涂装后４ｈ内应保护，防 止受雨淋； ７）涂料、涂装严格按设计要求进行，并保证涂 层厚度； ８）涂层附着力必须达到合格质量标准要求，进 行附着力测试，涂层完整程度必须达到７０％以上； ９）涂装完成后，由专职质检员和班组长进行测 量，并对构件贴上标记和编号，标记和标号必须清晰 完整； ｌ０）为了不使高强螺栓受潮生锈，按杆件编号 进行打包。把半成品杆件用塑料膜密封防止雨水淋 浸。逐一清点数量，做好入库清单。 ４．２ ３测量放线、定位 １）网架安装轴线（即网架安装的基准轴线）、支 座轴线等应根据图纸要求进行轴线标注，放线完毕 后及时进行复测，以保证各轴线准确无误； ２）网架安装轴线标注（包括安装辅助轴线标 注）和标高基准点应准确、醒目、牢固并经常进行复 测，以防变动； 每组中的预埋螺栓的间距尺寸、垂直度、预埋深度、 外露丝口长度； （３）混凝土浇筑后，在混凝土初凝时检查预埋 螺栓组的位移偏差，是否受振捣、胀模等因素影响， 如偏差较大须及时进行校正； （４）预埋完成后，要对螺栓及时进行围护、标 示，做好成品保护，预埋的地脚螺栓外露的丝口上涂 抹黄油，加设塑料保护膜保护。 ２）钢柱吊装 （１）吊装前，应按照《钢结构工程施工质量验收 规范》（ＧＢ５０２０５—２００１）的规定对钢柱基础与预埋 件进行检查验收； （２）钢柱吊装过程应按照《钢结构工程施工规 范》（ＧＢ５０７５５—２０１２）的规定进行。 ４．２．５搭设操作平台 １）首先将原地面进行地基处理，确保能够满足 承载力要求后再搭设脚手架施工平台； ２）按照网架施工要求采用局部搭设操作平台 安装网架，主要搭设位置； （１）支座四周搭设脚手架，网架与支座连接时 方便操作人员施工； （２）网架外边四周搭设脚手架，在屋面板檐口、 外包边及外装饰板施工时方便施工人员操作。 采用这种方法搭设操作平台，可以减少交叉施 工带来的不安全因素，又能保证施工进度，节约施工 费用。 ３）操作平台使用钢管脚手架搭设，采用４８ｒａｍ ×３．５ｒａｍ钢管ｉ杆纵距１．５ｍ，横距１．２ｍ，横杆步距 ２ｍ，在操作面大横杆下加设１个防止受力下滑的扣 件，操作平台上铺满一层５０ｒａｍ厚脚手板，并在脚手 架外设置１．２ｍ高的防护栏杆； ４）施工时，满铺脚手板不得出现探头板。脚手 架四周应设置安全防护网； ５）为保证脚手架的稳定，脚手架四周设剪刀 撑。 第２Ｏ期 ４．２．６网架拼装 窦安民：平板型钢结构网架屋面施工技术 １３７ 网架整体挠度。在临时支点拆除前进行调整，调整 １）施工准备 （１）安装前对网架支座轴线与标高进行验线检 查，轴线、标高位置必须符合设计要求和有关标准的 规定； 后重新紧固网架高强螺栓，并拧紧套筒上的定位顶 丝。临时支点拆除时应注意各组支点同步下降，在 下降过程中幅度不要过大，应该逐步分区分阶段按 比例下降，或者用每步不大于１００ｍｍ的等步下降法 拆除临时支点； （５）网架防腐涂装。在网架结构制作和安装 前，对网架各杆、球及构件隐蔽部位、结构夹层等部 （２）安装前对钢柱支座地脚螺栓的材质及预埋 位置进行复查，做到符合设计要求和有关标准的规 定； （３）对操作平台脚手架进行检查，以确保安全； 位提前补刷和涂刷防锈漆。 （４）对照图纸将相应编号的螺栓球与杆件放在 ４．２．７整体吊装 相应的安装部位，在地面做好杆件套筒、顶丝的安 １）吊装准备 装。 网架吊装前应进行挠度检测，挠度值应符合设 ２）拼装工艺 计及规范要求。所有支座轴线、标高复测应达到设 （１）起步单元的组拼。直接将单根杆件、单个 计要求。起重机械设备检查完好，并上报起重工证， 节点拼装成网架，在拼装过程中每个节点的位置都 所有用于本吊装工程的机械设备应到位； 应测量复核。起步单元的网架拼装完成后，立即进 ２）起重机吊装要求 行自检，保证所有节点处的螺栓紧固到位。进行定 （１）采用３台起重机三机抬吊，先由两台起重 位电焊（每个支座处焊接３点），以保证网架在后面 机将网架双机抬吊到高空，另一台起重机站在第三 的拼装过程中不产生位移。然后分别以起步单元为 面方向在高空进行接吊，使网架平移到设计安装位 中心向两个方向同时拼装； 置； （２）基本单元的拼装。起步单元以外的网架采 （２）网架吊点位置、索具规格、起重机的起重高 用地面拼装。首先拼装小单元，然后再总拼成网架， 度、回转半径、起重量以及在吊装过程中网架结构的 拼装时把网架根据实际情况合理地分割成小单元 应力应变值均应详细验算，并征得设计单位同意。 体，最后形成整个网架。首先选择１个上弦三角锥， 现场起重机行驶道路是确保起重机吊装的安全基 用１根上弦水平杆、３根腹杆和１个上弦球拼出１ 础，吊装时路面承载力不低于１５０～２００ｋＮ／ｍ 。施 个符合设计要求的单元锥体。拼装时应将单元锥体 工荷载（吊装重量）应包括网架结构自重、吊装索具 节点球处的所有螺栓全部拧到位。拼完此锥体后应 重量和同网架一起吊上去的脚手架等的重量，安装 进行校正，下弦矩形对角线误差不应超过１ｍｍ，符 时动力系数取１．３，采用多机抬吊时起重机额定负 合上述规定即为合格，可以进行下一步施工。 荷（起重量）应乘以折减系数０．７５，起重机的型号、 （３）网架的整体拼装。拼完单元锥体之后即可 吊钩起升速度应统一，确保同步起升或下降； 进行整体网架的组拼。首先按照设计要求安装下弦 ３）吊点及绑扎方式的确定 节点，再安装水平杆件，调整无误后拧紧螺栓。安装 为了控制网架变形，减小挠度，吊点位置宜选在 下弦节点球时，为了防止网架下垂，网架应预先起 距钢网架两边１／３～１／４处，本工程将吊点位置确定 拱。起拱时，在下弦节点球处用不同高度的支承钢 在距钢网架两边４ｍ处。绑扎方式，吊索应系在下弦 管搭设临时支撑架来进行起拱。对于有起拱的位置 球节点上，不准吊在上弦球节点上。吊索与水平线 其临时支撑架顶面应符合设计标高要求。 的夹角应小于６Ｏ。。 拼装完下弦杆件即可拼装上弦杆件，利用已经 ４）起吊 拼装好的单元锥体进行拼装，最后再安装斜杆，经调 （１）试吊。将吊钩固定在网架吊点位置，然后 整无误后拧紧螺栓，这样就拼出一个完整的整体单 开始试吊。试吊１．５ｍ，撤除全部支点，观察网架各 元，以此类推，拼出整体网架。拼装过程中应随时校 部分受力情况。如有变形可以及时加固，还应仔细 正尺寸，确认符合设计要求后方可进行下一整体单 检查吊装前沿方向是否有碰或挂的杂物或临时脚手 元的拼装。 架，如有应及时排除。同时还应观察吊装设备的承 （４）调整、紧固。网架安装时随时测量，检查 载能力，应尽量保持各吊点同步，防止倾斜； 上、下弦网格尺寸及对角线，检查网架纵横向长度及 （２）连续起吊。当检查妥当后连续起吊，在保 １３８ 甘肃科技 第２９卷 持网架平正不倾斜的前提下，连续不断地逐步起吊 将自攻钉钉在波峰上以利防水。在檐口处，风荷载 钢网架，该过程应避免大风天气； 有周边效应，应在每个波峰的两侧波谷处再加设自 （３）逐步就位。网架起吊即将到位时，可指挥 攻钉以防风吸力作用下将板掀起；（５）压型板的侧 吊车逐步降低起吊速度，防止吊装过位。当柱底 边与另一块板侧边之间搭接，在搭接处应贴有防水 距离支座位置４０一ｌＯＯｍｍ时，调整支座与基础两 密封条，搭接缝应采用自攻缝合钉将板缝缝合；（６） 基准线达到准确位置，指挥吊车下降到指定标高 屋面板和墙面板安装的允许偏差见表４。 后停止，开始安装中心支座，连接中心支座四周杆 表４压型板安装允许偏差 件。支座杆件安装完毕，确保安全后方可摘除吊 项目 允许偏差（ｍｉｌ１） 钩； （４）挠度检测。用钢尺和水准仪测量钢网架结 构下弦一点及下弦跨度四等分点处的挠度值。 当测点的挠度平均值为设计值的１．１２～１．１５倍时 为合格；当测点的挠度平均值为设计值的１．１２倍时 注：Ｌ为屋面半坡或单坡长度。 为优良。本工程通过挠度检测结果为优良； ３）泛水、包边的安装。泛水、包边的制作和安 （５）防锈封孔。钢网架安装结束后，应及时涂 装质量直接影响到建筑物的细部观感和防水效果， 刷防锈漆。螺栓球网架安装后，应检查螺栓球上的 在现场安装时应遵循以下基本原则：（１）对于脊线、 孔洞是否封闭，应用腻子将孔洞和套筒的间隙填平 檐口线等处的泛水、包边板在安装前应弹出基准线， 后刷漆，防止水分渗入，使球、杆的丝扣锈蚀。 以使线条平直；（２）所有外围护板之间的搭接边或 ４．２．８围护系统的安装 缝，外围护板与泛水、包边板之间的搭接边或缝，都 １）檩条安装。（１）结构中檩条采用冷弯薄壁型 应针对搭接边加垫密封条（胶）或针对间隙缝填塞 钢构件，此类构件轻巧细长，在安装中容易产生侧向 密封膏；（３）泛水、包边板的固定连接应采用防水抽 弯曲变形，应注意采用临时木撑和拉条、撑杆等连接 芯拉铆钉；（４）屋脊处的屋脊板与屋面板之间必须 件使之能平整顺直；（２）按蓝图设计要求焊接冷弯 加设阳堵头，封住雨水不得进入室内，且堵头四周均 薄壁型钢构件，在焊接前完成防腐处理，焊接后对焊 应考虑加用密封防水材料，在檐口处，屋面板与天沟 点进行检查并补刷防腐漆；（３）檩条安装允许偏差 间或檩条间必须加用阴堵头，且堵头四周均应考虑 见表３。 加用密封防水材料。 表３檩条安装允许偏差 ４）安装后的清理。（１）对网架结构、檩条结构 项目 允许偏差（ｍｍ） 檩条的弯曲矢高Ｌ／７５０，且不应大于１２．０ 凡因安装过程中用过火焰、焊接处必须仔细清理补 注：Ｌ为檩条的跨度。 刷油漆；（２）对屋面应进行全面的清扫，尤其是天沟 ２）屋面板安装。（１）在安装屋面板时，其板的 内，必须清除所有的切割金属屑和粉尘，抽芯拉铆钉 侧向搭接缝应注意常年风向，以逆风顺序安装使搭 截头，废弃的各种封密材料瓶、罐、烟头、垃圾等赃 接缝为顺风方向。安装顺序为先自下而上，后从左 物，否则会影响排水。 （右）至右（左）；（２）屋面板安装时，应防止踩踏在 肋上使板局部变大，相反，如果在板接触檩条时不施 ５结语 加足够压力，会导致屋面板收缩。因此安装屋面板 连霍国道主干线永登至古浪高速公路房建工程 应用间距测定器或弹线办法，准确定位好屋面板防 的平板型钢结构网架屋面，结构整体性好，刚度大， 止出现扇形铺板现象；（３）面板在屋脊处的板边应 抗震性好，单位用钢量省，造型美观大方。采用地面 用撬杆工具将其上撬以利挡水，在檐口处板边向下 拼装整体吊装的方法，工序搭接合理，施工方便快 弯以利排水；（４）普通压型板通过自攻钉直接与檩 捷，确保了施工进度，大大缩短了工期，并且施工过 条固定，但屋面板在室外热胀冷缩的作用下，自攻钉 程噪音小，粉尘少，取得了良好的经济效益、社会效 孔壁会松动，钉头下的防水垫圈也会老化，因此，应 益和环境效益。
