鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面施工技術(shù)探討

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摘要：當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面施工技術(shù)在大中型建筑結(jié)構(gòu)中使用比較普遍，獨(dú)特的施工技術(shù)在建筑行業(yè)贏得了一片天地。鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面施工技術(shù)目前在體育館建設(shè)中使用比較廣泛，本文分析廣西荔浦體育館鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面施工技術(shù)，旨在加深人們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面施工技術(shù)的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；網(wǎng)架屋面；施工技術(shù)

引言

在大跨度以及大空間建筑結(jié)構(gòu)中，螺栓球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)使用較多，原因在于其具有的幾大突出優(yōu)點(diǎn)：重量輕、跨度大、剛度強(qiáng)、抗震性能和整體性好。當(dāng)前，在體育館、影劇院、展覽館等大中型建筑結(jié)構(gòu)中已經(jīng)廣泛使用，本文就以體育館為例分析鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面施工技術(shù)。

一、工程概況

廣西荔浦體育館屋面建設(shè)使用的是鋼結(jié)構(gòu)螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架，總建筑面積4200m2，跨度為60m×70m，雙坡屋面設(shè)計(jì)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)起坡，網(wǎng)架的最大厚度可達(dá)3.8m。廣西荔浦體育館在建設(shè)過程中，網(wǎng)架球節(jié)點(diǎn)和套筒材料為45#鋼，高強(qiáng)度螺栓使用材料為40Cr鋼，別的重要部件，比如網(wǎng)架桿件、支座、支托材料為A3鋼，金屬屋面施工材料為鍍鋅彩鋼板、鋼檁條、保溫棉，并且進(jìn)行了雙層設(shè)計(jì)，周邊封板采用的材料為單層鍍鋅彩鋼板。

二、施工準(zhǔn)備

1、網(wǎng)架施工之前，各種工程技術(shù)資料必須準(zhǔn)備齊全，主要資料包括施工全套圖紙和各種報(bào)告等。

2、在網(wǎng)架安裝之前，需要進(jìn)行的兩項(xiàng)工作是搭設(shè)腳手架、科學(xué)安排安裝隊(duì)生活與施工。

3、安裝之前要確保各種網(wǎng)架零部件全部加工完畢，并對(duì)零部件進(jìn)行驗(yàn)收和小單元拼裝，合格之后才能全部進(jìn)場(chǎng)。

4、安裝之前需要準(zhǔn)備的機(jī)具很多，要確保機(jī)具準(zhǔn)備齊全，比如電焊機(jī)、砂輪切割機(jī)、氣泵、電動(dòng)鉚槍等。施工前需要準(zhǔn)備的測(cè)量工具也很多，比如經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺、水平尺、游標(biāo)卡尺等，這些工具都要準(zhǔn)備齊全。

三、網(wǎng)架安裝

1、安裝前準(zhǔn)備工作

網(wǎng)架安裝前需要進(jìn)行的準(zhǔn)備工作很多，比如檢查網(wǎng)架支座軸線與標(biāo)高、檢查支座混凝土強(qiáng)度、搭設(shè)滿堂紅腳手架并檢查各支點(diǎn)的位置與標(biāo)高、用千斤頂調(diào)整臨時(shí)支點(diǎn)的網(wǎng)架高度。網(wǎng)架支座軸線以及標(biāo)高設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行，嚴(yán)禁隨意進(jìn)行；對(duì)于混凝土強(qiáng)度，必須符合設(shè)計(jì)要求與國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)；搭設(shè)的腳手架要詳細(xì)布置臨時(shí)支點(diǎn)，經(jīng)過計(jì)算準(zhǔn)確得出臨時(shí)支點(diǎn)的位置和數(shù)量；臨時(shí)支點(diǎn)的網(wǎng)架高度必須使用千斤頂嚴(yán)格調(diào)整。

2、安裝工藝流程

（1）總體安裝步驟高空散裝法是網(wǎng)架安裝常用的方法，本工程在施工過程中就采用了這種方法，施工之前要將網(wǎng)架零部件垂直放置于安裝平臺(tái)，注意要分散開，安裝過程中要嚴(yán)格按照安裝圖進(jìn)行，編號(hào)要一一對(duì)應(yīng)。為了提高安裝軸線的準(zhǔn)確率，經(jīng)過研究決定首先將對(duì)應(yīng)支撐點(diǎn)與一榀網(wǎng)架相連，待支座位置校正之后，從一邊向另一邊依次安裝，將積累誤差最大限度減小。（2）具體安裝步驟安裝底部弦桿和底部弦球：每個(gè)安裝球都編號(hào)，根據(jù)固定的底部球數(shù)的數(shù)量確定連接后的底部和弦，與對(duì)角線尺寸測(cè)量和其他結(jié)束的水平，右后焊接。下弦桿與下弦球的安裝：施工前，將每一個(gè)安裝球?qū)?yīng)一個(gè)編號(hào)，施工的過程中可以根據(jù)編號(hào)對(duì)下弦球進(jìn)行固定以確定中心，然后將下弦球連接下弦桿，測(cè)量方式為對(duì)角尺寸測(cè)量，而且應(yīng)與另一頭作為基準(zhǔn)，確定之后方可進(jìn)行點(diǎn)焊。腹桿的安裝：上弦桿與下弦桿的位置在網(wǎng)架安裝之前要得到科學(xué)校正，之后才能進(jìn)行焊接。運(yùn)用高強(qiáng)螺栓將網(wǎng)架腹桿以及網(wǎng)架上弦球進(jìn)行連接，然后設(shè)置為朝下的四角錐體系，同時(shí)運(yùn)用點(diǎn)焊的連接方式，將腹桿的下部同下弦球進(jìn)行連接，以此來保證上弦桿的安裝能夠順利完成。頂部弦的總成：向上的四角錐體系中的四根上弦桿采用由內(nèi)向外的安裝方式進(jìn)行，在排列桿件時(shí)，注意參照腹桿椎體，高強(qiáng)度螺栓應(yīng)依次擰緊，對(duì)腹桿應(yīng)加以檢查并擰緊，以免有松動(dòng)的桿件造成不安全。每榀裝的安裝方法相同，一榀裝好之后再進(jìn)行第二榀，安裝完畢為止。網(wǎng)架安裝過程中，要隨時(shí)檢查螺栓的松緊、焊接質(zhì)量、安裝過程中產(chǎn)生的撓度以及支撐點(diǎn)軸線偏差，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。（3）網(wǎng)架的檢測(cè)網(wǎng)架的監(jiān)測(cè)要嚴(yán)格按照《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行，網(wǎng)架的安裝縱橫長(zhǎng)度要在±30mm以內(nèi)，周邊支座的高度要在15mm以內(nèi)，桿件的彎曲矢高要在5mm以內(nèi)。水準(zhǔn)儀鋼尺為檢測(cè)過程中最常使用的工具，通過拉線對(duì)結(jié)果進(jìn)行自檢，并將結(jié)果詳細(xì)填入驗(yàn)收資料。

四、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)防腐涂裝

1、基面清理

涂裝是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程中必不可少的項(xiàng)目，而涂裝的過程也是要建立在網(wǎng)架的構(gòu)件的制作及安裝合格的基礎(chǔ)上，因而需檢驗(yàn)合格，方可進(jìn)行涂裝。在涂刷之前需要清理涂裝部位，比如涂裝部位的鐵銹、焊縫藥皮、油污以及塵土等雜物要徹底清除。以保證網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的涂裝質(zhì)量作為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)成品的螺栓球和桿件要進(jìn)行全方位自動(dòng)噴丸除銹。全方位自動(dòng)噴丸除銹的除銹方法是借助于壓縮空氣的壓力，對(duì)網(wǎng)架構(gòu)件表面要連續(xù)不斷地使用鋼丸進(jìn)行沖擊，將構(gòu)件表面的氧化皮、銹以及附著物清除干凈，直至表面僅留下輕微痕跡，螺栓球和桿件表面出現(xiàn)均勻一致的光澤。

2、底漆涂裝

底漆涂裝過程中要勤沾、短刷，主要為了防止刷子粘上太多的漆，造成油漆的浪費(fèi)。防銹漆在涂刷之前要調(diào)勻，科學(xué)調(diào)制油漆，保證油漆有足夠的粘度、稠度和稀度，為了確保油漆顏色均勻要充分?jǐn)嚢?。油漆在涂裝的第一次必須保證同一個(gè)方向，接搓而且要整齊，前一次的油漆徹底干后方可油漆下一層，并且后一次的涂刷方向應(yīng)當(dāng)與前一次垂直，這樣就可以確保漆膜厚度的均勻性。底漆涂刷結(jié)束以后，要重新標(biāo)注構(gòu)件上對(duì)應(yīng)的原始編號(hào)，對(duì)于一些主要部件，重量、重心、位置等細(xì)節(jié)要標(biāo)注在構(gòu)件的表面上。

3、面漆涂裝

現(xiàn)場(chǎng)安裝完成之后要進(jìn)行面漆涂裝，，也要將表面要涂裝的網(wǎng)架構(gòu)件徹底清潔干凈，清除其表面上的灰塵等雜物。面漆涂裝之前要調(diào)制面漆，確保面漆顏色一致，稀稠適中，并且在涂刷之前要充分?jǐn)嚢?，使其色澤均勻。調(diào)制的面漆粘度和稠度不能出現(xiàn)流墜和刷紋。涂裝過程中還需要不斷調(diào)和面漆，采用與底漆涂裝相同的方法進(jìn)行涂裝。

4、涂層檢查與驗(yàn)收

涂裝之后的檢查和驗(yàn)收主要是檢查涂裝過的工件是否得到保護(hù)、涂裝顏色是否一致、涂裝厚度是否均勻。涂裝后的構(gòu)件應(yīng)該得到有效保護(hù)，避免表面出現(xiàn)塵土和其它雜物；涂刷的構(gòu)件圖層顏色應(yīng)該保持一致，確保構(gòu)件表面鮮明、光亮、沒有皺皮和疙瘩；涂裝厚度應(yīng)在3點(diǎn)厚度之內(nèi)，且保持均勻，主要采用觸點(diǎn)式漆膜測(cè)厚儀進(jìn)行檢測(cè)。

5、成品保護(hù)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)涂裝完成之后需要進(jìn)行維護(hù)，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行維護(hù)隔離操作，避免涂層被踐踏或者損傷；在4小時(shí)之內(nèi)如果遇到刮大風(fēng)或者下雨天氣，需要加以覆蓋，防止涂層上面沾染塵土和水氣，破壞涂層；對(duì)于需要運(yùn)輸?shù)耐垦b構(gòu)件，在運(yùn)輸過程中要加防護(hù)措施，防止出現(xiàn)磕碰、地面拖拉等現(xiàn)象，損壞涂層；涂裝的構(gòu)件要避免與酸性溶液接觸，防止涂層遭到腐蝕。

五、屋面施工

1、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

本網(wǎng)架屋面面層采用的是彩鋼板，屋面采用的是巖棉夾芯板。施工過程中選用的彩鋼板品種、規(guī)格以及尺寸等都符合《建筑用壓型鋼板》的規(guī)定以及相關(guān)設(shè)計(jì)文件的要求。

2、安裝前準(zhǔn)備

屋面施工之前除了要做好必要的準(zhǔn)備之外，還要采取安全措施，仔細(xì)包裝彩鋼板、科學(xué)搬運(yùn)和貯存彩鋼板、有效保護(hù)檁條、安全接通工具電源。對(duì)于板的包裝，采用疊板方式供貨，每層之間的支撐物是60mm厚的聚苯乙烯，放置的間距為900-1000mm，目的在于方便起吊與裝卸。至于選用何種起吊與裝卸方法要根據(jù)每件包裝質(zhì)量來決定，每件包裝上要詳細(xì)注明重量、數(shù)量、長(zhǎng)度以及工程名稱等信息。對(duì)于板的搬運(yùn)和貯存，第一在吊裝板時(shí)要保持平衡，采用寬度在200mm以上的尼龍帶進(jìn)行吊裝，在板與帶之間需要嵌入木板；第二要將包裝好的板放置于牢固平坦的地面上，并且在下部以聚苯乙烯或者是木條嵌入，要傾斜存放，確保凝聚液及積水及時(shí)排出；第三包裝好的板堆放要低于三層，每層之間以隔板分割；第四不能將板長(zhǎng)時(shí)間暴露放置，一般在4個(gè)月之內(nèi)。

3、安裝技術(shù)要求

第一，板安裝之前要將其按照?qǐng)D紙進(jìn)行準(zhǔn)確定位。確定安裝起始點(diǎn)之后，開始從一側(cè)向另一側(cè)，沿檐口向屋脊方向安裝。第二，安裝方向明確了就要開始安裝彩鋼板，安裝之前首先固定好端邊封口板，然后安裝第一塊板，并用檁條垂直固定，按照順序依次完成第二塊、第三塊的安裝，直至安裝完畢。前一個(gè)板與后一個(gè)板的凸沿要重疊，并且要保持垂直，將板用自攻螺釘與檁條緊密連接在一起。第四，彩鋼板與C檁條之間的連接采用自攻螺釘，采用兩個(gè)Φ6.3的自攻螺釘。第五，以保證屋面平整作為出發(fā)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)檁條之間，要在板寬方向另加鉚釘，檁條之間的間距要在300mm以內(nèi)。第六，板安裝要按照順序進(jìn)行，并且在安裝過程中要注意連接部位的防水處理。第七，彩鋼板的短邊搭接長(zhǎng)度要在200mm以內(nèi)，具體多少根據(jù)排水距離和坡度來確定。以改善搭接部分的抗氣候能力作為出發(fā)點(diǎn)，一般還會(huì)在搭接處涂?jī)尚心z泥，外加鉚釘緊固，每個(gè)鉚釘?shù)拈g距在300mm以內(nèi)。第八，壓型彩鋼板鋪設(shè)過程中，每相鄰兩塊板的連接要沿著最大頻率風(fēng)向；根據(jù)屋頂?shù)拈L(zhǎng)度，確定上下兩排板間的搭接長(zhǎng)度，搭接長(zhǎng)度一般大于200mm，同時(shí)連接部位要用密封膠密封。此外，要用自攻螺釘加上密封墊圈連接彩鋼板和檁條，并且用密封膠對(duì)屋脊處進(jìn)行密封。

4、質(zhì)量保證措施

要想確保鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面的施工質(zhì)量，需要從材質(zhì)、網(wǎng)架構(gòu)件等方面進(jìn)行努力，施工過程中使用的材料要進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)和化學(xué)分析，合格之后才能用于施工；網(wǎng)架構(gòu)件要確保在工廠內(nèi)制作，對(duì)于螺栓球、桿件以及支座等零部件要有檢驗(yàn)合格記錄，滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求；網(wǎng)架構(gòu)件表面清潔度要達(dá)到要求，噴砂除銹要達(dá)到Sa2.5級(jí),手工除銹要達(dá)到St2.5級(jí)。網(wǎng)架構(gòu)件之間要按照等級(jí)強(qiáng)度要求進(jìn)行焊接，要按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行焊接，確保焊接質(zhì)量，焊縫要滿足國(guó)家規(guī)定的二級(jí)質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。進(jìn)行支座球體與普通鋼的焊接時(shí)要確保溫度在50℃，并且采用系列焊條進(jìn)行。

5、檢查驗(yàn)收

（1）用拉線和鋼尺檢查彩鋼板的尺寸偏差符合下表：注：H為彩鋼板截面高度

（2）檢查彩鋼板、泛水板的過程中要嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，此外，還要檢查連接件的規(guī)格以及密封材料的性能。

（3）檢查彩鋼板以及泛水板是否固定可靠，涂刷的防腐涂料以及輻射的防水密封材料是否均勻，并且嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢查連接件的數(shù)量以及設(shè)計(jì)的間距。

（4）檢驗(yàn)壓型金屬板安裝的搭接長(zhǎng)度。

【總結(jié)】

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面施工技術(shù)十分復(fù)雜，為了確保施工能夠順利進(jìn)行，應(yīng)該嚴(yán)格進(jìn)行施工準(zhǔn)備，施工過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)范進(jìn)行。鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面施工技術(shù)作為一項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過長(zhǎng)期發(fā)展已經(jīng)趨于成熟，目前在大中型建筑結(jié)構(gòu)中都有應(yīng)用，本文列舉的廣西荔浦體育館屋面建設(shè)就是非常典型的案例。未來，隨著社會(huì)的發(fā)展，網(wǎng)架屋面施工技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，會(huì)有更多的建筑使用網(wǎng)架屋面施工技術(shù)，網(wǎng)架屋面施工技術(shù)發(fā)展前景一片看好。

參考文獻(xiàn)

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作者：任媛 單位：山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院