淺談四角錐雙層鋼網架的施工及應用

余 鵬， 張少華， 王 程

(中國水利水電第十工程局有限公司, 四川成都 610072)

相對于平面結構而言，空間結構是由平面結構延伸發展而成。近年來，空間結構得到了很大的發展。空間結構問世以來，由于新穎的外觀效果、良好的抗震受力性能，得到了諸多設計師及業主單位的喜愛。在大型公共建筑的屋頂，空間結構得到了較多的應用。

本文闡述了四角錐雙層鋼網架的特點，并明確了施工工藝及質量控制要點。

1 正放四角錐雙層鋼網架優缺點

1.1 穩定性好

網架結構通過螺栓球與各桿件的連接，形成一個空間整體，進而在受到外力作用時，結構連成一個整體，具有較高的穩定性。

1.2 抗震性能好

網架結構自重輕，且利用鋼材的拉伸性能，在承受地震破壞時可以表現出良好的抗震性能，因此在高抗震設防地區也能見到各種美輪美奐的網架結構。

1.3 施工周期短

網架結構的構件，一般均為在廠家加工成型的成品構件，可批量生產，且質量好、效率高，同時施工時占用較小的施工場地及相應的資源，工期縮短。

1.4 造型美觀

網架結構輕巧。能覆蓋各種形狀的平面，可根據業主具體需求，設計成各種各樣的體形，造型美觀大方。

1.5 高度小

普通鋼結構高跨比為1/8～1/10，而網架結構高跨比只有1/14～1/20，能降低建筑物的高度。

但是由于鋼材耐熱而不耐高溫，因此在應用的時候，表面必須采取防銹耐火措施，一般構件表面必須按照設計要求涂刷油漆及防火涂料。

2 正放四角錐雙層鋼網架施工

2.1 施工方法

正方四角錐鋼網架安裝時方法分兩類:一類是在地面拼裝的整體頂升法、整體提升法和整體吊裝法；另一類是高空就位的散裝、分條分塊就位組裝和高空滑移就位組裝等方法。現場施工時可根據實際情況請進行選擇。

2.2 軸線標高復測

在柱頂放出支座縱橫軸線。放線時采在鋼柱邊緣搭設腳手架平臺便于施工人員進行測量放線及支座定位，保證人員上下安全。根據測量出的柱頂軸線位移情況，測放出網架支座的中心點位，然后才能進行網架的安裝。

2.3 下弦球及下弦桿安裝

在拼裝區域將網架下弦球的位置進行放線定位。將螺栓球按編號就放在相應拼裝位置。為減少拼裝累計誤差，先安裝拼裝區域中間的下弦桿件和球。用扳手將桿件端部的螺栓擰入相應螺栓球的孔洞內，并擰緊套筒。嚴格控制安裝尺寸，并且定期調整安裝過程中出現的偏差，防止誤差積累，造成偏差過大，超出規范允許范圍(圖1)。

圖1 下弦球及下弦桿安裝示意

2.4 上弦球、上弦桿件及斜腹桿拼裝

安裝時需注意安裝順序，即將第1個正四角錐小拼單元安裝就位后，必須將四角錐桿件與下弦球擰緊，然后又安裝斜腹桿件，再安裝第2個三角錐小拼單元，再安裝斜腹桿，依次循環安裝。這樣就完成起步網格架的安裝。開始向兩邊延伸安裝網架，先安裝三角錐，再安裝斜四角錐，繼續安裝斜四角錐，依次循環安裝其它網架，這樣網架就全部安裝完畢(圖2)。

圖2 網架拼裝示意

2.5 網架吊裝

吊裝時根據場地的實際情況及網架高度可選擇吊車作業或塔吊作業，吊裝時應檢查網架桿件是否變形，如變形需采取加固措施后再進行吊裝，如沒有變形，便繼續吊裝。網架提升至柱頂上部200mm高度時吊車停止上升，施工人員扶穩網架，使網架支座對準軸線慢慢就位。檢查所有支座位置無誤后，網架靠近散裝位置的鋼梁上支撐好一個臨時支撐，控制好標高和軸線，將支座球與支座焊接牢固，支座與柱頂焊接牢固，方可解除吊鉤。

2.6 高空散裝

高空散裝時，需要預先在地面制作好小拼單元，用吊車將小拼單元吊至設計標高就位拼裝。施工時，施工人員就坐于已完成吊裝就位的網架上弦及下弦球節點位置，同時在地面進行小拼單元拼裝的工作人員，指揮起重機(或小型垂直運輸機具)將已拼裝好的小拼單元吊運至設計標高位置，此時，網架上的操作人員同時進行小拼單元與已吊裝就位的網架的連接安裝，安裝過程需徹底檢查螺栓的到位情況，確保網架螺栓到位率100 %。待該小拼單元所有螺栓都與原吊裝就位的網架完全連接固定后，方可放松吊鉤。松鉤后需再次檢查各螺栓的到位情況，如有松動，需再次進行緊固。至此，此小拼單元安裝完畢，后續小拼單元如此進行。

3 四角錐正放雙層鋼網架質量控制

3.1 撓度監測

四角錐雙層空間鋼網架安裝過程中及安裝完成后應分別對網架進行擾度值監控量測。鋼網架結構測量下弦中央1點及各向下弦跨度的4等分點。所測撓度值不應超過設計要求值得1.15倍。

3.2 原材料

(1)螺栓球應在廠家加工生產時預留螺栓孔，并保證誤差在規范允許范圍內，嚴禁現場開孔。

(2)材料進場時按照規范及業主方相關要求復檢，復檢不合格材料一律退場，嚴禁采用不合格材料施工。

(3)根據工程圖紙設計要求，不同類別的桿件應分類堆放，嚴禁混用。

(4)材料運輸至施工現場過程中，應采取保護措施，防止運輸過程中碰撞導致變形、脫漆等情況。

3.3 安裝

(1)螺栓應擰緊到位,不允許套筒接觸面有肉眼可觀察到的縫隙。

(2)桿件不允許存在超過規定的彎曲。

(3)已安裝網架零部件表面清潔，完整，不損傷，不凹陷，不錯裝，對號準確，發現錯裝及時更換。

(4)油漆厚度和質量要求必須達到設計規范規定。

(5)網架節點中心偏移不大于1.5mm,且單錐體網格長度不大于±1.5mm。

(6)撓度控制在L/250之內。

3.4 除銹

網架結構構件在廠家生產過后，應首先進行除銹處理。除銹時一般采用鋼絲刷反復摩擦，直至表面呈鋼灰色，然后表面根據設計要求噴漆保護。

3.5 防火涂料

網架安裝完畢后，在各構件表面按照設計圖紙及相關要求噴涂防火涂料。防火涂料厚度及級別不得與設計圖紙不符。

3.6 驗收

(1)四角錐雙層空間鋼網架的長度、寬度、坡度符合設計及規范要求。

(2)四角錐雙層空間鋼網架的支座連接情況符合設計要求。

(3)四角錐雙層空間鋼網架各構件的材料合格證明文件、材料復檢合格文件。

(4)四角錐雙層空間鋼網架的撓度值。

(5)四角錐雙層空間鋼網架的外觀質量，各桿件是否變形。

4 結束語

空間網格架是快速發展的新型結構，已得到越來越多的應用。在大型商場、飛機場、工業廠房的上部，網架結構隨處可見。這是屋蓋結構的發展趨勢、也是經濟快速發展的需求。相信在不久的將來，網架結構將會越來越多地出現在人們的生活中。