球形網架屋面施工工藝及技術分析

鄭維

（中電建建筑集團有限公司，北京 100120）

0 引言

球形網架屋面是當前建筑工程項目屋面結構施工中較為常見的一類處理方式，其作為一種新型屋蓋承重結構，確實在多個方面發揮出了明顯優勢，也越來越受到人們的高度認可，成為未來發展的重要方向之一。為了更好實現球形網架屋面的優化運用，必然需要重點圍繞著具體工藝以及技術要點進行嚴格把關，以便促使相應球形網架屋面可以得到準確構建，解決可能在穩定性或者是安全性方面出現的隱患問題，由此更好提升球形網架屋面應用價值，相關研究極為必要。

1 球形網架屋面特點

基于當前我國建筑工程行業的多元化發展趨勢來看，屋面結構同樣也呈現出了較為明顯的多樣化特點，其中球形網架屋面就是不容忽視的一類重要屋面構建方式。球形網架屋面相對于一般屋面結構表現出了較為突出的特點，應用優勢也較為明顯，主要表現如下。

首先，球形網架屋面從視覺上具備更為理想的美觀性，滿足當前人們越來越高的建筑工程項目藝術性要求，成為現階段頗受重視的一類處理方式。因為球形網架屋面的構建能夠明顯降低空間高度，有助于促使建筑工程項目具備更為理想的整體美化效果，尤其是從整體造型安排上來看，更是能夠表現出較強的藝術魅力，是傳統屋面結構體系不具備的。當然，球形網架屋面還可以結合不同建筑物的具體要求進行靈活規劃設計，有助于更好提升美觀性。

其次，球形網架屋面的構建應用還有助于提升屋面結構的穩定性，有助于確保屋面結構的受力更為合理，也能夠表現出較強的抗震性能。因為球形網架屋面的構建能夠借助于高性能的鋼材料予以處理，因而可以有效實現對結構強度的優化保障，有助于形成更為穩定可靠的屋面結構體系。從球形網架屋面結構的受力分布上來看，其往往能夠呈現出較為理想的均勻性，作為高次超靜定結構體系，其傳力相對更為合理，如此也就解決了以往傳力方面的問題帶來的結構失衡問題，有助于確保相應結構體系的穩定性。一旦相應建筑物遭遇地震危害，球形網架屋面結構同樣也能夠表現出更強的優化應對效果，不僅僅可以從自身結構入手形成穩定承載能力，同時也能夠有效實現對于地震作用力的有序均勻傳輸，由此更好提升了綜合抗震減振效果[1]。

另外，球形網架屋面的構建還表現出了較強的便捷性優勢，整體施工構建難度并不大，進而也就可以有效降低了施工壓力，能夠更大程度上形成良好的施工成果。在球形網架屋面施工構建中，因為其涉及的結構桿件以及配件相對較少，可以借助于簡單的幾種類型進行組裝處理，如此也就必然降低了施工復雜性，有助于施工人員按照設計圖紙予以便捷操作處理，最終可以形成較為理想的優化效果。當然，因為球形網架屋面構建中同樣也面臨著一些自重較大的鋼桁架以及屋面板安裝要求，應該確保相應吊裝得到有效把關，解決該方面可能出現的嚴重風險和施工混亂現象，要求引起技術人員重視[2]。

2 球形網架屋面施工工藝要求

球形網架屋面施工工藝確實表現出了明顯優勢，但是在具體工藝操作過程中同樣也面臨著較為嚴苛的要求，需要確保相應施工工藝滿足各方面標準，避免在任何層面遺留隱患，其中需要施工技術人員高度關注的工藝要求如下。

首先，球形網架屋面施工工藝應該滿足穩定性要求。雖然球形網架屋面結構的應用確實表現出了較為明顯的穩定性優勢，但是這也是建立在整個結構施工處理規范可靠的基礎上，如果在球形網架屋面結構構建中存在著較為明顯的隱患問題，則必然很可能導致整體結構失穩。基于此，球形網架屋面施工技術人員應該重點關注于整個施工工藝流程的精細化把關，以便促使相應結構體系更為標準可靠，避免在任何構件使用或者是在任何節點處出現偏差問題，尤其是對于各個參數控制的精確度以及螺栓球節點處理的規范性，更是需要施工技術人員予以嚴格把關，以此較好保障球形網架屋面的穩定性[3]。

其次，支撐墊塊作為其中比較關鍵的構成部分，同樣也需要確保其具備理想的應用價值，成為球形網架屋面施工工藝中的重點要求。在支撐墊塊設計和安裝應用中，為了促使其可以較好服務于球形網架屋面結構，要求應該保障其具備理想的種類和規格匹配性，嚴禁在該方面出現任何偏差問題，尤其是對于支撐墊塊的型號，更是需要進行嚴格把控，結合球形網架屋面不同結構部位的需求進行針對性選用，由此更好提升其應用可靠性[4]。在此基礎上，對于支撐墊塊的具體布置位置以及方向同樣也應該嚴格把關，以便促使其可以較好融入整個球形網架屋面結構體系，確保各個支座點可以得到較為理想的優化運用，解決可能出現的邊界約束條件不當或者是作用力不合理問題。

另外，球形網架屋面施工工藝的應用還需要重點考慮到頂板以及錨栓位置的確定，避免在該方面出現較為嚴重的細微偏差問題，由此更好實現對于最終施工質量的保障。為了促使球形網架屋面中所有頂板以及錨栓位置得以精確化控制，必然需要在切實做好測量放線工作的同時，進一步提升施工工藝執行的準確度，對于支承面頂板以及支座錨栓的具體位置以及處理方式進行嚴格控制，由此更好形成較為穩定完整的球形網架屋面結構體系。一般而言，球形網架屋面中支承面頂板的位置偏差應該控制在15.0mm以內，標高偏差應該控制在3.0mm以內，支座錨栓中心偏移應該控制在5.0mm以內，如此才能夠促使各個構件以及錨栓可以發揮出應有的作用價值。

3 球形網架屋面施工技術要點

3.1 確定技術方案

球形網架屋面施工技術的應用首先需要從技術方案入手，要求確保技術方案較為適宜合理，能夠有效實現對于相應設計方案的優化落實，保障最終形成的球形網架屋面具備理想的穩定結構體系。從當前球形網架屋面的具體施工要求上來看，為了更好優化后續施工技術執行效果，往往需要確保相應技術方案更具可行性和針對性，由此規避可能出現的嚴重偏差問題。在技術方案確定中，一般可以先在地面進行球形網架屋面第一跨的制作組裝，在組裝完成后再直接安裝到相應位置，然后就可以在空中進行后續安裝組合處理，直到逐步完成所有球形網架屋面施工任務。另外，對于一些相對復雜的球形網架屋面施工安裝任務，則往往可以在地面進行更多工序的處理，可以間隔兩跨的方式進行整個球形網架屋面的地面組裝處理，然后在安裝到位后，在空中實現其他部分的補充，由此也可以最終形成較為理想的球形網架屋面整體施工構建效果[5]。

3.2 技術準備

球形網架屋面施工技術操作前的準備工作同樣也不容忽視，技術人員應該力求為后續現場安裝施工任務的執行創造理想條件，以便規避各個既有因素或者是前期工作失誤帶來的施工安裝影響問題。在技術準備工作中，技術人員應該首先重點針對各個預埋件進行詳細檢查分析，結合設計圖紙以及施工現場實際狀況，綜合評估判斷相應預埋件是否適宜合理，對于難以應用到的預埋件予以及時調整，以便更好實現后續球形網架屋面的準確安裝處理。在此基礎上，技術人員還需要重點做好定位放線工作，這也是確保后續球形網架屋面能夠得到精確化把關控制的核心條件，要求實現所有偏差問題的盡可能防控。在測量放線工作開展中，技術人員應該靈活運用水準儀、經緯儀以及鋼尺等工具，借助于現場的實際操作，實現對于所有點位的明確，保障球形網架屋面支座定位軸線、標高以及水平度等參數均能夠得到準確控制。當然，具體測量放線工作的開展還需要重點配合相應施工技術方案，以便予以動態支持和配合，避免在相應技術操作層面出現嚴重偏差問題。

3.3 網架拼裝

在球形網架屋面施工技術操作中，網架拼裝是比較關鍵的核心環節，一旦在網架拼裝方面出現嚴重偏差問題，則必然會影響到后續整個球形網架屋面結構的布置效果，要求在確保拼裝精度的基礎上，盡可能提升網架拼裝效率。結合現階段球形網架屋面拼裝中所用的各個方式方法來看，散裝法的應用較為常見，同樣也可以較好保障相應施工效果。具體到散裝法的應用中，技術人員應該首先針對網架中間起拱部分下弦中心部位進行重點把關，進而以此為基礎進行后續拼裝處理。在網架拼裝過程中，要求重點關注于下弦中心橢圓上的五個節點，確保這些節點能夠在整個拼裝過程中保持較為理想的水平一致性，進而避免可能出現的嚴重偏差問題。上腹桿上弦的點焊固定同樣也是關鍵技術要點，技術人員應該重點考慮到該方面固定處理的準確度，然后才能夠保障后續組裝更為適宜合理，避免后續四周對稱散裝出現偏差問題。在整個網架拼裝過程中，技術人員應該重點借助于三維坐標予以復核校正，以便實時了解可能存在的問題和缺陷，并且予以及時彌補，避免相應問題的逐步積累，導致網架拼裝出現難以修復的嚴重問題。對于網架拼裝還需要重點考慮到相應結構的強度要求，一般需要嚴格按照設計圖紙的要求，同時進行技術操作過程中的準確計算分析，避免在強度方面出現偏差隱患。針對網架拼裝的底部也需要嚴格控制，要求保障其夯實到位，且能夠借助于墊塊予以優化控制，由此形成較為理想的網架拼裝處理效果[6]。

3.4 焊接

球形網架屋面施工技術的應用還需要高度關注焊接環節，要求確保焊接操作較為準確可靠，能夠實現球形網架屋面整體性的保障，避免在焊接部位遺留隱患問題。在球形網架屋面焊接處理中，首先應該重點針對焊接部位進行詳細處理，對于存在的雜物、油污或者是銹跡予以清除，進而選擇適宜合理的焊接工藝予以充分處理，避免在焊縫處形成較為嚴重的干擾問題。焊接處理應該嚴格按照規范程序執行，能夠按照從中央到四周的順序，確保焊接較為全面充分，避免出現嚴重焊接漏洞。在焊接中應該高度關注第一層焊縫質量，要求實時觀察其焊接是否整齊，對于存在的熔合不到位問題予以及時處理，且針對焊接后的表面予以及時清潔處理，保障較為理想的平整度。為了較好優化控制焊接質量，往往還需要重點關注焊接環境，如果焊接時存在風力過大或者是降雨天氣，則應該暫停焊接處理，以便更好實現對于焊接質量保障。在焊接處理完成后，往往還需要重點考慮到焊縫的詳細檢測分析，技術人員可以借助于無損檢測分析技術，針對所有焊縫予以全面精細化分析，一旦發現焊接部位存在裂紋、咬肉或者是氣孔問題，則需要及時進行修復處理，確保返修更為準確到位。

3.5 螺栓連接

球形網架屋面施工中采取螺栓連接方式同樣不容忽視，螺栓連接可以較好實現相關構件的有效固定連接，能夠有效保障相應連接質量效果。結合球形網架屋面中的不同連接需求，在不同節點上應該選擇相匹配的螺栓連接方式，比如普通螺栓連接以及高強度螺栓連接就需要恰當選用，以便在較好保障網架安裝可靠性的基礎上，也能夠在施工經濟性以及效率方面提供支持。當前高強度螺栓連接方式的應用越來越常見，技術人員應該結合不同連接構件，選擇相匹配的高強度螺栓材料，以便促使其可以較好實現相應構件的優化處理，避免出現嚴重連接隱患和漏洞[7]。

3.6 整體吊裝

在球形網架屋面施工安裝中，整體吊裝同樣也是比較重要的環節和工序，要求技術人員針對拼裝完成的網架進行準確吊裝到位。結合不同球形網架屋面結構體系，應該合理設置恰當數量的吊點，一般可以在長向南北兩面進行6個吊點的布置，以便促使后續整體吊裝較為穩定有序，避免出現嚴重偏移問題。在整體吊裝處理中，滑輪組的應用同樣不容忽視，要求確保滑輪組可以較好實現對于球形網架屋面的整體吊裝處理，避免在吊裝過程中出現異常。

4 結語

綜上所述，球形網架屋面的布置應用確實表現出了較為明顯的優勢，為了較好實現對于最終球形網架屋面應用價值的提升，必然需要在明確具體工藝要求的基礎上，圍繞著各個關鍵技術要點進行精細化把關，以此更好提升綜合處理效果。