钢网架结构拼装综合项目施工基本工艺统一标准.doc

第一节 钢网架构造拼装施工工艺原则
5.4.1 基本规定
5.4.1.1 钢构造工程施工单位应具备相应钢构造工程施工资质，施工现场质量管理应有相应施工技术原则、质量管理体系，质量控制及检查制度，施工现场应有经审批施工组织设计、施工方案（或作业指引书）等技术文献。
5.4.1.2 钢构造工程施工质量验收，必要采用经计量检定、校准合格计量器具。
5.4.1.3 钢构造工程应按下列规定进行施工质量控制：
（1） 采用原材料及成品应进行进场验收；凡涉及安全、功能材料及成品应按本原则规定进行复验，并应经监理工程师见证取样、送样。
（2） 各工序应按施工技术原则进行质量控制，每道工序完毕后，应进行检查；
（3） 有关各专业工种之间，应进行交接检查，并经监理工程师检查承认。
5.4.1.4 分项工程检查批质量原则应符合下列规定：
（1） 主控项目必要符合本规范规定；
（2） 普通项目其检查成果应有80%及以上检查点（值）符合本规范规定，且最大值不应超过其容许偏差值1.2倍；
（3） 质量检查记录、质量证明文献等资料应完整。
5.4.1.5 网架构造节点相称复杂时，应做1∶1样板，无误后再正式投产。
5.4.1.6 网架构造杆件依照节点焊接形式，应考虑其长度尺寸因焊接受缩值。

5.4.2 施工准备
5.4.2.1 技术准备
（1） 拼装前编制施工组织设计或拼装方案并进行技术交底，保证网架焊接、拼装质量，必要认真执行。
（2） 拼装过程所用计量器具如钢尺、经纬仪、水平仪等，必要经计量检查合格，并在有效期内使用。土建、监理单位使用钢尺必要进行统一调节，方可使用。
（3） 焊工必要有相应焊接形式合格证。
（4） 对焊接节点（空心球节点、钢板节点）网架构造应选取合理焊接工艺及顺序，以减少焊接应力与变形。
（5） 对小拼、中拼、大拼在拼装前宜进行试拼，检查无误，再正式拼装。
5.4.2.2 材料规定：钢材材质必要符合设计规定，如无出厂合格证或有怀疑时，必要按现行国标《钢构造工程施工质量验收规范》GB50205-规定进行机械性能实验和化学分项，经证明符合原则和设计规定后方可使用。
5.4.2.3 重要机具
参见表5.4.2.3。
表5.4.2.3
序号
名称
规格
数量
用途
1
起重机
10t

拼装较大网片起重机
依照状况而定，翻身就位
2
交直流电焊机
30～40kw

依照工期而定数量，拼装焊接
3
直流电焊机
21kw

依照工期而定数量，返修焊缝
4
气泵
0.5MPa

依照工期而定数量，返修焊缝
5
砂轮
φ100

打磨电焊飞溅
6
长毛钢丝刷

去药皮
7
钢板尺
15cm

检查坡口尺寸
8
焊缝量规

检查焊缝外观
9
烤箱
350~500℃

烤焊条
10
保温筒
100℃

保温焊条
11
氧乙炔烘烤枪

预热
12
经纬仪
J6

拼装，胎具测量
13
水准仪

拼装过程中抄平
14
钢尺
30m

量矩
15
盒尺
5.0m

量矩
16
水平标尺
200cm

检查平整度
17
索具

拼装用
5.4.2.4 作业条件
（1） 网架构造应在专门胎架上小拼，以保证小拼单元精度和互换性。
（2） 胎架在使用前必要进行检查，合格后再拼装。
（3） 在整个拼装过程中，要随时对胎具位置和尺寸进行复核，如有变动，经调节后方可重新拼装。
（4） 网架中拼装片或条块拼装应在平整刚性平台上进行。拼装前，必要在空心球表面用套模划出杆件定位线，做好定位记录，在平台上按1∶1大样，搭设立体模来控制网架外形尺寸和标高，拼装时应设调节支点来调节钢管与球同心度。见图5.4.2.4-1~图5.4.2.4-6。

图5.4.2.4-1

图5.4.2.4-2

图5.4.2.4-3

图5.4.2.4-4

图5.4.2.4-5

图5.4.2.4-6

（5） 焊接球节点网架构造在拼装前应考虑焊接受缩，其收缩量可通过实验拟定，实验时可参照下列数值：
钢管球节点加衬管时，每条焊缝收缩量为1.5~3.5mm。
钢管球节点不加衬管时，每条焊缝收缩量为2～3mm。
焊接钢管节点，每个节点收缩量为2～3mm。
（6） 对供应杆件、球及部件在拼装前严格检查其质量及各部尺寸，不符合规范规定数值，要进行技术解决并合格后方可拼装。
5.4.3 材料和质量要点
5.4.3.1 材料核心规定
（1） 网架构造自身材质问题，在制作前必要按材质检查程序检查。
网架在拼装过程中所用连接材料，如手工焊焊条，高强度螺栓等应符合现行产品原则和设计规定。惯用构造钢材手工电弧焊焊条选配示例见表5.4.3.1-1，惯用构造钢材CO2气体保护焊实芯焊丝选配示例见表5.4.3.1-2，高强度螺栓施工预拉力（kN）见表5.4.3.1-3。
惯用构造钢材CO2气体保护焊实芯焊丝选配示例 表5.4.3.1-2
钢材
焊丝型号示例
熔敷金属性能
牌号
级别
抗拉强度
（Mpa）
屈服强度
（Mpa）
延伸率
（%）
冲击功
T（℃）
A（J）
Q235
A
ER49-1
490
372
20
20
47
B
C
ER50-6
500
420
22
-30
27
D
-20
Q295
A
ER49-1
490
372
20
20
47
B
ER50-3
500
420
22
-20
27
Q345
A
ER49-1
490
372
20
20
47
B
ER50-3
500
420
22
-20
27
C
ER50-2
500
420
22
-30
27
D
E
③
③
③
Q390
A
ER50-3
500
420
22
-20
27
B
C
D
ER50-2
500
420
22
-20
27
E
③
③
③
Q420
A
ER55-D2
550
470
17
-30
27
B
C
D
E
③
③
③
Q460
C
ER55-D2
550
470
17
-30
27
D
E
③
③
③
①含Ar-co2混合气体保护焊。
②用于普通构造，其她用于重大构造。
③按供需合同。
④表中焊材熔敷金属力学性能单值均为最小值。
表中钢材及焊材熔敷金属力学性能单值均为最小值。
高强度螺栓施工预拉力（kN） 表5.4.3.1-3
性能级别
螺栓公称直径（mm）
M12
M16
M20
M22
M24
M27
M30
8.8级
45
75
120
150
170
225
275
10.9级
60
110
170
210
250
320
390
5.4.3.2 技术核心规定
（1） 网架构造在拼装过程中小拼、中拼都是给大拼（即总拼）打基本。精度要高，否则累积偏差会超过规范值。特别是对胎具，要经关于人员验收合格后才容许正式拼装。
（2） 依照网架构造节点形式、网格形式、起重机性能、现场条件等，制定出切实可行小拼、中拼或大拼方案、测量方案、焊接方案。
5.4.3.3 质量核心规定
（1） 杆件、焊接球节点、焊接钢板节点等必要考虑焊接受缩量，影响焊接受缩量因素较多，如：焊缝长度和高度；气温高低；焊接电流密度；焊接采用办法，一种节点是经多次循环间隔焊成，还是集中一次焊成；焊工操作技能等。
当秋、冬季，焊缝较宽、较厚时取大值，杆件下料前就应获得较精确预留收缩量值。
（2） 杆件、焊接球，螺栓球制作质量应符合质量原则，才干保证拼装尺寸。
（3） 钢网架构造总拼完毕后及屋面工程完毕后应分别测量其挠度值，且所测挠度值不应超过相应设计值1.15倍。
检查数量：跨度24m及如下钢网架构造测量下弦中央一点；跨度24m以上钢网架构造测量下弦中央一点及各向下弦跨度四等分点。
检查办法：用钢尺和水准仪实测。
小拼及中拼钢构件堆放应以不产生超过规范规定变形为原则。
（4） 对焊接球节点球－管杆件焊接、螺栓球节点锥头－管杆件焊接，按关于原则进行外观检查和无损检测。对型钢节点焊接，按焊接规范进行检查。
（5） 为保证网架拼装质量，每个工序都必要进行测量监控。
5.4.4 施工工艺
5.4.4.1 工艺流程（见下页）
5.4.4.2 操作工艺
（1） 合理分割
即把网架依照实际状况合理地分割成各种单元体。
1） 直接由单根杆件、单个节点、一球一杆、两球一杆，总拼成网架。
2） 由小拼单元一球四杆（四角锥体）、一球三杆（三角锥体）总拼成网架。
3） 由小拼单元→中拼单元→总拼成网架。
（2） 尽量多地争取在工厂或预制场地焊接，尽量减少高空作业量。
（3） 节点尽量不单独在高空就位，而是和杆件连接在一起拼装，在高空仅安装杆件。
（4） 小拼单元
1） 划分小拼单元时，应考虑网架构造地类型及施工方案等条件，小拼单元普通可分为平面桁架型和锥体型两种，如图5.4.4.2-1。
2） 小拼单元应在专门拼装架上焊接，以保证几何尺寸精确性，小拼胎架有平台型和转动型两种。
3） 斜放四角锥网架小拼单元划分，将其划提成平面桁架型小拼单元，如图5.4.4.2-2。则该桁架缺少上弦，需要加设暂时上弦，以免在翻身、吊运、安装过程中产生变形。
4） 如采用锥体型小拼单元，见图5.4.4.2-3，则在工厂中电焊工作量就约占75%，故斜放四角锥网架以划提成锥体型小拼单元较有利。
两向正交斜放网架小拼单元划分方案，考虑到总拼时标高控制以便，每行小拼单元两端均在同一标高上，如图5.4.4.2-4。
拼装准备工作

图纸审核
构件制作预检

拼装方案批准
构件制作验收

轴线

拼装胎具
附属部件配套供应

标高

焊接设备

一球一杆

一杆两球
小拼

焊接
几何尺寸检查
三角锥

超探及外观检查
四角锥

中拼

几何尺寸检查

焊接返修

总拼

几何尺寸检查

安装

图2.4.6.2-1 平台型胎具示意
（a）小拼单元为平面构架；（b）小拼单元为锥体

图2.4.6.2-2 斜放四角锥网架桁架型小拼单元及中拼单元
（a）小拼单元；（b）中拼单元

图2.4.6.2-3 斜放四角锥网架锥体型小拼单元

图2.4.6.2-4 两向正交斜放网架小拼单元方案

（5） 网架单元预拼装
采用先在地面预拼装后拆开，再行吊装办法。当场地不够时，也可用“套拼”办法，即两个或三个单元，在地面预拼装，吊去一种单元后，再拼装一种单元。
（6） 总拼顺序
1） 为保证网架在总拼过程中具备较少焊接应力和便于调节尺寸，合理总拼顺序应当是从中间向两边或从中间向四周发展，如图5.4.4.2-5（a）、（b）。
2） 总拼时禁止形成封闭圈，由于在封闭圈中焊接，如图5.4.4.2-5©，会产生很大焊接受缩压力。

图2.4.6.2-5 网架总拼顺序
（a）从中间向两边拼装；（b）从中间向四周拼接；（c）封闭围焊拼接示意
3） 网架焊接时，普通先焊下弦，使下弦收缩而略上拱，然后焊接腹杆及上弦，即下弦→腹杆→上弦。如先焊上弦，则易导致不易消除下挠度。
（7） 焊接
在钢管球节点网架构造中，钢管厚度不不大于4mm时，必要开坡口，在规定焊缝等强构件中，焊接时钢管与球壁之间必要留有3～4mm间隙，为此应加衬管，这样才容易保证焊缝根部焊透。
如将坡口（不留根）钢管与球壁顶紧后焊接，则必要用单面焊接双面成型焊接工艺。在这种状况下为保证焊透，建议采用U形坡口，如图5.4.5.2-6进行焊接。

图2.4.6.2-6 球管横焊
（8）焊缝检查
1） 为保证焊缝质量，对于规定等强焊缝，其质量应符合现行《钢构造工程施工质量验收规范》GB50205-二级焊缝质量指标。
2） 按二级焊缝外观检查。
3） 超声波无损检查。
网架规程中，对大中跨度钢管网架拉杆与球对接焊缝，其抽样检查数不少于焊口总数20%，详细检查质量原则可依照《钢网架焊接球节点焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.1所规定规定进行检查。
螺栓球节点网架、锥头与管连接焊缝，超声波无损检查，详细检查质量原则可依照《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤办法及质量分级法》JG/T3034.2所规定规定进行检查。
（9）螺栓球节点网架拼装
1） 螺栓球节点网架拼装时，普通是先拼下弦，将下弦标高和轴线调节后，所有拧紧螺栓，起定位作用。
2） 开始连接腹杆，螺栓不适当拧紧，但必要使其与下弦连接端螺栓吃上劲。如吃不上劲，在周边螺栓都拧紧后，这个螺栓就也许偏歪（因锥头或封板孔较大），那时将无法拧紧。
3） 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，即可将前两行调节校正，这时可通过调节下弦球垫块高低进行；然后，固定第一排锥体两端支座，同步将第一排锥头螺栓拧紧。按以上各条循环进行。
4） 在整个网架拼装完毕后，必要进行一次全面检查，看螺栓与否拧紧。
5） 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），从上弦挂腹杆办法安装别的锥体。
（1） 起拱
由于网架刚度较好，在普通状况下，网架在使用阶段挠度均较小，因而，当跨度在40m如下网架，普通可不起拱（拼装过程中，为防止网架下挠，依照经验留施工起拱）。
1） 网架起拱按线形分有两类，一是折线型如图5.4.6.2-7（a），二是圆弧线形如图5.4.6.2-7（b）。

图2.4.6.2-7 网架起拱办法
（a）折线形起拱；（b）圆弧线形起拱

2） 网架起拱按找坡方向，分为单向起拱和双向起拱两种。单向圆弧线起拱和双向圆弧线起拱，都要通过计算拟定几何尺寸。
当为折线形起拱时，对于桁架体系网架，无论是单向或双向找坡，起拱计算较简朴。但对四锥或三角锥体系网架，当单向或双向起拱时计算均较复杂。
（2） 防腐解决
1） 网架防腐解决涉及制作阶段对构件及节点防腐解决和拼装后防腐解决。
2） 焊接球与钢管连接时，钢管及球均不与大气相通，对于新轧制钢管内壁可不除锈，直接刷防锈漆即可；对于旧钢管内外均应认真除锈，并刷防锈漆。
3） 螺栓球与钢管连接属于与大气相通状态，特别是拉杆，杆件在受拉力后即变形，必然产生缝隙，南方地区较潮湿，水汽有也许进入高强度螺栓或钢管中，对高强度螺栓不利。
当网架承受大某些荷载后，对各个接头用油腻子将所有空余螺孔及接缝处填嵌密实，并补刷防锈漆。以保证不留渗漏水汽缝隙。
螺栓球节点网架安装时，必要做到的确拧紧了螺栓。
4） 电焊后对已刷油漆局部破坏及焊缝漏刷油漆状况，按规定补刷好油漆层。
5.4.5 质量原则
5.4.5.1 主控项目
（1） 小拼单元容许偏差应符合表5.4.5.1-1规定。
小拼单元容许偏差（mm） 表5.4.5.1-1
项目
容许偏差
节点中心偏移
2.0
焊接球节点与钢管中心偏移
1.0
杆件轴线弯曲矢高
L1/1000,且不应不不大于5.0
锥体型小拼单元
弦杆长度
±2.0
锥体高度
±2.0
上弦杆对角线长度
±3.0
平面桁架型小拼单元
跨长
≤24m
+3.0
-7.0
≤24m
+5.0
-10
跨中高度
±3.0
跨中拱度
设计规定起拱
±L/5000
设计未规定起拱
+10.0
注：1、L1为杆件长度。L为跨长。
检查数量：按单元数量抽查5%，且不应少于五个。
检查办法：用钢尺和拉线等辅助量具实测。
（2） 中拼单元容许偏差应符合表5.4.5.1-2规定。
中拼单元容许偏差（mm） 表5.4.5.1-2
项目
容许偏差
单元长度≤20m，拼接长度
单跨
±10.0
多跨连接
±5.0
单元长度20m，拼接长度
单跨
±20.0
多跨持续
±10.0
检查数量：全数检查。
检查办法：用钢尺和辅助量具实测。
5.4.6 成品保护
5.4.6.1 成品保护范畴
对小拼、中拼成品件保护范畴有：
（1） 杆件、空心球、螺栓球及其附件（高强度螺栓、锥头、无纹螺母、销钉）焊条、焊丝等不得受潮。
（2） 成品件底漆、面漆，以及高空总拼后防火涂料不得磕碰。
（3） 对已检测合格焊缝及时刷上底漆保护。
（4） 对小拼、中拼成品堆放时不得压弯。
5.4.6.2 成品保护职责
按工序分工明确，责任到人。
5.4.7 安全环保办法
（1）从事电工、焊工、起重作业人员，必要通过关于部门安全技术培训，并经考试合格，获得特殊工种证件后方可上岗作业。
（2）移动式电动机械和手持电动工具单相电源线必要使用三芯软橡胶电缆，三相电源线必要使用四芯软橡胶电缆；接线时，缆线护套应穿进设备接线盒内并予以固定。
（3）进行电焊作业时，电焊机应使用专用闸箱并安装漏电保护器。
（4）电、气焊作业前应清理易燃易爆物品，设专人监护及配备相应灭火器具。雨雪天气，禁止在室外进行电焊作业。
（5）起重机械必要经关于部门进行检查，获得安全检查证方可使用。
（6）起吊时，要有专人将吊物扶稳，禁止甩动。起吊物悬空时，禁止在起吊物、起吊臂下停留或通过。在卷扬机、滑轮及牵引钢丝绳旁不准站人。
（7）索具、吊具要定期检查，使用时不得超过额定荷载。
（8）拼装支架必要符合稳定性规定，采用扣件式钢管脚手架做拼装支架，其构造形式应依照其工作位置、荷载大小、荷载状况、支架高度、场地条件等因素通过计算而定。
（9）拼装支架，在铺脚手板操作层上，应设防护栏杆。
（10）使用活动操作平台，要通过鉴定，安装牢固，设有防止活动架在滑移中出轨挡块或安全卡。
（11）高空拼装平台依照现场条件、支承构造特性、滑移方向、滑移重量、通过计算而定，以保证安全。
（12）采用单机或多机抬吊时，要依照网架重量而定；当多机抬吊时，其额定起重能力乘以0.75系数。
（13）网架吊点位置，索具规格，起重机起吊高度、回转半径、起重量以及在吊装过程中网架构造杆件内力变化，都应详细计算而定。
（14）施工现场应保持整洁，垃圾废料应及时清理。废弃物应按规定分类堆放及回收。
（15）焊接作业后应及时将焊条头回收，不得随便丢弃，防止环境污染。
（16）施工现场应减少噪声污染，使用低噪声施工机具，无法避免噪声施工设备，则应对其采用噪声隔离办法。

5.4.8 质量记录
5.4.8.1 网架构造制作、拼装、安装每个工序均应进行检查验收。凡未经检查验收，不得进行下道工序施工；安装完毕后必要进行交工检查验收，每道工序检查验收均应作出记录并应汇总存档。网架构造工程验收应在网架构造所有安装工作完毕后进行。
5.4.8.2 网架交工验收时，应检测网架纵横向边长偏差、支承点中心偏移和高度偏差及网架挠度值（涉及网架自重挠度及屋面工程完毕后挠度），它们容许偏差必要符合《网架构造工程质量检查评估原则》JGJ78-91关于规定。
5.4.8.3 工程验收时，网架制作安装单位尚应提供提交下列资料：
（1） 网架构造竣工图和设计文献。
（2） 设计变更文献和钢材代用证件。
（3） 安装施工组织设计或施工方案。
（4） 安装时所用钢材、连接材料和涂装材料等材料质量证明书和试（复）验报告。
（5） 工厂制作网架零部件产品合格证书。
（6） 网架拼装各工序检测记录和质量评估资料。
（7） 焊缝质量检查资料。
（8） 高强度螺栓质量检查资料。
（9） 总拼就位后检查记录和质量评估资料。
（10） 网架安装后涂料检测记录和质量评估资料。
（11） 组合网架中混凝土构造某些尚须按《混凝土构造工程施工质量验收规范》GB50204-关于规定提供相应验收资料。