网架结构高空散装法安装施工工艺.doc

2、网架结构安装施工工艺标准

2.1 总则
2.1.1 适用范围
1.应根据网架受力和构造特点（如结构选型、网架刚度、外型特点、支撑形式、支座构造等），在满足质量、安全、进度和经济效果的要求下，结合当地的施工技术条件和设备资源配备等因素。因地制宜综合确定。
常用的工地安装方法有六种：高空散装法、分条或分块安装法、高空滑移法、整体吊装法、整体提升法和整体顶升法。见表2.1.1-1
表2.1.1-1 网架安装方法及适用范围
安装方法
内容
适用范围
高空散装法
单杆件拼装
螺栓连接节点的各类型网架
小拼单元拼装
分条或分块安装法
条状单元组装
两向正交、正放四角锥、正放抽空四角锥等网架
块状单元组装
高空滑移法
单条滑移法
正放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放等网架
逐条积累滑移法
整体吊装法
单机、多机吊装
各种类型网架
单根、多根拔杆吊装
整体提升法
利用拔杆提升
周边支承及多点支承网架
利用结构提升
整体顶升法
利用网架支撑柱作为顶升时的支撑结构
支点较少的多点支承网架
在原支点处或其附近设置临时顶升支架
备注
未注明连接节点构造的网架，指各类连接节点网架均适用

2.采用吊装、提升或顶升的安装方法时、其吊装或支点的位置和数量的选择应考虑下列因素：
1）宜与网架结构的使用时的受力状况相接近。
2）吊点或支点的最大受力不应大于起重设备的负荷能力
3）各起重设备的负荷宜接近。
3.安装方法确定后，施工单位应会同设计单位按安装方法分别对网架的吊点（支点）受力、挠度、杆件内力、风荷载作用下提升或顶升时支承柱的稳定性和风荷载作用的网架水平推力等项进行验算，必要时应采取加固措施。
施工荷载应包括施工阶段的结构自重及各种施工活荷载、安装阶段动力系数：采用提升法或顶升法施工时、可采取1.1，当采取拔杆吊装时，可取1.2，当采用履带或汽车式起重机吊装时可取1.3。
2.1.2 编制参考标准及规范
本工艺标准是遵照国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001），《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）行业标准《网架结构设计与施工规程》（JGJ7）上海市标准《网架结构技术规程》（DBJ08-52），《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81）
《钢网架螺栓球节点》（JGJ75.1），《钢网架焊接球节点》（JGJ75.2），《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》（GB11345）。
2.1.3 由于安装方法不同，在施工准备，材料和质量特点、施工工艺等都各有不同、分别叙述如下

2.2 术语、符号

2.2.1 详见网架结构拼装施工工艺标准1.2.

2.3 基本规定

2.3.1 详见“网架结构拼装施工工艺标准”1.3.
2.3.2 当钢结构工程施工质量不符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001要求时，应按下列规定进行处理：
1.经返工重做或更换构（配）件的检验批，应重新进行验收；
2.经有资质的检测单位检测鉴定能够达到设计要求的检验批，应予以验收；
3.经有资质的检测单位检测鉴定达不到设计要求，但经原设计单位核算认可能够满足结构安全和使用功能的检验批，可予以验收；
4.经返修或加固处理的分项、分部工程，虽然改变外形尺寸但仍能满足安全使用要求，可按处理技术方案和协商文件进行验收。
2.3.3 通过返修或加固处理仍不能满足安全使用要求的钢结构分部工程，严禁验收。

由于六种安装方法不同，在施工准备、材料和质量特点、施工工艺等都各有不同，现分别叙述如下：

2.4高空散装法——施工准备

2.4.1 高空散装法——技术准备
1.定义：高空散装法是指小拼单元或散件（单根杆件及单个节点）直接在设计位置进行总拼的方法。
2.编制网架高空散装法施工组织设计。
3.根据测量控制网对基础轴线、标高或柱顶轴线，标高进行技术复核，对超出规范要求的与总承包单位、设计、监理协商进行技术处理解决。
4.当全支架拼装网架时，支架顶部常用木板或竹脚手板满铺，作为操作平台，这类铺板易燃，故如为焊接连接的网架，全部焊接工作均在此高空平台上完成，必须注意防火。
5.悬挑法拼装网架时，需要预先制作好小拼单元，再用起重机将小拼单元吊至设计标高就位拼装。悬挑法拼装网架可以少搭支架，节省材料。但悬挑部分的网架必须具有足够的刚度，而且几何不变。
6.不仅螺栓球节点各种类型网架结构用此方法安装，而且焊接空心球节点网架也采用此方法安装。
7.高空散装法脚手架用量大，高空作业多，工期较长，需占建筑物场内用地，且技术上有一定难度。
2.4.2 材料要求
1. 网架安装前，根据“钢结构工程质量验收规范”GB50205-2001对管、球加工的质量进行成品件验收，对超出允许偏差零部件应进行处理。
2.网架结构用高强度螺栓连接时，应检查其出厂合格证，扭矩系数或紧固轴力（预拉力）的检验报告是否齐全，并按规定做紧固轴力或扭矩系数复验。
根据设计图纸要求分规格、数量配套供应到现场。
3.网架结构安装前应对焊接材料的品种、规格、性能进行检查，各项指标应符合现行国家标准和设计要求，检查焊接材料的质量合格证明文件、检验报告及中文标志等。对重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验。

2.4.3 主要机具
表2.4.3-1 主要机具
序号
名称
规格型号
单价
数量
用途
1
起重机
根据构件重而定

杆件或拼装单元安装
2
千斤顶
5，10，20，30t

调节拼装支点高度
3
螺旋式调节器
5～10t

调节拼装支点高度，
4
交流弧焊机
42KVA

焊接球节点与杆件焊接
5
直流弧焊机
28KVA

碳弧气刨修补焊缝，
6
小气泵

配合碳弧气刨用，
7
砂轮
ф100～120

打磨焊接
8
全站仪

轴线测量
9
经纬仪

轴线测量
10
水平仪

标高测量
11
钢尺
30～50m

测量
12
拉力计
10kg

测量
13
液晶测厚仪

空心球壁厚测量
14
液晶温度计

焊接预热温度
15
烤枪

焊接预热
16
气割工具

2.4.4 作业条件
1.根据正式施工图纸及有关技术文件编制施工组织设计已审批。
2.对使用的各种测量仪器及钢尺进行计量检验复验。
3.根据土建提供的纵横轴线和水准点，进行验线有关技术处理完毕。
4.按施工平面布置图划分：材料堆放区、杆件制作区、拼装区、堆放区，构件按吊装顺序进场。
5.场地要平整夯实、并设排水沟。
6.在制作区、拼装区、安装区设置足够的电源。
7.按图搭好满堂脚手架设操作平台，并检查承重点的牢固情况。
8.将高空拼装支点的纵横轴线及标高测量好。
9.检查成品件、零部件、几何尺寸、编号、数量（包括加工的附属零件）。
10.做好有关测试及安全、消防准备工作。
11.对参与网架安装人员如测工、电焊工、起重机司机、指挥工等要持证上岗。

2.5 高空散装法——材料和质量要点
2.5.1 材料的关键要求
主要施工材料是扣件式钢骨脚手架作拼装支架的材料选择。
1.扣件的铸件材料应采用GB94400中所规定的力学性能不低于KTH330—08牌号的可锻铸铁或GB11352中ZG230—450铸钢件制作。扣件和底座应符合《钢管脚手架扣件》（GB15813—1995）标准。
2.钢管应采用GB699中的08F、08、10F、10、15F、15、20钢和GB700中Q195、Q215、Q235等级为A、B的钢（沸腾钢，镇静钢）制造。
常用钢管规格ф48*3.5。

3.焊接材料见2.4.2材料要求3.
2.5.2 技术质量关键要求
1.确定合理的高空拼装顺序
安装顺序应根据网架形式、支承类型、结构受力特征、杆件小拼单元，临时稳定的边界条件、施工机械设备的性能和施工场地情况等诸多因素综合确定。
选定的高空拼装顺序应能保证拼装的精度、减少积累误差。
1）平面呈矩形的周边支承两向正交斜放网架。
（1）总的安装顺序由建筑物的一端向另一端呈三角形推进。
（2）因考虑网片安装中，为防止累积的误差，应由屋脊网线分别向两边安装。
2）平面呈矩形的三边支承两向正交斜放网架
（1）总的安装顺序在纵向应由建筑物的一端向另一端呈平行四边形推进，在横向应由三边框架内侧逐渐向大门方向（外侧）逐条安装。图2.5.2-1
（2）网片安装顺序可先由短跨方向按起重机作业半径性能划分若干安装长条区（图2.5.2-1）网架划分为A、B、C、D四个安装长条区，各长条区按A-D顺序依次流水安装网架。

图 2.5.2-1 三边支承网架安装顺序

3）平面呈方行由两向正交正放桁架和两向正交斜放拱、索桁架组成的周边支承网架。
总的安装顺序应先安装拱桁架；再安装索桁架，再拱索桁架已固定、且以形成能够承受自重的结构体系后，再对称安装周边四角、三角形网架。图2.5.2-2

图 2.5.2-2 拱索支承网架安装顺序
4）平面呈椭圆形悬挑式钢罩棚网架
总的安装顺序是先在接近支承柱部分，因与看台较接近仍用高空散装法在脚手架上完成；而悬挑段与看台段较远，故先在地面上拼成块体，（吊装单元）吊到高处通过拼装段与根部散装段组成完整的网架。图2.5.2-3

图 2.5.2-3 悬挑式钢罩棚网架安装顺序
2.严格控制基准轴线位置，标高及垂直偏差，并及时纠正。
1)网架安装应对建筑物的定位轴线（即基准轴线）、支座轴线和支承的标高，预埋螺栓（锚栓）位置进行检查，作出检查记录，办理交接验收手续。表2.5.2—1
表2.5.2-1 支承面、预埋螺栓（锚栓）的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
支承面
标高
0
-30
水平度
L/1000（L-短边长度）
预埋长度
螺栓中心偏移
5.0
螺栓露出长度
±30.0
0
螺纹长度
±30.0
0
预留孔中心偏移
10.0
检查数量
按柱基数抽查10%，且不少于3个
2）网架安装过程中，应对网架支座轴线、支承面标高（或网架下弦标高，网架屋脊线、檐口线位置和标高进行跟踪控制。发现误差积累应及时纠正。
3）采用网片和小拼单元进行拼装时。要严格控制网片和小拼单元的定位线和垂直度。
4）各杆件与节点连接时中心线应汇交于一点，螺栓球、焊接球应汇交于球心。
5）网架结构总拼完成后纵横向长度偏差、支座中心偏移、相邻支座偏移、相邻支座高差、最低最高支座差等指标均符合网架规程要求。
3.拼装支架的设置
网架高空散装法的拼装支架进行设计，对于重要的或大型的工程，还应进行试压，以检验其使用的可靠性。拼装支架必须满足以下要求：
1）具有足够的强度和刚度，拼装支架应通过验算除满足强度要求外，还应满足单肢及整体稳定要求。图2.5.2-4所示为支架单肢失稳和整体失稳的示意图。

克服自重的悬挑刚度

图2.5.2-4 拼装支架失稳示意图
2）具有稳定的沉降量，支架的沉降往往由于支架本身的弹性压缩，接头的压缩变形以及地基沉降等因素造成。支架在承受荷载后必然产生沉降，但要求支架的沉降量在网架拼装过程中趋于稳定。必要时用千斤顶进行调整。如发现支架不稳定下沉，应立即研究解决。
由于拼装支架容易产生水平位移和沉降，在网架拼装过程中应经常观察支架变形情况并及时调整。应避免由于拼装支架的变形而影响网架的拼装精度。
4.支顶点的拆除
1）拼装支撑点（临时支座）拆除必须遵循“变形协调，卸载均衡”的原则，否则临时支座超载失稳，或者网架结构局部甚至整体受损。
2）临时支座拆除顺序和方法：由中间向四周，中心对称进行，而防止个别支撑点集中受力，宜根据各支撑点的结构自重挠度值，采用分区分阶段按比例下降或用每步不大于10mm等步下降法拆除临时支撑点。
3）拆除临时支撑点应注意事项：
检查千斤顶行程满足支撑点下降高度，关键支撑点要增设备用千斤顶。降落过程中，统一指挥责任到人，遇有问题由总指挥处理解决。
2.5.3 职业健康安全关键要求
网架结构采用高空散装法施工，将散件或小拼在高空逐件进行总拼，都是高空作业，为确保人身安全，制定安全方案，作好安全防护措施，尽量避免立体交叉作业。
2.5.4 环境关键要求
1.做到工序完脚下清。
2.在安装过程中，尽量减小噪音。

2.6 高空散装法——施工工艺
2.6.1 工艺流程
复核定位轴线和标高
检查预埋件或预埋螺栓的平面位置和标高
编制施工组织设计或施工方案
网架安装所使用的测量仪器必须按国家有关的计量法规的规定定期送检
检查安装前的准备工作
构件制作质量检验
搭设拼装操作平台 （一般为满堂脚手架）
合理拼装顺序
严格控制支点轴线位置标高及小拼单元垂直偏差及纠正
焊接球节点焊接
焊缝超声波检验
验收
核对进场的各种节点杆件及连接件规格、品种、数量
构件编号
小拼单元的验收报告
原材料质量保证书和实验报告
支点位置（纵横轴线）
支点标高
从一端向另一端
从中间向两端
从中部向四周发展
挠度控制
支架沉降观测
螺栓球节点网架按规定施拧
螺栓球节点网架检验

2.6.2 操作工艺
1.螺栓球节点网架总拼
1）螺栓球节点的安装精度，取决于工厂制作的精度，如果尺寸有误，现场无法解决，只能运回加工厂处理。
2）严格按2.5.2中技术质量要点进行施工。
3）高空拼装时，一般从一端开始，以一个网格为一排，逐排步进。
拼装顺序为：下弦节点→下弦杆→腹杆及上弦节点→上弦杆→校正→全部拧紧螺栓。

校正前的各个工序螺栓均不拧紧。
如经试拼确有把握时，也可以一次拧紧。
2.空心球节点网架总拼
1）空心球节点网架高空拼装是指小拼单元或散件（单根杆件及单个节点），直接在设计位置进行。总拼。
2）为保证网架再总拼过程中具有较少的焊接应力和便于调整尺寸，合理的总拼顺序应该是从中间向两边或从中间向四周发展。
3）焊接网架结构严禁形成封闭圆，固定在封闭圈中焊接会产生很大的收缩应力。
4）为确保安装精度，在操作平台上选一个适当位置进行试拼一组，检查无误，开始正式拼装。
网架焊接时一般先焊下弦，使下弦收缩而略向上拱，然后焊接腹杆及上弦，如果先焊上弦，则易造成不易消除的人为挠度。
5）为防止网架在拼装过程中（因网架自重和支架刚度较差）出现挠度，可预先设施工起拱，一般在10～15mm。