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工业厂房中轻钢网架屋面施工技术探讨邹怀斌

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第5期作者：邹怀斌

[导读] 摘要：网架结构具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观等特点，广泛应用于工业厂房、体育馆、展览馆、影剧院、候车大厅、飞机库等工程的屋盖结构中。

        身份证：36222919730121xxxx；广西洋城工程项目管理有限公司
        摘要：网架结构具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观等特点，广泛应用于工业厂房、体育馆、展览馆、影剧院、候车大厅、飞机库等工程的屋盖结构中。本文分析上海通用五菱公司乘用车搬迁一期技术改造项目（车身车间及自制冲压件缓存区工程）钢结构网架屋面施工技术，旨在加深人们对钢结构网架屋面施工技术的认识。
        关键词：钢结构；网架屋面；施工技术
        1 工程概况
        上海通用五菱公司乘用车搬迁一期技术改造项目（车身车间及自制冲压件缓存区工程），建设地点位于柳东新区官塘片区上汽通用五菱汽车股份有限公司乘用车基地。建筑面积为59513.3平方米，为单层工业厂房，建筑物总长328.64米，宽192.48米，中间柱间跨距均为24米，边柱间距8米。建筑高度16.65米，工程结构为独立钢筋混凝土基础，钢柱，轻钢网架屋面体系，轻钢屋面，主车间屋面为网架结构，据图纸网架分为10~28×A~E、28~43×A~E、10~28×E~J、28~43×E~J四块，网架柱轴线（24m×24m），下弦标高为10.5米。
        建筑总工期为300天，其中网架制作、运输120天，现场安装120天。
        2 施工准备
        （1）网架施工之前，各种工程技术资料必须准备齐全，主要资料包括施工全套图纸和各种报告等。（2）在网架安装之前，根据工程特点，施工进度要求确定确实可行的施工方案，分解施工过程中存在的风险，并逐一采取相应的应对措施、合理安排安装队人员生活与施工。（3）安装之前要确保各种网架零部件全部加工完毕，并对零部件进行验收和小单元拼装，合格之后才能全部进场。（4）安装之前需要准备的机具很多，要确保机具准备齐全，比如电焊机、砂轮切割机、气泵、电动铆枪等。施工前需要准备的测量工具也很多，比如经纬仪、水准仪、钢卷尺、水平尺、游标卡尺等，这些工具都要准备齐全。
        3 网架安装
        3.1安装工艺流程
        3.1.1总体安装步骤
        高空散装法是网架安装常用的方法，根据本工程实际情况，因网架面积非常大，因此网架安装方法要先采用地面拼装部分分块吊装法，再在已经吊装好的网架基础上并采用空中散装方法做为主体方案。根据图纸网架分成四大块，先拼装28～43×E～J轴网架再到10～28×E～J轴网架，最后是南面的28～43×E～A轴和10～28×E～A轴两块网架。拼装时使用16T汽车吊配合工人地面单个球预拼装3根杆件后空中散装同时进行。计划是每大块在地面拼装24×24（米）共576㎡（经计算576㎡网架总重量23吨）实行整体吊装到位后，再进行空中散装。
        安装过程中要严格按照安装图进行，编号要一一对应。为了提高安装轴线的准确率，减少累计误差，采用先行每大块网架中间位置一跨，待吊装支座位置校正之后，再向各个方向依次安装，以达到最大限度减小各个方面的累积误差。
        3.1.2 具体安装步骤
        （1）地面拼装部分安装
        ①设置并抄平胎架支撑，安装底部弦杆和底部弦球：每个安装球都编号，根据固定的底部球数的数量确定连接后的底部和弦，与对角线尺寸测量和其他结束的水平，后拧紧螺栓。②下弦杆与下弦球的安装：施工前，将每一个安装球对应一个编号，施工的过程中可以根据编号对下弦球进行固定以确定中心，然后将下弦球连接下弦杆，测量方式为对角尺寸测量，而且应与另一头作为基准，确定之后方可进行拧紧螺栓。③腹杆的安装：上弦杆与下弦杆的位置在网架安装之前要得到科学校正，之后才能进行焊接。运用高强螺栓将网架腹杆以及网架上弦球进行连接，然后设置为朝下的四角锥体系，将腹杆的下部同下弦球进行连接，以此来保证上弦杆的安装能够顺利完成。④顶部弦的总成：向上的四角锥体系中的四根上弦杆采用由内向外的安装方式进行，在排列杆件时，注意参照腹杆椎体，高强度螺栓应依次拧紧，对腹杆应加以检查并拧紧，以免有松动的杆件造成不安全。每榀装的安装方法相同，依次推进，直到安装24m*24m跨网架为止。
        （2）网架的吊装
        24m*24m跨组装好的网架，进行吊装前要进行螺栓的松紧、焊接质量、安装过程中产生的挠度以及支撑点轴线长度偏差检查，发现问题及时解决。各项符合要求后，采用4台50吨吊车进行试吊，确认安全后吊至柱顶安装就位，网架提升点的选择，提升点选择在每个网架柱的支座处，不得改变网架原受力体系。

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        （3）空中网架散拼
        a、在地面上以螺栓球为结点拼装好小单元，再用吊车吊至空中拼装。b、高空拼装时，一般从一端开始，以一个网格为一排，逐排步进。c、临时支点的设置，采用3根直径114的钢管为一组配合千斤顶临时支撑网架。每跨在8和16处各设置4个临时支撑点，以防止网架悬挑段过大引起杆件变形。
        （4）网架安装过程中，要随时检查螺栓的松紧、焊接质量、安装过程中产生的挠度以及支撑点轴线偏差，发现问题及时调整解决。
        3.1.3网架的检测
        网架的监测要严格按照《钢结构工程质量检验评定标准》进行，网架的安装纵横长度要在±30mm以内，周边支座的高度要在15mm以内，杆件的弯曲矢高要在5mm以内。水准仪钢尺为检测过程中最常使用的工具，通过拉线对结果进行自检，并将结果详细填入验收资料。
        4 屋面施工
        4.1安装技术要求
        ①板安装之前要将其按照图纸进行准确定位。确定安装起始点之后，开始从一侧向另一侧，沿檐口向屋脊方向安装。②安装方向明确了就要开始安装彩钢板，安装之前首先固定好端边封口板，然后安装第一块板，并用檩条垂直固定，按照顺序依次完成第二块、第三块的安装，直至安装完毕。前一个板与后一个板的凸沿要重叠，并且要保持垂直，将板用自攻螺钉与檩条紧密连接在一起。③彩钢板与C檩条之间的连接采用自攻螺钉，采用两个Φ6.3的自攻螺钉。④以保证屋面平整作为出发点，每两个檩条之间，要在板宽方向另加铆钉，檩条之间的间距要在300mm以内。⑤板安装要按照顺序进行，并且在安装过程中要注意连接部位的防水处理。⑥彩钢板的短边搭接长度要在200mm以内，具体多少根据排水距离和坡度来确定。以改善搭接部分的抗气候能力作为出发点，一般还会在搭接处涂两行胶泥，外加铆钉紧固，每个铆钉的间距在300mm以内。⑦压型彩钢板铺设过程中，每相邻两块板的连接要沿着最大频率风向；根据屋顶的长度，确定上下两排板间的搭接长度，搭接长度一般大于200mm，同时连接部位要用密封胶密封。此外，要用自攻螺钉加上密封垫圈连接彩钢板和檩条，并且用密封胶对屋脊处进行密封。
        4.2质量保证措施
        要想确保钢结构网架屋面的施工质量，需要从材质、网架构件等方面进行努力，施工过程中使用的材料要进行力学性能检测和化学分析，合格之后才能用于施工；网架构件要确保在工厂内制作，对于螺栓球、杆件以及支座等零部件要有检验合格记录，满足相关设计要求；网架构件表面清洁度要达到要求，喷砂除锈要达到Sa2.5级,手工除锈要达到St2.5级。网架构件之间要按照等级强度要求进行焊接，要按照相关规范要求进行焊接，确保焊接质量，焊缝要满足国家规定的二级质量检验标准要求。进行支座球体与普通钢的焊接时要确保温度在50℃，并且采用系列焊条进行。
        5 安全保证措施
        由于网架和屋面施工过程均属于高空作业过程，同时实施期长，约150天。为保证安全施工，主要采取的措施有：a、编制确实可行的专项施工方案指导现场施工，并严格按批准的方案实施，方案编制的安全措施很细致，对作业人员的登高过程、高空行走、高空作业等等这些存在安全风险的行为一一明确了具体的安全操作和防护要求，并在实施期严格执行。b、管理人员到位，落实各自的职责，现场认真履职，对作业人员认真细致交底，本项目高空作业风险大、时间长，安排专人每天全过程检查现场的安全措施是否落实到位，发现有违规违章行为及时纠正。c、对高处作业人员严格审查，包括特种作业许可证，类似工作经历、登高作业身体状况检查、每日身体状态检查。d、对施工机械、机具的检查，检查投入设备的完好性，维修保养纪录，操作人员的相关许可证。e、全员参与安全管理，对方案的安全措施，参建各方人员均进行认真学习，任何一方人员发现作业人员有不安全行为，现场均可进行制止，并向各方通报总结。
        本项目整个安装过程，经全体参与人员的共同努力，未发生安全事故，取得较好的效果。
        6 结语
        综上所述，钢结构网架屋面施工技术十分复杂，为了确保工程质量和施工安全，施工过程中必须严格按照国家相关规范和标准进行施工。钢结构网架屋面施工技术作为一项技术经过长期发展已经趋于成熟，目前在大中型建筑结构中都有应用，本文列举的上海通用五菱公司乘用车搬迁一期技术改造项目（车身车间及自制冲压件缓存区工程）是非常典型的案例，施工技术可为类似钢结构网架屋面工程施工提供参考。
        参考文献
        [1]杜书廷.钢网架XPS板外墙外保温系统性能分析与应用[J].施工技术,2013(03):26-30.
        [2]刘公林.钢网架XPS板外墙外保温系统防火技术性能分析与应用[J].消防技术与产品信息,2014(04):24-27.