复杂场地超大跨度螺栓球节点钢网架安装工法Word格式文档下载.docx
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网架跨内外是否均具备起重设备作业条件，作业现场障碍物分布情况，场地承载力等情况，并将相应数据整理汇总。
另需收集现场图像作参考，有条件可采取航拍和现场建模更加有利布置。
3）根据网架设计参数和现场实测数据，选择起重吊装机械，在现场条件允许情况下尽量选择起重能力较大的机械以确保施工安全。
4）为减小拼装误差，整体施工顺序应为先整体吊装后散拼施工，在整体吊装区域选择时宜让后续散拼在平面上从一侧按顺序往另一侧施工，或从中部往两侧施工，尽量减少整体吊装和散装的衔接面，不宜出现整体吊装与散拼混合穿插施工。
5.2.2安装前准备工作
（1）技术准备
A根据正式施工图纸及有关技术文件编制专项施工方案并审批；
B对使用的各种测量仪器及钢尺进行计算检验复验；
C根据土建提供的纵横轴线和水准点，对提供的标高及基准轴线位置数据进行复测，进行验线有关技术问题处理完毕。
D按照施工方案对相关作业人员进行技术交底，签字留底存档。
（2）现场准备
土建预埋件、工作平台、安全措施、提升条件等都需满足要求，网架原材料须通过质量验收及复试合格，对构件进行编号并分类码放。
起重机械停放场地及网架拼装堆放场地要求平整夯实，若局部区域因场地原因难以实现夯实，可用钢板或枕木垫平。
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。
（3）起重机械选择与现场布置
针对复杂的施工场地作业面狭窄，起重机械起重量和摆臂范围受限的情况，应由施工单位组织起重机械租赁单位相关技术人员以及专业网架安装人员对现场进行实地踏勘测量，有必要也可邀请设计单位提供现场协助，主要针对起步网架及吊装半径较大的小单元构件初选起重机械进行桌面或建模模拟演示，并构图验算，制定吊装方案，方案通过监理单位审批后，再按方案进行现场机械布置。
根据汽车吊布置灵活性能，可采用汽车吊进行多机协调作业。
机械布置时规划好汽车吊及牛腿位置，尽量保证发挥机械的最大起重量和工作性能。
5.2.3整体吊装区域网架安装
整体吊装区域网架既起步网架确定后，横向单榀作为起步网架的由一边向另一边延伸或由中间向两边延伸，建筑一角区域作为起步的网架采用三角形向内延伸。
起步网架采用地面拼装成型，整体吊装一次安装到位，在起步网架安装时及时检查调整基准轴线位置、标高及垂直偏差。
若出现偏差应及时采用千斤顶、挡块及垫铁纠正。
1）起步网架吊点选择
吊点的布置应尽量使网架吊装时的受力与网架工作状态受力基本相同。
网架起吊前的重量、面积和吊点位罝的选择要根据过程实际情况进行周密的计算，确保网架吊装的安全性。
绑好吊装绳索，检査完毕开始吊装。
图5.2.3-1网架吊点大样图
2）起步网架的试吊与吊装
起步网架试吊，网架离地50cm后进行吊点绳索、网架外形、起重设备、指挥信号等进行全面检查，再次确认一切正常，才能正式起吊，若网架变形严重，则应立即落地检查拼装质量、核算吊点后再进行试吊。
正式吊装，一次吊装到位，将网架就位于柱顶球支点。
当网架提髙到比柱顶髙300mm时，进行空中移位，网架中心对准网架支座中心时，四台起重机同时落钩，将网架落到柱顶就位，最后将球与球支座、球支座与支座全部段焊。
起吊过程中吊臂与网架安全距离不得小于1m。
图5.2.3-2支座大样图
5.2.4杆件拼装
5.2.4.1确定合理的高空拼装顺序
高空拼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。
5.2.4.2具体拼装要求
拼装网架时，需要预先拼装好小单元，再用起重机将小拼单元吊至设计标高就位拼装，要求小单元堆放场地平整夯实，为保证小单元表面整洁无泥土污染，可在其堆放场地铺设模板或防雨布等。
（1）螺栓球节点网架拼装时，一般是先拼下弦，将下弦的标高和轴线调整后，全部拧紧螺栓，起定位作用。
（2）开始连接腹杆，螺栓不宜拧紧，但必须使其与下弦连接端的螺栓吃上劲，如吃不上劲，在周围螺栓都拧紧后，这个螺栓就可能偏歪，（因锥头或封板的孔较大）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，即可将前两行抄到中轴线，这时可通过调整下弦球的垫块高低进行，然后固定第一排锥体的两端支座，同时将第一排锥体的螺栓拧紧。
按以上各条循环进行。
（4）在整个网架拼装完成后，必须进行一次全面检查，看螺栓是否拧紧。
图5.2.4-2杆件拼装单元
1）下弦杆与球的组装
根据安装球的编号先固定下弦球，找准中心连接下弦杆与另一头水准测量对角尺寸正确后拧紧高强螺栓。
2）腹杆与上弦球的组装
腹杆与上弦球应形成一个向下四角锥，腹杆与上弦的连接必须一次拧紧到位，腹杆与下弦球的连接不能一次拧紧到位，主要是为安装上弦杆起松口作用。
上弦杆安装顺序由内向外，上弦杆与球拧紧应与腹杆和下弦球拧紧依次进行。
3）用以上方法安装一榀进行一次检测
如此方法直到全部安装结束，在整个网架安装过程中，要特别注意下弦球的垫实，轴线的准确、高强螺栓的拧紧程度、网架挠度及几何尺寸的控制。
项目1
复查土建弹出的周边柱顶支撑的轴线有无偏差，若有偏差应及时调整纠正。
项目2
对各项埋件的操平整度应满足设计规范要求。
（1）对单立柱顶高差，可用水平仪作腰线检测，安装时便于随时检查调整。
（2）网架在拼装初始单元时对及时检查调整基准轴线位置、标高及垂直偏差。
5.2.5检查验收
5.2.5.1安装检查
1）网架安装每形成一个单榀后，应及时检测单榀单元及网架单元长度允许偏差。
以安装第一榀开始检验，每一榀检验一个单椎体是否符合设计要求，控制轴基准轴线位置、标高及垂直偏差，并及时纠正。
具体检查内容如下：
A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。
允许误差值如表5.1所示。
表5.2.5支承面、预埋螺栓（锚栓）的允许误差
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
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
B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。
C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和垂直度。
D各杆件与节点连接时中心线应汇于一点，螺栓球应汇于球心。
E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。
2）杆件不允许存在超过规定的弯曲。
网架安装时高强螺栓拧紧到位，不允许套筒接触有肉眼可观察到的缝隙，拧紧应用扳手初拧、终拧。
拧紧顺序先压后拉，防止压杆顶死螺栓漏紧。
3）已安装网架零部件表面清洁、完整、不损伤、不凹陷、不错装、对号准确，发现错误及时更正。
5.2.7.2验收及成品保护
网架子分部完工后，在自检合格基础上，组织监理、建设设计等相关单位进行子分部验收，验收合格后收集整理相资料存档。
网架安装结束后，应做好成品保护工作。
检查螺栓球上的孔洞是否封闭，应用腻子将孔洞和筒套的间隙填平后刷漆，防止水分渗入，使球、杆的丝扣锈蚀，并应及时涂刷防锈漆。
6．材料与设备
6.1材料
6.1.1主要结构材料
1、钢管:
Q345B级钢,高频焊管或无缝钢管。
2、高强度螺栓:
选用《合金结构钢》GB3077规定的40Cr钢,性能等级应符合《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》（GB16939-2016）要求。
3、螺栓球节点：
螺栓球采用模煅球坯，材料45#钢，材质应符合《优质碳素结构钢技术条件》GB699的规定，不能有裂纹、过烧、夹层等缺陷。
螺纹按6H级精度加工，中心线到螺孔端面距离偏差为±
0.2mm，螺栓球螺孔角度偏差为±
30度。
严格检测螺纹孔内径尺寸、螺纹粗糙度，螺纹精度检测应使用6H级标准塞规、通规旋入至要求。
有效旋入螺纹深度≥1.2d，止规允许旋入≤2个螺距。
4、封板锥头:
与钢管材质相同,钢管直径大于等于75时须采用锥头,连接焊缝以及锥头封板的任何截面承载力应不低于相连钢管的承载力,且应保证变形要求,并有试验报告。
5、套筒:
当套筒内孔径不大于34mm时选用Q235B级钢，其他采用Q345B级钢。
材质应符合《钢网架螺栓球节点用高强螺栓》GB/T16939的规定。
6、钢管、锥头、封板、套筒材质应符合《碳素结构钢》GB700和《低合金高度结构钢》GB/T1591要求。
7、焊条:
焊条Q235钢与Q345钢之间选用E43，Q235钢与45号之间选用E50。
图6.1杆件锥头图6.2高强螺栓
图6.3套筒图6.4销子
图6.5连接螺栓组装图图6.6螺栓球
6.2设备
表6.2机具及设备需求表（以长安总装一车间工程为例）
序号
名称
规格型号
数量
用途
1
汽车式起重机
25t～100t
根据构件重而定
5台
杆件或拼装单元吊装
2
千斤顶
10t、20t、30t
4台
调节拼装支点高度
3
螺旋式调节器
5～10t
3台
4
全站仪
项目自备
1台
轴线测量、支座定位
5
经纬仪
2台
轴线测量
6
水平仪
标高测量
7
钢尺
30～50m
2把
长度测量
8
液晶测厚仪
精度0.1mm
空心球壁厚测量
9
游标卡尺
精度0.01mm
测量构件壁厚及尺寸
10
对讲机
12W
5-8支
现场通讯
11
手动葫芦
3t
3支
网架吊装时挠度控制
7．质量控制
7.1质量控制标准及验收规范
7.1.1《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
7.1.2《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）
7.1.3《钢网架螺栓球节点用高强螺栓》（GB/T16936-2016）
7.1.4《钢网架螺栓球节点》（JG/T10-2009）
7.1.5《空间网架结构技术规程》（JGJ7-2010）
7.1.6《建筑施工起重吊装安全技术规范》（JGJ276-2012）
7.1.7《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
7.1.8《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2016）
7.2质量保证措施
7.2.1材料
（1）网架安装前，应对照构件明细表核对进场的各种螺栓球、杆件及连接件规格、品种和数量，查验各螺栓球、杆件、连接件和焊接材料的原材料质量保证书和测试报告。
（2）所有零部件在现场必须逐项检查外观和材料的品质证明，报现场监理确认合格后方能投入安装。
（3）按规范要求到公司加工车间进行抽样复试，由业主和监理取样、送检，复试报告纳入交工技术文件。
（4）现场材料堆放和保管应按规定摆放整齐，防湿防潮，并有材料的安装区块标记，便于安装时寻找相关材料。
（5）焊接材料必须按工艺要求烘焙。
酸性焊条温度为150℃～200℃，时间为１小时左右，碱性焊条烘焙温度为300℃～400℃,时间为1-2小时，低氢焊条烘干后必须存放在保温筒内，随用随取，焊条由保温筒取出到施焊的时间不宜超过2小时（酸性焊条不宜超过4小时），不符合上述要求时，应重新烘干后再用，但焊条烘干次数不宜超过二次。
7.2.2安装
（1）施工现场实行三检制，首先由安装工自检，由安装班质量员进行检查，再由现场专职质量员进行全过程跟踪检查。
（2）对全体施工人员进行质量意识教育，牢固树立“质量第一”的思想观念，视质量是企业的生命。
（3）安装过程中严格按照GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》中的有关要求进行质量控制。
（4）安装前务必按用经纬仪测量柱顶预埋件标高和纵、横向水平轴线尺寸。
（5）安装过程中，必须逐个复查高强螺栓的拧紧程度和拧入深度，要求套筒与球体和杆端之间无缝隙，无松动，确保高强螺栓和螺栓球上的螺栓孔的啮合深度达到高强螺栓直径的1.0倍。
若发现套筒与球体和杆端之间有较大间隙，或套筒与球体和杆端单边接触，则应找出原因，或螺栓球孔空间角度误差较大，或套筒端面与轴线垂直度误差较大，或杆件加工误差较大，并采取相应更改措施，以消除套筒与球体接触面和杆端之间的间隙，套筒单边受力或套筒松动现象。
（6）安装过程中随时检测网架的轴线尺寸、网格节点中心偏移、标高尺寸，当发现轴线尺寸和网格节点中心出现较大偏移时，应停止安装，找出原因，或是螺栓孔空间角度错误，或杆件加工错误，或积累误差过大，确定原因后，应立即采取措施，防止误差积累导致后续网架的安装产生较大的无法纠正的偏差。
更要严禁强行安装。
（7）对支座焊缝进行严格检查，必须达到设计要求。
（8）安装完毕后，复查网架各节点螺栓的拧紧程度，复测网架支座的标高、轴线尺寸，测量通过网架纵横向中心轴下弦节点的初挠度，并作好记录。
（9）本工程网架安装后验收标准为纵横向几何尺寸允许误差为±
L/2000，支座中心偏移允许最大为L/3000，相邻支座高差为15mm，支座最高最低差为30mm，网架结构挠度值不大于设计值的1.15倍。
（10）现场测量所用的仪器和工具必须为本厂计量室或国家权威检测机构标定或检验过的合格仪器的工具，以保证测量值的正确性。
7.2.3现场水平搬运和垂直运输
（1）根据安装顺序，分单元成套配制。
（2）搬运过程中做到轻拿轻放，保证构件不产生变形，不损伤涂层，安装前必须按技术文件检验，变形及涂层损伤必须在安装前处理完毕。
（3）网架构件的堆放场地应平整结实，无积水，应防止存放时被压坏和变形。
（4）水平搬运采用人力手推车进行，垂直运输用汽车吊或扒杆吊配合进行，确保垂直运输的材料满足高空安装所需。
8．安全措施
8.1高空作业安全措施
8.1.1高处作业中的设施、设备，必须在施工前进行检查，确认其完好，方能投入使用。
8.1.2攀登和悬空作业人员，必须经过专业技术培训及专业考试合格，持证上岗。
8.1.3冬季进行高空作业时，必须采取可靠的防滑措施。
积水、积雪应及时清除。
遇有6级以上强风、浓雾等恶劣气候，必须立即停止钢结构吊装、焊接作业，及时将未就位的构件进行临时固定，对扳手、螺栓、焊条等小型材料用具必须装入工具包中带走；
对于未安装使用的轻型板材，用麻绳将板与主体结构牢牢捆绑，防止被风刮走。
8.1.4为防止人从高处坠落，操作人员进行高处作业时，必须正确使用五点式双钩安全带。
安全带应高挂低用，即将安全带的绳端挂在较高处，而人在较低处操作。
8.1.5施工作业场所有可能坠落的物件，应一律先进行撤除或加以固定。
高处作业中所有的物料，均应堆放平稳，不妨碍通行和装卸。
随手用工具应放在工具袋内。
作业中的走道内余料应及时清理干净，不得任意乱掷或向下丢弃。
传递物件禁止抛掷。
8.1.6使用活动操作平台，要经过鉴定，安装牢固，采用滑动时，设有防止滑动架在滑移中出轨，应设挡块或安全卡。
8.1.7网架支座落位须“精心组织，精心施工”，操作人员责任到人，出现问题，由分指挥向总指挥报告，由总指挥统一处理问题。
8.2构件吊装安全措施
8.2.1安装前要再次对吊具进行检验。
仔细检查钢丝绳、卡环等工具是否符合规格要求，是否有损伤，所有起重指挥及操作人员必须持证上岗。
8.2.2构件起吊时应保证水平，均匀离开平板车或地面。
起重吊钩应在重心的正上方，起钩后构件不作前后、左右摆动。
检查钢绳受力状况，几根钢绳应均匀受力。
吊钩要求具有防跳绳装置，无排绳打搅现象。
构件吊点应牢固，无滑落现象。
起钩由地面人员指挥，塔机操作员应仅听从地面的专职人员指令。
起钩速度应缓慢，施工人员不得站在构件上。
8.2.3构件起重高度应在人手可触及的高度，不能在空中自由任意摆动。
构件吊运通道应无障碍物，施工人员不要站在构件运动方向，构件不得超跃头顶。
8.2.4落钩前应明确构件位置，摆正构件，落钩要使用慢速，经充分落钩钢丝绳不受力才能靠近取钢丝绳。
忌手放在构件下取物，钢绳退出时不允许使用吊钩直接拉动避免钢绳弹出伤人。
8.3防火安全措施
8.3.1施工现场明确划分用火作业区，易燃可燃材料堆场、仓库、易燃废品集中站和生活区域。
8.3.2施工现场必须道路畅通，保证有灾情时消防车畅通无阻。
8.3.3施工现场应配备足够的消防器材，指定专人维护、管理、定期更新，保证完整好用。
8.3.4焊、割作业点与氧气瓶，乙炔瓶等危险品的距离不得小于10m，与易燃易爆物品不得小于30m；
乙炔瓶和氧气瓶的存放与动火点距离不得小于2m，使用时两者的距离不得小于5m。
8.3.5氧气瓶、乙炔瓶等焊割设备的安全附件应完整有效，否则不准使用。
8.3.6施工现场的焊割作业必须符合防火要求，严格执行“十不焊”规定。
8.3.7严格执行动火审批制度，并要采取有效的安全监护和隔离措施。
8.3.8施工现场严禁吸烟。
9．环境保护措施
9.0.1对废料、旧料做到每日清理,做到工完场清。
现场安装过程中产生的垃圾及时清理，并存放进指定垃圾站，
9.0.2钢构件的装卸、运输及吊装应采取措施（如：
洒水）减小扬尘，避免对周边环境造成污染。
9.0.3对现场料场统一规划，整个杆件堆放场地与施工现场要达到整齐有序、干净无污染、低噪声、低扬尘、低能耗的整体效果,材料分类码放并挂上标识牌。
9.0.4在四级及以上大风、阴雨、雪等恶劣天气，停止钢结构吊装、涂装作业，避免涂料污染大气、水源等环境污染。
10.效益分析
10.1经济效益
大跨度螺栓球节点钢网架局部整体吊装+高空散拼综合安装工法相比传统施工法如满堂脚手架高空散装法、整体滑移等工法优势明显，尤其在现场工期紧迫及施工场地限制比较大的情况下，采用该工法在经济上具有显著优势。
以长安总装一车间工程整体网架为例，通过安装费用分析对比可以看出，本工法通过现场验证，工艺简捷、工序合理，可以加快施工速度，对比原来施工方法，施工进度加快，施工人员减少，特别是技术工人大幅减少，节约了人工费，同时由于采用可重复利用支撑，减少铺设大面积满堂脚手架需用的材料，在地面组装单元格，可加快速度，同时减少高空作业，减小了安全风险。
本工程施工时，网架安装工期共为50天，比原计划工期提前20余天。
安装费用经济对比分析表详表10.1。
表10.1安装费用经济对比分析表
施工工法
局部整体吊装+高空散拼综合施工法
满堂脚手架高空散装法
涉及工程量（t）
856.655
金额总计（万元）
730.26
999.71
10.2社会效益
通过该施工工法，保证了大跨度网架安装质量，加快了施工进度，施工安全性高，获得了行业内外一致好评，同时安装过程引起当地各单位的关注，并得到了各方的认可。
同时，规划齐整的现场布置、流畅合理的工序衔接也体现出了作为大型建筑施工企业的施工素质和企业风采。
10.3环保与节能效益
利用局部整体吊装+高空散拼综合工法进行大跨度网架安装，网架结构构件均按照图纸编号在工厂加工制作，机械化生产程度高，生产精度高，运至施工现场能立即按照图纸编号进行现场拼装；
同时对施工现场进行合理规划，料场摆放整齐，施工产生的废料头及时清理并回收，避免了资源浪费。
所有钢构件防腐喷涂均在出厂之前完成，从而避免现场喷涂给周边环境造成污染。
11．应用实例
长安汽车迁建项目总装一车间工程，为地上主体单层钢网架结构，建筑面积81260㎡，屋盖采用螺栓球钢网架结构。
网架屋面尺寸为：
416m×
184m。
网架型式为正放四角锥，高强螺栓球节点连接方式。
网架工程的支承形式为周边下弦点支承，网架由钢柱支承，钢柱间距24m～28m不等。
整个网架结构起坡,坡度5%,网架矢高边口为2.4
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