钢结构网架屋面施工技术探讨

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摘要：当前，钢结构网架屋面施工技术在大中型建筑结构中使用比较普遍，独特的施工技术在建筑行业赢得了一片天地。钢结构网架屋面施工技术目前在体育馆建设中使用比较广泛，本文分析广西荔浦体育馆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

引言

在大跨度以及大空间建筑结构中，螺栓球网架结构使用较多，原因在于其具有的几大突出优点：重量轻、跨度大、刚度强、抗震性能和整体性好。当前，在体育馆、影剧院、展览馆等大中型建筑结构中已经广泛使用，本文就以体育馆为例分析钢结构网架屋面施工技术。

一、工程概况

广西荔浦体育馆屋面建设使用的是钢结构螺栓球节点网架，总建筑面积4200m2，跨度为60m×70m，双坡屋面设计，网架结构起坡，网架的最大厚度可达3.8m。广西荔浦体育馆在建设过程中，网架球节点和套筒材料为45#钢，高强度螺栓使用材料为40Cr钢，别的重要部件，比如网架杆件、支座、支托材料为A3钢，金属屋面施工材料为镀锌彩钢板、钢檩条、保温棉，并且进行了双层设计，周边封板采用的材料为单层镀锌彩钢板。

二、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，需要进行的两项工作是搭设脚手架、科学安排安装队生活与施工。

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。

三、网架安装

1、安装前准备工作

网架安装前需要进行的准备工作很多，比如检查网架支座轴线与标高、检查支座混凝土强度、搭设满堂红脚手架并检查各支点的位置与标高、用千斤顶调整临时支点的网架高度。网架支座轴线以及标高设计要严格按照有关标准规定进行，严禁随意进行；对于混凝土强度，必须符合设计要求与国家现行标准；搭设的脚手架要详细布置临时支点，经过计算准确得出临时支点的位置和数量；临时支点的网架高度必须使用千斤顶严格调整。

2、安装工艺流程

（1）总体安装步骤高空散装法是网架安装常用的方法，本工程在施工过程中就采用了这种方法，施工之前要将网架零部件垂直放置于安装平台，注意要分散开，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，经过研究决定首先将对应支撑点与一榀网架相连，待支座位置校正之后，从一边向另一边依次安装，将积累误差最大限度减小。（2）具体安装步骤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，右后焊接。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，确定之后方可进行点焊。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，同时运用点焊的连接方式，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。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，一榀装好之后再进行第二榀，安装完毕为止。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，发现问题及时解决。（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。

四、网架结构防腐涂装

1、基面清理

涂装是网架结构工程中必不可少的项目，而涂装的过程也是要建立在网架的构件的制作及安装合格的基础上，因而需检验合格，方可进行涂装。在涂刷之前需要清理涂装部位，比如涂装部位的铁锈、焊缝药皮、油污以及尘土等杂物要彻底清除。以保证网架结构的涂装质量作为出发点，对成品的螺栓球和杆件要进行全方位自动喷丸除锈。全方位自动喷丸除锈的除锈方法是借助于压缩空气的压力，对网架构件表面要连续不断地使用钢丸进行冲击，将构件表面的氧化皮、锈以及附着物清除干净，直至表面仅留下轻微痕迹，螺栓球和杆件表面出现均匀一致的光泽。

2、底漆涂装

底漆涂装过程中要勤沾、短刷，主要为了防止刷子粘上太多的漆，造成油漆的浪费。防锈漆在涂刷之前要调匀，科学调制油漆，保证油漆有足够的粘度、稠度和稀度，为了确保油漆颜色均匀要充分搅拌。油漆在涂装的第一次必须保证同一个方向，接搓而且要整齐，前一次的油漆彻底干后方可油漆下一层，并且后一次的涂刷方向应当与前一次垂直，这样就可以确保漆膜厚度的均匀性。底漆涂刷结束以后，要重新标注构件上对应的原始编号，对于一些主要部件，重量、重心、位置等细节要标注在构件的表面上。

3、面漆涂装

现场安装完成之后要进行面漆涂装，，也要将表面要涂装的网架构件彻底清洁干净，清除其表面上的灰尘等杂物。面漆涂装之前要调制面漆，确保面漆颜色一致，稀稠适中，并且在涂刷之前要充分搅拌，使其色泽均匀。调制的面漆粘度和稠度不能出现流坠和刷纹。涂装过程中还需要不断调和面漆，采用与底漆涂装相同的方法进行涂装。

4、涂层检查与验收

涂装之后的检查和验收主要是检查涂装过的工件是否得到保护、涂装颜色是否一致、涂装厚度是否均匀。涂装后的构件应该得到有效保护，避免表面出现尘土和其它杂物；涂刷的构件图层颜色应该保持一致，确保构件表面鲜明、光亮、没有皱皮和疙瘩；涂装厚度应在3点厚度之内，且保持均匀，主要采用触点式漆膜测厚仪进行检测。

5、成品保护

网架结构涂装完成之后需要进行维护，对构件进行维护隔离操作，避免涂层被践踏或者损伤；在4小时之内如果遇到刮大风或者下雨天气，需要加以覆盖，防止涂层上面沾染尘土和水气，破坏涂层；对于需要运输的涂装构件，在运输过程中要加防护措施，防止出现磕碰、地面拖拉等现象，损坏涂层；涂装的构件要避免与酸性溶液接触，防止涂层遭到腐蚀。

五、屋面施工

1、质量标准

本网架屋面面层采用的是彩钢板，屋面采用的是岩棉夹芯板。施工过程中选用的彩钢板品种、规格以及尺寸等都符合《建筑用压型钢板》的规定以及相关设计文件的要求。

2、安装前准备

屋面施工之前除了要做好必要的准备之外，还要采取安全措施，仔细包装彩钢板、科学搬运和贮存彩钢板、有效保护檩条、安全接通工具电源。对于板的包装，采用叠板方式供货，每层之间的支撑物是60mm厚的聚苯乙烯，放置的间距为900-1000mm，目的在于方便起吊与装卸。至于选用何种起吊与装卸方法要根据每件包装质量来决定，每件包装上要详细注明重量、数量、长度以及工程名称等信息。对于板的搬运和贮存，第一在吊装板时要保持平衡，采用宽度在200mm以上的尼龙带进行吊装，在板与带之间需要嵌入木板；第二要将包装好的板放置于牢固平坦的地面上，并且在下部以聚苯乙烯或者是木条嵌入，要倾斜存放，确保凝聚液及积水及时排出；第三包装好的板堆放要低于三层，每层之间以隔板分割；第四不能将板长时间暴露放置，一般在4个月之内。

3、安装技术要求

第一，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。第二，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。第四，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。第五，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。第六，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。第七，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。第八，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、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、检查验收

（1）用拉线和钢尺检查彩钢板的尺寸偏差符合下表：注：H为彩钢板截面高度

（2）检查彩钢板、泛水板的过程中要严格按照国家相关标准进行，此外，还要检查连接件的规格以及密封材料的性能。

（3）检查彩钢板以及泛水板是否固定可靠，涂刷的防腐涂料以及辐射的防水密封材料是否均匀，并且严格按照国家标准检查连接件的数量以及设计的间距。

（4）检验压型金属板安装的搭接长度。

【总结】

综上所述，钢结构网架屋面施工技术十分复杂，为了确保施工能够顺利进行，应该严格进行施工准备，施工过程中应该严格按照国家标准要求规范进行。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，本文列举的广西荔浦体育馆屋面建设就是非常典型的案例。未来，随着社会的发展，网架屋面施工技术的进步和创新，会有更多的建筑使用网架屋面施工技术，网架屋面施工技术发展前景一片看好。

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.

作者：任媛 单位：山西职业技术学院