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1. 前言
目前 ，我國在體育場、體育館、加油站等很多跨度較大大公共建筑中采用螺栓球鋼網(wǎng)架，此工藝現(xiàn)已非常成熟，所以得到廣泛的應(yīng)用。而且由于其重量輕，造價也相應(yīng)低廉。并且由于基本上沒有焊接節(jié)點，安裝速度相當(dāng)快，能在很短的時間內(nèi)完成工程施工。
2.特點
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是空間三維結(jié)構(gòu)，由許多桿件按一定規(guī)律組成，每根端部帶有螺栓，擰入球內(nèi)形成螺栓球節(jié)點網(wǎng)架，或?qū)U件焊在球上形成焊接節(jié)點網(wǎng)架。此結(jié)構(gòu)形式穩(wěn)定性好，整體重量輕，抗震效果非常好，而且采用螺栓球鋼網(wǎng)架的建筑具有造型簡潔、美觀、施工周期短等特點。
3.適用范圍
適用于空心球節(jié)點、螺栓球節(jié)點及螺栓連接的網(wǎng)架，起重運(yùn)輸較困難的地區(qū)，也適用小拼單元用起重機(jī)吊至設(shè)計位置的拼裝方法。
4.工藝原理
對于屋面整體而言，特別是體育館等大型公用設(shè)施，由于面積大，相應(yīng)重量也大，不利于地面拼裝，而采用高空散裝，對于起重措施等方面的要求降低，有利于減少安裝成本。
其安裝順序應(yīng)根據(jù)網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式、支撐類型、結(jié)構(gòu)受力特點、桿件小拼單元，臨時穩(wěn)定的邊界條件、施工機(jī)械性能以及現(xiàn)場條件決定。
5.施工工藝流程及操作要點
5.1工藝流程
5.2操作工藝
5.2.1一般要求。
5.2.1.1確定合理的高空拼裝順序。
安裝順序應(yīng)根據(jù)網(wǎng)架形式、支承類型、結(jié)構(gòu)受力特征、桿件小拼單元，臨時穩(wěn)定的邊界條件、施工機(jī)械設(shè)備的性能和施工場地情況等諸多因素綜合確定。
選定的高空拼裝順序應(yīng)能保證拼裝的精度、減少積累誤差。
（1）平面呈矩形的周邊支承兩向正交斜放網(wǎng)架。
①總的安裝順序由建筑物的一端向另一端呈三角形推進(jìn)。
②因考慮網(wǎng)片安裝中，問防止累計的誤差，應(yīng)由屋脊網(wǎng)線分別向兩邊安裝。
（2）平面呈矩形的三邊支承兩向正交斜放網(wǎng)架。
總的安裝順序應(yīng)由建筑物的一端向另一端呈平行四邊形推進(jìn)，在橫向應(yīng)由三邊框架內(nèi)側(cè)逐漸向大門方向（外側(cè)）逐條安裝。
（3）平面呈方形由兩向正交正放桁架和兩向正交斜放拱、索桁架組成的周邊支承網(wǎng)架。
總的安裝順序應(yīng)先安裝拱桁架，再安裝索桁架在拱索桁架已固定、且已形成能夠承受自重的結(jié)構(gòu)體系后，再對稱安裝周邊四角、三角形網(wǎng)架：
① 格控制軸基準(zhǔn)軸線位置、標(biāo)高及垂直偏差，并及時糾正。
A 網(wǎng)格安裝應(yīng)對建筑物的定位軸線，即基準(zhǔn)軸線、支座軸線和支承的標(biāo)高、預(yù)埋螺栓(錨栓)位置進(jìn)行檢查，作出檢查記錄，辦理交接驗收手續(xù)。允許誤差值如附表(2)所示。
附表(2) 支承面、預(yù)埋螺栓（錨栓）的允許誤差
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項 目 |
允許偏差（㎜） |
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支承面 |
標(biāo)高 |
0～-30 |
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水平度 |
L/1000（L-短邊長度） |
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預(yù)埋長度 |
螺栓中心偏移 |
5.0 |
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螺栓露出長度 |
30.0～0 |
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螺紋長度 |
30.0～0 |
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預(yù)留孔中心偏移 |
10.0 |
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檢查數(shù)量 |
按柱基數(shù)抽查10﹪，且不少于3個 |
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B 網(wǎng)架安裝過程中，應(yīng)對網(wǎng)架支座軸線、支承面標(biāo)高（或網(wǎng)架下弦標(biāo)高、網(wǎng)架屋脊線、檐口線位置和標(biāo)高）進(jìn)行跟蹤控制。發(fā)現(xiàn)誤差積累應(yīng)及時糾正。
C 采用網(wǎng)片和小拼單元進(jìn)行拼裝時，要嚴(yán)格控制網(wǎng)片和小拼單元的定位和垂直度。
D 各桿件與節(jié)點連接時中心線應(yīng)匯于一點，螺栓球、焊接秋應(yīng)匯于球心。
E 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)總拼完成后縱橫向長度偏差、支座中心偏移、相鄰支座偏移、相鄰支座高差、最低最高支座差等指標(biāo)均符合網(wǎng)架規(guī)程要求。
② 拼裝支架的位置。
網(wǎng)架高空散裝法的拼裝支架進(jìn)行設(shè)計，對于重要的或大型的工程，還應(yīng)進(jìn)行實壓，以檢驗其使用的可靠性。拼裝支架必須符合以下要求：
A 具有足夠的強(qiáng)度和鋼度，拼裝支架應(yīng)通過驗算除滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足單肢及整體穩(wěn)定要求。
B 由于拼裝支架容易產(chǎn)生水平位移和沉降，在網(wǎng)架拼裝過程中應(yīng)經(jīng)常觀察支架變形情況并及時調(diào)整。應(yīng)避免由于拼裝之的變形而影響網(wǎng)架的拼裝精度。
③ 支頂點的拆除。
A 拼裝支承點（臨時支座）拆除必須遵循“變形協(xié)調(diào)，卸載均衡”的原則，否則臨時支座超載失穩(wěn)，或者網(wǎng)架結(jié)構(gòu)局部甚至整體受損。
B 臨時支座拆除順序和方法：由中間向四周，中心對稱進(jìn)行，而防止個別支
承點集中受力，宜根據(jù)各支承點的機(jī)構(gòu)自重?fù)隙戎担捎梅謪^(qū)分階段按比例下降或應(yīng)每步不大于15mm等步下降法拆除臨時支承點。
C 拆除臨時支承點應(yīng)注意事項。
檢查千斤頂行程是否滿足支承點下降高度，關(guān)鍵支承點要增設(shè)備用千斤頂。降落過程中，同意指揮責(zé)任到人，遇到問題由總指揮處理解決。
5.2.2螺栓球節(jié)點網(wǎng)架總拼
1)螺栓球節(jié)點的安裝精度，取決于工廠制作的精度，如果尺寸有誤，現(xiàn)場無法解決，只能運(yùn)回工廠處理。
2)高空拼裝時，一般從一端開始，以一個網(wǎng)格為一排，逐排步進(jìn)。
拼裝順序為：下弦節(jié)點→下弦桿→復(fù)桿及上弦桿→上弦桿→全部擰緊螺栓。
校正前的各個工序螺栓均不擰緊。如經(jīng)試拼確有把握時，也可以一次擰緊。
5.3作業(yè)條件
5.3.1根據(jù)正式施工圖紙及有關(guān)技術(shù)文件編制施工組織設(shè)計并審批。
5.3.2 對使用的各種測量儀器及鋼尺進(jìn)行計算檢驗復(fù)驗。
5.3.3根據(jù)土建提供的縱橫軸線和水準(zhǔn)點，進(jìn)行驗線有關(guān)技術(shù)問題處理完畢。
5.3.4按施工平面布置圖劃分：材料堆放區(qū)、桿件制作區(qū)、拼裝區(qū)、堆放區(qū)，構(gòu)件按吊裝順序進(jìn)場。
5.3.5 場地要求平整夯實，并設(shè)排水溝。
5.3.6在制作區(qū)、拼裝區(qū)、安裝區(qū)設(shè)置足夠的電源。
5.3.7 腳手架和操作平臺根據(jù)何在情況進(jìn)行設(shè)計計算，并畫出詳圖。按圖搭好滿堂腳手架和操作平臺，并檢查承重點的牢固情況。
5.3.8將高空拼裝支點的縱橫軸線及標(biāo)高處理好。
5.3.9檢查成品件、零部件、幾何尺寸、編號、數(shù)量（包括加工的附屬零件）
5.3.10懸挑法拼裝網(wǎng)架時，需要預(yù)先好小單元，再用起重機(jī)將小拼單元吊至設(shè)計標(biāo)高久違拼裝。懸挑法拼裝網(wǎng)架可以少搭支架，節(jié)省材料。但懸挑部分的網(wǎng)架必須具有足夠的剛度，而且?guī)缀纬叽绮蛔儭?/span>
5.3.11做好有關(guān)測試及安全、消防準(zhǔn)備工作。
5.3.12對參與網(wǎng)架安裝人員的測量工、起重司機(jī)、信號工等要持證上崗。
6材料設(shè)備
6.1 網(wǎng)架安裝前，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205—2001）對管、球加工的質(zhì)量進(jìn)行成品件驗收，對超出允許偏差的零部件進(jìn)行處理。
6.2 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)連接采用的高強(qiáng)度螺栓，應(yīng)檢查出廠合格證，扭矩系數(shù)或緊固軸力（預(yù)拉力）的檢驗報告是否齊全，并按規(guī)定作緊固軸力或扭矩系數(shù)復(fù)驗。根據(jù)設(shè)計圖紙要求分規(guī)格、數(shù)量配套供應(yīng)到現(xiàn)場。
6.3主要施工材料是扣件式鋼管腳手架作拼裝支架的材料選擇。
6.3.1扣件的鑄件材料應(yīng)采用GB94400中所規(guī)定的力學(xué)性能不低于 KTH330—08牌號的可鍛鑄或GB11352中ZG230—450鑄鋼件制作。扣件和底座應(yīng)符合《鋼管腳手架扣件》（GB15813—1995）標(biāo)準(zhǔn)。
6.3.2 鋼管應(yīng)采用GB669中的08F、08、10F、10、15F、15、20鋼和GB700中Q195、Q215、Q235等級A、B的鋼（沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼）制造。常用鋼管規(guī)格Φ45×3.5。
6.4主要機(jī)具
為了保證施工的進(jìn)度、質(zhì)量，必須配備相應(yīng)的機(jī)具，主要機(jī)具如附表(1)所示。
主要機(jī)具
附表(1)
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序 號 |
名 稱 |
規(guī)格型號 |
用 途 |
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1 |
起重機(jī) |
根據(jù)構(gòu)件重而定 |
桿件或拼裝單元安裝 |
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2 |
千斤頂 |
5，10，20，30t |
調(diào)節(jié)拼裝支點高度 |
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3 |
螺旋式調(diào)節(jié)器 |
5～10t |
調(diào)節(jié)拼裝支點高度 |
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全站儀 |
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軸線測量 |
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5 |
經(jīng)緯儀 |
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軸線測量 |
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6 |
水平儀 |
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標(biāo)高測量 |
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7 |
鋼尺 |
30～50m |
測量 |
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8 |
拉力計 |
10kg |
測量 |
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9 |
液晶測厚儀 |
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空心球壁厚測量 |
7、 質(zhì)量控制
7.1主控項目
7.1.1小拼單元的允許偏差應(yīng)符合附表(3)的規(guī)定。
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附表(3) |
小拼單元的允許偏差（mm） |
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項 目 |
允許偏差 |
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節(jié)點中心偏移 |
2.0 |
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焊接球節(jié)點與鋼管中心和偏移 |
1.0 |
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桿件軸線的彎曲矢高 |
L1/1000且不應(yīng)大于5.0 |
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錐體型小拼單元 平面桁架型 小拼單元 |
弦桿長度 |
±2.0 |
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錐體高度 |
±2.0 |
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上弦桿對角線高度 |
±3.0 |
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跨 長 |
≤24m |
+3, -7 |
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＞24m |
+5,-10 |
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跨中高度 |
±3.0 |
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跨中拱度 |
設(shè)計要求起拱 |
±L/5000 |
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設(shè)計未要求起拱 |
+10.0 |
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注：1 L1 為桿件長度； 2 L為跨長。 |
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7.1.2中拼單元的允許偏差應(yīng)符合附表(4)的規(guī)定。
7.1.3對建筑結(jié)構(gòu)安全等級為一級，跨度40m以上的公共建筑螺栓球節(jié)點鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，且設(shè)計有要求時，應(yīng)進(jìn)行節(jié)點承載力試驗，按設(shè)計指定規(guī)格的球最大螺栓孔螺紋進(jìn)行抗拉強(qiáng)度保證載荷試驗，當(dāng)達(dá)到螺栓的設(shè)計載荷時，螺孔、螺紋及封板仍完好無損為合格。
7.1.4鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)總拼完成后及屋面工程完成后應(yīng)分別測量其撓度值，其所測的撓度值不應(yīng)超過相應(yīng)設(shè)計值的1.15倍。
跨度24m及以下鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)測量下弦中央一點；跨度24m以上鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)測量下弦中央一點及各向下弦跨度的四等分點。
7.2一般項目
7.2.1鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝完成后，其節(jié)點及桿件表面應(yīng)干凈，不應(yīng)有明顯的疤痕、泥沙和污垢。螺栓球節(jié)點應(yīng)將所有接縫用油膩子填嵌嚴(yán)密，并應(yīng)將多余螺孔封口。
7.2.2鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝完成后，其安裝的允許偏差應(yīng)符合附表(5)的規(guī)定。
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表附表(4) |
中拼單元的允許偏差（mm） |
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項 目 |
允許偏差 |
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單元長度≤20m 拼接長度 |
單跨 |
±10.0 |
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多跨連接 |
±5.0 |
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單元長度＞20m 拼接長度 |
單跨 |
±20.0 |
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多跨連接 |
±10.0 |
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7.3成品保護(hù)
7.3.1對高強(qiáng)度螺栓等，應(yīng)放在庫房的貨架上，以防止變潮。
7.3.2不得對已安裝完畢的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上任意堆放物品，以防止集中菏載壓壞結(jié)構(gòu)趕件。
7.3.3對成品的面漆和防火涂料不得磕碰。
7.4應(yīng)注意的問題
7.4.1技術(shù)質(zhì)量
（1）根據(jù)網(wǎng)架的節(jié)點形式、起重機(jī)性能、現(xiàn)場條件，多方論證優(yōu)化方案制定出切實可行的高空散裝法的具體方案。
（2）對滿堂腳手架或拼裝支點支架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定的沉降量。否則由于拼裝支架的變形而影響網(wǎng)架的拼裝精度。
（3）要嚴(yán)格掌握不同結(jié)構(gòu)形式，采取不同的拼裝順序，以減少累計偏差。
（4）在拼裝過程中及跟蹤測量其標(biāo)高及軸線位置。
（5）支頂點拆除必須遵從統(tǒng)一指揮的等比例下降。
（6）網(wǎng)架總拼及屋面完成后，應(yīng)分別測量其撓度值，且所測的撓度值不應(yīng)超過相應(yīng)的設(shè)計值的1.15倍。
8安全措施
8.1認(rèn)真執(zhí)行各工種的安全操作規(guī)程。
8.2高空作業(yè)人員必須進(jìn)行體格檢查并持證上崗。
8.3高空作業(yè)人員的安全措施發(fā)現(xiàn)問題及時解決，危及人身安全時必須停止作業(yè)。
8.4高空作業(yè)人員必須佩帶好安全帽、安全帶和工具帶。
8.5雨天、雪天進(jìn)行高空作業(yè)時必須采取可靠的防滑、防寒和防凍措施。對水、冰、霜、雪均應(yīng)及時清除，方可工作。
8.6對起重機(jī)嚴(yán)禁超載吊裝。
8.7對用電設(shè)備，采取漏電保護(hù)措施，以防止觸電。
8.8現(xiàn)場配備足夠的消防器材和設(shè)備。
8.9拼裝支架必須符合穩(wěn)定性要求，以確保安全生產(chǎn)。
8.10采用扣件式鋼管腳手架作拼裝支架，其結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)其工作位置、荷載大小、荷載情況、支架高度、場地條件等因素通過計算而定。
8.11拼裝支架，在鋪腳手板的操作層上，應(yīng)設(shè)防護(hù)欄桿。
8.12使用活動操作平臺，要經(jīng)過鑒定，安裝牢固，采用滑動時，設(shè)有防止滑動架在滑移中出軌，應(yīng)設(shè)擋塊或安全卡。
8.13網(wǎng)架支座落位“精心組織，精心施工”，操作人員責(zé)任到人，出現(xiàn)問題，由分指揮向總指揮報告，由總指揮統(tǒng)一處理問題。
9、效益分析
本功法通過現(xiàn)場驗證，工藝簡捷、工序合理，可以加快施工速度，對比原來施工方法，施工進(jìn)度加快，施工人員減少，特別是技術(shù)工人大幅減少，節(jié)約了人工費，同時由于采用可重復(fù)利用平臺，減少鋪設(shè)大面積平臺的周轉(zhuǎn)材料，在地面組裝單元格，可加快速度，同時減少高空作業(yè)，減小了安全風(fēng)險。本工程實際施工時，安裝人員僅為15人，安裝工期25天，比對當(dāng)初設(shè)想減少施工人員10人左右，節(jié)約工期15天。
