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摘要：本文是螺栓球节点网架施工实例。文中详细介绍了高空网架施工方案的选择及施工组织准备。阐明了高空散装网架的施工方法和为确保施工质量采取的相应技术措施。收到良好效果。对网架安装施工是个良好的参考。
关键词：螺栓球节点网架 施工方案安装 质量控制
Abstract: this paper is a bolt ball node rack construction example. This paper introduces the construction scheme selection high rack and construction preparation. Clarify the bulk of the high net construction method and to ensure construction quality corresponding technical measures. Receive the good effect. Network installation and construction of a good reference.
Keywords: bolt ball node rack construction plan installation quality control
中图分类号： TU356 文献标识码：A 文章编号：
1、 程概况及网架优缺点
鞍山阳光大厦是及酒店、餐饮、客房和娱乐、商场、办公为一体的综合性工程，建筑面积为56000m2，占地面积1850m2。主楼地上28层，裙楼地上4层。裙楼檐高18米，中间为酒店大堂，顶上为球面网架结构，上装玻璃罩，网架尺二9500mm，高2m，重8t，大堂网架是本工程的重要组成部分。结构新颖，施工难度大。
1.1、螺栓球节点网架最突出的优点：
1.1.1、螺栓球节点网架结构新颖，美观，大方。是一种新型的屋盖承重结构，它属于多次超净空间结构体系，受力明确，它改变了一般平面桁架结构的平面受力状态，能够承受来自各方面的荷载。由于网架的定型化设计，产品的质量得到了保证。
1.1.2、安装方便，螺栓球节点网架不需要大型起重机械设备，只需要一次性将螺栓球及杆件吊至施工支承面即可，很适应于施工场地狭小及高层建筑，不影响其它工序及工种的施工。
1.1.3、加工精度较高，螺栓球各孔之间夹角允许偏差仅为30´，杆件允许偏差仅为1mm。
1.1.4、便于安装，操作简便，施工速度快。
1.2、网架结构也存在一些缺点：
1.2.1、制造精度要求很高，对结构缺陷和边界条件反应敏感。
1.2.2、节点和杆件在空间交汇角度必须准确。
1.2.3、拼装时必须精确地测量和控制节点坐标。
这些给工程带来了一定的难度。
2、 本工程由于设计采用球面拱顶，采用高空滑移无法进行，而大面积安装需要场地和起重设备，而且工程面积大，需多点吊装，吊装过程中，网架易产生变形，结合实际情况，考虑冬期施工、场地、造价等诸因素，最终选择了高空拼装法施工。施工方案比较见表1.
施工方案对比表 表1
施工方案 优点 缺点 选择
整体拼装法 高空作业，不需大型拼装支架。 1、技术复杂
2、需大型起重设备
3、场地要求大而实际狭小
4、跨度大网架，刚度不足易变形，加固需大量脚手架具。 ×
高空滑移法 施工设备简单，可以与土建工程平行流水施工，交叉作业。 1、高空作业人员较危险
2、网架跨度大较重，刚度不足，易变形
3、需大量型钢及千斤顶
4、经济效益差，质量不易保证 ×
高空拼装法 1、容易满足设计要求，保证工程质量。
2、不需大型起重设备
3、施工方法简单，造价低
4、使用作业人员灵活 √
为防止施工中造成网架初始缺陷，影响其整体稳定，决定搭设满堂脚手架，采用高空散装，将构件一次安装就位，采用这种施工方法可避免整体吊装提升时的网架结构整体变形。施工顺序见下图所示。
3、 安装准备及平台搭设
3.1、对安装支座环梁进行工序验收，对埋设件中心、标高进行复查，填写工序交接单，要求支座节点的预埋件位置准确，误差不大于3mm。找平，并弹出中心线，划出安装控制参考标高。
3.2、网架螺栓球及杆件运到场后，按编号分别堆放，对螺栓球及杆件逐一进行质量检查，合格后方可投入使用。对每一构件做好标记，检验登记，准备对号入座。
3.3、利用高空散装法拼装网架时，网架节点的空间位置是由螺栓球的标高与相应的杆件长度来控制的，要求操作灵活。因此，要求脚手架与板具有足够的强度和刚度。能够承受3KN/㎡的荷载，包括结构自重，施工荷载及原材料堆放等荷载。
3.4、因为此网架为下弦支承形式，脚手架的搭设高度应比环梁顶面标高高100㎜，我们采用钢管扣件脚手架，立杆的纵横间距分别小于1.8m和1.5m，横杆步距小于1.6m，脚手板要满铺，不得有探头板，脚手板下满设安全网。
4、 网架安装
4.1、网架安装关键是控制网格几何尺寸的精度。因此安装之前进行试拼装，以检查杆件、螺栓球连接后的实际安装质量。为在施工中控制其安装误差，并将误差消除在施工之中，同时也可发现材料及螺栓球体是否与设计一致，为正式施工打好基础。在试装中，我们发现螺栓球相邻两轴线夹角超差过大，发现后及时纠正了，以待控制，以免出大错。
4.2、高空散装法的悬挑法是一种顺作法，其施工顺序是按照从下往上，由外向内的顺序一圈一圈的拼装。后一圈杆件的拼装是在前一圈拼装好的封闭圈内进行的。
拼装顺序要避免误差积累，既便利拼装，同时还要考虑结构的受力特点，本工程是从外向内，从下至上，从某点开始，转一圈又回到该点闭合。如有积累误差，可在每圈边界杆件中逐步消除，使整个网架的几何尺寸满足设计要求。
网架安装时，采用拼锥方式进行，在拼锥过程中，由专人查看图纸，依球体及杆件上的编号逐一安装，对号入座。
4.3、当第一圈网架安装完毕后，不要急于向前安装，要检查一下螺栓是否还有松动，当精确地测量及校正无误后，再安装下一圈螺栓球及杆件。
4.4、应一边安装，一边测量其网格的长度，网架的高度。如发现偏差应及时调整和校正。拼装中随装随拧紧高强螺栓，必须保证杆件的端面与球面完全吻合，使杆件轴线通过球心。在拧紧螺栓后，应将多余的螺孔封口，并用油腻子将所有接缝处填嵌严密。
4.5、当整座网架安装完毕后，应将支座固定，支座螺栓螺母下加设弹簧垫圈，防止松动，并将支座垫板与环梁的预埋钢板焊牢。
5、 网架质量控制
5.1、施工中采取了试拼装和控制误差累积等一系列措施，安装后按《网架结构设计与施工规程》和《网架结构工程质量检验评定标准》规定和要求对网架进行检查验收，“网架结构安装允许偏差及检验方法”略，结果符合评定标准，符合设计要求。
5.2、螺栓球允许偏差及检验方法见表2，
螺栓球的允许偏差及检验方法 表2
项次 项目 允许偏差（mm） 检验方法
1 球毛坯直径 D≤120 +2.0，-1.0 用卡钳，游标尺检查
D＞120 +3.0，-1.5
2 球的圆度 D≤120
D＞120 1.5
2.5
3 螺栓球孔端面与球心距 ±0.20 用游标卡尺、测量芯棒、高度尺检查
4 同一轴线上两螺孔端面平行度 D≤120
D＞120 0.20
1.30 用游标卡尺、高度尺检查
5 相邻两螺孔轴线间夹角 ±30´ 用测量芯棒、高度尺、分度头检查
6 螺孔端面与轴线的垂直度 0.5％r 用百分表
注：r为螺孔端面半径
相邻两螺孔轴线间夹角误差不得超过±30´，超过误差累积将造成安装困难，甚至安装不上，开始试装时就因夹角误差大，而不得不重新加工角度，然后安装。
5.3、安装就位和整体焊接前，不得焊接支座底板和预埋铁件，以免网架焊接后收缩应力过大拉裂焊缝，支座底板与预埋件应待网架全部安装完后再焊结。
对于外形复杂而又倾斜的大型网架施工，采用满堂脚手架进行高空散裝是一种行之有效的施工方法，它具有施工速度快，质量容易控制，不需大型起重设备等优点，值得推广。
[参考文献]：
1、建筑安装工程施工技术操作规程•钢结构工程。辽宁科学技术出版社。2005.沈阳
作者简介：孟繁英：（1976～） ，辽宁鞍山人，毕业于沈阳建筑工程学院，工民建专业，现在从事工程造价管理专业。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：螺栓球节点网架 施工方案安装 质量控制
Abstract: this paper is a bolt ball node rack construction example. This paper introduces the construction scheme selection high rack and construction preparation. Clarify the bulk of the high net construction method and to ensure construction quality corresponding technical measures. Receive the good effect. Network installation and construction of a good reference.
Keywords: bolt ball node rack construction plan installation quality control
中图分类号： TU356 文献标识码：A 文章编号：
1、 程概况及网架优缺点
鞍山阳光大厦是及酒店、餐饮、客房和娱乐、商场、办公为一体的综合性工程，建筑面积为56000m2，占地面积1850m2。主楼地上28层，裙楼地上4层。裙楼檐高18米，中间为酒店大堂，顶上为球面网架结构，上装玻璃罩，网架尺二9500mm，高2m，重8t，大堂网架是本工程的重要组成部分。结构新颖，施工难度大。
1.1、螺栓球节点网架最突出的优点：
1.1.1、螺栓球节点网架结构新颖，美观，大方。是一种新型的屋盖承重结构，它属于多次超净空间结构体系，受力明确，它改变了一般平面桁架结构的平面受力状态，能够承受来自各方面的荷载。由于网架的定型化设计，产品的质量得到了保证。
1.1.2、安装方便，螺栓球节点网架不需要大型起重机械设备，只需要一次性将螺栓球及杆件吊至施工支承面即可，很适应于施工场地狭小及高层建筑，不影响其它工序及工种的施工。
1.1.3、加工精度较高，螺栓球各孔之间夹角允许偏差仅为30´，杆件允许偏差仅为1mm。
1.1.4、便于安装，操作简便，施工速度快。
1.2、网架结构也存在一些缺点：
1.2.1、制造精度要求很高，对结构缺陷和边界条件反应敏感。
1.2.2、节点和杆件在空间交汇角度必须准确。
1.2.3、拼装时必须精确地测量和控制节点坐标。
这些给工程带来了一定的难度。
2、 本工程由于设计采用球面拱顶，采用高空滑移无法进行，而大面积安装需要场地和起重设备，而且工程面积大，需多点吊装，吊装过程中，网架易产生变形，结合实际情况，考虑冬期施工、场地、造价等诸因素，最终选择了高空拼装法施工。施工方案比较见表1.
施工方案对比表 表1
施工方案 优点 缺点 选择
整体拼装法 高空作业，不需大型拼装支架。 1、技术复杂
2、需大型起重设备
3、场地要求大而实际狭小
4、跨度大网架，刚度不足易变形，加固需大量脚手架具。 ×
高空滑移法 施工设备简单，可以与土建工程平行流水施工，交叉作业。 1、高空作业人员较危险
2、网架跨度大较重，刚度不足，易变形
3、需大量型钢及千斤顶
4、经济效益差，质量不易保证 ×
高空拼装法 1、容易满足设计要求，保证工程质量。
2、不需大型起重设备
3、施工方法简单，造价低
4、使用作业人员灵活 √
为防止施工中造成网架初始缺陷，影响其整体稳定，决定搭设满堂脚手架，采用高空散装，将构件一次安装就位，采用这种施工方法可避免整体吊装提升时的网架结构整体变形。施工顺序见下图所示。
3、 安装准备及平台搭设
3.1、对安装支座环梁进行工序验收，对埋设件中心、标高进行复查，填写工序交接单，要求支座节点的预埋件位置准确，误差不大于3mm。找平，并弹出中心线，划出安装控制参考标高。
3.2、网架螺栓球及杆件运到场后，按编号分别堆放，对螺栓球及杆件逐一进行质量检查，合格后方可投入使用。对每一构件做好标记，检验登记，准备对号入座。
3.3、利用高空散装法拼装网架时，网架节点的空间位置是由螺栓球的标高与相应的杆件长度来控制的，要求操作灵活。因此，要求脚手架与板具有足够的强度和刚度。能够承受3KN/㎡的荷载，包括结构自重，施工荷载及原材料堆放等荷载。
3.4、因为此网架为下弦支承形式，脚手架的搭设高度应比环梁顶面标高高100㎜，我们采用钢管扣件脚手架，立杆的纵横间距分别小于1.8m和1.5m，横杆步距小于1.6m，脚手板要满铺，不得有探头板，脚手板下满设安全网。
4、 网架安装
4.1、网架安装关键是控制网格几何尺寸的精度。因此安装之前进行试拼装，以检查杆件、螺栓球连接后的实际安装质量。为在施工中控制其安装误差，并将误差消除在施工之中，同时也可发现材料及螺栓球体是否与设计一致，为正式施工打好基础。在试装中，我们发现螺栓球相邻两轴线夹角超差过大，发现后及时纠正了，以待控制，以免出大错。
4.2、高空散装法的悬挑法是一种顺作法，其施工顺序是按照从下往上，由外向内的顺序一圈一圈的拼装。后一圈杆件的拼装是在前一圈拼装好的封闭圈内进行的。
拼装顺序要避免误差积累，既便利拼装，同时还要考虑结构的受力特点，本工程是从外向内，从下至上，从某点开始，转一圈又回到该点闭合。如有积累误差，可在每圈边界杆件中逐步消除，使整个网架的几何尺寸满足设计要求。
网架安装时，采用拼锥方式进行，在拼锥过程中，由专人查看图纸，依球体及杆件上的编号逐一安装，对号入座。
4.3、当第一圈网架安装完毕后，不要急于向前安装，要检查一下螺栓是否还有松动，当精确地测量及校正无误后，再安装下一圈螺栓球及杆件。
4.4、应一边安装，一边测量其网格的长度，网架的高度。如发现偏差应及时调整和校正。拼装中随装随拧紧高强螺栓，必须保证杆件的端面与球面完全吻合，使杆件轴线通过球心。在拧紧螺栓后，应将多余的螺孔封口，并用油腻子将所有接缝处填嵌严密。
4.5、当整座网架安装完毕后，应将支座固定，支座螺栓螺母下加设弹簧垫圈，防止松动，并将支座垫板与环梁的预埋钢板焊牢。
5、 网架质量控制
5.1、施工中采取了试拼装和控制误差累积等一系列措施，安装后按《网架结构设计与施工规程》和《网架结构工程质量检验评定标准》规定和要求对网架进行检查验收，“网架结构安装允许偏差及检验方法”略，结果符合评定标准，符合设计要求。
5.2、螺栓球允许偏差及检验方法见表2，
螺栓球的允许偏差及检验方法 表2
项次 项目 允许偏差（mm） 检验方法
1 球毛坯直径 D≤120 +2.0，-1.0 用卡钳，游标尺检查
D＞120 +3.0，-1.5
2 球的圆度 D≤120
D＞120 1.5
2.5
3 螺栓球孔端面与球心距 ±0.20 用游标卡尺、测量芯棒、高度尺检查
4 同一轴线上两螺孔端面平行度 D≤120
D＞120 0.20
1.30 用游标卡尺、高度尺检查
5 相邻两螺孔轴线间夹角 ±30´ 用测量芯棒、高度尺、分度头检查
6 螺孔端面与轴线的垂直度 0.5％r 用百分表
注：r为螺孔端面半径
相邻两螺孔轴线间夹角误差不得超过±30´，超过误差累积将造成安装困难，甚至安装不上，开始试装时就因夹角误差大，而不得不重新加工角度，然后安装。
5.3、安装就位和整体焊接前，不得焊接支座底板和预埋铁件，以免网架焊接后收缩应力过大拉裂焊缝，支座底板与预埋件应待网架全部安装完后再焊结。
对于外形复杂而又倾斜的大型网架施工，采用满堂脚手架进行高空散裝是一种行之有效的施工方法，它具有施工速度快，质量容易控制，不需大型起重设备等优点，值得推广。
[参考文献]：
1、建筑安装工程施工技术操作规程•钢结构工程。辽宁科学技术出版社。2005.沈阳
作者简介：孟繁英：（1976～） ，辽宁鞍山人，毕业于沈阳建筑工程学院，工民建专业，现在从事工程造价管理专业。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。