斜截面屋面網(wǎng)架工程拼裝施工技術(shù)

陳 琳

0 引言

山西省長治市新聞大樓工程位于太行西街208國道南側(cè)，地處城區(qū)邊緣地帶，是市2010年度重點形象工程。

本工程屋面網(wǎng)架設(shè)計荷載大，是主要承重、封閉、安全構(gòu)件，裙樓屋面網(wǎng)架依建筑物傾斜成坡，其制安過程中的不可預(yù)見因素多。

1 工程概況

整個工程由兩座主樓和裙樓組成。裙樓屋面網(wǎng)架依建筑物傾斜11.076°坡，共分四個部分，網(wǎng)架形式為正放四角錐焊接空心球節(jié)點網(wǎng)架，單坡，網(wǎng)架自身找坡。

其中，門廳、會議室屋面為不規(guī)則形狀，四個網(wǎng)架均為重型網(wǎng)架。

2 工程難點分析及對策

結(jié)合工程特點，本著節(jié)約成本、控制工期、保證質(zhì)量的原則，制定針對性的可操作工藝文件，落實拼裝、焊接實施過程，對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)質(zhì)量從源頭進行控制。

1)斜截面屋面網(wǎng)架拼裝難度很大，只有通過計算機分析，現(xiàn)場高空搭設(shè)平臺，確定合理的組裝順序，嚴格控制各項尺寸，保證結(jié)構(gòu)整體拼裝精度;

2)鋼網(wǎng)架由于其自身要求，對拼裝、焊接技術(shù)指標要求極為嚴格，過程中配備專業(yè)機具、材料，保證結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量;

3)網(wǎng)架放樣、組裝前，計算加工、焊接預(yù)留量，滿足加工過程中的變形需求。

3 工藝流程

工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程

4 操作要點

4.1 生產(chǎn)前技術(shù)準備

1)領(lǐng)取圖紙及相關(guān)資料，仔細消化圖紙技術(shù)要求，做出針對性的網(wǎng)架施工技術(shù)方案;

2)生產(chǎn)前準備過程中，做到讀圖準確，技術(shù)要求理解清晰，生產(chǎn)操作符合標準要求。

4.2 材料進場

1)依據(jù)圖紙做出工程詳細的備料計劃，落實廠家進行采購。材料進場后，嚴格按規(guī)范進行理化復(fù)試;

2)球、管等鋼材進場后，對其進行質(zhì)量檢驗(外觀尺寸、品種、規(guī)格等)，并要取相應(yīng)的試件進行物理性能試驗;

3)在網(wǎng)架焊接前，按規(guī)范要求，制作球管焊接試件1件～2件進行試驗，合格后方可施焊;

4)對于鋼管應(yīng)校驗管壁厚度，滿足規(guī)范要求，銹蝕程度大于0.1 mm，不得使用。

4.3 網(wǎng)架桿件分析

1)根據(jù)圖紙，對網(wǎng)架利用計算機做出分析表及小樣分析圖，詳化圖紙，明確加工制作精度要求。

2)技術(shù)人員在正式下料前，對分析出的桿件進行計算，力求準確無誤，允許偏差±0.5 mm。

計算公式:

其中，L為球心距;Ls為下料長度;D1，D2分別為兩端鋼球外徑;d為鋼管內(nèi)徑。

4.4 鋼管下料

1)鋼材下料前，技術(shù)人員須對所有尺寸進行復(fù)核和必要的調(diào)整，包括支座尺寸，必要時要放大樣。

2)網(wǎng)架桿件采用車床下料，長度允許偏差為1 mm，各種桿件應(yīng)盡量采用整長管制作，必要接長時，焊接需達到等強度，端面與管軸垂直。

3)鋼管應(yīng)機加工成坡口，以保證其焊縫要求。在桿件長度不夠時，受壓桿件可以接管，但必須加襯管。

4)根據(jù)網(wǎng)架分析圖表，施工班組進行下料加工。操作時，結(jié)合材料特點預(yù)留加工余量，一般控制在10 mm～20 mm，保證裝配完成后的整體尺寸要求。

5)下料后應(yīng)在各桿件上編號并注明規(guī)格，鋼球、桿件及各種零件應(yīng)分類分規(guī)格堆放，做好標識。

4.5 網(wǎng)架胎具制作

1)網(wǎng)架開始制作前，安排技術(shù)人員根據(jù)圖紙技術(shù)要求，放設(shè)1∶1制作胎具，并隨不同部位尺寸的變化而調(diào)整;

2)結(jié)合鋼網(wǎng)架在加工制作過程中易發(fā)生扭曲、變形的情況，現(xiàn)場制作異型卡具，合理布置、分配它的具體位置，確保構(gòu)件質(zhì)量。

4.6 高空操作平臺的搭設(shè)

1)網(wǎng)架制作的同時，在安裝現(xiàn)場，搭設(shè)滿足工程要求的操作平臺。平臺的基層處理、整體剛度、平整度等符合工程構(gòu)件加工制作的需要;

2)為保證網(wǎng)架的斜度要求，由技術(shù)人員根據(jù)圖紙要求，利用計算機軟件做出高空拼裝平臺的搭設(shè)圖紙，指導(dǎo)現(xiàn)場施工;

3)項目技術(shù)人員針對工程圖紙到施工現(xiàn)場進行考察，確認方案中網(wǎng)架高空操作平臺搭設(shè)的可行性與必要性;

4)安排專業(yè)人員根據(jù)方案技術(shù)、安全、質(zhì)量的要求，施工現(xiàn)場搭設(shè)腳手架;

5)針對搭設(shè)過程中易發(fā)生變形，在現(xiàn)場設(shè)多點儀器進行監(jiān)測，保證腳手架最終搭設(shè)質(zhì)量及安全要求。

4.7 鋼網(wǎng)架拼裝

1)在完成對腳手架安全、質(zhì)量等各項指標檢測的基礎(chǔ)上，根據(jù)網(wǎng)架網(wǎng)格要求，進行網(wǎng)架胎具的制作及開始網(wǎng)架的拼裝。

2)網(wǎng)架制作要求先點焊，再進行尺寸校核，最后進行對焊、角焊。

3)拼裝工作要求在螺旋調(diào)節(jié)器上先固定下弦“杠鈴”，然后用儀器準確定位，下弦各桿件由中央向兩邊點焊完畢。

4)在制作網(wǎng)架“杠鈴”“單錘”時，應(yīng)盡量使球體在下，鋼管在上而處于俯焊位置，在高空安裝焊接時，盡可能采取立焊或斜立焊位置。

5)分片網(wǎng)架的總拼裝焊接一般從中心開始，由四名焊工同時向四方輻射進行，以保證整體尺寸精度。

6)網(wǎng)架的桿件與節(jié)點連接時中心線應(yīng)匯交于一點，焊接球應(yīng)匯交于球心，應(yīng)與設(shè)計圖符合，其偏差值不得超過1 mm。

7)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在專業(yè)胎具上制作，保證桿件和節(jié)點的精度和互換性。

4.8 鋼網(wǎng)架焊接

1)所有參與本工程的電焊工均應(yīng)有焊工等級證書方可上崗操作，并在焊接完成后，在施焊的相應(yīng)部位打置鋼印號，以保證質(zhì)量的可追溯性。

2)在網(wǎng)架施工圖中未注明的焊縫焊角尺寸均取較薄焊件厚度的1.5倍(當(dāng) t＜5 mm 時)或1.2倍(t＞5 mm 時)，焊縫長度為滿焊。

3)焊接工作應(yīng)盡量在地面低空制作，以減少高空作業(yè)量。

4)合理的焊接順序是防止焊接變形，影響拼裝精度，并減少焊接收縮應(yīng)力的關(guān)鍵。除按照對稱施焊的原則外，還應(yīng)先焊下弦桿，后焊上弦桿。待一圈上下弦都焊完后，再焊另一圈。

5)對于網(wǎng)架的分片拼裝以及高空滑移整拼，應(yīng)由中心開始向兩邊焊接或逐圈推進。

6)網(wǎng)架中所有管球節(jié)點焊縫均應(yīng)焊透，保證焊縫與鋼管等強，并應(yīng)嚴格按照GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范規(guī)定的二級質(zhì)量檢驗標準的要求進行。

7)鋼管端部作30°坡口，當(dāng)鋼管壁厚大于4 mm時，還應(yīng)加設(shè)短襯管，所有鋼管與球間焊縫均應(yīng)焊透，以保證焊縫與鋼管等強，其他焊縫按三級質(zhì)量檢驗標準的要求。

8)所有焊接均應(yīng)進行外觀檢查，并做好記錄。

9)鋼網(wǎng)架在焊接前及完成后，應(yīng)對焊縫根據(jù)規(guī)范要求進行超聲波無損檢測試驗，以保證焊口質(zhì)量。

10)焊接開始前，仔細處理鋼材表面待焊區(qū)域的鐵銹、油污等，保證焊縫的干燥、清潔。

4.9 構(gòu)件的除銹、防腐

1)鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝是整個工程的重要組成部分，在開始操作前應(yīng)做好各項準備工作，進行嚴格的技術(shù)交底。

2)根據(jù)圖紙及工藝文件的要求，對構(gòu)件進行噴砂除銹，除銹等級達到 Sa2.5。

3)涂裝完成后，構(gòu)件的標志、標記和編號應(yīng)清晰完整。

4.10 復(fù)核和檢查

1)網(wǎng)架拼裝完成后，由專人按國家規(guī)范GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范及相關(guān)技術(shù)標準，對構(gòu)件進行復(fù)核和檢查。

2)做好網(wǎng)架零件加工、組拼、焊接、熱處理、矯正、噴砂除銹、刷漆、運輸、堆放、安裝就位等工序的檢驗、驗收工作。

5 結(jié)語

長治市新聞大樓裙樓屋面網(wǎng)架工程整個歷時約6個月，由于我們前期技術(shù)保證措施到位，工程質(zhì)量、安全、進度的保證，得到業(yè)主的首肯。根據(jù)公司安排，將配合總包單位申報“魯班獎”。

施工過程中，產(chǎn)品質(zhì)量容易控制，焊縫在制作完成后，超聲波無損檢測一次合格率達95%，構(gòu)件的各項技術(shù)指標符合規(guī)范要求，有效保證了工程質(zhì)量。

[1]GB 50205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S］.

[2]GB 50017-2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S］.

[3]JGJ 81-2002，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程[S］.

[4]中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會.建筑鋼結(jié)構(gòu)施工手冊[M］.北京:中國計劃出版社，2002.

[5]焊接手冊[M］.北京:機械工業(yè)出版社，2000.

[6]公司關(guān)于長治市新聞大樓裙樓屋面網(wǎng)架施工組織設(shè)計[Z］.2009.