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简述网架结构在建筑工程中的应用

2019-06-30农艳艳

企业科技与发展 2019年10期
关键词:质量控制

农艳艳

【摘 要】网架结构在建筑行业中的应用范围是空间结构体系中最广泛的一种,在候车厅、用来停放飞机的建筑物等对空间要求大、大跨度的建筑设施的屋盖架构中时常可见。网架结构具有抗震性能良好、对建筑造型无要求等特点;同时,在钢材的用量上比较节省,结构自身的重量轻,且制造和安装工艺简便,施工速度快,工期短。文章就网架结构的施工要点和质量控制进行了简要的论述,以期能为我国建筑行业的发展略尽绵薄之力。

【关键词】网架结构;施工工业;拼装;质量控制

【中图分类号】TU356 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2019)10-0081-03

0 引言

網架结构在当代的建筑工程当中发挥着重要的作用。实践表明,在网架结构施工过程中,对各个阶段的施工要点进行有效控制,加强工人对拼装及焊接工艺的技术把握,对保证工程质量具有非常重要的作用。

1 网架结构概述

1.1 网架结构的概念

网架结构是空间结构的一种,按照一定规律的网格形式(如三角锥体、四角锥体或交叉桁架体系等)将杆件通过节点连接而成,能满足跨度较大的公共建筑构筑物和工业厂房的要求。

1.2 网架结构特点描述

网架结构改变了平面桁架结构杆件主要承受轴向拉力或压力的单向受力状态,可以多点支撑形成三维受力体系,为高次超静定结构体系,其多向受力性能,提高了结构安全的性能。同时,网架结构具有更好的刚度和整体性,安全储备能力强,抗震性能也得到了极大的提高。

网架结构的应用十分广泛,无论什么跨度的结构都能使用,目前应用较多的是双层网架结构。网架结构能够在满足建筑功能的同时,还能满足其建筑外形的要求,管线的布置均可利用结构弦杆之间的空隙,空间利用率极高,使用方便且造价费用节省。网架结构相较于其他建筑结构还有一个比较明显的优势,那就是拆装灵活,这个优势主要体现在建筑物的搬迁及未来生产中因使用需要而进行的改扩建中,产生的建筑废弃物较少又不浪费材料,很环保。

网架结构的构件和节点相对来说种类较少,比较单一,可以集中在加工厂进行统一生产。由于加工厂都是标准生产,质量控制比较方便,所以生产出来的成品质量是比较好的,生产费时也比现场制作要少很多。在施工现场只要直接安装就可以了,操作比较快捷,工程质量好,大大缩短了施工工期。中国铝业广西分公司也有网架结构的使用案例,氧化铝三期均化库和热电厂二期煤堆场的屋盖就是典型的曲面网架结构。

2 网架结构安装施工工艺及适用范围

理论上来说,网架结构的安全性能很高,但是如果在施工过程中没有严格遵守安装规范及技术规程的要求施工,严把安装质量,安全性和稳定性都不能得到保证。因此,正确选择施工方法和方案、施工工艺,对于保证网架结构的质量具有重要意义。施工前,监理单位要认真审核施工单位编制的施工方案是否可行,吊装提升设备的选择是否适应各自项目的需求等。审批通过后,要严格按施工方案进行施工。网架结构施工安装方法有很多种,最常用到的安装方法共有6种,编制施工方案时,施工单位要根据各个项目的现场实际情况和工期要求进行合理选择,力求找到安全可靠又经济合理的安装技术,同时监理单位要做好审核工作。本文简单介绍了几种安装方法及其适用的范围。

2.1 高空散装法

高空散装法顾名思义就是在高空中直接将散件的单根杆和节点或者小拼单元再拼装的方法。这种安装方法在全支架拼装的空间网格结构中采用较多,尤其适用连接节点是非焊接连接的网架结构。全支架拼装网架时需要搭设支架,为了方便施工作业,支架顶部的操作平台是需要满铺脚手板的,而脚手板一般都是易燃材料,在安装过程中如果有焊接作业,一不小心就很容易引起火灾,因此要尽量减少在操作平台上的动火作业,同时防火措施一定要到位。悬挑法拼装网架,小拼单元可以先在地上拼装好,再到高空中直接拼装这些小拼单元,这样就不用搭设太多的支架,只要悬挑部分网架的刚度能保证不变,并控制好挠度的产生,否则应采取增加支撑的措施。高空散装法因为要搭设大量的满堂脚手架,所以需要占用建筑物场内的空地,而且基本都是高空作业,工人工作时危险性较大,因此工期相较于其他方法来说比较长。当采用这种安装方式时,施工单位一定要在开工前对高处作业人员做好安全技术交底,还要进行安全知识培训且要考试合格。每一位作业人员在登高作业前必须严格按照安全规范的要求穿戴劳保用品。监理人员在现场监督旁站时要注意检查,如果发现有不按要求穿戴劳保用品的,应立即制止其登高作业,并要求施工单位做好培训教育。

2.2 分条或分块安装法

分条或分块安装法的重点在于将网架分条或分块,然后只要在地面上组合单元体,再用起重设备吊装就可以了。分条或分块划分时要把握好,不能影响到网架整体的刚度和受力状况,使其发生改变。分条或分块后的单元体还要能满足工程中选用的起重设备的起重能力,不能盲目组合,以免发生施工事故。条状单元的拼装要注意调整中央的挠度,以保证形成整体后的网架挠度是一样的。调整挠度时可利用钢管和千斤顶,比较方便,使用分条或分块安装法的网架其跨度一般不会太大。当然,如果设计时就考虑了挠度的问题并做了适当的提高,那么施工安装时就不需要专门调整。

2.3 高空滑移法

高空滑移法是指将网架结构按条形分割为各个单元体,首先在地面上将条形单元体拼装完成,然后利用建筑物上提前铺设的滑轨,滑移到设计位置安装的方法。这种方法要求建筑物必须具备设置平行滑轨的条件,建筑物的平面造型为矩形、梯形或多边形等比较规则的图形,如果建筑物的造型比较个性化就不太适用这种安装方法。但是如果施工现场的场地情况不能搭设支架或场地狭窄、起重设备的运输太困难,可以考虑用高空滑移法进行安装。高空滑移法的方式有很多,本文主要介绍单条滑移法和逐条积累滑移法的区别。单条滑移法就是将条状单元体一条一条地滑移就位后连接形成整体。而逐条积累滑移法则是先将一条条状单元滑移一段距离后连接第二条单元,然后将连接好的两条单元体再一起滑移一段距离后连接第三条,如此循环操作直至最后一条单元连接完成为止。高空滑移法要求滑移的轨道必须平直、稳定,支座的承载能力必须满足要求。在实施滑移时,要注意控制好单元体的滑移速度,防止出现意外,导致异常变形。这些注意要点应在报审的施工方案中明确,监理审核时应重点核查方案中轨道的铺设方法及验收方式、支座承载力要达到的数值及检测方法、单元体的滑移速度及控制措施等,现场实际施工时要求施工单位严格按审批后的施工方案组织施工。

2.4 整体吊装法

整体吊装法是指将网架整体吊装就位的施工方法,网架的整体只要在地面上拼装就可以了,不需要到高空中进行。这种安装方法可以就地与柱错位拼装网架结构,也可以在场外进行网架结构的总拼。采用就地拼装网架的整体时,需要与连接柱子稍微错开一定的位置,起重设备在提升网架后只要在空中將网架平移或转动一下再下降就位安装就可以了,不需要其他设备负重行驶。采用这种安装方式时需要占用建筑物室内的场地,那么该建筑物室内的其他结构就不能同时施工了。采用在场外进行网架结构的总拼的方式,虽然解决了室内结构不能同时施工的问题,但是起重设备必须负重行驶一段距离后,才能将网架结构移动至建筑物顶部进行安装。总之,两种方式各有优势及劣势,具体采用哪种方法要根据项目实际情况选择。整体吊装法适用于中小型的网架结构。

2.5 整体提升法、整体顶升法

这两种安装方法的施工工艺相差不大,都需要借助结构柱来安装提升设备,将整体拼装好的网架结构提升就位安装。整体提升法适用于各种类型的网架结构;整体顶升法则适用于支点较少的多点支承网架。

3 网架结构安装施工质量控制

施工质量控制的第一步就是要严把进场材料的质量,钢网架的制作需要大量的钢材,钢材材质、品种、规格、性能等必须符合国家产品标准要求和设计要求,进场的钢材必须有相应的出厂合格证及检验证明材料,钢材进场时监理工程师要见证施工单位进行钢材抽样送检,进行机械性能试验和化学分析,检查单位检查合格并出具合格的检测报告后方允许使用。除了钢材,网架结构所需的链接材料如焊条、高强螺栓等也要检查出厂合格证及检验证明材料是否齐全,如果不能提供证明材料与合格证,监理工程师监督施工单位立即将这些不合格的材料处理掉,运出施工场地退还供货商。施工单位在编制施工组织设计时,网架的制作与安装工艺要符合《空间网格结构技术规程》(JGJ 7—2010)的相关要求,监理工程师在审核时要注意检查施工组织设计中是否存在与《空间网格结构技术规程》(JGJ 7—2010)要求相矛盾的条款,尤其是强制性条款,这个是必须满足要求的。同时,要注意核查施工组织设计中对起重设备的选用、网架安装方法的选用、安全文明施工的措施是否满足工程实际的要求。组织现场施工时,施工单位要严格按照审批后的施工组织设计进行施工,监理要做好现场监督,严格按照相关规范、技术规程及审批后的施工组织设计进行检查与验收。

网架结构的施工离不开高空作业,为了保证安全,焊接工业尽量选择在地面或拼装厂内完成,能不上高空作业就不上高空,减少工人的高空作业量。所有的特种作业人员必须持证上岗。在进场作业前,施工单位的质量与安全管理人员应对每一位到施工现场进行具体作业的人员进行安全技术交底,尤其是高空作业人员,要详细了解本项目的技术及安全要求,做到心中有数。只有这样,才能有效保证现场的施工质量、安全、进度和效果。

4 结语

网架结构施工技术是当代较为先进的技术体系,随着我国建筑行业的不断发展进步,其优势也在不断地突显。网架结构的整体稳定性高,安全性能良好,对建筑物外观的适应性高,越来越多的建筑尤其是大跨度、大空间建筑物都采用空间网架结构体系。为了保证网架结构的优点能够充分体现,现场施工质量也要引起人们的重视。随着建筑技术的不断更新进步,工人的技术水平也在不断提高,网架结构未来的发展前景是十分广阔的。

参 考 文 献

[1]JGJ 7—2010,空间网格结构技术规程[S].

[2]肖炽.钢网架结构的施工安装技术[J].钢结构,1994(2).

[3]杨文柱.网架结构制作与施工[M].北京:机械工业出版社,2004.

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