浅谈钢网架工程施工与应用

浅谈钢网架工程施工与应用

欧阳盼

（中交三公局第二工程有限公司 天津 301800）

摘要：随着钢网架工程日益彰显出其在建筑行业中的重要地位，因此普遍受到了人们的关注。文章首先就一工程实例阐述了钢网架工程的特点，结合施工工艺探讨钢网架在建筑施工中的实际应用情况，希望对同类工程提供帮助。

关键词：钢网架；土木工程

1 项目概况

本项目位于广西壮族自治区桂林市，地处湘桂走廊的南端，地形地貌以山地丘陵为主，属中亚热带季风气候，四季分明，雨量充足，年平均降雨量1926mm。当地主导风向为北东风，多年平均风速为2.8m/s，最大风速为28.3m/s；年平均气温在18.7℃，最低气温为-4.9℃，最高气温为38.5℃。本项目为一新建单体水域训练馆，地上一层，局部二层，建筑高度23.5m（室外地面至坡屋顶高度）；结构形式为钢筋混凝土框架结构，屋顶为正方四角锥螺栓球节点钢网架，屋面维护结构为支托圆盘上固定檩条的方法，檩条为矩形方管，面板为双层彩色压型夹芯板。

2钢网架的特点

（1）结构稳定。由于钢网架结构中各杆件之间的相互力作用，使得钢网架整体性能非常好，结构稳定。

（2）节约材料。钢网架结构依靠各个杆件的轴向力传递荷载，充分利用了材料的强度，不但节约了钢材，而且降低了本身的重量。一个好的钢网架设计，其用钢量与相同条件下钢筋混凝土结构的用钢量相差不多，相比之下就可以节省出大量的混凝土，可减轻自重约70%~80%。再者钢网架与普通钢结构相比，又能够节省约20%~50%的钢材。

（3）抗震性能好。由于钢网架结构本身重量轻，地震发生时受到的地震力就小，而且钢材具有良好的延展性，能够吸收地震产生的大量能量，因此钢网架具有优异的抗震性能。

（4）能有效利用空间。钢网架结构空间高度普遍较底，普通钢结构的高跨比为1/8~1/10，而钢网架结构的高跨比仅为1/14~1/20，相比之下能有效降低建筑物高度，充分利用空间。

（5）建设速度快。钢网架结构构件的尺寸、形状基本一致，因此可以在工厂加工大批量的生产，做出来的成品质量好、效率高，大大缩短了项目建设工期。

（6）造型美观。由于钢网架结构重量比较轻，因此能够做出各种平面，也能够设计成各式各样的形状，成品造型美观。

3施工工艺

钢网架按起吊方式先进行分块处理，在地面上先进行组装。整体组装顺序与钢网架起吊安装顺序相同。在拼装钢网架时，先进行拼装中间网格下方的下弦网格，再将上弦球与上弦杆、腹杆组合成一球三杆或四杆的一个小单元，然后通过汽车吊吊装，将每根杆件与相应的螺栓球手动连接。

3.1螺栓球网架拼装技术

网架从中间向四周扩散的方向进行组织拼装，先拼装中间位置一个网格的下弦球和杆件，然后拼装这个网架对应的上弦球和斜腹杆，再进行安装下弦一榀的网格，安装顺序依次为腹杆和上弦杆，每次安装时都要进行测量定位，如果中间有难放的杆件，可通过千斤顶轻微顶起网架下弦球进行局部调节。安装时下弦球处要保证垫实，确保下弦节点不会发生位移，同时在安装过程中，利用全站仪对各控制节点进行实时测量和定位。

（1）下弦杆与球的组装：

根据图纸编号，下弦球安装平面处保证垫平垫实，将下弦杆与螺栓球连接并紧固到位。

（2）腹杆与上弦球的组装：

腹杆和上弦球组装形成一个向下的四角锥体，其连接必须收紧，腹杆和下弦球之间的连接不能一次收紧，为后面安装上弦杆留有空间。

（3）上弦杆的组装：

上弦杆的安装顺序应由内到外，先拧紧上弦杆和螺栓球，再拧紧腹杆和下弦球。

（4）网架拼装步骤如下：

设置并抄平平台的支撑（网架应按跨度的1/700起拱）→安装下弦螺栓球→连接下弦杆件→进行腹杆安装→连接第二道网格上的弦杆和腹杆→将两个网格组装成一个基本单元→扩大基本单元→进行腹杆安装→组装成比较稳固的单元→扩大单元。

3.2网架预留拼装单元

为了便于吊装作业，钢网架在地面进行拼装时，应尽量在钢网架安装位置下方进行拼装，但考虑柱子已提前安装完成，因此网架拼装时需要预留空间为方便吊装，同时考虑吊车站位空间。

3.3网架吊装

（1）根据图纸，首先拼装起步架网架。

（2）螺栓球网架装配前，先在网架施工区域下弦球的每个位置放置高约200mm的方木支点，用于支撑和平衡网架下弦杆件和螺栓球。

（3）拼装网架下弦：网架安装组根据图纸安装网架的一侧下弦杆位置的螺栓球，和下弦杆的另一端进行连接，下弦杆和球节点的支撑用提前放置好的方形木支点，直到连接到网架另一侧支座位置上的螺栓球。安排工人将网架的锥体单元组装在网架的下弦上，锥体单元运输到设计的指定位置；工人按照图纸进行上弦杆和腹杆的安装，并将其连接到设计位置，形成整体刚性。安装方向与下弦杆的组装方向相同，将锥体单元安装在相对的支座上后，形成网架的整体刚度。钢网架安装时，用木垫调平下弦球，确保下弦节点保持不动，在装配施工过程中，及时跟踪和监控控制点的空间坐标，并及时调整到设计要求，防止装配误差的逐渐积累。

（4）第一部分起步架的试举和吊装。网架安装完毕进行检查无误后先试挂，试挂结束后，开始吊装。起吊点必须系在网格的上部节点上，严禁将绳子直接系在网架的杆件上。吊装前要对吊装点采取加固措施，防止吊装时发生变形。

（5）起步架钢网架安装完后，对网架支座轴线进行调整，暂时固定支座，这部分网架形成了整体的刚度。网架其它部分采用高空散装的方式进行安装：

①首先，根据施工图纸的顺序、编号，对网格三角形锥体的小单元进行组装。组装方法为：将三角锥体在地面上组装。一个螺栓球和四根杆件组成为一小单元，两个小单元组成一个网格。由吊车依次吊至安装的位置，安装人员在该位置完成上节点的安装工作。进行组装三角锥小单元时，先配装球和杆件，一名工人对准球孔的位置，分别连接好两根弦杆，用扳手或拧紧螺帽，然后连接另一个弦杆，三根杆件都拧紧好后，然后再安装第四根弦杆，最后将网架支托安装到位。在连接的过程中，为了使杆件和螺栓球完全拧好，可以采用边晃动边拧紧的方法。注意组装好的三角锥应整齐堆放，留出车辆和行人通道。安装完成后，检查各连接点位置螺栓是否紧固并且满足要求。

②三角锥体吊装法：将钢网架材料用4根杆件和一个螺栓球组装成一个小单元后，用起重机或塔式起重机将其从地面吊装至设计安装位置。高空部分散装工人将小单元安装到设计的位置。三角锥单元进行吊装时，要注意它的的空间位置，吊装位置与安装位置应保持一致，以便于高空安装人员能够迅速、准确的安装三角锥单元。

③安装三角锥小单元时，在上弦节点和下弦节点处分别安排两个人员，另外安排一个工人调整杆件的稳定，四个安装人员分别在球孔上对好相应的杆件，并同时将杆与球之间的螺栓紧固到位。三角锥小单元装配是一种基于已安装完成网架的高空散装方法，在施工过程中，要确保施工人员人身安全。安全绳临时系在网架栓节点上，安全绳为五点双钩带缓冲式安全带，施工过程中，确保安全带中的一个吊钩始终系在安全绳上，另一个吊钩固定在已安装的网架结构上。

4钢网架的应用

随着我国城市化的大力发展，大跨度建筑数量迅速增加，这对建筑行业钢网架的设计工作提出了更高的挑战。在建筑工程的施工中，采用钢网架设计，不仅可以使建筑物具备更高的跨度空间，而且还具有安装快、造价低的优点，因此在建筑行业中得到了较为广泛的应用。然而，在实际应用过程中，也存在着由于部分钢网设计缺陷而导致建筑物稳定性不足的问题，严重影响了使用安全。为了保证钢网架工程拥有更高的质量，这就要求相关设计人员要严格按照规范标准进行设计，做好设计要点工作，从而为用户建造更加安全可靠的建筑。

5结语

在我国经济快速发展的航道上，建筑行业的发展也呈现出跨越式的现象。基于钢网架工程在建筑行业的重要性，我们要加强对钢网架工程技术的研究和应用，充分发挥出钢网架工程潜在的效益和价值，促进我国建筑行业的高质量发展。

参考文献：

[1]周其华.浅析钢结构在土木工程施工技术中的应用[J].四川建材，2015，41（3）：169-172.

[2]朱云龙.浅论钢结构在土木工程中的应用研究[J].价值工程，2013，32（13）： 102-103．

[3]张敏.浅析钢结构在土木工程中的应用[M]，科技信息·建筑工程，2015：255.

作者简介：欧阳盼，（1989.5-）汉，男，江西萍乡，本科，助理工程师，主要研究方向：工程施工。