大型网架安装施工工法

1大型网架安装施工工法山西省工业设备安装公司二O一三年九月八日2大型网架安装施工工法完成单位：山西省工业设备安装有限公司完成人：李永朝孟汉现赵路张策1前言随着建筑市场的不断发展，建筑工程质量标准要求也越来越高，钢结构网架工程越来越广泛应用，传统施工方法是用脚手架搭设施工平台后在高空进行网架拼装。这样的网架施工方法采用了大量的脚手架，周转材料使用量巨大，周期长、费用高。网架体系的拼装方法改进势在必行，必须有新的突破和创新。我公司不断探索改进网架拼装方法，改用在地上分片拼接网架，然后用专用拔杆进行提升至安装高度，再进行固定的方法。在山西临汾热电机组工程煤场封闭等网架施工中进行了实际应用，施工总建筑面积约22770平方米。实践证明采取“分片地面拼装、分片拔杆提升”进行网架施工，操作简便、施工速度快、节省人工、技术先进、质量优良、安全可靠、效益显著，符合节约能源和环保的要求。2特点2.1对施工组织有较高要求，施工时须与其他作业工种制定明确的施工计划，严格按程序施工，相互配合。2.2地面拼装难度低，定位准确，施工速度快，质量有保障，经济效益和社会效益显著。2.3大大减少了网架安装工人高空作业时间，减少了发生安全事故的3几率。2.4用滑轮组传动系统作为提升装置，施工进度、质量容易控制，施工方便快捷，节约大量人力物力。2.5拔杆群承载装置便于安装、拆卸。2.6提升过程中，可自动逐步卸载力，避免集中力的不利影响。3适应范围：本工法适用于一般民用与工业厂房建筑结构网架安装工程。4工艺原理：采用专门的拔杆将原来在高空拼装工作改为在地面拼装好再行提升的施工方法，以拔杆相互拉结形成稳定体系为承重机构，用滑轮组为提升装置，使网架外扩拼装与提升交替进行，各组拔杆逐步接力提升，将网架提升到指定位置。体系原理图见（图4.1）4图4.1拔杆体系简图5、施工工艺流程及操作要点：5.1工艺流程图纸设计→图纸会审→方案选定→材料选购→焊接球节点\杆件\附5件加工→规格、尺寸检验→喷砂除锈喷底漆、中间漆、面漆→构件验收→材料当地复检→现场定位放线→立拔杆→网架地面拼装、焊接→焊接检验→网架提升→轴线尺寸检查→网架续拼装、焊接、检验→依次施工直到整体网架就位完成→端头网架安装→檩条安装→屋面板安装→竣工验收→现场清理。5.2操作要点5.2.1网架施工时要注意网架的焊接质量，焊接球的施工。1网架焊接：所有焊接材料须具有出厂合格证明。使用前，按照质量证明书的规定进行烘焙后，放在保温箱内随用取。焊工经过考试，并取得合格证后才可上岗。上下弦杆对接及网架杆件与焊接球焊接是工程焊接的重点，必须从焊前清理、组对、校正复验、预留焊接收缩量、定位焊、焊前防护、焊前清理、焊前预热、焊接、焊后处理与无损检测等工序严格控制，才能确保焊接质量全面达标。将整体网壳部分分为两大片,每片4个小单元体，共8个小单元体。将每个小单元体各节点空间坐标转换为平面坐标。每个小单元体安装过程严格用全站仪测量空间坐标位置,确保整体网壳尺寸准确。2单个球节点的焊接工艺：⑴定位焊构件就位后先点焊固定，如附图所示，定位焊一般为3～4处，定位焊前应检查管端是否完全吻合，坡口两侧是否有油污杂质，应清理干净后方可点焊，定位焊缝必须焊透，长度一般为30mm左右，根据管径大小而6定，定位焊缝不宜过厚。图5.2.1-1定位焊⑵成型焊缝焊接顺序每个节点的焊接顺序如图所示，先焊弦杆、后焊腹杆，球节点上全部焊缝第一遍打底焊全部焊完后进行各焊缝的成型焊接。以防止焊接应力集中，使网壳产生变形。不允许在同一条焊缝中一半成型后再焊另一半的打底焊。图5.2.1-2网架焊接75.2.2网架现场组拼、安装作业1工艺流程：构件清点→下弦节点支墩设置→放线→小拼单元预制→网架组对，支托，支座安装→检查组对质量→自检→验收。为保证网架的整体尺寸，支墩设置后应对网架下弦节点位置进行精确放线，其精确度必须控制在边长或对角线的1/1000。2小拼单元的质量要求：拼装单元节点中心线偏移≤2毫米，弦杆长≤2毫米，上弦对角线≤3毫米，锥体高≤2毫米。钢管与空心球的定位点焊应根据钢管直径不同而不同。D≤114毫米时，按周长平均三点固定。D114毫米时，按周长平均四点固定，每个焊点长度为15—20毫米，厚度为管壁厚的2/3，必须焊透。拼装工作完成后，必须对所有杆件，节点对照施工图逐一检查，有无错装，抽查部分小单元网格尺寸。认真复核整体尺寸。确认无误后，再安装支托。3网架安装为方便施工，提高工程进度，可根据设计图纸暂分为4个区，按每个区进料，对号组装。4网架组装①组装前依据设计图纸和土建轴线精确放线，确定网架球节点投影位置，并确定提升支架的安装位置。8②由总包负责砌筑网架组装砖垛平台，每个砖垛平台为370mmx370mmx600mm，砖垛用水泥砂浆找平，要求水泥砂浆表面在同一标高。砖垛平台也可用钢管或其它材料代用，但必须有足够强度与稳定性。图5.2.2-1砖垛示意图③精确放线，砖垛平台砌筑完成后，要根据设计图纸的几何尺寸和土建提供的轴线用经纬仪精确放线，确定网架节点投影位置，同时用水平仪进行找平，划出十字中心线，以确保位置的正确。9④组装顺序，依据设计图纸，先装下弦球下弦杆件，再装腹杆件，后装上弦杆件，依次类推，然后由中心向四周逐节点进行组装。⑤校核：网架组装后复核尺寸，满足设计图纸要求。5.2.3网架安装工艺流程:施工准备→放线定位→砌筑临时砖垛→搁置可调圆环、下弦球→调整下弦球标高→组装下弦→组装腹杆、上弦→检查→校正→涂漆→验收→提升→封边→涂漆→最终验收。1施工准备工程开工前工地施工负责人应同业主负责人一起勘察现场，检查“三通一平”情况。落实材料的堆放和施工机具的分布情况，以及工具房和施工人员的生活用房。2施工前编制施工方案，绘制拼装全图，按设计图纸注明节点球编号、坐标、杆件编号、直径、长度。对参加施工的全体人员进行技术交底和安全教育。3对进场杆件、球进行规格数量清点，严格按规范对球、杆件进行质量检查。4为控制和校核网架节点的坐标位置，每区各设置2个控制点。5对待拼装网架的临时平台区域进行清理。6放线定位：根据网格尺寸和上、下弦节点位置进行起步砖垛砌筑。5.2.4网架拼装1为了减小网架在拼装过程中的积累误差，随时校正尺寸，认为无误时方能从中心向四周扩展拼装，按图纸核对球、杆件规格和杆件尺寸，制10作第一单元下弦网格，并对第一单元下弦轴线尺寸和对角线尺寸进行测量无误后，进行定位，然后拼装第一单元网格腹杆和上弦，以第一单元网格为基准进行下一网格的拼装，拼装顺序为下弦、腹杆、上弦。以此类推往下拼装。拼装时必须保证钢管端面与球体表面完全吻合，其要求对角线（小单元）允许误差为±3mm，下弦节点偏移为2mm，整体纵横的偏差值不得大于±2mm。2整体下弦组装结束后对几何尺寸进行检查，必要时应用经纬仪校正同时用水平仪抄出各点高低差进行调整，并作好记录。3网架组装时的三点点焊，管径大的以四点点焊，点焊时不得随意在杆件与节点的结合处以外的地方引弧。5.2.5网架的“拔杆”吊装其吊点的位置和数量的选择，主要考虑3点要素：一、宜与网架结构使用时的受力状况相接近；二、吊点的最大反力不应大于起重设备的负荷能力；三、各起重设备的负荷宜接近。吊钩应加橡皮垫以保护构件。根据网架重量计算起重拉力值，合理选择起重设备，均布拔杆。一般采用拔杆吊装时动力系数可取1.2。为保证网架吊装的安全，防止网架晃动，周边设置水平控制葫芦。提升至预定标高(比预埋件高500-600㎜)。拼装网架四边半格网格,安放支座,然后将网架轻轻落在预埋件上。焊接支座,至此网架安装完成。吊装拔杆的安全技术要求1提升拔杆的位置要与网架使用时受力状况较为接近，同时拔杆的位置要求对称均布，并做精确放线。112在拔杆安装之前，拔杆下部的地基要夯实垫平，同时要设置混凝土基础，以增大拔杆承重后的地基强度。3拔杆的安装一定要垂直，拔杆的中心点应与地面定位中心点重合，以避免网架整体离开地面后其受力中心移位，造成不安全的因素。4为确保起重拔杆的垂直，拔杆在安装过程中应选用经纬仪配合。单一拔杆在安装过程中要用缆风绳随时调整固定。5拔杆在组装过程中的螺栓以及斜撑要及时装上，均匀紧固。6拔杆整体安装完毕后，要用经纬仪整体校核。7为防止拔杆承重后中心点偏移，一定要在拔杆端部用缆风绳串联紧固，并注意紧固时缆风绳要受力均匀，并用卡扣卡牢。8拔杆的缆风绳端部应与建筑物紧固。网架吊装过程中的技术要求1网架吊装分为试吊和正式吊装两个阶段，必须先对吊具进行仔细的检查确定无误后方可进行试吊装。2在提升时，网架离开组装平台10CM为第一阶段，现场两名副指挥应认真检查拔杆的受力状况，拔杆地基是否有下沉现象，提升用的倒链受力是否均匀，缆风绳与拔杆的连接卡扣是否有松动现象等。3在第一步试吊装成功后，应观察12小时，对吊具及网架的受力情况进行详细的检查，确定没有问题后方可进行正式吊装。4第二步的正式吊装以50CM为一阶段，检查员要随时检查网架以及拔杆的受力状况，并随时进行调整。5网架提升时要保证做到同步，相邻两吊点相对高差允许值为拔杆吊12点间距的1/400且不大于20mm.6为保证网架提升的平衡，应在每一组拔杆上设置刻度，并在网架上悬挂线锤，而且要在网架的适宜位置悬挂钢卷尺，以控制网架提升的统一。7网架在提升到设计的标高后，必须将所有吊点组销死，以防止在高空对接中h网架吊装就位后，进行网架初调，初调后方能进行下道工序的安装及焊接。8网架的高空封边和柱子部分安装，利用脚手架及吊车进行高空散装，封边由中心向两边同时进行。9网架整体焊接结束后，对网架进行调整就位，将网架落实并固定支座。5.2.5网架吊装验算（以山西临汾热电机组工程煤场封闭工程为例）1拔杆验算单元号:9截面类型:热轧无缝钢管与电焊钢管截面名称:φ820x1413截面分类:绕2轴:b类绕3轴:b类杆件类型:次梁（以下验算结果中，长度单位为mm;力单位为kN,kNm;应力单位为MPa)验算强度用设计值f=215.00验算稳定用设计值f2=215.00验算稳定用设计值f3=215.00抗剪强度设计值fv2=125.00抗剪强度设计值fv3=125.00强度验算最不利组合2(1)N=-171.38,M2=0.00,M3=-0.00塑性发展系数r2=1.150,r3=1.150应力比:0.02214绕2轴稳定验算最不利组合2(1)N=-171.38,M2=0.00,M3=-0.00塑性发展系数r2=1.150稳定系数Phi2=0.343,Phib3=1.000弯矩等效系数Bm2=0.650,Bt3=1.000应力比:0.065绕3轴稳定验算最不利组合2(1)N=-171.38,M2=0.00,M3=-0.00塑性发展系数r3=1.150稳定系数Phi3=0.343,Phib2=1.000弯矩等效系数Bm3=1.000,Bt2=0.650应力比:0.065沿2轴抗剪验算最不利组合1(1)V2=0.00抗剪应力比:0.000沿3轴抗剪验算最不利组合1(1)V3=-0.00抗剪应力比:0.000圆管径厚比:58.57100.00钢规5.4.5满足绕2轴计算长度(对应侧向支撑间长度):40000.00(40000.00)绕3轴计算长度(对应侧向支撑间长度):40000.00(40000.00)绕2轴长细比:140.35150.0015绕3轴长细比:140.35150.00沿2轴W/l(限值):0(1/180)1(1)沿3轴W/l(限值):0(1/180)1(1)验算结果:截面满足要求原序号:1验算后序号:12吊重钢丝绳允许拉力校核本工程吊装主绳选用：由￠21.5；（6×37+1）股钢丝抗拉力强度为：155kg/㎜2总断面积:174.27㎜2安全系数：K=5（按机动起吊设备）许用拉力：5400kg计算式：[P]=Sb/K式中：[P]—允许拉力Sb—钢丝绳的破断拉力K—安全系数计算：[P]=155kg/㎜2×174.27㎜2/5=5394kg滑轮组用（30T）6轮滑车，起吊重量300T÷8=37.5T，工作绳22根，每根主