浅谈网架施工安全控制-通信论文发表

浅谈网架施工安全控制
陈寿超 陈伏余
【摘 要】本文阐述了钢结构网架施工和加工安装过程中，控制的要点，着重介绍了脚手架滑移高空散装法安装过程的关键控制环节，如：加工控制、质量控制、安全控制等。
【关键词】钢网架；构件加工；临时支撑、脚手架的控制；质量、安全控制；
1. 前言
网架结构是由很多杆件从两个以上的方向有规律地组成的高次超静定空间结构，它改变了一般平面桁架受力体系，能承受来自各方面的荷载。近年来,我国的网架结构迅速发展,应用范围日益扩大。网架结构具有刚度大、自重轻、造型丰富美观,综合技术经济指标好的特点,是大跨度、大空间结构的主要结构形式之一，适用于各种跨度的建筑。相对于混凝土框架结构、轻钢结构仍属新生事物,在加工、安装和施工过程中,有许多易被忽视的问题,为建筑物的正常使用留下隐患。
2. 工程实例
摄影大棚工程位于南京市溧水县石湫镇西横山，建筑面积 8677 平方米 ，南北总长 154.4 米 ，东西向67.5 米，共分为 1# 、2#大棚和城门楼三区，其中1# 、2#大棚屋盖系结构为网架结构，采用斜放四角锥螺栓球+焊接球节点钢网架结构。 1# 、2#大棚最大轴距 6m，网架南北向划分为 1#大棚 （ 60m × 42m ）、 2#大棚 （ 42m × 60m ）两区。网架结构形式为斜放四角锥双层网架，网格尺寸为 3m × 3m ，网架最小厚度：4.9m ；网架最大厚度： 6.5m 。网架下弦多点垂直支承在钢筋混凝土柱子上，属于下承式支座；支座为钢板支座。网架螺栓球节点采用45#钢、锥头与封板Q235B 钢、套筒：小于M36采用 Q235B 钢；大于M33采用45#钢锻件，高强螺栓采用 40Cr 钢，网架杆件、支座、支托均采用 235B 级钢。总长度为 60×42 （ m ），网架埋件标高： + 18m ，下弦杆件标高 : + 18.25m ，中弦杆件标高 : + 21.15m上弦杆件标高 : + 23.15~24.75m 。采用滑动脚手架高空散装施工见图1所示（示意）：
图1
3. 节点与杆件制作
3.1钢材、焊接材料、连接用紧固标准件、焊接球、螺栓球、封板、锥头和套筒、金属压型板等应符合现行国家产品标准和设计要求，符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的规定。
3.2对于钢管杆件，杆长（包括封板、锥头等在内）允许偏差为±1mm。杆件端面与杆轴线必须垂直，其允许偏差为0.5%r（r取钢管半径（用于焊接球节点）、封板或锥头等半径（用于螺栓球节点）。如垂直度超标，将会造成球与杆对中困难（焊接球节点）或造成传力偏心（螺栓球节点）等问题，因此应用机床下料。如钢管壁厚≥4mm，则必须剖口，钢管杆件最大弯曲不得大于1/1000杆长。影响焊接收缩量的因素较多，如焊接尺寸、外界气温、焊接电流强度、焊接方法（多次循环间隙焊还是集中一次焊等）、焊工操作技术等。收缩量不易留准确，当缺乏经验时应在现场实验确定。杆件除锈上要确保达到设计规定的等级,对于锈渍过重的管材和存放时间过长的要进行第二次抛光，在除锈的同时进行外观检查，是否有杆件自身存在的缺陷。除锈的架子也不宜过密，这样才能有效地保证全方位的喷射除锈。 油漆是网架杆件形成的最后工序。油漆一般在外观上不允许有流坠现象，喷涂要均匀，不能有透底。要保证在第一遍漆干了过后才能上第二遍漆。 另外网架杆件加工过程中同时要对螺栓、套筒进行必要的外观检查，螺栓要进行洛氏硬度检测，杆件焊缝按规格及批次要做探伤试验，焊条进厂前要进行可靠性检验，成品杆的组合件要做拉力试验等等。
3.3焊接球节点制作过程。首先下料，下料直径≈D（D为球外径）。然后将板坯均匀加热至约800℃,呈略淡的枣红色；在漏膜中进行热压，压成半球形。热压的半圆球容易产生的弊病有： （1）壁厚不均匀。要求球壁减薄量不大于13%，且不超过1.5mm； （2）“长瘤”，即局部凸起； （3）“荷叶边”，在切边坡口工序中应将其切去不留痕迹。要求不应有明显的波纹，局部凹凸不平不大于1.5mm（用标准弧形套膜、钢尺目测）。 半球剖口时建议不留根，以便焊透，当有加劲肋时，为便于定位，容许车不大于1.5mm的凸台，但焊接时必须熔掉。球节点的焊缝要求与母材等强，可略低球体0.5mm，但不宜凸起。拼装时内力较大的杆件应骑焊接连接。 成品球的直径必须准确，当设计直径小于等于300mm时，允许偏差±1.5mm；大于300mm时，为±2.5mm。球的圆度（即最大与最小直径之差）不好，将会增加拼装麻烦。允许偏差同前述球直径允许偏差。检测时选定六点（三对），每对互成90°，用卡钳、游标卡尺或V形块及百分表测量，取三对直径差的算术平均值。成品球还应在最大错边处，测量其错边量，最大错边量应小于等于1mm。 螺栓球的螺栓孔加工虽属于粗牙加工，但其加工应按照机械产品加工要求，特别是丝锥锥入深度能满足后期螺栓安装深度要求。其主要控制指标（1）是铣面要确保套筒的接触面。（2）是各球孔应保证统一指向球心，车床的三爪卡盘中心、钻头的钻芯以及工装的中心位置要对准。这需要经常在加工过程中进行核对。（3）成孔角度符合设计要求。在加工前要清理加工工序。其中对于成品球的抽检工作可利用图纸上相近的螺栓球对比检查角度，评定误差大小。已加工的工艺孔和制成型的球如长期不用，应进行密封处理，防止螺栓孔锈蚀。新产品的钻头或丝锥以及不常见的螺栓孔加工过后应用螺栓拧入检查是否咬合良好。 螺栓球网架的加工过程决定了网架最终质量的好坏，各作业工种都需做到精细操作。加工安装误差大，使螺栓与球出现假拧紧；另外，螺孔间夹角误差超标，使螺栓偏心受力，施工中支座处受拉腹杆断面受损，都使得网架安全储备降低，留下隐患。
4. 安装控制
4.1螺栓球网架安装工艺 网架安装前，要求所有杆件、球有标记，安装时要求对照图纸仔细检查是否正确，正确后方可安装；检查网架支座定位轴线，支座锚栓的规格、位置，支承面顶板的位置、标高、水平度应符合规范要求。平整度标高不符合要求时，必须用钢板垫平。网架安装主要是螺栓与球之间的连接，构件的磨擦面应保持干燥，高强度螺栓应顺畅穿入球孔内，穿入方向要一致，必须分两次拧紧，每组高强度螺栓当天要拧完，不得漏拧。对于不同的网架形式应采取不同的安装工艺。
4.2螺栓球网架安装误差控制 螺栓球钢网架安装的质量控制主要体现在控制安装误差，防止误差积累。首先要对预埋件进行抄平和弹轴线，保证支座满足设计条件下的安装要求，对不满足安装要求的预埋件要及时处理。其次要在操作平台上给予足够的网架支撑点，防止整体网架在成型前出现沉降，达不到理想的安装条件。另外加工过程中出现的误差也会在安装时形成积累，所以每安装一个单元体或多个单元体后，都要逐级复核网格尺寸，并做好记录。对网架安装过程中发现误差积累过大，影响到后续安装，就要停止安装并分析原因，及时予以纠偏整改。网架的安装要求在安装过程中具备切实有效的安装平台，利用安装平台等条件使受压杆件不处在受压状态，安装过程中复核网格尺寸，防止误差积累。钢网架结构安装的允许偏差（mm）见表1。　
表1
项目 允许偏差 检验方法
纵向、横向长度 L/2000，且不应大于30.0- L/2000，且不应大于-30.0 用钢尺实测
支座中心偏移 L/3000，且不应大于30.0 用钢尺和经纬仪实测
周边支承网架相邻支座高差 L/400，且不应大于15.0 用钢尺和水准仪实测
支座最大高差 30.0
多点支承网架相邻支座高差 L1/800，且不应大于30.0
注：1. L为纵向、横向长度；2. L1为相邻支座间距。

其中对于大跨度的网架，在安装单跨时，不应一次性将螺栓拧死，以便后期调整因误差积累或脚手架平台支撑不到位引起的支座偏离。调整平台支撑高度可利用千斤顶调节，但要保证脚手架的强度和稳定性。
4.3施工注意事项：网架安装杆件同螺栓球的连接是通过高强度螺栓，要保证高强螺栓丝扣拧紧适度，确保网架在同一水平面环形闭合。施工中如出现杆件同螺栓球连接不上（或长或短），严禁擅自切割杆件，如出现连接不上的情况，应对已组装的网架精心调整，使之环形闭合。网架在拼装过程中，应随时检查基座轴线位置、标高及垂直偏差，发现问题及时纠正。安装完毕的屋面应及时检查有无遗漏紧固点，除支座处球与支座板的焊接连接作为一种构造焊缝连接是被允许的，其他网架内部任何形式对不同材质的焊接连接都是不允许的。
5. 安全控制
5.1拼装支架必须符合稳定性、强度、刚度要求，以确保安全生产支架应验算其承载力和稳定性，认真审查脚手架的设计方案及计算书。构件在脚手架应散放，不要集中堆放。
5.2　临时支撑、脚手架的控制要点：⑴ 拆除临时支撑时，必须遵循，变形协调，卸载均衡的原则， 应均匀拆除，防止个别支撑集中受力，引起网架内力变化而导致事故；⑵ 检查拆除方案，拆除工人持证上岗情况；⑶ 检查拆除过程中，拆除纪律的执行情况，拆除临时支撑时，应密切观察注意网架的整体变化，当发现问题时，应马上恢复临时支撑，分析原因，进行处理后方可继续拆除；⑷ 临时支座拆除顺序和方法：由中间向四周，中心对称进行，防止个别支撑点集中受力。根据各支撑点的结构自重挠度值，采用分区分阶段按比例下降或等步下降法拆除临时支撑点。 ⑸ 检查千斤顶行程满足支撑点下降高度，关键支撑点要增设备用千斤顶。降落过程中，应统一指挥，责任到人；⑹ 对滑移脚手架工程要求施工单位应编制脚手架施工方案，并严格按审批后的方案认真实施，确保施工安全，对完成的脚手架应组织验收，符合要求后方可投入使用。
5.3采用扣件式钢管脚手架做拼装支架，其结构形式应根据其工作位置、荷载情况、支架高度、场地条件等因素通过计算而定。编制脚手架搭设方案，监理工程师审查施工方案，总监理工程师审批。使用活动操作平台，要经过鉴定，安装牢固，设有防止活动架在滑移中出轨的挡块或安全卡。拼装支架，在铺脚手架的操作层上，应设防护拦杆。
5.4 检查施工现场设立安全生产宣传牌和禁令标志情况，坚决做到“ 不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害”。 进入施工现场，所有人员必须戴好安全帽，系好帽带。对高空作业人员作好安全交底，并配备好安全带，作好临边、洞口、脚手板的检查，确保防护到位。
5.5 对各种特殊工种， 坚持做到持证上岗，所有施工机械均做到定机、定人，无证人员严禁上岗操作。各种机械均应接地或接零保护装置，传动部位设置防护罩，施工机械实行“一机一闸一保护”。配电箱安装正确、牢固，上门加锁，有防雨措施，闸刀内熔丝按用量配制，不得用金属丝代替保险丝。夜间施工，必须配备足够的照明设备，小太阳采用三蕊橡胶绝缘的软电线。
5.6　施工单位建立安全生产体系及安全生产责任制度。 专职安全员持证上岗，工地安全生产资料及时登记到册，三级安全教育制度的落实到位。
5.7　钢网架高空散装法有针对性的安全措施，网架安装要“ 精心组织，精心施工”，操作人员责任到人；出现问题，逐级报告，统一处理。
6. 结束语
螺栓球钢网架结构对加工和安装精度要求很高，因此在加工和安装环节我们应该有针对性的对关键步骤进行重点把关，这样才能提高网架结构的安全可靠性，把质量安全隐患消除在萌芽状态。
参考文献
[1]钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2002）[S]．2002． 　
[2]西安建筑科技大学．钢结构[M]．中国建筑工业出版社，2006．
[3]中国建筑科学研究院:浙江大学.JGJ7-9 1,网架结构设计与施工规程.中国建筑工业出版社,1992.
[4]网架结构设计与施工规程编写组.网架结构设计与施工（规程应用指南）.北京:中国建筑工业出版社,
[5]JGJ178-91,网架结构工程质量检验评定标准

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