1. 前言

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由很多桿件從兩個以上的方向有規(guī)律地組成的高次超靜定空間結(jié)構(gòu)，它改變了一般平面桁架受力體系，能承受來自各方面的荷載。近年來,我國的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展,應(yīng)用范圍日益擴大。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有剛度大、自重輕、造型豐富美觀,綜合技術(shù)經(jīng)濟指標好的特點,是大跨度、大空間結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式之一，適用于各種跨度的建筑。相對于混凝土框架結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)仍屬新生事物,在加工、安裝和施工過程中,有許多易被忽視的問題,為建筑物的正常使用留下隱患。

2. 工程實例

攝影大棚工程位于南京市溧水縣石湫鎮(zhèn)西橫山，建筑面積 8677 平方米 ，南北總長 154.4 米 ，東西向67.5 米，共分為 1# 、2#大棚和城門樓三區(qū)，其中1# 、2#大棚屋蓋系結(jié)構(gòu)為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，采用斜放四角錐螺栓球+焊接球節(jié)點鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。 1# 、2#大棚最大軸距 6m，網(wǎng)架南北向劃分為 1#大棚 （ 60m × 42m ）、 2#大棚 （ 42m × 60m ）兩區(qū)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式為斜放四角錐雙層網(wǎng)架，網(wǎng)格尺寸為 3m × 3m ，網(wǎng)架最小厚度：4.9m ；網(wǎng)架最大厚度： 6.5m 。網(wǎng)架下弦多點垂直支承在鋼筋混凝土柱子上，屬于下承式支座；支座為鋼板支座。網(wǎng)架螺栓球節(jié)點采用45#鋼、錐頭與封板Q235B 鋼、套筒：小于M36采用 Q235B 鋼；大于M33采用45#鋼鍛件，高強螺栓采用 40Cr 鋼，網(wǎng)架桿件、支座、支托均采用 235B 級鋼。總長度為 60×42 （ m ），網(wǎng)架埋件標高： + 18m ，下弦桿件標高 : + 18.25m ，中弦桿件標高 : + 21.15m上弦桿件標高 : + 23.15~24.75m 。采用滑動腳手架高空散裝施工見圖1所示（示意）：
圖1

3. 節(jié)點與桿件制作

3.1鋼材、焊接材料、連接用緊固標準件、焊接球、螺栓球、封板、錐頭和套筒、金屬壓型板等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標準和設(shè)計要求，符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001的規(guī)定。
3.2對于鋼管桿件，桿長（包括封板、錐頭等在內(nèi)）允許偏差為±1mm。桿件端面與桿軸線必須垂直，其允許偏差為0.5%r（r取鋼管半徑（用于焊接球節(jié)點）、封板或錐頭等半徑（用于螺栓球節(jié)點）。如垂直度超標，將會造成球與桿對中困難（焊接球節(jié)點）或造成傳力偏心（螺栓球節(jié)點）等問題，因此應(yīng)用機床下料。如鋼管壁厚≥4mm，則必須剖口，鋼管桿件最大彎曲不得大于1/1000桿長。影響焊接收縮量的因素較多，如焊接尺寸、外界氣溫、焊接電流強度、焊接方法（多次循環(huán)間隙焊還是集中一次焊等）、焊工操作技術(shù)等。收縮量不易留準確，當缺乏經(jīng)驗時應(yīng)在現(xiàn)場實驗確定。桿件除銹上要確保達到設(shè)計規(guī)定的等級,對于銹漬過重的管材和存放時間過長的要進行第二次拋光，在除銹的同時進行外觀檢查，是否有桿件自身存在的缺陷。除銹的架子也不宜過密，這樣才能有效地保證全方位的噴射除銹。 油漆是網(wǎng)架桿件形成的最后工序。油漆一般在外觀上不允許有流墜現(xiàn)象，噴涂要均勻，不能有透底。要保證在第一遍漆干了過后才能上第二遍漆。 另外網(wǎng)架桿件加工過程中同時要對螺栓、套筒進行必要的外觀檢查，螺栓要進行洛氏硬度檢測，桿件焊縫按規(guī)格及批次要做探傷試驗，焊條進廠前要進行可靠性檢驗，成品桿的組合件要做拉力試驗等等。
3.3焊接球節(jié)點制作過程。首先下料，下料直徑≈D（D為球外徑）。然后將板坯均勻加熱至約800℃,呈略淡的棗紅色；在漏膜中進行熱壓，壓成半球形。熱壓的半圓球容易產(chǎn)生的弊病有： （1）壁厚不均勻。要求球壁減薄量不大于13%，且不超過1.5mm； （2）“長瘤”，即局部凸起； （3）“荷葉邊”，在切邊坡口工序中應(yīng)將其切去不留痕跡。要求不應(yīng)有明顯的波紋，局部凹凸不平不大于1.5mm（用標準弧形套膜、鋼尺目測）。 半球剖口時建議不留根，以便焊透，當有加勁肋時，為便于定位，容許車不大于1.5mm的凸臺，但焊接時必須熔掉。球節(jié)點的焊縫要求與母材等強，可略低球體0.5mm，但不宜凸起。拼裝時內(nèi)力較大的桿件應(yīng)騎焊接連接。 成品球的直徑必須準確，當設(shè)計直徑小于等于300mm時，允許偏差±1.5mm；大于300mm時，為±2.5mm。球的圓度（即最大與最小直徑之差）不好，將會增加拼裝麻煩。允許偏差同前述球直徑允許偏差。檢測時選定六點（三對），每對互成90°，用卡鉗、游標卡尺或V形塊及百分表測量，取三對直徑差的算術(shù)平均值。成品球還應(yīng)在最大錯邊處，測量其錯邊量，最大錯邊量應(yīng)小于等于1mm。 螺栓球的螺栓孔加工雖屬于粗牙加工，但其加工應(yīng)按照機械產(chǎn)品加工要求，特別是絲錐錐入深度能滿足后期螺栓安裝深度要求。其主要控制指標（1）是銑面要確保套筒的接觸面。（2）是各球孔應(yīng)保證統(tǒng)一指向球心，車床的三爪卡盤中心、鉆頭的鉆芯以及工裝的中心位置要對準。這需要經(jīng)常在加工過程中進行核對。（3）成孔角度符合設(shè)計要求。在加工前要清理加工工序。其中對于成品球的抽檢工作可利用圖紙上相近的螺栓球?qū)Ρ葯z查角度，評定誤差大小。已加工的工藝孔和制成型的球如長期不用，應(yīng)進行密封處理，防止螺栓孔銹蝕。新產(chǎn)品的鉆頭或絲錐以及不常見的螺栓孔加工過后應(yīng)用螺栓擰入檢查是否咬合良好。 螺栓球網(wǎng)架的加工過程決定了網(wǎng)架最終質(zhì)量的好壞，各作業(yè)工種都需做到精細操作。加工安裝誤差大，使螺栓與球出現(xiàn)假擰緊；另外，螺孔間夾角誤差超標，使螺栓偏心受力，施工中支座處受拉腹桿斷面受損，都使得網(wǎng)架安全儲備降低，留下隱患。

4. 安裝控制

4.1螺栓球網(wǎng)架安裝工藝 網(wǎng)架安裝前，要求所有桿件、球有標記，安裝時要求對照圖紙仔細檢查是否正確，正確后方可安裝；檢查網(wǎng)架支座定位軸線，支座錨栓的規(guī)格、位置，支承面頂板的位置、標高、水平度應(yīng)符合規(guī)范要求。平整度標高不符合要求時，必須用鋼板墊平。網(wǎng)架安裝主要是螺栓與球之間的連接，構(gòu)件的磨擦面應(yīng)保持干燥，高強度螺栓應(yīng)順暢穿入球孔內(nèi)，穿入方向要一致，必須分兩次擰緊，每組高強度螺栓當天要擰完，不得漏擰。對于不同的網(wǎng)架形式應(yīng)采取不同的安裝工藝。
 4.2螺栓球網(wǎng)架安裝誤差控制 螺栓球鋼網(wǎng)架安裝的質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在控制安裝誤差，防止誤差積累。首先要對預(yù)埋件進行抄平和彈軸線，保證支座滿足設(shè)計條件下的安裝要求，對不滿足安裝要求的預(yù)埋件要及時處理。其次要在操作平臺上給予足夠的網(wǎng)架支撐點，防止整體網(wǎng)架在成型前出現(xiàn)沉降，達不到理想的安裝條件。另外加工過程中出現(xiàn)的誤差也會在安裝時形成積累，所以每安裝一個單元體或多個單元體后，都要逐級復(fù)核網(wǎng)格尺寸，并做好記錄。對網(wǎng)架安裝過程中發(fā)現(xiàn)誤差積累過大，影響到后續(xù)安裝，就要停止安裝并分析原因，及時予以糾偏整改。網(wǎng)架的安裝要求在安裝過程中具備切實有效的安裝平臺，利用安裝平臺等條件使受壓桿件不處在受壓狀態(tài)，安裝過程中復(fù)核網(wǎng)格尺寸，防止誤差積累。鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝的允許偏差（mm）見表1。　
表1

項目	允許偏差	檢驗方法
縱向、橫向長度	L/2000，且不應(yīng)大于30.0- L/2000，且不應(yīng)大于-30.0	用鋼尺實測
支座中心偏移	L/3000，且不應(yīng)大于30.0	用鋼尺和經(jīng)緯儀實測
周邊支承網(wǎng)架相鄰支座高差	L/400，且不應(yīng)大于15.0	用鋼尺和水準儀實測
支座最大高差	30.0
多點支承網(wǎng)架相鄰支座高差	L1/800，且不應(yīng)大于30.0
注：1. L為縱向、橫向長度；2. L1為相鄰支座間距。