浅谈钢结构屋面网架结构施工技术

王志刚

0 引言

为了更好地促进我国建筑行业的稳步发展，确保各类建筑工程项目都可以取得预期中的经济效益以及社会效益，工程的建设单位就应当在实际施工作业过程中，科学合理地采用各类新材料以及新工艺。而在目前建筑工程的发展进程中，钢结构由于操作较为简便以及稳定性较高等特征，已经得到了社会各界的重点关注，在各大建筑工程项目的施工建设过程中得到了十分广泛的应用。因此，为了确保钢结构网架屋面能够更加顺利地施工，就必须深入研究与之对应的施工技术，为后续各类建设工作的顺利开展奠定坚实基础。

1 钢结构屋面网架结构的施工准备

1.1 施工的总体部署

在部分建筑工程项目的实际开展进程中，其内部主要是以钢结构为主，并采用其他类型的土木工程进行辅助，因此，为了保证工程建设顺利开展，提高钢结构安装作业的稳定性，就必须进行对应的操作。同时，为了保证钢结构安装质量以及安装效率的稳步提高，相应的工程单位就要在制定施工方案以及后续的实施阶段中，在根本上做好分区建设，还要在各大分区结构当中，将其划分为不同的吊装分块，将其引导至地面上进行拼装，在检验合格过后开展吊装作业，这样不仅能够逐步降低高空作业量，还可以保证施工质量不受影响，大幅度降低工程项目的安装工期。

1.2 做好技术准备

在展开钢结构屋面网架结构加工与安装工作的过程中，必须提前对钢材以及连接材料的工艺性能进行检验，还要根据施工图纸、技术文件以及规范要求等多方面内容，进一步编制出完整性与正确性更高的施工工艺流程，并做好施工现场安装操作的技术交底工作与安全交底工作，同时，还应当对涉及的工作人员开展安全教育。在正式进行安装之前，要保证网架所需的各个零部件全部加工完毕，在验收合格小单元拼装合格后进场到位。

1.3 资料与材料的准备

在钢结构网架屋面的实际施工建设阶段中，必须做好必要的材料准备工作，以此为施工方案以及技术方案的设计提供助力，同时还要确认好开工报告等多种文件内容，以此来为后续网架施工的顺利开展提供主要依据。而在正式进行钢结构网架屋面施工之前，应当提前准备好所需的机械设备以及工程材料，根据施工的基本需求选择所用的设备类型，保证设备在性能方面能够符合标准需求。除此之外，还要积极开展技术交底工作，根据技术文件内部的具体内容，技术与工作人员之间进行技术交底，强化工作人员自身的施工安全意识，确保工程项目当中涉及的所有工作人员，都可以严格遵循施工标准当中的内容进行工作。

2 钢结构屋面网架结构的安装与屋面施工

2.1 钢结构屋面网架结构的安装

安装前的准备工作。在网架安装之前，涉及的准备内容比较多，比如标高检查、网架支座轴线的检查以及支座混凝土强度的检查等。同时，还要在搭设好脚手架后，及时对各个支点所处的位置以及标高等内容进行检查，通过千斤顶来调整临时支点的具体高度。而网架支座轴线以及对应的标高设计内容，必须严格遵循相关标准内容开展，避免在实际施工建设过程中出现过于随意的问题；对于混凝土强度等方面，要确保其能够符合基本设计需求以及国家方面的现行标准。

（1）整体安装，在钢结构屋面网架结构的施工阶段中，主要采用高空散装法，其属于目前钢结构网架屋面施工建设阶段中较为常用的一种施工方式，在实际应用阶段中，主要就是将网架的各部分构件垂直放置在对应的位置上，确保各个零部件能够分散开，在安装时还要严格按照安装图当中的内容进行工作，保证其内部的编号能够互相对应。

（2）安装步骤。在安装底部弦球以及底部弦杆时，每一个安装球都要进行编号处理，还要根据固定的底球数量来确定好连接完毕后的底部和弦，在测量对角线尺寸后进行焊接。而在下弦杆与下弦球的安装过程中，应当将安装球对应一个编号，在施工建设过程中，就可以根据编号内容对下弦球进行固定处理，并确定好中心部位，而后将下弦球与下弦杆连接在一起进行点焊。在对腹杆进行安装时，上弦杆与下弦杆的位置，应当在网架正式安装之前对其进行科学校正，而后再进行焊接，还要采用高强度螺栓将网架腹杆与网架上弦球连接在一起，进一步设置出完善的四角锥体系，同时还要采用点焊的连接方式，将腹杆的下部位与下弦球进行连接，从而确保上弦杆的安装工作能够更加顺利地完成。

（3）网架的检测工作，在网架的检测过程中，应当严格遵循相关的标准内容，网架的安装纵横长度应当控制在30mm以内，周边支座的高度则要控制在15mm 以内，杆件的弯曲矢高在5mm 以内，通过水准仪钢尺的应用对结果进行检查，还要将结果进一步填入到对应的验收资料当中。

2.2 钢结构网架屋面的施工

（1）明确主要的质量标准。在钢结构网架屋面面层中，应将彩钢板作为主要材料，目前屋面中采用的大多为岩棉夹芯板，但在后续施工阶段中所采用的彩钢板品种，必须在规格以及尺寸方面符合《建筑用压型钢板》（GB/T 12755-2008）中的规定内容以及相关设计文件的基本需求。

（2）明确安装技术的要求。①在板安装之前，应将其按照图纸中的内容进行准确定位，在确定好安装的起始部位后，从一侧向另一侧顺着檐口向屋脊的方向进行安装，而后逐步安装彩钢板，彩钢板安装前要进一步确定好端边封口板，在安装第一块板过后，采用棉条对其进行垂直固定，根据顺序完成第二块板以及第三块板的安装工作，直到安装工作完毕为止。而前一个板与后一个板之间的凸沿应当保持重叠、垂直的状态，并将板用自攻螺钉与檩条之间更好地连接在一起。②彩钢板与檩条之间的连接应采用自攻螺钉，为了更好地保证屋面的平整性，檩条之间要在板宽的方向上添加铆钉，保证檩条之间的距离可以稳定控制在300mm 左右。③板安装应当按照事先规定好的顺序进行，还要在实际安装阶段中注重各个连接部位的防水处理，彩钢板的短边搭接长度则要稳定在200mm，具体长度需要根据排水坡度以及排水距离进行确定，对搭接部分的抗气候能力进行完善优化。通常情况下，还会在搭接部位上涂抹两行胶泥，并通过铆钉进行紧固处理，每个铆钉的间距要在300mm以内。

（3）质量保证措施。为了确保钢结构网架屋面的施工质量与施工效率不受影响，就要对后续施工建设阶段中所用各类材料的力学性能进行检测与化学分析，在检测结果合格后才可以将其应用在施工过程中。而网架构件则需要在施工现场中进行制作，比如杆件、螺栓球以及支座等零部件，都要提供出对应的检验合格记录，以此来保证其能够满足相关的设计要求。网架构件的表面清洁度也要达到要求，喷砂除锈以及手工除锈，需要分别达到Sa2.5 级以及St2.5 级。

3 钢结构屋面网架结构的主要施工方式以及技术措施

3.1 网架构件的加工

（1）原材料与零部件。在钢结构屋面网架结构当中涉及的各类钢管、钢板以及圆钢，都要保证其属于正规厂家当中所生产出的产品，并且还要提供出对应的产品合格证以及质量保证书，在材料进厂过后，按照每批抽取3 组或不少于3 组的方式进行理化测试以及力学性能测试。在零部件加工过程中，充分结合加工进度以及甲方基本需求，主动配合甲方及监理单位对加工产品进行检查，在加工过程中也要严格遵守相关设计施工规程中的规定及内容。

（2）螺栓球加工。在对螺栓球进行加工的过程中，应采用优质钢材料，通过250kg 或750kg 的空气锤进行模锻，毛坯要经过正火处理，保证其在强度方面可以达到HG197，毛坯不能出现裂纹、麻点或过火等缺陷。同时，螺栓球往往会在C620 车床当中通过旋转式万能球夹具来对其进行精加工，需要在转动分度盘的过程中对各大弦杆孔进行加工，而后转动夹具对腹杆孔进行加工，在夹具的转动过程中，定位偏差不能超过5mm，这样能够确保螺纹孔的加工夹角控制在30mm 以内。在加工顺利完成后，要采用角度盘以及角度板来展开角度检测，只有符合要求才属于正品。

（3）杆件加工。钢结构屋面网架构件当中所用的杆件材料主要为Q235 钢，还要对杆件的长度偏差进行稳定控制，在锥头与钢管轴度方面的偏差不能高于0.2mm，在杆件与封板或锥头等部位进行焊接前，需要采用导轨以及两端夹块做好长度控制工作，对两端面对钢管轴线的垂直度进行控制。在实际操作阶段，应优先采用钢尺来标定出杆件的所需长度，使得两端夹块可以在导轨部位上夹紧，而后进行点焊，将杆件的长度偏差稳定控制在0.8mm，封板或锥头两端的钢管轴线垂直度，也要控制在0.15mm，在杆件点焊顺利完毕后，要进行车间检验以及半成品入库检验等工作。而在控制杆件焊接质量的过程中，应当在工艺方面要求焊缝预留足够的面积与长度，使得焊缝可以进一步渗透到母材当中，与母材有效融合在一起，焊接检验工作则要采用超声探伤仪，根据相关规定进行无损探伤。

3.2 其他内容的加工方式

（1）六角套筒与紧定螺钉。钢结构网架屋面施工过程中，六角套筒应当结合基本需求来选择所用的钢材料，通过150kg的空气锤进行模锻，还要在C620车床中对六角套筒进行精加工。而紧定螺钉则要采用40Gr，螺纹公差如果按照普通螺纹的规定，就要在仪表车床当中进行加工，如果按照三级精度规定，在尺寸偏差方面就要依据GB75-76 螺钉规定进行制作。

（2）高强螺栓与支托支座。高强螺栓应通过滚丝机进行制作40Cr 钢，在加工过后要对其进行淬火处理，在强度方面也要达到HRC-36，在淬火处理过程中，不能出现淬火裂缝，而高强螺栓的螺纹则要按照GB196-81 粗牙普通螺纹规定，做好对于外形的集合检验以及强度与裂纹的检验工作，在支托中要采用Q235 钢管以及Q235 钢板，通过螺栓连接小立柱与钢球，在制作支托时，高度偏差不能高于1mm，而支座钢板同样需要采用Q235 钢板，支座与球进行焊接时，应当优先在定位夹具部位进行点焊定位，在转动架上进行烧焊工作。

3.3 网架安装的主要技术措施

在网架安装的实际过程中，应确定好网架所用的施工方式，在钢结构屋面的网架施工过程中，如果采用柱体支撑形式，就要采用局部满堂脚手架进行安装，脚手架安装时要通过吊车进行配合，最大程度降低费用消耗，局部可以采用高空散装或分块吊装的方式进行安装。同时，还应对预埋件标高以及预埋轴线进行准确测量，标高应当控制在国家规定的公差范围之内，如果超过这一标准，就要在补救后进行施工建设。

（1）网架的高空拼装。应当将支座摆放到对应的承点部位上，而后与网架下弦进行连接，保证其能够连接到另一端的支座节点上，还要将网架下弦在脚手架平台上垫平、垫牢，根据螺栓球的上线节点布置好对应编号来拼装对应的网架椎体，而在复检没有问题后，则按照顺序采用推拉的方式将网架椎体与网架的下弦节点之间进行连接，还要确保所有节点的螺栓都能够旋紧，在校准网架轴线后，对网架网格进行复检。如果网架自身具备刚性特征，就要采用千斤顶移动那些轴线偏移的网架单元，针对轴线射向进行校准，保证其准确无误。

（2）网架支座的焊接工作。在网架整体安装工作顺利完成后，要及时开展网架支座的焊接工作，支座焊接主要是对支座过渡板所进行的焊接，应当严格按照图纸要求进行施工建设，在焊接完成后进行自检，而在支座焊接过程中，需要重点关注的内容主要为以下几点：①连接工艺，在钢结构屋面网架施工当中要采取螺栓连接与电焊连接两种方式，单个构件当中存在的各大杆件，则要采取电焊连接的方式。② 螺栓连接，挑棚以及网架当中需要采用普通螺栓与高强螺栓这两种连接方式，螺栓的直径与长度，必须根据施工的实际情况进行统计，根据图纸内部统计出的螺栓长度进行归类，在使用时不能出现差错，还要在拧紧螺帽后，保证露出的丝扣高于3 扣。

4 结论

综上所述，在钢结构屋面网架施工的实际过程中，其涉及的各类施工技术有着较为显著的复杂性、专业性特征。因此，在正式进行施工建设之前，必须做好与之对应的施工准备工作，还要在实际施工建设阶段中，根据对应的施工质量标准以及规定内容对所用的各类施工技术进行稳定控制，确保施工技术使用的科学性与合理性能够稳步提升。而目前针对钢结构屋面网架施工技术所进行的研究正在不断深入，在实际应用过程中，必须根据工程项目的实际需求对施工技术进行适当调整，以此来更好地满足钢结构屋面网架施工的基本需求。