沈撫新城城市規劃展示館屋面網架工程

一、工程概況

沈撫新城城市規劃展示館工程位于遼寧省撫順市李石經濟開發區。網架及鋼管桁架建筑面積約為13000㎡。鋼網架由鋼管混凝土柱支撐，屋面采用直立鎖邊金屬板系統；網架螺栓球節點，下弦柱支撐，正放三角形平行體系；周邊懸挑6米。側面為玻璃幕墻支撐結構鋼管桁架，面積為8000㎡。網架屋面坡度7.21%，網架屋面投影設計中間為鉆石造型，網架高度4米；周邊為撫順市地形圖，網架高度2米。網架周邊總長372米，網架投影面積7706㎡，長寬投影尺寸120m×100.4m；

網架及鋼結構施工時間為2010.12.5～2011.3.15日，完全為冬季施工。當時撫順地區十二月及一月份最冷，日平均氣溫在-20℃左右。最低氣溫-30℃，最大積雪深度為17cm。

二、結構體系

本工程由網架和鋼管桁架組成，網架為正放三角形平行體系，網架桿件18019根，球3744個，網架支座75個，鋼桁架連接支座90個，網架支托1826個。

玻璃幕墻支撐結構鋼管桁架為等邊三角形，共計90根，每根管桁架由主弦桿?127×6鋼管，?102×6鋼管，腹桿?76×6鋼管組成，管材材質為Q235B。管桁架幾何長度5米～15米之間。

三、技術措施

（一）總體安裝步驟

該工程安裝包括網架和管桁架兩部分，網架安裝分為兩個部分，先安裝中間部分網架，在安裝周邊部分網架，網架安裝完成后再安裝管桁架。

網架和管桁架在工廠加工后，網架為散件運輸到現場安裝，管桁架為制作成品后運輸到現場安裝。

因為中間的網架比周圍的網架高，所以先安裝中間部分的網架，中間部分的網架在地面組裝，組裝完成后用四臺100噸汽車吊整體吊裝到設計位置，焊牢固定，再安裝周圍的網架。

網架安裝完成后，檢查網架周邊下弦球標高是否準確，如有偏差及時調整，然后把支座焊牢固定，再進行管桁架的安裝。鋼管桁架安裝從高點向低點安裝，首先把管桁架支座位置確定好，確保管桁架安裝完成后和支座在一條軸線上。

（二）技術措施及施工過程分析

1、制作安裝方案的確定：由于鋼結構及網架是嚴寒季節施工，鋼結構低溫焊接不易保證質量，歷年來一次驗收合格率都比較低，所以選擇提高網架及鋼管桁架冬季焊接一次驗收合格率作為工程的重點控制對象。

2、施工特點：本工程的特點是建筑結構跨度大，網架自身自重大，鋼結構平臺及管桁架總量大，冬季施工工期緊，今年氣溫低、風雪多，對網架高空散裝及鋼結構焊接一次驗收合格帶來很不利的影響。

沈撫新城城市規劃展示館網架安裝工程進入到12月，因此在冬季施工時必須提前作好各項施工準備，并采取可靠的技術保證措施。

4、冬季施工措施

1）組織措施

考慮本工程的施工日程安排，進入冬季施工前，我們組織單位負責技術、質量等有關人員參加參加專業技術培訓，學習本工作范圍內的有關冬季施工的知識，明確職責，經考試合格后方可上崗。參加負溫下施工的電焊工，除了取得常溫焊接資格證外，還需經過負溫焊接工藝培訓，經考試合格后方可參加負溫下施工。

安排專人測量施工期間的室外氣溫，并做好記錄在負溫下施工的構件，在負溫下進行焊接試驗。在負溫下通過試驗，并檢驗合格后方可進行負溫焊接施工。

2）技術措施

①鋼結構在負溫下放樣時，其切割、刨銑的尺寸，要考慮鋼材在0℃以下收縮的影響，在0℃以下鋼板應最低預留2mm的收縮尺寸。

②普通碳素結構鋼工作溫度低于-20℃，低碳合金結構鋼工作地點溫度低于-15℃時，不得剪切、沖孔，普通碳素結構鋼工作地點溫度低于-16℃時，低碳合金結構鋼工作地點溫度低于-12℃時，不得進行矯正和冷彎曲。

③構件的組裝必須按照工藝的規定進行，由里向外擴展組拼，焊接構件如下：負溫下組拼時，預留好焊縫收縮值。組拼時，點焊縫正常溫度下為50mm一道，負溫時應加長一倍焊縫長度。對于厚度大于9mm的鋼板應分多層焊接，不得中斷，再次施焊時，必須進行預熱處理，清除焊接缺陷，合格后方可按照工藝規程繼續施焊。

④負溫下焊接中厚板、厚板、厚壁鋼管時必須預熱。

做好焊后加熱和焊后保溫以保證焊縫中擴散氫得以逸出，避免產生延遲裂紋。

焊后加熱：網架支座焊接完畢，經自檢外觀質量符合要求后，立即實施焊后加熱過程，這是焊接工藝中相當重要的環節。后熱溫度為200℃-250℃，測溫點選在直接加溫處的相對部位，嚴禁在直接施熱部位測試。使用熱感溫度儀或水溶式溫度測試筆來監控。

焊后保溫：保溫材料為2mm厚石棉布，用雙層緊裹，并密封空氣流通部位。保溫的時間以接頭區域、焊縫表面、背部均達環境溫度為止。這一過程的實施，不僅使逐漸降下來的接頭溫度再度上升，而且能夠起到將焊接區域儲熱不均勻現象降低到最低程度的重要作用。

每道工序均進行自檢、互檢、專檢三檢制。

①堿性焊條在使用前必須按照產品出廠說明書的規定進行焊條烘焙，烘干后放在80～100℃的保溫箱內，隨用隨取，焊條外露不得超過2小時，否則重新烘焙。焊條烘焙次數不能超過3次，焊接時間盡量選擇在上午9點至下午3點之間，氣溫較高的時間進行二級焊縫的焊接工作。

②預熱方法和溫度控制

焊前預熱用火焰加熱法加熱，并采用專用的測溫儀測量預熱，加熱區域應在焊縫坡口兩側，寬度應為焊件施焊處板厚的1.5倍以上，且不小于100mm，預熱溫度在焊件受熱面的背面測量，測量點在離電弧經過前的焊接點各方向不小于75mm處。如在正面測溫時，應在火焰加熱停止后進行。

③現場準備

根據實物工程量提前組織構件、焊材和緊固件進場，施焊前采取合理有效的施焊地點擋風、擋雨雪措施。構件堆放場地必須平整堅實，無水坑、地面不積水、不積雪。

④主要機具配備

主要有：烘箱、保溫箱、防滑隔墊、超聲波探傷儀、防雨雪工具及常用施工機具。

⑤質量保證措施

冬季中對于鋼結構施工的最大不利點就是對焊縫質量的影響。對于拼裝焊接可以根據其焊接點集中的特點，在拼裝平臺上搭設焊接操作部位防雨棚。防雨棚的設置要求是頂面和至少兩面保證不漏雨雪，不穿風，防護材料可使用彩帶布，在焊接操作前應先檢查焊接點的干燥情況，有水跡的禁止施焊，如果遇到強風或暴雪時，停止所有焊接工作。

⑥搭設防護密實防風保溫篷鋼管選用Φ48×3.5，在標高5.000處13個鋼柱節點搭設高度8.4m，長4.8m，寬4.8m保溫篷；在標高6.200處22個鋼柱節點搭設高度9.6m，長4.8m，寬4.8m保溫篷，立桿間距1.2m，橫桿高度差1.2m，大小橫桿間距為1.2m，節點處跳板滿鋪，四周及篷頂面選用塑料布鋪好，防止冷空氣侵入。經測試，保溫棚內溫度比室外溫度高15°C。

5、冬季施工安全保證措施

嚴格貫徹“安全第一，預防為主”的方針，貫徹項目經理負責制，堅持“管生產必須管安全”的原則，生產要服從安全的需要，做好各項組織措施，實現冬季施工安全，文明生產。

① 做好冬季施工安全技術交底。

② 為確保冬季施工質量、進度，施工前必須進行安全技術培訓。

③ 冬季施工期間應加強安全管理，施工人員必須嚴格遵守各項操作規程，消除安全隱患，保證施工安全順利進行。

④ 嚴格控制吊裝條件，遇到惡劣天氣及6級以上大風禁止吊裝作業。

⑤ 嚴格管理用火、用電事項，用火場所要設專人看護。

6、施工過程分析及試驗

本工程網架及鋼管桁架施工中進行了鋼管試驗、鋼管對接焊試驗、網架節點承載力試驗、網架撓度檢測、鋼管桿件探傷檢測等項試驗，報告顯示均達到設計要求標準，符合施工質量驗收規范要求。質量一次驗收合格率由原來的85 %提高到95.34 %，達到了預定的質量目標。

作者簡介

王華（1973—），男，遼寧省撫順市人，本科，工程師，遼寧北方建設（集團）有限公司，研究方向：建筑行業。

（作者單位：遼寧北方建設（集團）有限公司）