試析建筑物屋頂鋼網架工程的施工技術

□ 蔡錦春

1 工程概況

連城縣體育中心室內游泳館位于福建省龍巖市連城縣蓮峰鎮內。建筑占地面積5481.19m2，建筑總面積7808.97m2，地下室面積1238.44m2，計容面積6570.53m2。該建筑物的總高度14.15m，屋面鋼網架下弦底建筑標高10.20m，游泳池結構深度2.60m。建筑主要包括地下一層和地上兩層，分別為值班室、醫療急救室、競賽管理用房、器材庫、泳池場地、售票處、消控室、運動員房間、燈光控制室、場內廣播室、場館運營辦公用房、記者工作區及庫房等功能性房間及設施。本工程屋頂鋼網架為正放四角錐網架，網架支撐體系為上弦點支撐、支承采用彈性鉸支座，安全等級為二級。

2 屋頂鋼網架工程施工順序

本工程要求按合同約定工期完成，在施工前進行周密施工部署及合理安排各工序施工[1]。施工順序可分為：（1）鋼構廠內：圖紙深化設計—圖紙會審及設計交底—放樣、下料—原材料進場及檢驗—加工制作部件（鋼球、桿件、支座）—表面防腐處理（戶外型高氯化磁漆面漆，漆面總厚度160μm）—質量檢驗—包裝發往施工現場；（2）施工現場：施工場地地面平整及硬化—搭設滿堂腳手架及鋪設操作面平臺板（高至網架下弦300mm）—網架安裝準備工作（檢查復核測量網架支座處預埋件定位尺寸、標高、平整度是否符合設計圖紙及施工驗收規范要求，必要時做出相應調整）—彈性鉸支座安裝—網架拼裝—網架吊裝及固定—網架連接節點檢測—驗收—資料歸檔。

3 屋頂鋼網架工程施工要點

3.1 鋼構廠內

3.1.1 材料采購與檢驗

工程正放四角錐網架需采購材料主要有鋼球、無縫鋼管等，在工程開始之前，需要按照工程的實際規劃情況，制訂相關材料的采購計劃；并結合工程設計圖紙中的要求，對材料在鋼構廠內的具體采購、檢驗工作進行完善，為后續材料順利進場提供支持。

（1）鋼球材料一般采用45#鋼，應符合《碳素結構鋼》（GB 700—88）標準規定的Q235材質要求。無縫鋼管應符合《優質碳素結構鋼》（GB 699—88）標準20#鋼的要求。

（2）錐頭和封板需要采用Q235鋼或者16錳鋼進行制作，選擇相應材料后進行鍛造成型。

（3）高強螺栓采用40Cr鋼，加工需要經過鍛造、搓絲、滾壓、熱處理4個步驟，強度等級需要達到10.9S才能夠符合《鋼結構工程施工質量驗收標準》（GB 50205—2020）的要求。

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（4）焊條，工程主體金屬材質為Q235，焊條選用E43型。

（5）防腐涂料，有防腐蝕底漆和面漆、稀料等。本工程所用的防腐材料主要有環氧富鋅漆、環氧云鐵中間漆、氯丁橡膠面漆等。

3.1.2 桿件加工

本工程正放四角錐網架結構主要采用了工藝相對比較復雜的焊接節點互相連接的方式。針對本次工程中使用的所有桿件具體加工工作需要選擇具備專業技術水平的鋼構廠，并且要求其必須擁有能夠符合本工程構件加工實際要求的相關設備，如鋼管彎曲設備。

3.1.3 除銹、防腐處理

（1）除銹的質量判定依據。本工程中涉及的除銹判定依據，主要以瑞典的除銹標準Sa2.5級作為實際依據?；诔P的質量與方法選擇會有直接的關系，因此必須符合設計要求和國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》（GB 8923—88）規定除銹等級的要求。

（2）除銹方法。針對本次工程中對于構件的基本要求，具體的除銹方法為拋丸除銹，具體流程主要包含以下幾個方面內容：將壓縮空氣作為一種動力，帶動需要除銹的構件，使其通過專用噴嘴，利用摩擦力、沖擊力，對構件表面進行除銹處理。在除銹完成后，需要及時地將表面粉塵清掃干凈并且在檢驗合格后進行防銹涂裝。

（3）防腐油漆及涂刷環境要求。本工程鋼管桁架及網架屋蓋結構油漆采用環氧富鋅漆涂刷二遍，環氧云鐵中間漆涂刷二遍，氯丁橡膠面漆涂刷二遍。

基于本工程選擇的涂刷材料的特點，在施工過程中，需保證室外溫度在5C°～35C°，濕度最好小于85%，并且需要避開雨、雪天氣以及風力大于5級以上大風天氣。夏季氣溫高于40℃以上及在強烈陽光直射下嚴禁施工。

（4）構件基層表面缺陷處理。在防腐油漆涂刷前需要對構件縫隙、不平整部位進行基層補強處理，同時需要保證鋼材表面平整，不出現尖銳棱角等各種現象。在已經涂完底漆的表面上，需要實施二次除銹處理，除銹標準為瑞典St3級；針對涂有富鋅底漆表面，如果該表面已經在空氣中暴露了一段時間，還需要對白銹等一些污物進行處理；經過粉化的表面需要實施打磨處理，在處理完成后需要將表面的灰塵去除[2]。

3.1.4 質量檢驗及材料運送

在以上所有的工作都完成之后，經過檢驗合格的材料，可以進行捆綁包裝，并且按照工程的實際要求，運送到施工場地內。

3.2 施工現場

3.2.1 地面處理和滿堂腳手架搭建

本工程采用搭設滿堂腳手架并在頂部滿鋪木模板作為拼裝屋面鋼屋架操作平臺，因此搭設滿堂腳手架是安裝鋼網架的先行條件。本工程為室內游泳館項目，屋面鋼網架下方大部分地面區域為游泳池部位，腳手架大部分落在游泳池底板上，部分則落在觀看席平臺上，存在一定高低差，這給搭設腳手架造成一定施工難度及不安全因素。在屋面鋼網架進場安裝前游泳池混凝土結構已施工完成，觀看席上的地面還未硬化，搭設前必須先對觀看席上的地面進行硬化，并且按要求留設排水溝確保架體基礎不受雨水浸泡導致下沉造成安全隱患。該滿堂腳手架要求為：承載能力需要滿足≥250kg/m2，腳手架步距為1.53m，縱橫立桿間距為1.20m，縱橫向水平桿間距為0.60m，連墻件按三步設置，腳手板是18mm厚膠合板，在腳手架上采取滿鋪形式。地面設置的掃地桿距離地面為300mm，立桿底部位置設置木板底座。在側面設置剪刀撐，并在中間每隔四排立桿沿東西縱向長方向設置一道剪刀撐，剪刀撐斜桿與地面傾角為45°～60°，所有剪刀撐與斜撐均由底座到頂連續設置，在頂層、底層及每隔三步架設水平剪刀撐以提高腳手架的穩定性。

3.2.2 上弦點支撐網架安裝

（1）準備工作。結構安裝前應對預埋件定位軸線、標高、平面位置和平整度再次進行復核，允許偏差應符合規范要求，平面位置誤差保證小于15mm，質量應符合《鋼結構工程施工質量驗收標準》（GB 50205—2020）和施工圖紙要求。另外混凝土框架柱應符合如下要求：第一，安裝前混凝土強度必須達到設計要求。第二，使用水準儀、鋼卷尺、鋼絲線對柱軸線距、柱跨尺寸、標高和截面尺寸進行測量，同時使用紅色油漆在鋼板和柱子測量完成后做好軸線標記[3]。第三，混凝土框架柱垂直度符合設計和施工標準要求。

（2）彈性鉸支座安裝。彈性鉸支座是屋面鋼網架與預埋件之間的重要受力構件，本工程所采用的是單向滑動鉸支座。彈性鉸支座安裝施工技術主要有：第一，安裝時應復核框架柱頂預埋件標高和水平度滿足設計要求，支座四角高差不大于1mm。第二，支座中心線應與預埋件中心線及每榀桁架安裝線重合。第三，支座安裝就位后，底板與預埋鋼板焊接應符合設計要求。待整個桁架安裝完成，應立即拆除臨時連接件。

（3）上弦點支撐網架拼裝。對網架下弦螺栓球中心位置進行測量以及定位，將可以上下調節的支撐平臺進行布置，并且將各個平臺具體連接在一起，保證滿足要求之后，中心軸線的位置沒有出現任何變化。接著再按照定位軸線用塔吊，將螺栓球放在平臺上，使用全站儀對位置進行確定，在位置準確無誤后對球用限位塊進行臨時固定。在對網架進行拼接的過程中，需要一個標準軸線作為基礎，開展具體的拼裝工作。在拼裝過程中，一般是先對下弦網絡進行拼裝，然后再按照順序對腹桿、上弦桿進行拼裝，并且一邊拼裝一邊進行測量和定位。

（4）吊裝起重設備。本工程所用吊裝設備是利用施工現場的搭吊，將各桿件吊運至滿堂腳手架操作平臺上，用塔吊將在操作平臺上組裝的每榀桁架單元吊至兩端框架柱頂支座進行就位固定。

（5）上弦點支撐網架安裝。桁架拼裝工作已在搭設腳手架平臺上完成，每榀桁架吊裝次序嚴格按構件進場計劃及施工方案確定的施工順序進行吊裝就位。安裝要點如下：第一，用塔吊把拼裝完成的每榀桁架吊裝就位，然后將桁架上弦桿兩端支座與柱頂彈性鉸支座焊接固定。安裝好第一個單元后，需要在下弦球、操作平臺兩者之間使用枕木進行固定，之后每個操作都需要加墊枕木進行操作。第二，安裝好跨中連接位置后，網架剛度已經基本形成，這時就可以將所有的高強螺栓進行擰緊操作，螺栓緊固方向一般是從兩邊延伸到中間，上下弦要同時擰緊，這樣才能夠真正保證網架的穩定性。第三，安裝過程中必須及時控制桁架位置、標高、表面平整度、順直度等，發現偏差必須及時進行調整到位。第四，在安裝完成以后，需要對連接點進行驗收，針對存在問題要及時調整。在確保所有的安裝已經結束之后，方可對安裝工程進行驗收，并且將在整個工程中涉及的所有資料進行整理和歸檔。

4 屋面鋼網架施工安全管理

屋面鋼網架安裝屬于高空作業，只有在確保安全生產的前提下才能保證工程質量。安全管理措施具體為：第一，設置專職安全員進行監督管理，嚴禁違章指揮和違章作業，對發現的安全隱患應及時消除；第二，在安裝作業前對相關施工作業人員進行安全技術交底工作，掌握施工中存在的危險源；第三，堅持用好安全“三件寶”，高空作業人員必須佩戴好安全帽、系好安全帶、穿防滑絕緣鞋；第四，焊工、電工等特種作業人員必須持證上崗，并按要求使用專用手套、絕緣鞋等防護用品，做到安全操作；第五，遇到六級以上大風、雨雪等天氣，應停止作業；第六，網架桿件吊至滿堂腳手架操作平臺上應分散分開堆放，防止堆放材料太過集中使腳手架變形過大，導致腳手架存在失穩坍塌的風險；第七，有高血壓、恐高癥等不適宜高空作業的人員嚴禁進行高空吊裝作業，嚴禁酒后上崗。始終堅持“安全第一、預防為主”的安全管理原則，加強操作人員安全意識教育及安全生產行為規范管理，確保安全生產。

5 結語

屋頂鋼網架結構是連城縣體育中心室內游泳館工程中重要的子分部工程，同時也是影響工程整體質量的一個重要環節。本工程位于福建省連城縣，當地雨水比較充沛，因此應更加重視屋面鋼網架工程施工質量，確保在交付使用后不出現滲水、漏水的質量問題。為了保證屋頂鋼網架工程的順利開展，需要分析本工程施工的合理順序以及各項施工技術的重點內容，不斷對工程施工技術進行完善，以此保障創造精品工程的目標順利實現。