1、钢网架结构拼装施工工艺标准1总则1 适用范围：网架结构是指工业与民用建筑屋盖及楼层的空间铰接杆件体系如双层平板网架结构、三层平板网架结构，双层曲面网架结构，组合网架结构，这里不包括悬挂网架，斜拉网架，预应力网架及杂交结构等。2 编制参考标准及规范遵照国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001,国家行业标准网架结构设计与施工规程JGJ7-91,上海市标准网架结构技术规程DBJ08-52-96.3 网架结构常用形式有:由平面桁架系组成的两向正交正放网架,两向正交斜放网架,两向斜交斜放网架,单向折线形网架.由四角锥体组成的正放四角锥2、网架,正放抽空四角锥网架,棋盘形四角锥网架,斜放四角锥网架,星形四角锥网架.由三角锥体组成的三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架.4 从节点而言,经常用的有焊接空心球节点,图 4-1,螺栓球节点 图 4-2 两种，还有焊接钢板节点图 4-3等. 图 4-1 图 4-2 图 4-32 施工准备2.1 技术准备拼装前编制施工组织设计或拼装方案,保证网架焊接.拼装质量,必须认真执行.2.拼装过程所用计量器具如钢尺、经纬仪、水平仪等，经计量检验合格 ，并在有效期之内制作、安装。土建、监理单位使用钢尺必须进行统一调整，方可使用。焊工必须有相应焊接形式的合格证。对焊接节点的（空心球节点、钢板节点）3、网架结构应选择合理的焊接工艺及顺序，以减少焊接应力与变形。对小拼、中拼、大拼在拼装前必须进行试拼，检查无误，再正式拼装。2.2材料要求:钢材材质必须符合设计要求,如无出厂合格证或有怀疑时,必须按现行国家标准“钢结构工程施工质量验收规范”GB50205-2001的规定进行机械性能试验和化学分析,经证明符合标准和设计要求后方可使用.2. 主要机具 表2.3序号名 称规 格数量用 途起重机t拼装较大网片起重机根据情况而定，翻身就位交直流电焊机30-40kw根据工期而定数量，拼装焊接直流电焊机21kw根据工期而定数量，返修焊缝气 泵0.5Mpa根据工期而定数量，返修焊缝砂 轮100打磨电焊飞溅长毛钢丝4、刷两排去药皮钢板尺15cm检查坡口尺寸焊缝量规多用检查焊缝外观烤 箱350500烤焊条保温筒100保温焊条氧乙炔烘烤轮预热经纬仪J6拼装，胎具测量水准仪自动调平拼装过程中抄平钢 尺30m量距盒 尺5.0m量距水平标尺200cm检查平整度索 具拼装用2.4 作业条件1网架结构应在专门胎具上小拼，以保证杆件和节点的精度和互换性。2胎具在使用前必须进行尺寸检验，合格后再拼装。3在整个拼装过程中，检测人员要随时对胎具位置和尺寸进行复核，如有变动，经调整后方可重新拼装。4网架的片或条块应在平整的刚性平台上拼装，拼装前，必须在空心球表面用套模划出杆件定位线，做好定位记录，在平台上按1：1大样，搭设立体模来5、控制网架的外形尺寸和标高，拼装时应设调节支点来调节钢管与球的同心度图2.416图 2.4-1 图 2.4-2 图 2.4-3拼装和总拼的支点设置 图 2.4-4无竖杆的支点设置 图 2.4-5图 2.4-65.焊接球节点网架结构在拼装前应考虑焊接收缩，其收缩量可通过试验确定，试验时可参考下列数值。钢管球节点加衬管时，每条焊缝的收缩量.53.5mm。钢管球节点不加衬管时，每条焊缝的收缩量为23mm.焊接钢板节点，每个节点收缩量23mm6.对供应的杆件、球及部件在拼装前严格检查及各部尺寸，不符合规范规定的数值，要进行技术处理后方可拼装。14 材料和质量要点141 材料的关键要求1网架结构本身材质问6、题，在制作前按材质检验程序都已通过检验合格。2网架在拼装过程中所用材料就是钢构件连接材料，如手工焊的焊条，常用结构钢材手工电弧焊焊条选配示例表4.11，CO2气体保护焊实芯焊丝，常用结构钢材CO2气体保护焊实芯焊丝选配示例表4.12和高强度螺栓，高强度螺栓施工预拉力（KN）表4.13：表 4.11 常用结构钢材手工电弧焊焊条选配示例钢 材手 工 电 弧 焊 焊 条牌号等级抗拉强度b(Mpa)屈服强度S(Mpa)冲击功型号示例容敷金属性能16(mm)50100(mm)T()Akv(J)抗拉强度b(Mpa)屈服强度S(Mpa)延伸率5（%）冲击功27J时实验温度()Q235A375460235207、5E4303420330220B2027E4303E4328、E4315、E43160C027-20D-2027-30Q295A390570295235E4303420330220B2034E4315、E4316、E4328-30-20Q345A470630345275E5003490390200B2034E5003、E5015、E5016E501822-30C034E5015E5016E5018D-2034E-4027钢 材手 工 电 弧 焊 焊 条牌号等级抗拉强度b(Mpa)屈服强度S(Mpa)冲击功型号示例容敷金属性能16(mm)50100(mm)T()Akv(J)抗拉强度b(Mpa)屈8、服强度S(Mpa)延伸率5（%）冲击功27J时实验温度()Q390A490650390330E5015、E5016、E5515-D3、-GE5516-D3、-G49039022-30B2034C03454044017D-2034E-4027Q420A520680420360E5515-D3、-GE5516-D3、-G54044017-30B2034C034D-2034E-4027Q460C550720460400034E6015-D1、-GE6016-D1、-G59049015-30D-2034E-4027注：用于一般、非重大结构。由供需双方协议。60100mm时的s 。表中钢材及焊材熔敷金属9、力学性能的单值均为最小值。表4.1-2 常用结构钢材CO2气体保护焊实芯焊丝选配示例钢 材焊丝型号示例熔 敷 金 属 性 能牌 号等级抗拉强度屈服强度延伸率冲击功b（Mpa）s（Mpa）5(%)T()Akv(J)Q235AER491490372202047BCER50650042022-3027D-20Q295AER491490 372202047BER50350042022-2027钢 材焊丝型号示例熔 敷 金 属 性 能牌 号等级抗拉强度屈服强度延伸率冲击功b（Mpa）s（Mpa）5(%)T()Akv(J)Q345AER491490372202047BER50350042022-2027C10、ER50250042022-3027DE Q390AER50350042022-2027BCDER50250042022-2027E Q420AER55D255047017-3027BCDEQ460CER55D255047017-3027DE注：含ArCO2混合气体保护焊。用于一般结构，其他用于重大结构。按供需协议。表中熔敷金属性能均为最小值。表 4.13 高强度螺栓施工预拉力（kN）性能等级螺栓公称直径（mm）M12M16M20M22M24M27M308.8级457512015017022527510.9级6011017021025032039042 质量要点1、杆件、焊接球节点、焊接钢板节11、点等必须考虑焊接收缩量，影响焊接收缩量的因素较多，如：焊缝的长度和高度；气温的高低；焊接电流密度；焊接采用的方法，一个节点是经多次循环间隔焊成，还是集中一次焊成；焊工的操作技能等。焊接收缩量不易留准，只靠经验和现场试验而定见3.5的参考值。当秋冬季，焊缝较宽、较厚时取大值，杆件下料前就应取得较准确的预留收缩量值。2、杆件、空心球、螺栓球制作质量应符合质量标准，超出标准较多必须返工达到合格，才能确保拼装尺寸。3、钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后应分别测量其挠度值，且所测的挠度值不应超过相应设计值的15倍。 检查数量：跨度24m及以上钢网架结构测量下弦中央一点；跨度24m以上钢网架结构测量下弦12、中央一点；及各向下弦跨度的四等分点。 检验方法：用钢尺和水准仪实测。15 施工工艺拼装准备工作构件制作预检构件制作验收附属部件配套供应图纸审核拼装方案批准拼装胎具 焊接设备几何尺寸检查几何尺寸检查安装焊接超探及外观检查焊接返修总拼中拼几何尺寸检查小拼 151 工艺流程 轴线 标高 一球一杆 一杆两球 三角锥 四角锥 5.2 操作工艺 1、合理分割：即把网架根据实际情况合理地分割成各种单主体。 1）直接由单根杆件、单个节点、一球一杆、两球一杆，总拼成网架。 2）由小拼单元一球四杆（四角锥体）、一球三杆（三角锥体）总拼成网架。3）由小拼单元 中拼单元 总拼成网架。 2、尽可能多地争取在工厂或预制场13、地焊接，尽量减少高空作业量。 3、节点尽量不单独在高空就位，而是和杆件连接在一起拼装，在高空仅安装杆件。 4、小拼单元。 1）划分小拼单元时，应考虑网架结构的类型及施工方案等条件，小拼单元一般可分为平面桁架型成锥体型两种如图5.2- 图 5.2-1平台型胎具示意2) 小拼单元应在专门的拼装架上焊接，以确保几何尺寸的准确性，小拼模架有平台型和转动型两种。 3）斜放四角锥网架分析小拼单元的划分。将其划分成平面桁架型小拼单元，图5.22则该桁架缺少上弦，需要加设临时上弦。以免在翻身、吊运、安装过程中变形。 图 5.2-2斜放四角锥网架的桁架型小拼单元及中拼单元4）如采取锥体型小拼单元图5.2-3，则14、在工厂中的电焊工作量就占75左右，故斜放四角锥网架以划分成锥体型小拼单元较有利。 图 5.2-3 斜放四角锥网架的锥体型小拼单元5）两向正交斜放网架小拼单元划分方案，考虑到总拼时标高控制方便，每行小拼单元的两端均在同一标高上。如图 5.2-4 图 5.2-4两向正交斜放网架小拼单元方案5、网架单元预拼装：采取先在地面预拼装后拆开，再行吊装的措施。当场地不够时，也利用“套拼”的方法，即两个或三个单元，在地面预拼装，吊去一个单元后，再拼接一个单元。6、总拼顺序；1）为保证网架在总拼过程中具有较少的焊接应力和便于调整尺寸，合理的总拼顺序应该是从中间向两边或从中间向四周发展 如图：5.2-5a.b它具15、有三个优点：可减少一半的累积偏差；保持一个自由收缩边，大大减少焊接收缩应力；向外扩展便于安装工随时调整尺寸。2）总拼时严禁形成封闭圈，因为在封闭圈中焊接如图会产生很大的焊接收缩应力。 图 5.2-5 网架总拼顺序3）网架焊接时，一般先焊下弦，使下弦收缩而略上拱，然后焊接腹杆及上弦，即下弦腹杆上弦。如先焊上弦，则易造成不易消除的人为挠度。4）当用散件总拼时（不用小拼单元）如果把所有杆件全部定位焊好（即用电焊点上），甚至焊的很牢（例焊缝长达10mm），则在全面施焊时将容易造成已定位焊的焊缝被拉断。因为在这样情况下全面施焊时，焊缝将没有自由收缩边，类似在封闭圈中进行焊接。其解决办法：在几个焊口内采取16、循环焊接法，这样效率慢。7、焊接：在钢管球节点的网架结构中，钢管厚度大于4mm时，必须开坡口，在要求焊缝等强的构件中，焊接时钢管与球壁之间必须留有34m的间隙，为此应加衬管，这样才容易保证焊缝的根部焊透。如将坡口（不留根）钢管在接与环壁顶紧后焊接，则必须用单面焊接双面成型的焊接工艺。在这种情况下为保证焊透，建议采用U型坡口如图5.2-6进行焊接。 图 5.2-6 球管横焊8、焊缝检验。1）为保证焊缝质量，对于要求等强的焊缝，其质量应符合现行“钢结构工程施工质量验收规范”（GB502052001）二级焊缝质量指标。2）按二级焊缝外观检查。3）超声波无损检验。网架规程中，对大中跨度钢管网架的拉杆与17、球的对接焊缝，其抽样检验数不少于焊口总数的20具体检验质量标准可根据“钢网架焊接球节点焊缝超声波探伤及质量分级法”（JGT3034.1）所规定的要求进行检验。螺栓球节点网架，锥头与管连接焊缝，超声波无损检验，具体检验质量标准可根据“螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法”（JGT3034.2）所规定的要求进行检验。 9、螺栓球节点网架的拼装。1）螺栓球节点网架拼装时，一般是先拼下弦，将下弦的标高和轴线调整后，全部拧紧螺栓，起定位作用。2）开始连接腹杆，螺栓不宜拧紧，但必须使其与下弦连接端的螺栓吃上劲，如吃不上劲，在周围螺栓都拧紧后，这个螺栓就可能偏歪，（因锥头或封板的孔较大）那时将无法18、拧紧。3）连接上弦时，开始不能拧紧。当分条拼装时，安装好三行上弦球后，即可将前两行抄到和调中轴线，这时可通过调整下弦球的垫块高低进行，然后固定第一排锥体的两端支座，同时将第一排锥体的螺栓拧紧。按以上各条循环进行4）在整个网架拼装完成后，必须进行一次全面检查，看螺栓是否拧紧。5）正放四角锥网架试拼后，用高空散装法拼装时，也可在安装一排锥体后（一次拧紧螺栓），从上弦挂腹杆的办法安装其余锥体。10、起拱由于网架的刚度较好，在一般正常高度情况下，网架在使用阶段的挠度均较小，因此，当跨度在40m以下的网架，一般可不起拱（拼装过程中，为防止网架下挠，根据经验留施工起拱）。1）网架起拱按线型分有两类，一是折19、线型如图5.2-7a，二是园弧线型如图5.2-7b 图 5.2-7（a）、7 (b)网架起拱方法2）网架起拱按找坡方向分有单向起拱和双向起拱两种。当单向园弧线起拱和双向园弧线起拱都要通过计算定几何尺寸。当为折线型起拱时，对于桁架体系的网架，无论是单向或双向找坡，起拱计算较简单。但对四锥或三角锥体系的网架，当单向或双向起拱时计算均较复杂。11、防腐处理。1）网架的防腐处理包括制作阶段对构件及节点的防腐处理和拼装后最终的防腐处理。2）焊接球与钢管连接时，钢管及球均不与大气相通，对于新轧制的钢管的内壁可不除锈，直接刷防锈漆即可，对于旧钢管内外均应认真除锈，并刷防锈漆。3）螺栓球与钢管的连接应属于大气20、相通的状态特别是拉杆，杆件在受拉力后即变形，必然产生缝隙，南方地区较潮湿，水汽有可能进入高强度螺栓或钢管中，对高强度螺栓不利。将网架承受大部分荷截后，对各个接头用油腻子将所有空余螺孔及接缝处填嵌密实，并补刷防锈漆。以保证不留渗漏水汽的缝隙。螺栓球节点网架安装时，必须做到确实拧紧了螺栓。4）电焊后对已刷油漆破坏掉及焊缝漏刷油漆的情况，按规定补刷好油漆层。16 质量标准161 主控项目小拼单元的允许偏差应符合表6.1-1的规定检查数量：按单元数量抽查5%，且不应少于五个。检验方法：用钢尺和拉线等辅助量具实测。表 6.1-1小拼单元的允许偏差（mm）项目允许偏差节点中心偏移2.0焊接球节点与钢管中心的偏移0杆件轴线的弯曲矢高L1/1000，且不应大于5.0锥体型小拼单元弦杆长度2.0锥体高度2.0上弦杆对角线长度3.0平面桁架型小拼单元跨长24m+3.0-7.024m+5.0-10.0跨中高度3.0跨中拱度设计要求起拱L/5000设计未要求起拱+10.0注：1 L1为杆件长度；2 L为跨长。2.中拼单元的允许偏差应符合表6.1-2的规定。检查数量：全数检查。检验方法：用钢尺和辅助量具实测。表 6.1-2中拼单元的允许偏差（mm）项目允许偏差单元长度20m，拼接长度单跨10.0多跨连续5.0单元长度20m，拼接长度单跨20.0多跨连续10.0