国外大型钢构厂房大跨度网架安装施工技术

(中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610081)

国外大型钢构厂房大跨度网架安装施工技术

刘海友

(中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610081)

以马来西亚南车厂房为例，介绍了国外大型钢构厂房大跨距网架的施工技术特点、难点，以及安装施工的工艺、具体施工方法、质量与安全控制措施及施工过程注意事项，对类似工程的施工具有一定的参考和借鉴意义。

大型钢构厂房 大跨度网架 施工技术工艺 施工过程 注意事项

1 工程概况

马来西亚南车厂房位于马来西亚西部霹雳州怡保境内，座落在BATUGAJAH镇南2km处，距离怡保35km，距离吉隆坡200km。工程区域为热带雨林气候，常年雨水较多，气候炎热。该厂房主要由组装车间及转运架车间组成，厂房总长418.6m，最大宽度88m，最大高度23.5m。厂房涵盖了大型钢构、钢桁架、钢网架及辅房部分。其中钢桁架最大跨度40m，钢网架的最大跨度45m，宽度88m，高度19.6m，投影面积为3960m2，钢网架结构是正方四角锥平板式，节点采用螺栓球节点，网格规格是4.5m×4.5m，支撑形式为多点柱上弦球支撑。

2 工程特点及难点

2.1 工程特点

2.1.1 工程柱距大

本工程网架项目各单体投影面积不一，作为平板结构，柱距最大45m已属于大柱距。

2.1.2 钢网架制作、安装工程量大

本工程制作安装工程量大，几何尺寸、数量种类多，安装精度要求高，运输、安装难度大。因各种钢构件均需工厂加工制作，然后通过国内运输至施工现场进行安装，各种构配件必须有组织、有计划按照图纸要求分类制作、编号、打包。

2.2 工程难点

由于本工程柱距大，在组装和拼装过程中的刚度、稳定性、挠度、构件内力等需进行施工验算，必要时采取加固措施。

因工程工期紧，在确保质量、安全的前提下，合理的安装方法是本工程的难点之一。本工程钢网架安装，需要根据安装方案进行工况计算，以满足拆除临时支撑后的工况内力接近钢网架在该阶段的设计内力。

控制钢网架下挠度为本工程的难点之二。由于构件型号及截面尺寸相对较多，这就对施工组织、工厂生产调度、构件运输调度等问题要求精密组织，协调生产，保证工地顺利安装。由于施工现场为多工种交叉作业，现场施工必须相互协调，合理布置安装设备，合理利用已有构件，努力减少辅助工作，尽量缩短施工工期，为保证整个钢结构工程的精确组装、正确定位，必须组织专人负责工件检验和定位测量、校正，并在人力物力上做好准备。

3 施工部署

施工平面布置见图1。

图1 施工总平面布置

3.1 施工总体部署程序

构建制作→构件运输→构件分类→网架安装→檩条安装→岩棉安装→屋面板安装。

3.2 劳动力配置计划

劳动力配置计划见表1。

表1 劳动力配置计划

3.3 施工机械设备配备

网架屋面安装设备见表2。

表2 施工机械设备配备

4 钢网架施工安装

4.1 钢网架施工安装工艺流程

钢网架施工安装工艺流程：基础复测→网架构件分类→网架安装。详见图2工艺流程图。

4.2 施工准备

为确保安装顺利有序进行，网架施工前应做好充分准备工作。

(1)检查钢网架安装用的螺栓、杆件以及支座半成品，应符合设计要求及相应的国际标准的规定，并应有出厂合格证；

(2)施工所用的电焊机、钢卷尺、卡尺、水准仪、经纬仪、扳手、临时支撑、螺旋千斤顶、导链等施工工具应准备齐全；

(3)做好测量工作，安装前应对网架轴线与标高进行验线检查。网架轴线、标高位置必须符合设计要求和有关标准的规定，测量放线布置好各支点位置与标高，以保证网架结构的施工质量。

图2 网架施工安装工艺流程

4.3 安装工艺方法

经过对设计图纸仔细研究，并反复比较几种安装方案后，从经济性、安全性以及施工质量控制等方面考虑，采用满堂脚手架作为施工平台进行安装施工，此方案可靠性高，能确保工程质量。各单体的脚手架搭设情况见表3。

表3 各单体的脚手架搭设情况

由于网架整体自重160t，本工程安装主要采用满堂脚手架作为施工平台进行施工。因此施工前必须对脚手架工程进行设计承重受力计算。受力验算根据下面基本参数：

柱横向间距或排距la(m)=1.80；脚手架步距h(m)=1.50；立杆纵向间距lb(m)=1.80；脚手架搭设高度H(m)=12.00；立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m)=0.30；平台底钢管间距离为300.00mm；钢管类型为φ48×3.5mm；扣件连接方式为双扣件；扣件抗滑承载力系数取0.80。

加之荷载参数的情况需进行纵向支撑钢管强度、挠度受力计算，横向支撑钢管的最大弯矩、变形、截面应力强度计算；扣件抗滑移承载力的计算、立杆的稳定性计算等满足要求后进行搭设，脚手架搭设方案采用满堂阶梯式搭设。脚手架钢管选用φ48×3.5mm，立杆基础采用工字钢铺垫。立杆间距为1.8m，横杆间距1.5m，成型后局部承重位置进行二次加密，周边采用斜撑加固。

4.4 安装准备

由于网架单体多，构件种类多，必须按单体分片堆放好，以便安装分片提取材料。

4.5 拼装顺序

4.5.1 施工总体思路

由于本工程钢网架结构形式为螺旋球网架，钢网架的施工前提是在两侧2-23轴线和24-32轴线钢结构安装完毕才能上场施工。

4.5.2 网架的安装

为提高安装精度，减少误差，安装从A、E轴线开始进行，两侧向中间分别进行安装，起好头后调整为正常安装方向。安装顺序见下图3。

图3 钢网架安装顺序

网架节点连接如下图4。

图4 网架节点连接

4.5.3 拼装工艺

(1)网架安装定位时，在钢柱牛腿上划上十字辅助线；

(2)各网架构件都需要运到脚手架上进行拼装。为防止脚手架上材料过多，每次运到脚手架上的材料不得超过一个拼装批次，并及时分散放置；

(3)网架节点是重点受力部件，安装中高强螺栓随拼装而拧入螺栓球中，使之与套筒紧密结合。高强螺栓到位后，将紧定螺钉旋入深槽；

(4)在安装过程中为了控制网架挠度和防止网架失稳，在网架下旋节点设置临时支撑，并用千斤顶或可调支持辅助调整；

(5)在安装过程中随时对网架的下旋标高进行跟踪控制，发现误差积累，及时纠偏，纠偏方法可用千斤顶、倒链、经纬仪、全站仪、水准仪、钢尺等工具进行；

(6)在网架中拼单元安装完成并全面检查后，方可拆除支撑网架的临时支撑和千斤顶，拆除支撑时，要控制同步进行拆除，避免由于个别支点受力而使支点处网架杆件变形过大而遭到破坏。

4.5.4 质量控制标准

(1)小拼单元允许偏差：上弦杆件对角线长度偏差为±3.0mm；节点中心偏移为2.0mm；弦杆长度为±2mm；锥体高度为±2mm；杆件轴线的弯曲矢高偏差为L1/1000不大于5mm(L1：杆件长度)；

(2)钢网架安装的允许偏差为：纵向、横向长度为±L/2000(±30.0mm)，相邻支座高差为L/400且不大于15.0mm，制作最大高差不大于30.0mm(L：跨长)；

(3)钢网架安装结束及屋面工程安装结束后，分别测量其挠度值，挠度值≤1.15倍设计值。

4.5.5 油漆补涂

钢网架安装结束后，由于杆件在运输，安装过程中，总有杆件之间及吊装工具接触而发生局部表面漆脱落，补涂前需对构件表面进行清理，在平台没拆除前，完成所有表面漆脱落的补漆工作，所用漆材料应与原设计的颜色性能一致，在同一网架补涂时应从头到尾顺序进行，避免因工人走动污染已经完成涂装的构件。

4.5.6 网架验收

根据网架验收规范及设计要求，在网架上部的檩条、屋面系统安装完15d后，经业主、设计、咨询及施工单位共同对咨询指定的14个点连续两次每隔15d进行杆件沉降扰度数据观测，详见表4及表5，从表中观测数据可以看出：挠度沉降变形最小值是38mm，最大值是47mm，远小于设计值允许挠度最大值180mm，说明网架整体是稳定牢固的。

表4 杆件沉降扰度观测数据(第一次)

表5 杆件沉降扰度观测数据(第二次)

4.5.7 注意事项

(1)钢网架安装完毕，在拆除临时支撑时应注意同步，逐渐的拆卸，防止应力集中使网架产生局部的变形，或使局部网格变形；

(2)网架安装完后，应对成品网架保护，勿在网架上方集中堆放物件，尤其在檩条、屋面板安装时，应在不超载情况下分散堆码，且应轻拿轻放，严禁撞击网架杆件使杆件变形。

4.5.8 工序控制点的设置

网架安装分项工程工序质量控制设置详见下图5。

图5 工序控制点设置

图中：B为构件分类控制点；C为编组控制点；D为拼装控制点

4.5.8.1 构件分类控制点

主体结构采用螺栓球节点连接，因此构件分类应严格进行检查把关。如杆件分类不对，不能进入下道工序施工，即拼装。如果这道关键工序控制不好，下道工序进行后就会返工，故必须仔细检查。

4.5.8.2 编组控制点

按安装顺序编组，不对或错乱就无法运至作业区进行拼装，必须核对编号或重编，要全部合格才能转入下道工序。

4.5.8.3 拼装控制点

构件拼装式螺栓未拧紧，就必须整修，要全部合格才能转入下道工序。

5 安全控制

5.1 安全控制程序

安全工作程序见图6。

图6 网架施工安全工作程序

5.2 安全技术措施

本工程主要采取了以下几方面的安全防护措施：

(1)所有现场施工人员必须正确佩戴安全带、安全帽、荧光服等劳保用品；

(2)在网架施工工作面两侧各设一施工人员上下的爬梯通道，爬梯采用架管及铝合金马道板加固而成，宽1.0m，两边设栏杆高1.2m，保证施工人员上下安全，并悬挂警示标志；

(3)施工人员进行网架安装时，必须搭好操作平台，栓好安全绳；

(4)脚手架搭设必须由经过马来西亚政府安全部门培训，取得合格证的专职人员搭设，网架施工人员和起重吊车机操作人员采用对讲机联系，保证上下操作信号准确、及时、畅通；

(5)严格控制每次运到脚手架上的材料不得超过一个拼装批次，防止脚手架上材料过多，造成局部坍塌的安全风险；

(6)夜间施工时要保证施工面和施工通道的灯光照明亮度达到要求，防止因灯光照明出现安全事故。

6 结语

通过对国外大型钢构厂房大跨度钢网架安装施工的结果进行分析可以看出，本工程所采取的施工工艺、施工方法、质量控制措施和安全控制措施是合理的，尤其在热带雨林地区高温多雨条件下进行大跨度网架安装，能够在确保质量、安全的前提下，所采取的控制安装技术是很成功的一个实例，对类似工程的施工具有一定的参考意义。

TU758.11

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2095-1809(2017)05-0033-05

刘海友(1973年-)，男，黑龙江绥化人，中国水电七局有限公司国际工程公司，马来西亚南车厂房项目经理、高级工程师，从事工程施工技术及管理工作。

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