球形网架屋面施工工艺及技术分析

郑维

（中电建建筑集团有限公司，北京 100120）

0 引言

球形网架屋面是当前建筑工程项目屋面结构施工中较为常见的一类处理方式，其作为一种新型屋盖承重结构，确实在多个方面发挥出了明显优势，也越来越受到人们的高度认可，成为未来发展的重要方向之一。为了更好实现球形网架屋面的优化运用，必然需要重点围绕着具体工艺以及技术要点进行严格把关，以便促使相应球形网架屋面可以得到准确构建，解决可能在稳定性或者是安全性方面出现的隐患问题，由此更好提升球形网架屋面应用价值，相关研究极为必要。

1 球形网架屋面特点

基于当前我国建筑工程行业的多元化发展趋势来看，屋面结构同样也呈现出了较为明显的多样化特点，其中球形网架屋面就是不容忽视的一类重要屋面构建方式。球形网架屋面相对于一般屋面结构表现出了较为突出的特点，应用优势也较为明显，主要表现如下。

首先，球形网架屋面从视觉上具备更为理想的美观性，满足当前人们越来越高的建筑工程项目艺术性要求，成为现阶段颇受重视的一类处理方式。因为球形网架屋面的构建能够明显降低空间高度，有助于促使建筑工程项目具备更为理想的整体美化效果，尤其是从整体造型安排上来看，更是能够表现出较强的艺术魅力，是传统屋面结构体系不具备的。当然，球形网架屋面还可以结合不同建筑物的具体要求进行灵活规划设计，有助于更好提升美观性。

其次，球形网架屋面的构建应用还有助于提升屋面结构的稳定性，有助于确保屋面结构的受力更为合理，也能够表现出较强的抗震性能。因为球形网架屋面的构建能够借助于高性能的钢材料予以处理，因而可以有效实现对结构强度的优化保障，有助于形成更为稳定可靠的屋面结构体系。从球形网架屋面结构的受力分布上来看，其往往能够呈现出较为理想的均匀性，作为高次超静定结构体系，其传力相对更为合理，如此也就解决了以往传力方面的问题带来的结构失衡问题，有助于确保相应结构体系的稳定性。一旦相应建筑物遭遇地震危害，球形网架屋面结构同样也能够表现出更强的优化应对效果，不仅仅可以从自身结构入手形成稳定承载能力，同时也能够有效实现对于地震作用力的有序均匀传输，由此更好提升了综合抗震减振效果[1]。

另外，球形网架屋面的构建还表现出了较强的便捷性优势，整体施工构建难度并不大，进而也就可以有效降低了施工压力，能够更大程度上形成良好的施工成果。在球形网架屋面施工构建中，因为其涉及的结构杆件以及配件相对较少，可以借助于简单的几种类型进行组装处理，如此也就必然降低了施工复杂性，有助于施工人员按照设计图纸予以便捷操作处理，最终可以形成较为理想的优化效果。当然，因为球形网架屋面构建中同样也面临着一些自重较大的钢桁架以及屋面板安装要求，应该确保相应吊装得到有效把关，解决该方面可能出现的严重风险和施工混乱现象，要求引起技术人员重视[2]。

2 球形网架屋面施工工艺要求

球形网架屋面施工工艺确实表现出了明显优势，但是在具体工艺操作过程中同样也面临着较为严苛的要求，需要确保相应施工工艺满足各方面标准，避免在任何层面遗留隐患，其中需要施工技术人员高度关注的工艺要求如下。

首先，球形网架屋面施工工艺应该满足稳定性要求。虽然球形网架屋面结构的应用确实表现出了较为明显的稳定性优势，但是这也是建立在整个结构施工处理规范可靠的基础上，如果在球形网架屋面结构构建中存在着较为明显的隐患问题，则必然很可能导致整体结构失稳。基于此，球形网架屋面施工技术人员应该重点关注于整个施工工艺流程的精细化把关，以便促使相应结构体系更为标准可靠，避免在任何构件使用或者是在任何节点处出现偏差问题，尤其是对于各个参数控制的精确度以及螺栓球节点处理的规范性，更是需要施工技术人员予以严格把关，以此较好保障球形网架屋面的稳定性[3]。

其次，支撑垫块作为其中比较关键的构成部分，同样也需要确保其具备理想的应用价值，成为球形网架屋面施工工艺中的重点要求。在支撑垫块设计和安装应用中，为了促使其可以较好服务于球形网架屋面结构，要求应该保障其具备理想的种类和规格匹配性，严禁在该方面出现任何偏差问题，尤其是对于支撑垫块的型号，更是需要进行严格把控，结合球形网架屋面不同结构部位的需求进行针对性选用，由此更好提升其应用可靠性[4]。在此基础上，对于支撑垫块的具体布置位置以及方向同样也应该严格把关，以便促使其可以较好融入整个球形网架屋面结构体系，确保各个支座点可以得到较为理想的优化运用，解决可能出现的边界约束条件不当或者是作用力不合理问题。

另外，球形网架屋面施工工艺的应用还需要重点考虑到顶板以及锚栓位置的确定，避免在该方面出现较为严重的细微偏差问题，由此更好实现对于最终施工质量的保障。为了促使球形网架屋面中所有顶板以及锚栓位置得以精确化控制，必然需要在切实做好测量放线工作的同时，进一步提升施工工艺执行的准确度，对于支承面顶板以及支座锚栓的具体位置以及处理方式进行严格控制，由此更好形成较为稳定完整的球形网架屋面结构体系。一般而言，球形网架屋面中支承面顶板的位置偏差应该控制在15.0mm以内，标高偏差应该控制在3.0mm以内，支座锚栓中心偏移应该控制在5.0mm以内，如此才能够促使各个构件以及锚栓可以发挥出应有的作用价值。

3 球形网架屋面施工技术要点

3.1 确定技术方案

球形网架屋面施工技术的应用首先需要从技术方案入手，要求确保技术方案较为适宜合理，能够有效实现对于相应设计方案的优化落实，保障最终形成的球形网架屋面具备理想的稳定结构体系。从当前球形网架屋面的具体施工要求上来看，为了更好优化后续施工技术执行效果，往往需要确保相应技术方案更具可行性和针对性，由此规避可能出现的严重偏差问题。在技术方案确定中，一般可以先在地面进行球形网架屋面第一跨的制作组装，在组装完成后再直接安装到相应位置，然后就可以在空中进行后续安装组合处理，直到逐步完成所有球形网架屋面施工任务。另外，对于一些相对复杂的球形网架屋面施工安装任务，则往往可以在地面进行更多工序的处理，可以间隔两跨的方式进行整个球形网架屋面的地面组装处理，然后在安装到位后，在空中实现其他部分的补充，由此也可以最终形成较为理想的球形网架屋面整体施工构建效果[5]。

3.2 技术准备

球形网架屋面施工技术操作前的准备工作同样也不容忽视，技术人员应该力求为后续现场安装施工任务的执行创造理想条件，以便规避各个既有因素或者是前期工作失误带来的施工安装影响问题。在技术准备工作中，技术人员应该首先重点针对各个预埋件进行详细检查分析，结合设计图纸以及施工现场实际状况，综合评估判断相应预埋件是否适宜合理，对于难以应用到的预埋件予以及时调整，以便更好实现后续球形网架屋面的准确安装处理。在此基础上，技术人员还需要重点做好定位放线工作，这也是确保后续球形网架屋面能够得到精确化把关控制的核心条件，要求实现所有偏差问题的尽可能防控。在测量放线工作开展中，技术人员应该灵活运用水准仪、经纬仪以及钢尺等工具，借助于现场的实际操作，实现对于所有点位的明确，保障球形网架屋面支座定位轴线、标高以及水平度等参数均能够得到准确控制。当然，具体测量放线工作的开展还需要重点配合相应施工技术方案，以便予以动态支持和配合，避免在相应技术操作层面出现严重偏差问题。

3.3 网架拼装

在球形网架屋面施工技术操作中，网架拼装是比较关键的核心环节，一旦在网架拼装方面出现严重偏差问题，则必然会影响到后续整个球形网架屋面结构的布置效果，要求在确保拼装精度的基础上，尽可能提升网架拼装效率。结合现阶段球形网架屋面拼装中所用的各个方式方法来看，散装法的应用较为常见，同样也可以较好保障相应施工效果。具体到散装法的应用中，技术人员应该首先针对网架中间起拱部分下弦中心部位进行重点把关，进而以此为基础进行后续拼装处理。在网架拼装过程中，要求重点关注于下弦中心椭圆上的五个节点，确保这些节点能够在整个拼装过程中保持较为理想的水平一致性，进而避免可能出现的严重偏差问题。上腹杆上弦的点焊固定同样也是关键技术要点，技术人员应该重点考虑到该方面固定处理的准确度，然后才能够保障后续组装更为适宜合理，避免后续四周对称散装出现偏差问题。在整个网架拼装过程中，技术人员应该重点借助于三维坐标予以复核校正，以便实时了解可能存在的问题和缺陷，并且予以及时弥补，避免相应问题的逐步积累，导致网架拼装出现难以修复的严重问题。对于网架拼装还需要重点考虑到相应结构的强度要求，一般需要严格按照设计图纸的要求，同时进行技术操作过程中的准确计算分析，避免在强度方面出现偏差隐患。针对网架拼装的底部也需要严格控制，要求保障其夯实到位，且能够借助于垫块予以优化控制，由此形成较为理想的网架拼装处理效果[6]。

3.4 焊接

球形网架屋面施工技术的应用还需要高度关注焊接环节，要求确保焊接操作较为准确可靠，能够实现球形网架屋面整体性的保障，避免在焊接部位遗留隐患问题。在球形网架屋面焊接处理中，首先应该重点针对焊接部位进行详细处理，对于存在的杂物、油污或者是锈迹予以清除，进而选择适宜合理的焊接工艺予以充分处理，避免在焊缝处形成较为严重的干扰问题。焊接处理应该严格按照规范程序执行，能够按照从中央到四周的顺序，确保焊接较为全面充分，避免出现严重焊接漏洞。在焊接中应该高度关注第一层焊缝质量，要求实时观察其焊接是否整齐，对于存在的熔合不到位问题予以及时处理，且针对焊接后的表面予以及时清洁处理，保障较为理想的平整度。为了较好优化控制焊接质量，往往还需要重点关注焊接环境，如果焊接时存在风力过大或者是降雨天气，则应该暂停焊接处理，以便更好实现对于焊接质量保障。在焊接处理完成后，往往还需要重点考虑到焊缝的详细检测分析，技术人员可以借助于无损检测分析技术，针对所有焊缝予以全面精细化分析，一旦发现焊接部位存在裂纹、咬肉或者是气孔问题，则需要及时进行修复处理，确保返修更为准确到位。

3.5 螺栓连接

球形网架屋面施工中采取螺栓连接方式同样不容忽视，螺栓连接可以较好实现相关构件的有效固定连接，能够有效保障相应连接质量效果。结合球形网架屋面中的不同连接需求，在不同节点上应该选择相匹配的螺栓连接方式，比如普通螺栓连接以及高强度螺栓连接就需要恰当选用，以便在较好保障网架安装可靠性的基础上，也能够在施工经济性以及效率方面提供支持。当前高强度螺栓连接方式的应用越来越常见，技术人员应该结合不同连接构件，选择相匹配的高强度螺栓材料，以便促使其可以较好实现相应构件的优化处理，避免出现严重连接隐患和漏洞[7]。

3.6 整体吊装

在球形网架屋面施工安装中，整体吊装同样也是比较重要的环节和工序，要求技术人员针对拼装完成的网架进行准确吊装到位。结合不同球形网架屋面结构体系，应该合理设置恰当数量的吊点，一般可以在长向南北两面进行6个吊点的布置，以便促使后续整体吊装较为稳定有序，避免出现严重偏移问题。在整体吊装处理中，滑轮组的应用同样不容忽视，要求确保滑轮组可以较好实现对于球形网架屋面的整体吊装处理，避免在吊装过程中出现异常。

4 结语

综上所述，球形网架屋面的布置应用确实表现出了较为明显的优势，为了较好实现对于最终球形网架屋面应用价值的提升，必然需要在明确具体工艺要求的基础上，围绕着各个关键技术要点进行精细化把关，以此更好提升综合处理效果。