建筑工程中的网架结构施工工艺探析

发表时间:2020/8/10   来源:《建筑实践》2020年3月8期   作者:李向辉
[导读] 网架结构施工技术是当代较为先进的技术体系,随着我国建筑

        摘 要:网架结构施工技术是当代较为先进的技术体系,随着我国建筑行业的不断发展进步,其优势也在不断地突显。网架结构的整体稳定性高,安全性能良好,对建筑物外观的适应性高,越来越多的建筑尤其是大跨度、大空间建筑物都采用空间网架结构体系。为了保证网架结构的优点能够充分体现,现场施工质量也要引起人们的重视。随着建筑技术的不断更新进步,工人的技术水平也在不断提高,网架结构未来的发展前景是十分广阔的。
        关键词:建筑工程;网架结构;施工工艺
1 网架结构概述
1.1 网架结构的概念
        网架结构是空间结构的一种,按照一定规律的网格形式(如三角锥体、四角锥体或交叉桁架体系等)将杆件通过节点连接而成,能满足跨度较大的公共建筑构筑物和工业厂房的要求。
1.2 网架结构特点描述
        网架结构改变了平面桁架结构杆件主要承受轴向拉力或压力的单向受力状态,可以多点支撑形成三维受力体系,为高次超静定结构体系,其多向受力性能,提高了结构安全的性能。同时,网架结构具有更好的刚度和整体性,安全储备能力强,抗震性能也得到了极大的提高。
        网架结构的应用十分广泛,无论什么跨度的结构都能使用,目前应用较多的是双层网架结构。网架结构能够在满足建筑功能的同时,还能满足其建筑外形的要求,管线的布置均可利用结构弦杆之间的空隙,空间利用率极高,使用方便且造价费用节省。网架结构相较于其他建筑结构还有一个比较明显的优势,那就是拆装灵活,这个优势主要体现在建筑物的搬迁及未来生产中因使用需要而进行的改扩建中,产生的建筑废弃物较少又不浪费材料,很环保。
        网架结构的构件和节点相对来说种类较少,比较单一,可以集中在加工厂进行统一生产。由于加工厂都是标准生产,质量控制比较方便,所以生产出来的成品质量是比较好的,生产费时也比现场制作要少很多。在施工现场只要直接安装就可以了,操作比较快捷,工程质量好,大大缩短了施工工期。中国铝业广西分公司也有网架结构的使用案例,氧化铝三期均化库和热电厂二期煤堆场的屋盖就是典型的曲面网架结构。
2 建筑工程中的网架结构施工工艺
2.1 网架安装选择技术
         通常,企业在建筑工程中使用的网架结构多为钢结构,使用的建筑材料也多为钢筋,因此,为了保证钢结构网架的稳定性与坚固性,施工人员应当选择正确的施工技术加以应用,同时要对技术应用进行进一步的处理。网架钢结构的安装应当严格按照施工规则执行,建筑工程当前区域的土壤结构、地理位置、天气情况、施工设备都会影响施工技术的选择,施工人员应当“因地制宜”,根据当前地区的实际情况进行就地取材,以此降低施工的成本,提升网架的质量。在建筑工程当中,主要的网架结构分为几种,包括:单层、双层、三层、多层等网架结构,单层网架与三层网架一般用于跨度低于30m和跨度高于100m的建筑工程当中,网架结构的选择应当参考网格尺寸、跨度大小、支撑情况、荷载能力、构造要求等因素,网架高跨比应当处于1/18~1/10的范围之间,网架短向跨度网格数量应当高于5,网格尺寸的确定要准确,应当保证相邻杆的夹角处于30°~45°之间。
2.2 材料的选择
         建筑材料的质量直接影响建筑工程的网架结构质量,因此,施工人员对于材料的选择也要注意。施工企业应当成立完善的监督部门,对于原材料的采购应当由监督人员进行全面监督,保证材料符合施工工程的标准。钢材的屈服强度以及抗拉强度的比值不应超过0.85,钢材的伸长率不能低于20%,钢材要具有优秀的焊接性与韧性。

焊条的选择应当符合《埋弧焊碳钢焊丝与焊剂GB/T5293》,焊丝与焊剂的选择应当符合《电弧焊碳钢与合金钢焊丝使用标准》,使用的面板应为铝镁锰板。例如,2019年云山道学校项目的施工人员根据学校的实际情况进行了材料的选择,其建筑造型主要为弧形屋面,因此施工人员选择了正放四角锥型的网架结构进行构建,其选择了Q235B的钢管、Q235B的焊接空心球以及支座板,Q235B焊接选择了为E43型的焊条,Q345B的焊接选择E50型焊条,且材料完全符合标准,保证了网架结构的质量。
2.3 整体顶升技术
         施工人员在进行网架结构施工时,可以使用整体顶升技术进行网架安装,整体顶升技术主要应用在支撑点较少的网架结构当中,因为在顶升的过程中需要一定的起重能力,所以为了减少建筑企业垂直运输工作量,施工人员会在地面上先将网架结构搭建完成,然后把屋面结构安装在网架结构上面,随后使用千斤顶进行安装,施工人员应当将网架结构的各个柱块进行连接,建立网架支撑柱。使用这种施工工艺的方法需要的设备较少且容易获得,但是因为其支撑节点较少,所以施工人员要使用截面较大的支撑柱才能符合工程的需求,因此,施工人员在使用整体顶升技术进行施工时,要使用永久性的支撑柱进行顶升,或者使用原支点在附近设立临时的顶升装置。顶升过程中各个设备的速度、进度以及效率要保持一致,避免安装过程中出现差错。
2.4 整体吊装技术
         整体吊装技术与整体顶升技术有一定的相似性,同样是在地面上搭建网架结构,然后检查网架的整体质量,选择符合标准的设备进行安装,施工人员应当包装也难怪现场的稳定性,随后施工人员应使用吊臂将网架结构提升到设计高度。吊臂的规格应满足,吊臂长度8.5m,重量60kg,起重能力300kg,单元格的最大重量应达到100kg。在地面拼装的网架结构焊接质量较高,焊接尺寸极为精确,但是对于起重设备的要求较高,因此施工人员应当使用多台起重机进行抬吊,这项工艺在施工的过程中国需要使用大量的钢丝、辅材、劳动力,因此成本较高。
2.5 悬吊拼装技术
         施工人员使用悬吊拼装时,应当先将网架的杆件与节点组装,以此形成各个网架结构小单元,然后将其进行悬吊到空中进行安装,再根据设计方案进行拼装,最终组成建筑所需的网架结构。这种施工工艺同样需要悬吊设备,因为是将各个小单元的部件进行吊装,所以对于机械设备的能力要求较低,但是对网架搭设的质量要求较高,尤其是在进行悬吊拼装时,施工人员要严格控制各个脚手架的搭建工作,并做好防护措施,避免施工人员发生意外事故。施工人员进行网架拼装时,要按照设计方案标注好各个轴线,然后再按照顺序进行拼装,避免拼装时出现误差。现场人员要检查网架杆轴线、标高等因素,确保其处于合理范围之内,如果偏差大于安全范围,施工人员应当及时进行纠偏,使网架的尺寸、规格、精确度满足建筑工程的要求。
结束语:
        网架结构施工是建筑工程施工中的关键性环节,不过,网架结构的安装使用容易受到多种因素的影响,从而使得建筑工程质量出现下降。要想从根本上解决这些问题,就需要施工人员选择最佳的施工技术和工艺,对施工工艺和技术实施优化处理,如此才能确保建筑工程的施工质量得到良好的提升,保障工程能够按期完工。可以说,网架结构施工工艺作为建筑工程施工中值得研究的问题,将有效地确保网架结构的施工质量,从根本上保障建筑工程整体施工,网架结构的施工是建筑工程施工中的重要环节,提升网架结构的安装施工质量,推动建筑业的良好发展。
参考文献:
[1]马荫贤.网架设计主要问题分析及其应用[J].中国建设信息,2012,(16)45-46.
[2]韩晓枫,牛勇,吴刚.网架结构在单层厂房中的应用[J].山东水利,2012,(08):34-35.
[3]吴松.建筑工程中网架结构施工工艺分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(21):156-157.
       
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