沈撫新城城市規(guī)劃展示館屋面網(wǎng)架工程

一、工程概況

沈撫新城城市規(guī)劃展示館工程位于遼寧省撫順市李石經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。網(wǎng)架及鋼管桁架建筑面積約為13000㎡。鋼網(wǎng)架由鋼管混凝土柱支撐，屋面采用直立鎖邊金屬板系統(tǒng)；網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)，下弦柱支撐，正放三角形平行體系；周邊懸挑6米。側(cè)面為玻璃幕墻支撐結(jié)構(gòu)鋼管桁架，面積為8000㎡。網(wǎng)架屋面坡度7.21%，網(wǎng)架屋面投影設(shè)計(jì)中間為鉆石造型，網(wǎng)架高度4米；周邊為撫順市地形圖，網(wǎng)架高度2米。網(wǎng)架周邊總長372米，網(wǎng)架投影面積7706㎡，長寬投影尺寸120m×100.4m；

網(wǎng)架及鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)間為2010.12.5～2011.3.15日，完全為冬季施工。當(dāng)時(shí)撫順地區(qū)十二月及一月份最冷，日平均氣溫在-20℃左右。最低氣溫-30℃，最大積雪深度為17cm。

二、結(jié)構(gòu)體系

本工程由網(wǎng)架和鋼管桁架組成，網(wǎng)架為正放三角形平行體系，網(wǎng)架桿件18019根，球3744個(gè)，網(wǎng)架支座75個(gè)，鋼桁架連接支座90個(gè)，網(wǎng)架支托1826個(gè)。

玻璃幕墻支撐結(jié)構(gòu)鋼管桁架為等邊三角形，共計(jì)90根，每根管桁架由主弦桿?127×6鋼管，?102×6鋼管，腹桿?76×6鋼管組成，管材材質(zhì)為Q235B。管桁架幾何長度5米～15米之間。

三、技術(shù)措施

（一）總體安裝步驟

該工程安裝包括網(wǎng)架和管桁架兩部分，網(wǎng)架安裝分為兩個(gè)部分，先安裝中間部分網(wǎng)架，在安裝周邊部分網(wǎng)架，網(wǎng)架安裝完成后再安裝管桁架。

網(wǎng)架和管桁架在工廠加工后，網(wǎng)架為散件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場安裝，管桁架為制作成品后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場安裝。

因?yàn)橹虚g的網(wǎng)架比周圍的網(wǎng)架高，所以先安裝中間部分的網(wǎng)架，中間部分的網(wǎng)架在地面組裝，組裝完成后用四臺(tái)100噸汽車吊整體吊裝到設(shè)計(jì)位置，焊牢固定，再安裝周圍的網(wǎng)架。

網(wǎng)架安裝完成后，檢查網(wǎng)架周邊下弦球標(biāo)高是否準(zhǔn)確，如有偏差及時(shí)調(diào)整，然后把支座焊牢固定，再進(jìn)行管桁架的安裝。鋼管桁架安裝從高點(diǎn)向低點(diǎn)安裝，首先把管桁架支座位置確定好，確保管桁架安裝完成后和支座在一條軸線上。

（二）技術(shù)措施及施工過程分析

1、制作安裝方案的確定：由于鋼結(jié)構(gòu)及網(wǎng)架是嚴(yán)寒季節(jié)施工，鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接不易保證質(zhì)量，歷年來一次驗(yàn)收合格率都比較低，所以選擇提高網(wǎng)架及鋼管桁架冬季焊接一次驗(yàn)收合格率作為工程的重點(diǎn)控制對(duì)象。

2、施工特點(diǎn)：本工程的特點(diǎn)是建筑結(jié)構(gòu)跨度大，網(wǎng)架自身自重大，鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)及管桁架總量大，冬季施工工期緊，今年氣溫低、風(fēng)雪多，對(duì)網(wǎng)架高空散裝及鋼結(jié)構(gòu)焊接一次驗(yàn)收合格帶來很不利的影響。

沈撫新城城市規(guī)劃展示館網(wǎng)架安裝工程進(jìn)入到12月，因此在冬季施工時(shí)必須提前作好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備，并采取可靠的技術(shù)保證措施。

4、冬季施工措施

1）組織措施

考慮本工程的施工日程安排，進(jìn)入冬季施工前，我們組織單位負(fù)責(zé)技術(shù)、質(zhì)量等有關(guān)人員參加參加專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)本工作范圍內(nèi)的有關(guān)冬季施工的知識(shí)，明確職責(zé)，經(jīng)考試合格后方可上崗。參加負(fù)溫下施工的電焊工，除了取得常溫焊接資格證外，還需經(jīng)過負(fù)溫焊接工藝培訓(xùn)，經(jīng)考試合格后方可參加負(fù)溫下施工。

安排專人測量施工期間的室外氣溫，并做好記錄在負(fù)溫下施工的構(gòu)件，在負(fù)溫下進(jìn)行焊接試驗(yàn)。在負(fù)溫下通過試驗(yàn)，并檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行負(fù)溫焊接施工。

2）技術(shù)措施

①鋼結(jié)構(gòu)在負(fù)溫下放樣時(shí)，其切割、刨銑的尺寸，要考慮鋼材在0℃以下收縮的影響，在0℃以下鋼板應(yīng)最低預(yù)留2mm的收縮尺寸。

②普通碳素結(jié)構(gòu)鋼工作溫度低于-20℃，低碳合金結(jié)構(gòu)鋼工作地點(diǎn)溫度低于-15℃時(shí)，不得剪切、沖孔，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼工作地點(diǎn)溫度低于-16℃時(shí)，低碳合金結(jié)構(gòu)鋼工作地點(diǎn)溫度低于-12℃時(shí)，不得進(jìn)行矯正和冷彎曲。

③構(gòu)件的組裝必須按照工藝的規(guī)定進(jìn)行，由里向外擴(kuò)展組拼，焊接構(gòu)件如下：負(fù)溫下組拼時(shí)，預(yù)留好焊縫收縮值。組拼時(shí)，點(diǎn)焊縫正常溫度下為50mm一道，負(fù)溫時(shí)應(yīng)加長一倍焊縫長度。對(duì)于厚度大于9mm的鋼板應(yīng)分多層焊接，不得中斷，再次施焊時(shí)，必須進(jìn)行預(yù)熱處理，清除焊接缺陷，合格后方可按照工藝規(guī)程繼續(xù)施焊。

④負(fù)溫下焊接中厚板、厚板、厚壁鋼管時(shí)必須預(yù)熱。

做好焊后加熱和焊后保溫以保證焊縫中擴(kuò)散氫得以逸出，避免產(chǎn)生延遲裂紋。

焊后加熱：網(wǎng)架支座焊接完畢，經(jīng)自檢外觀質(zhì)量符合要求后，立即實(shí)施焊后加熱過程，這是焊接工藝中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。后熱溫度為200℃-250℃，測溫點(diǎn)選在直接加溫處的相對(duì)部位，嚴(yán)禁在直接施熱部位測試。使用熱感溫度儀或水溶式溫度測試筆來監(jiān)控。

焊后保溫：保溫材料為2mm厚石棉布，用雙層緊裹，并密封空氣流通部位。保溫的時(shí)間以接頭區(qū)域、焊縫表面、背部均達(dá)環(huán)境溫度為止。這一過程的實(shí)施，不僅使逐漸降下來的接頭溫度再度上升，而且能夠起到將焊接區(qū)域儲(chǔ)熱不均勻現(xiàn)象降低到最低程度的重要作用。

每道工序均進(jìn)行自檢、互檢、專檢三檢制。

①堿性焊條在使用前必須按照產(chǎn)品出廠說明書的規(guī)定進(jìn)行焊條烘焙，烘干后放在80～100℃的保溫箱內(nèi)，隨用隨取，焊條外露不得超過2小時(shí)，否則重新烘焙。焊條烘焙次數(shù)不能超過3次，焊接時(shí)間盡量選擇在上午9點(diǎn)至下午3點(diǎn)之間，氣溫較高的時(shí)間進(jìn)行二級(jí)焊縫的焊接工作。

②預(yù)熱方法和溫度控制

焊前預(yù)熱用火焰加熱法加熱，并采用專用的測溫儀測量預(yù)熱，加熱區(qū)域應(yīng)在焊縫坡口兩側(cè)，寬度應(yīng)為焊件施焊處板厚的1.5倍以上，且不小于100mm，預(yù)熱溫度在焊件受熱面的背面測量，測量點(diǎn)在離電弧經(jīng)過前的焊接點(diǎn)各方向不小于75mm處。如在正面測溫時(shí)，應(yīng)在火焰加熱停止后進(jìn)行。

③現(xiàn)場準(zhǔn)備

根據(jù)實(shí)物工程量提前組織構(gòu)件、焊材和緊固件進(jìn)場，施焊前采取合理有效的施焊地點(diǎn)擋風(fēng)、擋雨雪措施。構(gòu)件堆放場地必須平整堅(jiān)實(shí)，無水坑、地面不積水、不積雪。

④主要機(jī)具配備

主要有：烘箱、保溫箱、防滑隔墊、超聲波探傷儀、防雨雪工具及常用施工機(jī)具。

⑤質(zhì)量保證措施

冬季中對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)施工的最大不利點(diǎn)就是對(duì)焊縫質(zhì)量的影響。對(duì)于拼裝焊接可以根據(jù)其焊接點(diǎn)集中的特點(diǎn)，在拼裝平臺(tái)上搭設(shè)焊接操作部位防雨棚。防雨棚的設(shè)置要求是頂面和至少兩面保證不漏雨雪，不穿風(fēng)，防護(hù)材料可使用彩帶布，在焊接操作前應(yīng)先檢查焊接點(diǎn)的干燥情況，有水跡的禁止施焊，如果遇到強(qiáng)風(fēng)或暴雪時(shí)，停止所有焊接工作。

⑥搭設(shè)防護(hù)密實(shí)防風(fēng)保溫篷鋼管選用Φ48×3.5，在標(biāo)高5.000處13個(gè)鋼柱節(jié)點(diǎn)搭設(shè)高度8.4m，長4.8m，寬4.8m保溫篷；在標(biāo)高6.200處22個(gè)鋼柱節(jié)點(diǎn)搭設(shè)高度9.6m，長4.8m，寬4.8m保溫篷，立桿間距1.2m，橫桿高度差1.2m，大小橫桿間距為1.2m，節(jié)點(diǎn)處跳板滿鋪，四周及篷頂面選用塑料布鋪好，防止冷空氣侵入。經(jīng)測試，保溫棚內(nèi)溫度比室外溫度高15°C。

5、冬季施工安全保證措施

嚴(yán)格貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，貫徹項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，堅(jiān)持“管生產(chǎn)必須管安全”的原則，生產(chǎn)要服從安全的需要，做好各項(xiàng)組織措施，實(shí)現(xiàn)冬季施工安全，文明生產(chǎn)。

① 做好冬季施工安全技術(shù)交底。

② 為確保冬季施工質(zhì)量、進(jìn)度，施工前必須進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)。

③ 冬季施工期間應(yīng)加強(qiáng)安全管理，施工人員必須嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)程，消除安全隱患，保證施工安全順利進(jìn)行。

④ 嚴(yán)格控制吊裝條件，遇到惡劣天氣及6級(jí)以上大風(fēng)禁止吊裝作業(yè)。

⑤ 嚴(yán)格管理用火、用電事項(xiàng)，用火場所要設(shè)專人看護(hù)。

6、施工過程分析及試驗(yàn)

本工程網(wǎng)架及鋼管桁架施工中進(jìn)行了鋼管試驗(yàn)、鋼管對(duì)接焊試驗(yàn)、網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)承載力試驗(yàn)、網(wǎng)架撓度檢測、鋼管桿件探傷檢測等項(xiàng)試驗(yàn)，報(bào)告顯示均達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)，符合施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求。質(zhì)量一次驗(yàn)收合格率由原來的85 %提高到95.34 %，達(dá)到了預(yù)定的質(zhì)量目標(biāo)。

作者簡介

王華（1973—），男，遼寧省撫順市人，本科，工程師，遼寧北方建設(shè)（集團(tuán)）有限公司，研究方向：建筑行業(yè)。

（作者單位：遼寧北方建設(shè)（集團(tuán)）有限公司）