球形網(wǎng)架屋面施工工藝及技術(shù)分析

鄭維

（中電建建筑集團有限公司，北京 100120）

0 引言

球形網(wǎng)架屋面是當前建筑工程項目屋面結(jié)構(gòu)施工中較為常見的一類處理方式，其作為一種新型屋蓋承重結(jié)構(gòu)，確實在多個方面發(fā)揮出了明顯優(yōu)勢，也越來越受到人們的高度認可，成為未來發(fā)展的重要方向之一。為了更好實現(xiàn)球形網(wǎng)架屋面的優(yōu)化運用，必然需要重點圍繞著具體工藝以及技術(shù)要點進行嚴格把關(guān)，以便促使相應(yīng)球形網(wǎng)架屋面可以得到準確構(gòu)建，解決可能在穩(wěn)定性或者是安全性方面出現(xiàn)的隱患問題，由此更好提升球形網(wǎng)架屋面應(yīng)用價值，相關(guān)研究極為必要。

1 球形網(wǎng)架屋面特點

基于當前我國建筑工程行業(yè)的多元化發(fā)展趨勢來看，屋面結(jié)構(gòu)同樣也呈現(xiàn)出了較為明顯的多樣化特點，其中球形網(wǎng)架屋面就是不容忽視的一類重要屋面構(gòu)建方式。球形網(wǎng)架屋面相對于一般屋面結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了較為突出的特點，應(yīng)用優(yōu)勢也較為明顯，主要表現(xiàn)如下。

首先，球形網(wǎng)架屋面從視覺上具備更為理想的美觀性，滿足當前人們越來越高的建筑工程項目藝術(shù)性要求，成為現(xiàn)階段頗受重視的一類處理方式。因為球形網(wǎng)架屋面的構(gòu)建能夠明顯降低空間高度，有助于促使建筑工程項目具備更為理想的整體美化效果，尤其是從整體造型安排上來看，更是能夠表現(xiàn)出較強的藝術(shù)魅力，是傳統(tǒng)屋面結(jié)構(gòu)體系不具備的。當然，球形網(wǎng)架屋面還可以結(jié)合不同建筑物的具體要求進行靈活規(guī)劃設(shè)計，有助于更好提升美觀性。

其次，球形網(wǎng)架屋面的構(gòu)建應(yīng)用還有助于提升屋面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有助于確保屋面結(jié)構(gòu)的受力更為合理，也能夠表現(xiàn)出較強的抗震性能。因為球形網(wǎng)架屋面的構(gòu)建能夠借助于高性能的鋼材料予以處理，因而可以有效實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)強度的優(yōu)化保障，有助于形成更為穩(wěn)定可靠的屋面結(jié)構(gòu)體系。從球形網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)的受力分布上來看，其往往能夠呈現(xiàn)出較為理想的均勻性，作為高次超靜定結(jié)構(gòu)體系，其傳力相對更為合理，如此也就解決了以往傳力方面的問題帶來的結(jié)構(gòu)失衡問題，有助于確保相應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性。一旦相應(yīng)建筑物遭遇地震危害，球形網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)同樣也能夠表現(xiàn)出更強的優(yōu)化應(yīng)對效果，不僅僅可以從自身結(jié)構(gòu)入手形成穩(wěn)定承載能力，同時也能夠有效實現(xiàn)對于地震作用力的有序均勻傳輸，由此更好提升了綜合抗震減振效果[1]。

另外，球形網(wǎng)架屋面的構(gòu)建還表現(xiàn)出了較強的便捷性優(yōu)勢，整體施工構(gòu)建難度并不大，進而也就可以有效降低了施工壓力，能夠更大程度上形成良好的施工成果。在球形網(wǎng)架屋面施工構(gòu)建中，因為其涉及的結(jié)構(gòu)桿件以及配件相對較少，可以借助于簡單的幾種類型進行組裝處理，如此也就必然降低了施工復(fù)雜性，有助于施工人員按照設(shè)計圖紙予以便捷操作處理，最終可以形成較為理想的優(yōu)化效果。當然，因為球形網(wǎng)架屋面構(gòu)建中同樣也面臨著一些自重較大的鋼桁架以及屋面板安裝要求，應(yīng)該確保相應(yīng)吊裝得到有效把關(guān)，解決該方面可能出現(xiàn)的嚴重風險和施工混亂現(xiàn)象，要求引起技術(shù)人員重視[2]。

2 球形網(wǎng)架屋面施工工藝要求

球形網(wǎng)架屋面施工工藝確實表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢，但是在具體工藝操作過程中同樣也面臨著較為嚴苛的要求，需要確保相應(yīng)施工工藝滿足各方面標準，避免在任何層面遺留隱患，其中需要施工技術(shù)人員高度關(guān)注的工藝要求如下。

首先，球形網(wǎng)架屋面施工工藝應(yīng)該滿足穩(wěn)定性要求。雖然球形網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)的應(yīng)用確實表現(xiàn)出了較為明顯的穩(wěn)定性優(yōu)勢，但是這也是建立在整個結(jié)構(gòu)施工處理規(guī)范可靠的基礎(chǔ)上，如果在球形網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)構(gòu)建中存在著較為明顯的隱患問題，則必然很可能導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。基于此，球形網(wǎng)架屋面施工技術(shù)人員應(yīng)該重點關(guān)注于整個施工工藝流程的精細化把關(guān)，以便促使相應(yīng)結(jié)構(gòu)體系更為標準可靠，避免在任何構(gòu)件使用或者是在任何節(jié)點處出現(xiàn)偏差問題，尤其是對于各個參數(shù)控制的精確度以及螺栓球節(jié)點處理的規(guī)范性，更是需要施工技術(shù)人員予以嚴格把關(guān)，以此較好保障球形網(wǎng)架屋面的穩(wěn)定性[3]。

其次，支撐墊塊作為其中比較關(guān)鍵的構(gòu)成部分，同樣也需要確保其具備理想的應(yīng)用價值，成為球形網(wǎng)架屋面施工工藝中的重點要求。在支撐墊塊設(shè)計和安裝應(yīng)用中，為了促使其可以較好服務(wù)于球形網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)，要求應(yīng)該保障其具備理想的種類和規(guī)格匹配性，嚴禁在該方面出現(xiàn)任何偏差問題，尤其是對于支撐墊塊的型號，更是需要進行嚴格把控，結(jié)合球形網(wǎng)架屋面不同結(jié)構(gòu)部位的需求進行針對性選用，由此更好提升其應(yīng)用可靠性[4]。在此基礎(chǔ)上，對于支撐墊塊的具體布置位置以及方向同樣也應(yīng)該嚴格把關(guān)，以便促使其可以較好融入整個球形網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)體系，確保各個支座點可以得到較為理想的優(yōu)化運用，解決可能出現(xiàn)的邊界約束條件不當或者是作用力不合理問題。

另外，球形網(wǎng)架屋面施工工藝的應(yīng)用還需要重點考慮到頂板以及錨栓位置的確定，避免在該方面出現(xiàn)較為嚴重的細微偏差問題，由此更好實現(xiàn)對于最終施工質(zhì)量的保障。為了促使球形網(wǎng)架屋面中所有頂板以及錨栓位置得以精確化控制，必然需要在切實做好測量放線工作的同時，進一步提升施工工藝執(zhí)行的準確度，對于支承面頂板以及支座錨栓的具體位置以及處理方式進行嚴格控制，由此更好形成較為穩(wěn)定完整的球形網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)體系。一般而言，球形網(wǎng)架屋面中支承面頂板的位置偏差應(yīng)該控制在15.0mm以內(nèi)，標高偏差應(yīng)該控制在3.0mm以內(nèi)，支座錨栓中心偏移應(yīng)該控制在5.0mm以內(nèi)，如此才能夠促使各個構(gòu)件以及錨栓可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用價值。

3 球形網(wǎng)架屋面施工技術(shù)要點

3.1 確定技術(shù)方案

球形網(wǎng)架屋面施工技術(shù)的應(yīng)用首先需要從技術(shù)方案入手，要求確保技術(shù)方案較為適宜合理，能夠有效實現(xiàn)對于相應(yīng)設(shè)計方案的優(yōu)化落實，保障最終形成的球形網(wǎng)架屋面具備理想的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體系。從當前球形網(wǎng)架屋面的具體施工要求上來看，為了更好優(yōu)化后續(xù)施工技術(shù)執(zhí)行效果，往往需要確保相應(yīng)技術(shù)方案更具可行性和針對性，由此規(guī)避可能出現(xiàn)的嚴重偏差問題。在技術(shù)方案確定中，一般可以先在地面進行球形網(wǎng)架屋面第一跨的制作組裝，在組裝完成后再直接安裝到相應(yīng)位置，然后就可以在空中進行后續(xù)安裝組合處理，直到逐步完成所有球形網(wǎng)架屋面施工任務(wù)。另外，對于一些相對復(fù)雜的球形網(wǎng)架屋面施工安裝任務(wù)，則往往可以在地面進行更多工序的處理，可以間隔兩跨的方式進行整個球形網(wǎng)架屋面的地面組裝處理，然后在安裝到位后，在空中實現(xiàn)其他部分的補充，由此也可以最終形成較為理想的球形網(wǎng)架屋面整體施工構(gòu)建效果[5]。

3.2 技術(shù)準備

球形網(wǎng)架屋面施工技術(shù)操作前的準備工作同樣也不容忽視，技術(shù)人員應(yīng)該力求為后續(xù)現(xiàn)場安裝施工任務(wù)的執(zhí)行創(chuàng)造理想條件，以便規(guī)避各個既有因素或者是前期工作失誤帶來的施工安裝影響問題。在技術(shù)準備工作中，技術(shù)人員應(yīng)該首先重點針對各個預(yù)埋件進行詳細檢查分析，結(jié)合設(shè)計圖紙以及施工現(xiàn)場實際狀況，綜合評估判斷相應(yīng)預(yù)埋件是否適宜合理，對于難以應(yīng)用到的預(yù)埋件予以及時調(diào)整，以便更好實現(xiàn)后續(xù)球形網(wǎng)架屋面的準確安裝處理。在此基礎(chǔ)上，技術(shù)人員還需要重點做好定位放線工作，這也是確保后續(xù)球形網(wǎng)架屋面能夠得到精確化把關(guān)控制的核心條件，要求實現(xiàn)所有偏差問題的盡可能防控。在測量放線工作開展中，技術(shù)人員應(yīng)該靈活運用水準儀、經(jīng)緯儀以及鋼尺等工具，借助于現(xiàn)場的實際操作，實現(xiàn)對于所有點位的明確，保障球形網(wǎng)架屋面支座定位軸線、標高以及水平度等參數(shù)均能夠得到準確控制。當然，具體測量放線工作的開展還需要重點配合相應(yīng)施工技術(shù)方案，以便予以動態(tài)支持和配合，避免在相應(yīng)技術(shù)操作層面出現(xiàn)嚴重偏差問題。

3.3 網(wǎng)架拼裝

在球形網(wǎng)架屋面施工技術(shù)操作中，網(wǎng)架拼裝是比較關(guān)鍵的核心環(huán)節(jié)，一旦在網(wǎng)架拼裝方面出現(xiàn)嚴重偏差問題，則必然會影響到后續(xù)整個球形網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)的布置效果，要求在確保拼裝精度的基礎(chǔ)上，盡可能提升網(wǎng)架拼裝效率。結(jié)合現(xiàn)階段球形網(wǎng)架屋面拼裝中所用的各個方式方法來看，散裝法的應(yīng)用較為常見，同樣也可以較好保障相應(yīng)施工效果。具體到散裝法的應(yīng)用中，技術(shù)人員應(yīng)該首先針對網(wǎng)架中間起拱部分下弦中心部位進行重點把關(guān)，進而以此為基礎(chǔ)進行后續(xù)拼裝處理。在網(wǎng)架拼裝過程中，要求重點關(guān)注于下弦中心橢圓上的五個節(jié)點，確保這些節(jié)點能夠在整個拼裝過程中保持較為理想的水平一致性，進而避免可能出現(xiàn)的嚴重偏差問題。上腹桿上弦的點焊固定同樣也是關(guān)鍵技術(shù)要點，技術(shù)人員應(yīng)該重點考慮到該方面固定處理的準確度，然后才能夠保障后續(xù)組裝更為適宜合理，避免后續(xù)四周對稱散裝出現(xiàn)偏差問題。在整個網(wǎng)架拼裝過程中，技術(shù)人員應(yīng)該重點借助于三維坐標予以復(fù)核校正，以便實時了解可能存在的問題和缺陷，并且予以及時彌補，避免相應(yīng)問題的逐步積累，導(dǎo)致網(wǎng)架拼裝出現(xiàn)難以修復(fù)的嚴重問題。對于網(wǎng)架拼裝還需要重點考慮到相應(yīng)結(jié)構(gòu)的強度要求，一般需要嚴格按照設(shè)計圖紙的要求，同時進行技術(shù)操作過程中的準確計算分析，避免在強度方面出現(xiàn)偏差隱患。針對網(wǎng)架拼裝的底部也需要嚴格控制，要求保障其夯實到位，且能夠借助于墊塊予以優(yōu)化控制，由此形成較為理想的網(wǎng)架拼裝處理效果[6]。

3.4 焊接

球形網(wǎng)架屋面施工技術(shù)的應(yīng)用還需要高度關(guān)注焊接環(huán)節(jié)，要求確保焊接操作較為準確可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)球形網(wǎng)架屋面整體性的保障，避免在焊接部位遺留隱患問題。在球形網(wǎng)架屋面焊接處理中，首先應(yīng)該重點針對焊接部位進行詳細處理，對于存在的雜物、油污或者是銹跡予以清除，進而選擇適宜合理的焊接工藝予以充分處理，避免在焊縫處形成較為嚴重的干擾問題。焊接處理應(yīng)該嚴格按照規(guī)范程序執(zhí)行，能夠按照從中央到四周的順序，確保焊接較為全面充分，避免出現(xiàn)嚴重焊接漏洞。在焊接中應(yīng)該高度關(guān)注第一層焊縫質(zhì)量，要求實時觀察其焊接是否整齊，對于存在的熔合不到位問題予以及時處理，且針對焊接后的表面予以及時清潔處理，保障較為理想的平整度。為了較好優(yōu)化控制焊接質(zhì)量，往往還需要重點關(guān)注焊接環(huán)境，如果焊接時存在風力過大或者是降雨天氣，則應(yīng)該暫停焊接處理，以便更好實現(xiàn)對于焊接質(zhì)量保障。在焊接處理完成后，往往還需要重點考慮到焊縫的詳細檢測分析，技術(shù)人員可以借助于無損檢測分析技術(shù)，針對所有焊縫予以全面精細化分析，一旦發(fā)現(xiàn)焊接部位存在裂紋、咬肉或者是氣孔問題，則需要及時進行修復(fù)處理，確保返修更為準確到位。

3.5 螺栓連接

球形網(wǎng)架屋面施工中采取螺栓連接方式同樣不容忽視，螺栓連接可以較好實現(xiàn)相關(guān)構(gòu)件的有效固定連接，能夠有效保障相應(yīng)連接質(zhì)量效果。結(jié)合球形網(wǎng)架屋面中的不同連接需求，在不同節(jié)點上應(yīng)該選擇相匹配的螺栓連接方式，比如普通螺栓連接以及高強度螺栓連接就需要恰當選用，以便在較好保障網(wǎng)架安裝可靠性的基礎(chǔ)上，也能夠在施工經(jīng)濟性以及效率方面提供支持。當前高強度螺栓連接方式的應(yīng)用越來越常見，技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合不同連接構(gòu)件，選擇相匹配的高強度螺栓材料，以便促使其可以較好實現(xiàn)相應(yīng)構(gòu)件的優(yōu)化處理，避免出現(xiàn)嚴重連接隱患和漏洞[7]。

3.6 整體吊裝

在球形網(wǎng)架屋面施工安裝中，整體吊裝同樣也是比較重要的環(huán)節(jié)和工序，要求技術(shù)人員針對拼裝完成的網(wǎng)架進行準確吊裝到位。結(jié)合不同球形網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)該合理設(shè)置恰當數(shù)量的吊點，一般可以在長向南北兩面進行6個吊點的布置，以便促使后續(xù)整體吊裝較為穩(wěn)定有序，避免出現(xiàn)嚴重偏移問題。在整體吊裝處理中，滑輪組的應(yīng)用同樣不容忽視，要求確?；喗M可以較好實現(xiàn)對于球形網(wǎng)架屋面的整體吊裝處理，避免在吊裝過程中出現(xiàn)異常。

4 結(jié)語

綜上所述，球形網(wǎng)架屋面的布置應(yīng)用確實表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢，為了較好實現(xiàn)對于最終球形網(wǎng)架屋面應(yīng)用價值的提升，必然需要在明確具體工藝要求的基礎(chǔ)上，圍繞著各個關(guān)鍵技術(shù)要點進行精細化把關(guān)，以此更好提升綜合處理效果。