浅谈如何做好网架工程的质量控制工作

　　摘要：螺栓球网架工程是近年来新出现的一种新型钢结构工程技术，由于其具有很多优点，在越来越多的工程中开始使用了螺栓球工程。本文结合工程实际就螺栓球这种工程技术的监理进行论述，对监理过程应注意的问题进行了说明，对验收程序进行了介绍。

        关键字：螺栓球；网架；工程；监理
　　
　　螺栓球网架工程是一种新型的建筑材料，是节点球和钢管杆件，通过高强螺栓或焊缝进行连接的一种超静定结构体系，具有空间网格结构受力明确、空间刚度大、抗震性能好、自重轻、施工周期短、形式新颖、施工简便的优点。经过几年的发展已越来越多的被应用到高速公路收费站、影剧院、加油站、酒店、农贸市场、体育场馆等大跨度屋架或雨蓬等工程中，笔者在监理过程中，总结了一些监理经验，现结合工程实际和《钢网架检验及验收标准》（JG12-1999）、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）、《钢网架螺栓球节点》（JG/T-2009）的内容作一些介绍。
　　螺栓球网架工程通常是由具备专门钢结构施工资质的施工单位进行施工，在总包单位进行分包时，必须要求总包单位填写分包报验表，并附分包合同，分包单位资质证书，分包单位上岗人员资格证书。监理人员应仔细审查这些文件，特别要注意分包合同涉及到的分包内容是否是其资质允许范围内，必要时还要对分包单位以往同类型实施工程进行实地查看，评判其施工水平。只有审批同意后才准许该施工单位进场。
　　进场后必须要求螺栓球施工单位提交专项施工组织设计报请监理单位审批，在审批螺栓球施工组织设计时要重点注意：a、该单位采用何种组装方法，是搭设大型平操作平台进行组装，还是人工单元空中散装。采用何种施工方法对现场的要求不同，若采用大型操作平台进行组装，则必须与土建单位进行协调，若采用人工单元空中散装，则要求施工单位有必要的质量保证措施。b、螺栓球原材料、施工工序是否与设计图要求相一致。如果不一致，应要求施工单位进行更改。
　　1螺栓球网架的制作：
　　螺栓球网架的制作主要是指螺栓球节点及杆件的制作过程，网架的制作安装质量主要表现为三方面，即：钢材应符合国家标准；几何尺寸应准确；焊缝强度大于母材强度，并且要控制焊接变形。其制作所需要的螺栓球、封板、锥头、套筒在进场前必须对其进行检查验收，监理内容包括：查看出厂合格证，试验报告。根据规范螺栓球几何参数及形位偏差，可采用游标卡尺和形位公差测量仪进行检测；螺纹采用标准止通规检查；角度用专用角度尺测量；微裂纹用10倍放大镜目测或进行磁粉探伤检验；严禁有过烧、裂缝、氧化皮及其它隐患，特别要注意螺栓球的质量，在实际工作中螺栓球有裂纹的现象较为普遍，因此要求监理人员要认真检查和把关。
　　螺栓球网架在制作过程中广泛使用到焊接技术。可以说焊接质量直接引影响到网架的制作质量。在网架的制作过程中必须将焊接施工作为监理工作的重点：a、焊接用的焊条、焊剂、焊丝和施工用的保护气体，必须符合设计要求和钢结构焊接的专门规定。在监理过程中必须对焊接材料的合格证、复验报告进行检查。b、焊工必须持证上岗，且必须是中级及以上焊工才能进行结构部分的焊接，应在监理过程中应认真检查焊工合格证及其认可范围、有效期。c、在施焊过程中应对焊缝进行检查，焊缝必须饱满、无裂缝。
　　高强螺栓的生产厂家非常多，质量也参差不齐，在使用中尽量要求使用大厂生产的，而且必须对原材料送检，检查结果必须符合要求才准使用，笔者在一个工程中就曾经出现高强螺栓扭矩检测不合格的情况，当时立即要求施工单位退货。
　　2螺栓球网架的安装：
　　螺栓球网架的安装主要包括：网架支座的安装，螺栓球网架的拼装。
　　2.1在对网架结构进行受力计算时，其杆件内力和节点变形都是根据支座节点在一定约束条件下进行计算的，而支承垫块的种类、规格、摆放位置和朝向的改变，都会对网架支座节点的约束条件产生直接的影响。因此在监理过程中应对支座位置进行检查确认，支座支承面板的位置、标高、水平度及支座锚栓位置的允许偏差应符合规范要求，若支座达不到设计要求，将会使网架变成几何可变结构，产生安全隐患。
　　2.2在螺栓球网架的拼装过程中，杆件拧入螺栓球孔的深度应符合规范要求。螺栓球与杆件的连接过程中，必须保证各杆件均匀受力，不得生拉硬顶，各杆件必须汇交于球心，否则会出现一些附加内力，影响网架的结构安全。由于目前网架结构均使用专门计算机软件进行设计，设计图中杆件的下料长度精确到了毫米，所以当网架在制作过程中出现尺寸偏差时，网架结点将无法正常安装到位，如果生拉硬顶，局部杆件将会出现弯曲变形，所以当网架拼装后，发现杆件有弯曲现象时，要么是杆件下料错误，要么是杆件部位使用错，应立即要求施工单位暂停施工，对已安装的部分进行返工重做。
　　2.3网架的镀锌檀条设计图中一般明确了镀锌量，一定的镀锌量保证了该檀条在正常环境下的防锈寿命，在镀锌檀条进场后应检查其质保书，查看是否符合要求。在镀锌檀条与螺栓球的焊接过程中，通常会将镀锌檀条表面的镀锌层破坏，因此在檀条焊接完毕后，必须在焊接处进行防腐处理。
　　2.4网架屋面通采用EPS压型金属板，这种板材是普通铁板经压制成型与泡沫相结合的一种屋面材料，在监理中应注意是否存在以薄充厚，以次充好的现象。在安装过程中容易变形，导致屋面会积水，而且应注意用于固定板材的自攻螺钉一定要戴防水帽和打结构胶，以避免生锈渗水。
　　3螺栓球网架的抽检项目：
　　在螺栓球网架施工中必须对以下项目进行抽样送检：
　　3.1对螺栓球节点进行承载力试验：螺栓球节点应按设计指定规格的球
　　最大螺栓孔螺纹进行抗拉强度保证荷载试验，当达到螺栓的设计承载力时，螺孔、螺纹及封板仍完好无损为合格。
　　3.2对节点焊缝使用超声波进行探查是否存在内部缺陷。
　　3.3螺栓球完装完毕后，要涂刷多道防锈漆，有的还要求涂刷防火涂料，在完工后要对这些涂膜厚度进行检查，必须达到设计要求。
　　以上抽检项目均应随机抽检，并见证送检至有资质的试验室。抽检结果合格后才能同意进行验收。
　　4螺栓球网架的验收：
　　在网架安装结束后，应检查网架的纵横向边长偏差,支承点的中心偏移和高度偏差。螺栓球节点网架的刚度(挠度)往往比设计值要弱，主要原因是因为螺栓球与钢管连接的高强度螺栓紧固不牢，出现间隙、松动等未拧紧情况，当下部支撑系统拆除后，由于连接间隙、松动等原因，挠度明显加大，超过规范规定的限值。因此网架安装完成后应进行网架下弦挠度检查，这种检查可以通过在网架上架设水平仪进行，也可以在支座两端紧拉广线，再用卷尺进行量测，若下挠度超过设计要求，应对网架上的节点进行调整。但通常在安装后进行调整较为困难，应重点进行事前和事中控制。
　　在螺栓球网架施工完毕后，监理人员应顺着专用检修通道巡视一遍，观察网架安装的平整度，检查各杆件是否就位，表面涂膜是否均匀。若存在问题应要求施工单位进行整改。
　　屋面安装完毕后，必须对屋面进行浇水试验，检查屋面是否有渗漏现象。同时查看天沟是否有积水现象。
　　螺栓球网架工程完工后，必须及时编写竣工资料，主要包括：工序检查验收记录表、分项检查验收表、分部检查验收表、原材料报审表、原材料抽样检查结论、设计变更等，资料详细清单重庆市建委专门发了相关文件进行了规定。
　　5螺栓球网架的使用：
　　在网架经过验收后，在有些情况下，在网架下需要悬挂吊杆进行吊顶，或在网架上直接悬挂灯具等。在使用中应注意这些外加荷载是否分布均匀，增加的荷载必须得到网架设计人的同意。尤其应注意的是：网架的杆件在网架受力结构中，网架结构的外荷载按静力等效原则，将节点所辖区域内的荷载集中作用在该节点上。结构分析时通常忽略了节点刚度的影响，并将螺栓球节点为按铰接计算，因此杆件只承受轴向力，起到内力的传递作用，因此外加荷载不能直接作用于杆件，只能作用在螺栓球上，在笔者监理的一个影剧院项目中，采用了螺栓球网架结构作为屋面，其球结点间距为2米，网架安装成功后，业主另外委托了装饰设计单位进行室内装修设计，其吊顶吊杆间距设计为1米，因此在该设计中每根杆件都承受了荷载，笔者发现此问题后，请网架设计人来到现场查看，网架设计人当场指出，该网架杆件未考虑外加荷载对杆件弯曲的影响，因此室内吊顶的吊杆必须吊在球结点上，后与装饰设计协商，变更了设计，将所有吊顶的吊杆都转移到了球结点上。从而保证了结构安全。
　　在设计中通常会根据业主对后期使用的要求在螺栓球上预留了一个螺孔，便于今后吊装设备。但有些螺孔在吊顶安装后会出现剩余现象，这时应要求施工单位将多余的螺孔封口，并应用油腻子将所有接缝处填嵌严密，补刷防腐漆两道，这样可以有效防止螺孔生锈。
　　由于螺栓球网架是一种轻型钢结构工程，在使用中会出现局部锈蚀等情况。因此在安装结束后，在监理工作总结中应向业主提出建议，建立网架定期维护检查制度，定期对网架节点涂刷防锈漆。
　　螺栓球网架结构作为一种新型结构形式，在监理过程中应将设计图看懂看透，重点把握螺栓球结点的质量，对日后影响使用的部分和问题应进行事前和事中控制。相对来说，螺栓球结构的分项工序较少，在监理过程中，只要把握住了重点，就能有效地控制工程的质量，从而达到有效监理的目的。
　　
　　参考文献：
　　［1］《钢网架检验及验收标准》（JG12-1999）、
　　［2］《钢网架螺栓球节点》（JG/T-2009）
　　［3］《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
　　［4］《建设工程监理规范》（GB50319-2000）

《浅谈如何做好网架工程的质量控制工作》

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