1、一、钢结构网架工程进场材料控制同钢结构监理细则二、钢结构网架焊接工程同钢结构监理细则增加 2.6 焊接空心球-钢管网架焊接施工焊接空心球可分为不加肋焊接空心球和加肋焊接空心球两类产品。当受力需要时，亦可制成加肋焊接球。加肋焊接空心板加于两个半球的拼接缝平面处，用于提高焊接空心球的承载能力和刚度。 焊接空心球和杆件选用材料为 Q235A 钢时，若选用 16Mn 钢应符合低合金高强度结构钢 （GB1591-2008）的要求。焊工应经过考试并取得合格证后可施焊，合格证中应注明焊工的技术水平及所能承担的焊接工作。如停焊半年以上应重新考核。两个半球的对口拼接焊缝以及杆件与焊接空心球对接焊缝的质量等级，应
2、根据产品加工图纸要求的焊缝质量等级选择相应焊接工艺进行施焊。首次采用的钢种及焊接材料必须进行焊接工艺性能和力学性能试验，符合要求后，方可采用。多层焊接应连续施焊，其中每一层施焊完后应及时清理，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须清理后再焊。焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应申报焊接技术负责人查清原因，制定出岫不错时候，方可处理。钢球焊完后应打上焊工代号的钢印。焊接空心球出厂前应涂刷一道可焊性防锈漆，安装完成后再按要求补涂底漆和面漆。涂料和涂层厚度均应符合设计要求，如设计无规定，可涂刷两道防锈底漆和两道面漆。漆膜总厚度为:室外 125175 m，室内 100150m。焊接空心球的几何尺寸及形位极限
3、偏差，见下表。焊接空心球几何尺寸及偏差 mm极限偏差 项目优质品 合格品D300 1.0 1.5球直径D300 1.5 2.5D300 1.0 1.5球圆度D300 1.5 2.5球壁厚度减薄量 10且1.2 13且1.5两个半球对口错边 0.5 1.0焊缝高度 0.0 -0.5 +0.5 -0.5三、紧固件连接工程螺栓球加工螺栓球宜热锻成形，加热温度宜为 11501250，终锻温度不得低于 800。螺栓球形成后，不应有裂纹、褶皱、过烧。螺栓球是网架杆件互相连接的受力部件，采取热锻成形，质量容易得到保证。对锻造球，应着重检查是否有裂纹、叠痕、过烧。检查时，每种规格抽查 10，且不应少于 5 个
4、，用 10 倍放大镜观察观察检查或表面探伤。螺栓球加工的允许偏差应符合下表的规定。检查时，每种规格抽查 10，且不应少于5 个。 螺栓球加工的允许偏差 mm 项目 允许偏差 检查方法d120 +2.0-1.0球直径d120 +3.0-1.5用卡尺和游标卡尺检查d120 1.5120d250 2.5球圆度d250 3.0用卡尺和游标卡尺检查d120 0.2同一轴线上两铣平面平行度 d120 0.3用变分表、v 形块检查铣平面距球中心距离 0.2 用游标卡尺检查相邻两螺栓孔中心线夹角 30 用分度头检查两铣平面与螺栓孔轴垂直度 0.005r 用百分表检查四、管球加工4.1 焊接空心球4. 1.1
5、焊接空心球的形式目前焊接空心球应用较多，主要分为无肋焊接空心球和加肋焊接空心球两类。4. 1.2 加工要点焊接空心球节点主要由空心球、钢管杆件、连接套管等零件组成。空心球制作工艺流程应为：下料加入冲压切边坡口拼装焊接检验。半球形坯料钢板应用乙炔氧气或等离子切割下料，下料后坯料直径允许偏差2.0mm，钢板厚度允许偏差0.5mm。坯料锻压的加热温度应控制在 1000-1100。半球成形，其坯料须在固定锻模具上热挤压成半个球型，半球表面应光滑平整，不应有局部凸起或褶皱，壁减薄量不大于 1.5mm。毛坯半圆球可用普通车床切边坡口，坡口角度为 22.530。不加肋空心球两个半球对装时，中间应余留 2.0
6、mm 缝隙，以保证焊透。焊接成品的空心球直径的允许偏差：当球直径小于等于 300mm 时，为1.5mm ；直径大于 300mm 时，为2.5mm。圆度允许偏差:当直径小于 300mm，应小于 2.0mm。对口错边量允许偏差应小于 1.0mm。加肋空心球的肋板位置，应在两个半球的拼接环形缝平面处。加肋钢板应用乙炔氧气切割下料，并外径留有加工余量，其内孔以 D/3D/2 割孔（D：管直径） 。板厚宜不加工，下料后应用车床加工成形，直径偏差 0 -1.0mm。套管是钢管杆件与空心球拼焊连接定位件，应用同规格钢管剖切一部分圆周长度，经加热后再固定芯轴上成形。套管外径比钢管杆件内径小 1.5mm，长度为
7、 4070mm。空心球与钢管杆件连接时，钢管两端开坡口 30，并在钢管两端头内家套管与空心球焊接，球面上相邻钢管杆件之间的缝隙不宜小于 10mm。钢管杆件与空心球之间应留有2.06.0mm 缝隙予以焊透。4. 1.3 加工允许偏差焊接红心球加工的允许偏差应符合下表的规定。焊接空心球加工的允许偏差 mm项目 允许偏差d300 1.5300d500 2.5500d800 3.5直径d800 4d300 1.5300d500 2.5500d800 3.5圆度d800 4t10 0.18t 且不大于 1.510t16 0.15t 且不大于 2.016t22 0.12t 且不大于 2.522t45 0.
8、11t 且不大于 3.5壁厚减薄量t45 0.08t 且不大于 4.0t20 0.10t 且不大于 1.020t40 2.0对口错边量t40 3.0焊缝余高 01.5注:d 为焊接空心球外径，t 为焊接空心球壁厚。4.2 杆件制作4. 2.1 杆件下料钢管杆件下料前，应进行质量检查，要求外观尺寸、品种、规格应符合设计要求。杆件下料时，应考虑到拼装后的长度变化。尤其是焊接球的杆件尺寸更要考虑到多方面因素，如球的偏差带来的杆件尺寸的细微变化，季节变化带来杆的偏差。因此杆件下料应慎重调整尺寸，防止下料以后带来批量性误差。当网架采用钢管杆件及焊接球节点时，球节点常由工厂定点制作，而钢管杆件往往在现场加
9、工。加工前，应根据下式计算出钢管杆件的下料长度 。对于钢管杆件，应采用机床下料，当壁厚超过 4mm 时，同时由机床加工成坡口。当用角钢杆件时，同时应预留焊接收缩量，下料时可用剪床和割刀。杆件下料后检查是否弯曲，如有弯曲应加以校正。杆件下料后应开坡口，焊接杆件厚度在 5mm 以下，可不开坡口，螺栓球杆件必须开坡口。4.2.2 预留焊接收缩量 钢管杆件下料时，其下料长度应预加焊接收缩量。影响焊接收缩量的因素较多，例如焊缝的尺寸（长、宽、高） ，外界气温的高低，焊接电流强度，焊接方式（多次循环间隔焊还是集中一次焊） ，焊工操作技术等。收缩量不宜留准确，在经验不足时应结合现场实际情况做实验确定，一般取
10、 23.5mm。4.2.3 杆件焊接 杆件焊接时会对已埋入的高强度螺栓产生损伤，如打火、飞溅等现象，所以在钢杆件拼装和焊接前，应对埋入的高强度螺栓做好保护，防止通电打火起弧，防止飞溅溅入螺纹，故一般在埋入后即加上包裹加以保护。焊工应经过考试并取得合格证后方可施焊，如停焊半年以上应重新考核。施焊前应复查焊区坡口情况，确认符合要求后方可施焊，焊接完成后应清除熔渣及金属飞溅物，并打上焊工代号钢印。钢管与封板或锥头组装成杆件时，钢管两端对接焊缝应根据图样要求的焊缝质量等级选择相应焊接材料进行施焊，并应采取保证对焊接全熔透的焊接工艺。杆件与封板、锥头拼装时，必须有定位胎具，保证拼装杆件长度一致性。杆件与
11、封板（或锥头）定位后电固，检查焊道深度与宽度，杆件与封板两边应各开 30坡口，并有25mm 间隙，保证封板焊接质量。封板焊接应在选装焊接支架上进行，焊缝应焊透、饱满均匀一致，不咬肉。4.2.4 加工允许偏差 钢网架（桁架）用钢管杆件加工的允许偏差应符合下表的规定。钢网架（桁架）用钢管加工的允许偏差 mm 项目 允许偏差 检查方法长度 1.0 用钢尺和百分表检查端面对轴的垂直度 0.005r 用百分表 v 型块检查管口曲线 1.0 用套膜和游标卡尺检查r:钢管内圆半径五、钢网架结构安装5.1 整体吊升法整体吊升法是将网架结构在地上错位拼装成整体，然后用起重机吊升超过设计标高，空中移位后落位固定。
12、此法不需要搭设高的拼装架，高空作业少，易于保证接头焊接质量，但需要起重能力大的设备，吊装技术也复杂。此法以吊装焊接球节点网架为宜，尤其是三向网架的吊装。根据吊装方式和所用起重设备不同，可分为多机抬吊及独脚桅杆吊升。5.1.1 多机抬吊法多机抬吊施工中布置起重机时需要考虑各台起重机的工作性能和网架在空中移位的要求。起吊前要测出每台起重机的起吊速度，以便起吊时掌握，或每两台起重机的吊索用滑轮连通。这样，当起重机当起重机的速度不一致时，可有连通滑轮的吊索自行调节。如网架质量较轻，或四台起重机的起重量均能满足要求时，宜将四台起重机布置在网架的两侧，这要只要四台起重机将网架垂直吊升超过柱顶后旋转一小角度
13、，即可完成网架空中移位要求。多机抬吊一般用四台起重机联合作业，将地面错位拼装好的网架整体吊升到柱顶后，在空中进行移位，落下就位安装。一般有四侧抬吊和两侧抬吊两种方法。四侧抬吊时，为防止起重机因升降速度不一而产生不均匀荷载，在每台起重机设两个吊点，每两台起重机的吊索互相用滑轮串通，使个吊点受力均匀，网架平稳上升。当网架提升到次柱顶高 30cm 时，进行空中移位，起重机 A 一边落起重臂，一边升钩；起重机 B 一边落起重臂一边升钩； C、D 两台起重机则松开旋转刹车跟着旋转，待转到网架支座中心线对准柱子中心时，四台起重机同时落钩，并通过设在网架四角的拉索和倒链拉动网架进行对线，将网架落到柱顶就位。
14、两侧抬吊系用四台起重机将网架掉过柱顶时同时向一个方向旋转一定距离，即可就位。本法准备工作简单，安装较快速方便。四侧抬吊和两侧抬吊比较，前者位移较平稳，但操作较复杂；后者空中移位较方便，但平稳性较差一些。两种吊法都需要多台起重设备条件，操作技术要求较严。适于跨度 40cm 左右、高低 2.5m 左右的中、小型网架屋盖的吊装。5.1.2 单提网架法单提网架法是多机抬吊的另一种形式，这是用多根独脚拔杆，将地面错位拼装的网架吊升超过柱顶进行空中移位后落位固定。采用此法时，支撑层盖结构的柱与拔杆应在屋盖结构拼装前竖立。对于吊装高、重、大的屋盖结构，尤其是大型网架较为适应。多跟独脚拔杆进行整体吊升网架的关
15、键是网架吊升后的空中移位。由于拔杆变幅很困难，网架在空中移位，利用拔杆两侧起重滑轮组中的水平力不等，从而推动网架移位的。网架空中移位的方向与桅杆及起重滑轮组布置有关：如桅杆对称布置，桅杆起重平面（即起重滑轮组与桅杆所构成的平面）方向一致且平行于网架的一边，因此使网架产生运动的水平分力 H 都平行于网架的一边，是网架产生单向的移位。桅杆均布于一个圆周上，且桅杆的其中平面垂直于网架半径。这时使网架产生运动的水平分力 H 与桅杆其中平面相切，由于力 H 的作用，网架即产生绕其圆心旋转的运动。网架吊升时，每根拔杆两侧滑轮组夹角相等，上升速度一致，两侧受力相等，其水平分力也相等，由于网架于水平面内处于平
16、衡状态，所以其只会垂直上升，不会水平移动。使网架空中移位时，每根桅杆的同一侧（如右边）滑轮组钢丝绳徐徐放松，而另一侧（左边）滑轮不动。此时右边钢丝绳因松弛而拉力 变小，左边 T1 则由于网架重力作用相应增大，因此两边水平力也不等，即 H1H 2 ，也就打破了平衡状态，网架朝 H1 所指的方向移动。直至右侧滑轮组钢丝绳放松到停止，重新处于拉紧状态时，则 H1=h2 ，网架回复平衡，终止移动。此时平衡方程为：T1sin 1+T2sin 2=Q T1COS 1=T2COS 2 但由于 1 2 故此时 T1T 2 。在平移时由于一侧滑轮组不动，因而在网架平移的同时，网架还会产生以 0 点位圆心，0A
17、为半径的圆周运动而产生少许下降。5.2 钢网架高空散装法安装高空散装法是指运输到现场的运输单元体（平行桁架或锥体）或散件，用其中机械吊升到高空对位拼装成整体结构的方法，适用于螺栓球或高强度螺栓连接点的网架结构。它在拼装过程中始终有一部分网架悬挑着，当网架悬挑拼成为一个稳定体系时，不需要设置任何支架来承受其自重和施工荷载。当跨度较大、拼接到一定悬挑长度后，设置单肢柱或支架，支撑悬挑部分，以减少或避免因自重或施工荷载而产生的挠度。5.2.1 特点及使用范围本法不需要大型起重设备；对场地要求不高，但须搭设大量拼装支架；高空作业多。用于非焊接连接（如螺栓球节点、高强螺栓节点等）的各种网架的拼装，不宜用
18、于焊接且网架的拼装，因焊接易引燃脚手板，操作不够安全。同时高空散装，不易控制标高、轴线和质量，功效降低。5.2.2 支架设置支架既是网架拼装成型的承力架，又是操作平台支架，所以，支架搭设位置必须对准网架下弦节点。支架一般用扣件和钢管搭设，它应具有整体稳定性和足够刚度；应将支架本身的弹性压缩、接头变形、地基沉降等引起的总沉降值控制在 5mm 以下。因此，为了调整沉降值和卸载方便，可在网架下弦节点与支架之间设置调整标高用的千斤顶。拼装支架必须牢固，设计时应对单肢稳定、整体稳定进行验算，并估算沉降量。其中单肢稳定验算可按一般钢结构设计方法进行。支架整体沉降量包括钢管接头的空隙压缩、钢管的弹性压缩、地
19、基的沉陷等。如地基情况不良，要求采取夯实加固等措施，并且要用木板铺底以分散支柱传来的集中荷载。高空散装发对支架的沉降要求较高（不得超过 5mm） ，应给予足够的重视。大型网架施工，必要时可进行试压，已取得所需资料。拼装支架不宜用竹或木制，因为这些材料容易变形并易燃，故当网架用焊接连接时禁用。5.2.3 拼装操作 总的拼装顺序是从建筑物的一端开始向另一端以两个三角形同时推进，待两个三角形相交后，则按人字形逐榀向前推进，最后在另一段的正中合拢。每榀块体的安装顺序，在开始两个三角形部分是由屋脊部分分别向两半拼装，两三角形相交后，则由交点开始同时向两半拼装。吊装分块（分件）用 2 台履带式或塔式起重机
20、进行，拼装支架用钢制，可局部搭设做成活动式，亦可满堂红搭设。分块拼装后，在制作上分别用方木千斤顶顶住网架中央竖杆下方进行标高调整，其他分块则随拼装随拧紧高强螺栓，与以拼好的分块连接即可。当采取分件拼装时，一般采取分条进行，顺序为：支架抄平、放线放置下弦节点垫板按格一次组装下弦、腹杆、上弦支座（由中间向两端，一端向另一端扩散）连接水平系杆撤出下弦节点垫板总拼精度校正油漆。每条网架组装完，经校验无误后，按总顺序进行下条网架的组装，直至全部完成。5.2.4 支架的拆除网架拼装成整体并检查合格后，即拆除支架，拆除时应从中央逐圈向外分批进行，每圈下降速度必须一致，应避免个别指点集中受力，造成拆除困难。对
21、于大型网架，每次拆除的高度可根据自重挠度值分成若干批进行。六、钢网架安装工程质量通病与防治钢网架安装工程的缺陷主要包括网架节点连接不严密、拼装精度不够、高空散装法支架整体沉降量过大等，其质量通病外在表现及防治措施见下表。钢网架安装工程质量通病外在变现及防治措施质量通病 外在表现及 原因 防治措施钢网架连接节点不严密钢网架连接节点处缝隙太大（1）焊接空心球节点。当空心球外径等于或大于 300mm 时且内力较大时，需要提高承载能力时，球内可加环肋，其厚度不应小于球壁厚，同时焊件应连接在环肋的平面内。球节点与杆件相连接时，两杆件在球面上的距离不得小于20mm。焊接球节点的半圆球，应用机床加工成坡口。
22、敢接后的成品球的表面应光滑平整，不得有局部凸起或折皱（2）螺栓球节点。螺栓球节点网架安装时，必须将高强度螺栓宁静，螺栓拧紧长度为该螺栓直径的一倍时，可满足受力要求，按规定拧紧长度为直径的 1.1 倍，并随时进行复拧拼装精度不够网架拼装精度偏差超过允许值网架的拼装通常可采用整体拼装、小单元拼装（分条或分块单元拼装）等。无论采取何种拼装方式，拼装时均应在拼装模架上进行，要严格控制各部分尺寸。对于小单元拼装的网架，为保证高空拼装节点的吻合进而减少积累误差，一般应在地面预装拼装时要选择合理的焊接工艺，尽量减少焊接变形和焊接应力。拼装的焊接顺序应从中加开始，向两端或向四周延伸展开进行焊接节点的网架点拼后，对其所有的焊缝均应做全面的检查，对大中跨度的钢管网架的对接焊缝，应作无损检验高空散装法支架整体沉降量过大高空散装法支架整体沉降量过大导致标高偏低，挠度偏差大（1）应将之间本身的弹性压缩、接头变形、地基沉降等引起的总沉降值控制在 5mm 以下。可在网架下弦节点与支架之间设置调整标高用的千斤顶，从而便于调整沉降值和卸荷方便拼装支架必须牢固，设计时应对单肢稳定、整体稳定进行验算，并估算沉降值。其中单肢稳定验算可按一般钢结构设计方法进行（2）大型网架施工，必要时可进行试压，以取得所需的资料网架用焊接连接时，由于竹或木制这些材容易变形并易燃，所以不应采用
