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1、- 1 -目 录一、前言 .- 2 -二、工法特点 .- 3 -三、适用范围 .- 3 -四、工艺原理 .- 4 -五、施工工艺 .- 5 -1、网架构件的工厂加工制作 .- 5 -2、网架构件加工制作流程 .- 7 -3、网架安装 .- 9 -4、防火涂料的施工工艺 .- 13 -5、网架结构屋面施工 .- 16 -六、质量标准 .- 27 -1、质量保证体系 .- 27 -2、质量保证措施 .- 32 -3、技术条件 .- 34 -七、劳动力组织 .- 36 -1、劳动力组织见下表 .- 36 -八、安全环保措施 .- 37 -1、质量措施 .- 37 -2、文明卫生措施 .- 38 -九
2、、主要施工机具 .- 39 -十、应用实例及效益分析 .- 40 - 2 -一、前言随着国民经济的快速发展以及人民生活水平的日益提高，随着建筑行业的快速发展，人们对建筑物的要求不在局限于经济适用，更多是对其更大空间、更全面、更人性化、更贴近生活的使用功能的要求和对其具有独特设计理念、能反映民族特征、地域特征、时代气息的独特外观造型要求。网架空间工作传力途径简捷、重量轻、刚度大、施工安装简便；网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产、有利于提高生产效率、网架的平面布置灵活，屋盖平整，有利于吊顶、安装管道和设备；网架的建筑造型轻巧、美观、大方，便于建筑处理和装饰。在大跨度球形网架结构施
3、工中，充分利用球面穹顶的几何特性，采用搭设满堂脚手架高空散装的方法，将网架分成一个个环带安装，这最大限度地减少了脚手架用量并确保了工程质量和安全生产，同时也充分的利用了散装法的特点。大跨度球形网架这一充分应用了现代新型材料、新型设备、新型工艺、新型技术的空间结构在工程中被广泛采用，也对工程技术的发展起了极大的促进作用。其中大跨度球形空间网架从其材料和加工机具的选用、对原材料的切割焊接、各杆件的加工制作、拼装到保护都是是施工的重点和难点（设计对大跨度球形网架的连接、拼装角度、杆件直度和弧度、对角线尺寸和截面尺寸要求非常高） 。八冶建设集团有限公司从施工西北民族大学风雨操场网架兵乓球馆、羽毛球馆项
4、目开始对大跨度球形网架的制作和施工工艺进行研究和创新，为解决大跨度球形空间网架从其材料和加工机具的选用、对原材料的切割焊接、各杆件组装、安装到保护等施工中的技术难点和重点，确保达到设计- 3 -要求的直度、角度、弧度，尺寸偏差符合设计要求以及对杆件切割焊接等加工的施工质量，以提高施工工作效率等实际问题，编制“大跨度球形网架施工工法”是非常及时和必要的，对促进大跨度球形网架施工的技术发展、提高工程质量、降低工程成本等方面发挥重要的作用，为企业积累了宝贵的施工经验，提高企业的施工技术水平，也为国家编写大跨度球形网架施工规范和验评提供依据。我公司经过多年的大跨度球形网架施工技术的总结和技术改进，经过
5、优化改进后形成“ 大跨度球形网架施工工法” 。该项施工技术在西北民族大学风雨操场网架兵乓球馆、羽毛球馆工程中进行了成功应用，取得了明显的经济效益和社会效益。二、工法特点1、根据球形网架结构特点，将网架划分成若干个环带，采用了从外圈逐圈向内的高空组拼。2、地面小单元预制采取坐标系旋转的方法，把原设计球节点坐标转换成新坐标系，这样降低了预制胎具的高度。节约钢材，减少了高的空作业量。3、充分利用了看台和穹顶外圈标高低的特点，减少了脚手架用量，减少了揽风绳长度。4、通过试验测出焊缝收缩量，且编制了合理的焊接程序，有效地控制焊接变形和消除焊接应力，保证了网架安装的质量。5、采用远红外测距仪、水平仪、经纬
6、仪，利用地面永久标记的点控制球节点三维空间坐标，保证了网架的安装精度。三、适用范围1、适合大跨度球形网架结构；2、适合大跨度中间高外沿低的曲面网架结构；- 4 -3、适合大跨度平面网架结构。四、工艺原理1、任何一个球冠如果把它水平投影，沿半径方向划分为几个球带，沿球冠圆周等分后每环带所得的单元体是相等的。这样球形网架小单元地面预制胎具的种类就相应减少了，等于划分的环带数节约了材料。图 1 小单元体坐标旋转2、无论是小单元的地面组装还是高空的内外圈拼装，都以小单元为单元体。因此只要提高小单元预制精度，确保其几何尺寸，就能保证拼装后的网架整体各球节点坐标。3、局部小单元地面预制，操作方便，减少了高
7、空作业任务，也减少误差积累。由于采取坐标平衡、旋转（见上图） ，降低了预制胎具的高度。通过数字计算，把原设计的坐标换算新坐标，有效地控制了小单元制作每个球节点的三维空间位置，保证了小单元精度，也为高空组拼提供了数据的保证。- 5 -tgxLZ2arctX21如果以 Y 轴旋转又将小单元网架放倒，使 1 球和 2 球连线与 X轴重合，此时新坐标系的值发生变化，XYZ 为新坐标，则它们与原坐标的关系是：X=xcos+zsinY=yZ=zcos=xsin4、关于三维空间控制原理，对于球面体，地面圆心控制点是关键，从外向内组装就控制，再把原设计的坐标换算成极坐标这就更位方便的控制球节点位置。对球面径向
8、每个球节要满足球面方程式（1） ，对于纬向环状球节点要满足圆的方程式（2） 。x2+y2+z2=R12 R为球的半径x2+y2 =R22 R。 为圆的半径按公式（1）可校核 Z 值Z2=R12-X2-Y2按公式（3）校核两杆件长度 L： 212121 )()()( ZYXL5 小单元的预制网架小单元应在专用的胎具上制作，以保证杆件和节点的精度和互换性。首先在夯实的地基上铺设道木，在道木上铺设 1620mm 钢板组成钢平台（钢平台大小根据小单元尺寸而定，钢板平整度要求在- 6 -11000 以内） 。然后在钢平台上用换算后的 X、Y 、Z 坐标确定每个球节点的空间位置，用钢管作为球节点的定位支座
9、，该定位支座高度可进行微量调整。支座钢管的直径根据球的大小而定，一般在l08159 范围内，在选定的坐标系中用仪器精确校核各球节点的空间位置，校核杆件长度。5.1 钢管杆件长度的计算根据设计图纸两球中心距，并考虑组对间隙和焊缝收缩量，计算钢管杆件加工长度，钢管杆件长度计算公式如下： cbaRL22211 L-为两球设计中心距;L1-件加工长度;R1、 R2-空心球外圈半径;a-钢管杆件内半径;b-每道焊口组对间隙;c-每道焊口焊缝收缩量（其值通过试验确定）;6.3 钢管杆件的下料加工;焊接球节点的钢管杆件宜采用车床下料并车制坡口，杆件长度允许偏差为1mm。 5.2 小单元的焊接顺序小单元拼装应
10、选择合理的焊接工艺顺序，以减少焊接变形和焊接应力。焊接顺序应从小单元中间向两端发展，以确保每道焊口都能自由收缩。无论在任何情况下都不得同时施焊同一杆件上的两端焊口。小单元焊接顺序，小单元组焊程序见下图：- 7 -图 5.2 焊接顺序5.3 小单元吊运当小单元在专用胎具上完成第一遍焊接后，可从专用胎具上吊下平稳的放在钢平台上，这样可以充分利用胎具，进行流水作业，提高工效，然后吊运到高空组拼的预备场地，进行下道工序。6、三维空间坐标的控制大跨度球面网架结构，球节点空间定位必须使用精密仪器，因此需要把原坐标转换成极坐标，以圆点转角测距、高程定位的方法来确定球节点的空间位置。使用经纬仪、远红外线测距仪
11、、水准仪才能达到设计精度。国内外大量资料表明，以圆点中心定位，从外圈向里安装具有更多的优点，它可以减少封闭误差。小单元地面预制后，逐环带空间组拼。每个环带上的小单元球节点都在脚手架上设球底座。这个底座经测量后三维空间坐标完全和小单元各球节点相对应。应校核尺寸和坐标并记录。由于从外向里流水作业，使三仪定位法（见图 6）得以实现。脚手架上的球底座应该做成便于调整的形式调整好后应临时固定。- 8 -图 6 三角定位法7、高空组拼组拼顺序应选任一合适直径为基准对称进行。在两对称的半圆内，从中间向两侧进行。整个环带留两个自由伸缩缝，使组焊时产生的焊接应力得以消除。保证连接杆件焊口的收缩得以实现。各小单元构件在连接时可使用简单工具进行位置的调整。当 l、2 两圈逐个小单元组焊起来后，再用杆件将 l、2 两圈连接组焊起来，当第 3圈逐个小单元组焊起来后，再用杆件将其和第 2 圈连接组焊起来，直至完成。8、本工法主要应用三维空间控制原理，小坐标单元旋转体系可以精确地控制球节点在网架中的坐标，从而保证杆件的顺利安装。五、施工工艺1、网架构件的工厂加工制作1.1 制作前准备工作1.1.1 钢材采购、检验、储备经过工程施工
