淺談網(wǎng)架施工安全控制
陳壽超 陳伏余
【摘 要】本文闡述了鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架施工和加工安裝過程中，控制的要點，著重介紹了腳手架滑移高空散裝法安裝過程的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，如：加工控制、質(zhì)量控制、安全控制等。
【關(guān)鍵詞】鋼網(wǎng)架；構(gòu)件加工；臨時支撐、腳手架的控制；質(zhì)量、安全控制；
1. 前言
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由很多桿件從兩個以上的方向有規(guī)律地組成的高次超靜定空間結(jié)構(gòu)，它改變了一般平面桁架受力體系，能承受來自各方面的荷載。近年來,我國的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展,應用范圍日益擴大。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有剛度大、自重輕、造型豐富美觀,綜合技術(shù)經(jīng)濟指標好的特點,是大跨度、大空間結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式之一，適用于各種跨度的建筑。相對于混凝土框架結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)仍屬新生事物,在加工、安裝和施工過程中,有許多易被忽視的問題,為建筑物的正常使用留下隱患。
2. 工程實例
攝影大棚工程位于南京市溧水縣石湫鎮(zhèn)西橫山，建筑面積 8677 平方米 ，南北總長 154.4 米 ，東西向67.5 米，共分為 1# 、2#大棚和城門樓三區(qū)，其中1# 、2#大棚屋蓋系結(jié)構(gòu)為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，采用斜放四角錐螺栓球+焊接球節(jié)點鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。 1# 、2#大棚最大軸距 6m，網(wǎng)架南北向劃分為 1#大棚 （ 60m × 42m ）、 2#大棚 （ 42m × 60m ）兩區(qū)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式為斜放四角錐雙層網(wǎng)架，網(wǎng)格尺寸為 3m × 3m ，網(wǎng)架最小厚度：4.9m ；網(wǎng)架最大厚度： 6.5m 。網(wǎng)架下弦多點垂直支承在鋼筋混凝土柱子上，屬于下承式支座；支座為鋼板支座。網(wǎng)架螺栓球節(jié)點采用45#鋼、錐頭與封板Q235B 鋼、套筒：小于M36采用 Q235B 鋼；大于M33采用45#鋼鍛件，高強螺栓采用 40Cr 鋼，網(wǎng)架桿件、支座、支托均采用 235B 級鋼�？傞L度為 60×42 （ m ），網(wǎng)架埋件標高： + 18m ，下弦桿件標高 : + 18.25m ，中弦桿件標高 : + 21.15m上弦桿件標高 : + 23.15~24.75m 。采用滑動腳手架高空散裝施工見圖1所示（示意）：
圖1
3. 節(jié)點與桿件制作
3.1鋼材、焊接材料、連接用緊固標準件、焊接球、螺栓球、封板、錐頭和套筒、金屬壓型板等應符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標準和設計要求，符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001的規(guī)定。
3.2對于鋼管桿件，桿長（包括封板、錐頭等在內(nèi)）允許偏差為±1mm。桿件端面與桿軸線必須垂直，其允許偏差為0.5%r（r取鋼管半徑（用于焊接球節(jié)點）、封板或錐頭等半徑（用于螺栓球節(jié)點）。如垂直度超標，將會造成球與桿對中困難（焊接球節(jié)點）或造成傳力偏心（螺栓球節(jié)點）等問題，因此應用機床下料。如鋼管壁厚≥4mm，則必須剖口，鋼管桿件最大彎曲不得大于1/1000桿長。影響焊接收縮量的因素較多，如焊接尺寸、外界氣溫、焊接電流強度、焊接方法（多次循環(huán)間隙焊還是集中一次焊等）、焊工操作技術(shù)等。收縮量不易留準確，當缺乏經(jīng)驗時應在現(xiàn)場實驗確定。桿件除銹上要確保達到設計規(guī)定的等級,對于銹漬過重的管材和存放時間過長的要進行第二次拋光，在除銹的同時進行外觀檢查，是否有桿件自身存在的缺陷。除銹的架子也不宜過密，這樣才能有效地保證全方位的噴射除銹。 油漆是網(wǎng)架桿件形成的最后工序。油漆一般在外觀上不允許有流墜現(xiàn)象，噴涂要均勻，不能有透底。要保證在第一遍漆干了過后才能上第二遍漆。 另外網(wǎng)架桿件加工過程中同時要對螺栓、套筒進行必要的外觀檢查，螺栓要進行洛氏硬度檢測，桿件焊縫按規(guī)格及批次要做探傷試驗，焊條進廠前要進行可靠性檢驗，成品桿的組合件要做拉力試驗等等。
3.3焊接球節(jié)點制作過程。首先下料，下料直徑≈D（D為球外徑）。然后將板坯均勻加熱至約800℃,呈略淡的棗紅色；在漏膜中進行熱壓，壓成半球形。熱壓的半圓球容易產(chǎn)生的弊病有： （1）壁厚不均勻。要求球壁減薄量不大于13%，且不超過1.5mm； （2）“長瘤”，即局部凸起； （3）“荷葉邊”，在切邊坡口工序中應將其切去不留痕跡。要求不應有明顯的波紋，局部凹凸不平不大于1.5mm（用標準弧形套膜、鋼尺目測）。 半球剖口時建議不留根，以便焊透，當有加勁肋時，為便于定位，容許車不大于1.5mm的凸臺，但焊接時必須熔掉。球節(jié)點的焊縫要求與母材等強，可略低球體0.5mm，但不宜凸起。拼裝時內(nèi)力較大的桿件應騎焊接連接。 成品球的直徑必須準確，當設計直徑小于等于300mm時，允許偏差±1.5mm；大于300mm時，為±2.5mm。球的圓度（即最大與最小直徑之差）不好，將會增加拼裝麻煩。允許偏差同前述球直徑允許偏差。檢測時選定六點（三對），每對互成90°，用卡鉗、游標卡尺或V形塊及百分表測量，取三對直徑差的算術(shù)平均值。成品球還應在最大錯邊處，測量其錯邊量，最大錯邊量應小于等于1mm。 螺栓球的螺栓孔加工雖屬于粗牙加工，但其加工應按照機械產(chǎn)品加工要求，特別是絲錐錐入深度能滿足后期螺栓安裝深度要求。其主要控制指標（1）是銑面要確保套筒的接觸面。（2）是各球孔應保證統(tǒng)一指向球心，車床的三爪卡盤中心、鉆頭的鉆芯以及工裝的中心位置要對準。這需要經(jīng)常在加工過程中進行核對。（3）成孔角度符合設計要求。在加工前要清理加工工序。其中對于成品球的抽檢工作可利用圖紙上相近的螺栓球?qū)Ρ葯z查角度，評定誤差大小。已加工的工藝孔和制成型的球如長期不用，應進行密封處理，防止螺栓孔銹蝕。新產(chǎn)品的鉆頭或絲錐以及不常見的螺栓孔加工過后應用螺栓擰入檢查是否咬合良好。 螺栓球網(wǎng)架的加工過程決定了網(wǎng)架最終質(zhì)量的好壞，各作業(yè)工種都需做到精細操作。加工安裝誤差大，使螺栓與球出現(xiàn)假擰緊；另外，螺孔間夾角誤差超標，使螺栓偏心受力，施工中支座處受拉腹桿斷面受損，都使得網(wǎng)架安全儲備降低，留下隱患。
4. 安裝控制
4.1螺栓球網(wǎng)架安裝工藝 網(wǎng)架安裝前，要求所有桿件、球有標記，安裝時要求對照圖紙仔細檢查是否正確，正確后方可安裝；檢查網(wǎng)架支座定位軸線，支座錨栓的規(guī)格、位置，支承面頂板的位置、標高、水平度應符合規(guī)范要求。平整度標高不符合要求時，必須用鋼板墊平。網(wǎng)架安裝主要是螺栓與球之間的連接，構(gòu)件的磨擦面應保持干燥，高強度螺栓應順暢穿入球孔內(nèi)，穿入方向要一致，必須分兩次擰緊，每組高強度螺栓當天要擰完，不得漏擰。對于不同的網(wǎng)架形式應采取不同的安裝工藝。
4.2螺栓球網(wǎng)架安裝誤差控制 螺栓球鋼網(wǎng)架安裝的質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在控制安裝誤差，防止誤差積累。首先要對預埋件進行抄平和彈軸線，保證支座滿足設計條件下的安裝要求，對不滿足安裝要求的預埋件要及時處理。其次要在操作平臺上給予足夠的網(wǎng)架支撐點，防止整體網(wǎng)架在成型前出現(xiàn)沉降，達不到理想的安裝條件。另外加工過程中出現(xiàn)的誤差也會在安裝時形成積累，所以每安裝一個單元體或多個單元體后，都要逐級復核網(wǎng)格尺寸，并做好記錄。對網(wǎng)架安裝過程中發(fā)現(xiàn)誤差積累過大，影響到后續(xù)安裝，就要停止安裝并分析原因，及時予以糾偏整改。網(wǎng)架的安裝要求在安裝過程中具備切實有效的安裝平臺，利用安裝平臺等條件使受壓桿件不處在受壓狀態(tài)，安裝過程中復核網(wǎng)格尺寸，防止誤差積累。鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝的允許偏差（mm）見表1�！�
表1
項目 允許偏差 檢驗方法
縱向、橫向長度 L/2000，且不應大于30.0- L/2000，且不應大于-30.0 用鋼尺實測
支座中心偏移 L/3000，且不應大于30.0 用鋼尺和經(jīng)緯儀實測
周邊支承網(wǎng)架相鄰支座高差 L/400，且不應大于15.0 用鋼尺和水準儀實測
支座最大高差 30.0
多點支承網(wǎng)架相鄰支座高差 L1/800，且不應大于30.0
注：1. L為縱向、橫向長度；2. L1為相鄰支座間距。

其中對于大跨度的網(wǎng)架，在安裝單跨時，不應一次性將螺栓擰死，以便后期調(diào)整因誤差積累或腳手架平臺支撐不到位引起的支座偏離。調(diào)整平臺支撐高度可利用千斤頂調(diào)節(jié)，但要保證腳手架的強度和穩(wěn)定性。
4.3施工注意事項：網(wǎng)架安裝桿件同螺栓球的連接是通過高強度螺栓，要保證高強螺栓絲扣擰緊適度，確保網(wǎng)架在同一水平面環(huán)形閉合。施工中如出現(xiàn)桿件同螺栓球連接不上（或長或短），嚴禁擅自切割桿件，如出現(xiàn)連接不上的情況，應對已組裝的網(wǎng)架精心調(diào)整，使之環(huán)形閉合。網(wǎng)架在拼裝過程中，應隨時檢查基座軸線位置、標高及垂直偏差，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。安裝完畢的屋面應及時檢查有無遺漏緊固點，除支座處球與支座板的焊接連接作為一種構(gòu)造焊縫連接是被允許的，其他網(wǎng)架內(nèi)部任何形式對不同材質(zhì)的焊接連接都是不允許的。
5. 安全控制
5.1拼裝支架必須符合穩(wěn)定性、強度、剛度要求，以確保安全生產(chǎn)支架應驗算其承載力和穩(wěn)定性，認真審查腳手架的設計方案及計算書。構(gòu)件在腳手架應散放，不要集中堆放。
5.2　臨時支撐、腳手架的控制要點：⑴ 拆除臨時支撐時，必須遵循，變形協(xié)調(diào)，卸載均衡的原則， 應均勻拆除，防止個別支撐集中受力，引起網(wǎng)架內(nèi)力變化而導致事故；⑵ 檢查拆除方案，拆除工人持證上崗情況；⑶ 檢查拆除過程中，拆除紀律的執(zhí)行情況，拆除臨時支撐時，應密切觀察注意網(wǎng)架的整體變化，當發(fā)現(xiàn)問題時，應馬上恢復臨時支撐，分析原因，進行處理后方可繼續(xù)拆除；⑷ 臨時支座拆除順序和方法：由中間向四周，中心對稱進行，防止個別支撐點集中受力。根據(jù)各支撐點的結(jié)構(gòu)自重撓度值，采用分區(qū)分階段按比例下降或等步下降法拆除臨時支撐點。 ⑸ 檢查千斤頂行程滿足支撐點下降高度，關(guān)鍵支撐點要增設備用千斤頂。降落過程中，應統(tǒng)一指揮，責任到人；⑹ 對滑移腳手架工程要求施工單位應編制腳手架施工方案，并嚴格按審批后的方案認真實施，確保施工安全，對完成的腳手架應組織驗收，符合要求后方可投入使用。
5.3采用扣件式鋼管腳手架做拼裝支架，其結(jié)構(gòu)形式應根據(jù)其工作位置、荷載情況、支架高度、場地條件等因素通過計算而定。編制腳手架搭設方案，監(jiān)理工程師審查施工方案，總監(jiān)理工程師審批。使用活動操作平臺，要經(jīng)過鑒定，安裝牢固，設有防止活動架在滑移中出軌的擋塊或安全卡。拼裝支架，在鋪腳手架的操作層上，應設防護攔桿。
5.4 檢查施工現(xiàn)場設立安全生產(chǎn)宣傳牌和禁令標志情況，堅決做到“ 不傷害自己，不傷害他人，不被他人傷害”。 進入施工現(xiàn)場，所有人員必須戴好安全帽，系好帽帶。對高空作業(yè)人員作好安全交底，并配備好安全帶，作好臨邊、洞口、腳手板的檢查，確保防護到位。
5.5 對各種特殊工種， 堅持做到持證上崗，所有施工機械均做到定機、定人，無證人員嚴禁上崗操作。各種機械均應接地或接零保護裝置，傳動部位設置防護罩，施工機械實行“一機一閘一保護”。配電箱安裝正確、牢固，上門加鎖，有防雨措施，閘刀內(nèi)熔絲按用量配制，不得用金屬絲代替保險絲。夜間施工，必須配備足夠的照明設備，小太陽采用三蕊橡膠絕緣的軟電線。
5.6　施工單位建立安全生產(chǎn)體系及安全生產(chǎn)責任制度。 專職安全員持證上崗，工地安全生產(chǎn)資料及時登記到冊，三級安全教育制度的落實到位。
5.7　鋼網(wǎng)架高空散裝法有針對性的安全措施，網(wǎng)架安裝要“ 精心組織，精心施工”，操作人員責任到人；出現(xiàn)問題，逐級報告，統(tǒng)一處理。
6. 結(jié)束語
螺栓球鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對加工和安裝精度要求很高，因此在加工和安裝環(huán)節(jié)我們應該有針對性的對關(guān)鍵步驟進行重點把關(guān)，這樣才能提高網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安全可靠性，把質(zhì)量安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。
參考文獻
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