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(guò)程中，控制的要點(diǎn)，著重介紹了腳手架滑移高空散裝法安裝過(guò)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(shí)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(gè)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(lái)自各方面的荷載。近年來(lái),我國(guó)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展,應(yīng)用范圍日益擴(kuò)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(jì)指標(biāo)好的特點(diǎn),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(duì)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(guò)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(shí)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(zhǎng) 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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(qiáng)螺栓采用 40Cr 鋼，網(wǎng)架桿件、支座、支托均采用 235B 級(jí)鋼�？傞L(zhǎng)度為 60×42 （ m ），網(wǎng)架埋件標(biāo)高： + 18m ，下弦桿件標(biāo)高 : + 18.25m ，中弦桿件標(biāo)高 : + 21.15m上弦桿件標(biāo)高 : + 23.15~24.75m 。采用滑動(dòng)腳手架高空散裝施工見圖1所示（示意）：
圖1
3. 節(jié)點(diǎn)與桿件制作
3.1鋼材、焊接材料、連接用緊固標(biāo)準(zhǔn)件、焊接球、螺栓球、封板、錐頭和套筒、金屬壓型板等應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2001的規(guī)定。
3.2對(duì)于鋼管桿件，桿長(zhǎng)（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(diǎn)）、封板或錐頭等半徑（用于螺栓球節(jié)點(diǎn)）。如垂直度超標(biāo)，將會(huì)造成球與桿對(duì)中困難（焊接球節(jié)點(diǎn)）或造成傳力偏心（螺栓球節(jié)點(diǎn)）等問題，因此應(yīng)用機(jī)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(zhǎng)。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(qiáng)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(zhǔn)確，當(dāng)缺乏經(jīng)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定。桿件除銹上要確保達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的等級(jí),對(duì)于銹漬過(guò)重的管材和存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的要進(jìn)行第二次拋光，在除銹的同時(shí)進(jìn)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(guò)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(guò)后才能上第二遍漆。 另外網(wǎng)架桿件加工過(guò)程中同時(shí)要對(duì)螺栓、套筒進(jìn)行必要的外觀檢查，螺栓要進(jìn)行洛氏硬度檢測(cè)，桿件焊縫按規(guī)格及批次要做探傷試驗(yàn)，焊條進(jìn)廠前要進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)，成品桿的組合件要做拉力試驗(yàn)等等。
3.3焊接球節(jié)點(diǎn)制作過(guò)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(jìn)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(guò)1.5mm； （2）“長(zhǎng)瘤”，即局部凸起； （3）“荷葉邊”，在切邊坡口工序中應(yīng)將其切去不留痕跡。要求不應(yīng)有明顯的波紋，局部凹凸不平不大于1.5mm（用標(biāo)準(zhǔn)弧形套膜、鋼尺目測(cè)）。 半球剖口時(shí)建議不留根，以便焊透，當(dāng)有加勁肋時(shí)，為便于定位，容許車不大于1.5mm的凸臺(tái)，但焊接時(shí)必須熔掉。球節(jié)點(diǎn)的焊縫要求與母材等強(qiáng)，可略低球體0.5mm，但不宜凸起。拼裝時(shí)內(nèi)力較大的桿件應(yīng)騎焊接連接。 成品球的直徑必須準(zhǔn)確，當(dāng)設(shè)計(jì)直徑小于等于300mm時(shí)，允許偏差±1.5mm；大于300mm時(shí)，為±2.5mm。球的圓度（即最大與最小直徑之差）不好，將會(huì)增加拼裝麻煩。允許偏差同前述球直徑允許偏差。檢測(cè)時(shí)選定六點(diǎn)（三對(duì)），每對(duì)互成90°，用卡鉗、游標(biāo)卡尺或V形塊及百分表測(cè)量，取三對(duì)直徑差的算術(shù)平均值。成品球還應(yīng)在最大錯(cuò)邊處，測(cè)量其錯(cuò)邊量，最大錯(cuò)邊量應(yīng)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(yīng)按照機(jī)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(biāo)（1）是銑面要確保套筒的接觸面。（2）是各球孔應(yīng)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(duì)準(zhǔn)。這需要經(jīng)常在加工過(guò)程中進(jìn)行核對(duì)。（3）成孔角度符合設(shè)計(jì)要求。在加工前要清理加工工序。其中對(duì)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(píng)定誤差大小。已加工的工藝孔和制成型的球如長(zhǎng)期不用，應(yīng)進(jìn)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(guò)后應(yīng)用螺栓擰入檢查是否咬合良好。 螺栓球網(wǎng)架的加工過(guò)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(xì)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(biāo)，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(chǔ)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(biāo)記，安裝時(shí)要求對(duì)照?qǐng)D紙仔細(xì)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(biāo)高、水平度應(yīng)符合規(guī)范要求。平整度標(biāo)高不符合要求時(shí)，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(yīng)保持干燥，高強(qiáng)度螺栓應(yīng)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(qiáng)度螺栓當(dāng)天要擰完，不得漏擰。對(duì)于不同的網(wǎng)架形式應(yīng)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(duì)預(yù)埋件進(jìn)行抄平和彈軸線，保證支座滿足設(shè)計(jì)條件下的安裝要求，對(duì)不滿足安裝要求的預(yù)埋件要及時(shí)處理。其次要在操作平臺(tái)上給予足夠的網(wǎng)架支撐點(diǎn)，防止整體網(wǎng)架在成型前出現(xiàn)沉降，達(dá)不到理想的安裝條件。另外加工過(guò)程中出現(xiàn)的誤差也會(huì)在安裝時(shí)形成積累，所以每安裝一個(gè)單元體或多個(gè)單元體后，都要逐級(jí)復(fù)核網(wǎng)格尺寸，并做好記錄。對(duì)網(wǎng)架安裝過(guò)程中發(fā)現(xiàn)誤差積累過(guò)大，影響到后續(xù)安裝，就要停止安裝并分析原因，及時(shí)予以糾偏整改。網(wǎng)架的安裝要求在安裝過(guò)程中具備切實(shí)有效的安裝平臺(tái)，利用安裝平臺(tái)等條件使受壓桿件不處在受壓狀態(tài)，安裝過(guò)程中復(fù)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(xiàng)目 允許偏差 檢驗(yàn)方法
縱向、橫向長(zhǎng)度 L/2000，且不應(yīng)大于30.0- L/2000，且不應(yīng)大于-30.0 用鋼尺實(shí)測(cè)
支座中心偏移 L/3000，且不應(yīng)大于30.0 用鋼尺和經(jīng)緯儀實(shí)測(cè)
周邊支承網(wǎng)架相鄰支座高差 L/400，且不應(yīng)大于15.0 用鋼尺和水準(zhǔn)儀實(shí)測(cè)
支座最大高差 30.0
多點(diǎn)支承網(wǎng)架相鄰支座高差 L1/800，且不應(yīng)大于30.0
注：1. L為縱向、橫向長(zhǎng)度；2. L1為相鄰支座間距。

其中對(duì)于大跨度的網(wǎng)架，在安裝單跨時(shí)，不應(yīng)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(tái)支撐不到位引起的支座偏離。調(diào)整平臺(tái)支撐高度可利用千斤頂調(diào)節(jié)，但要保證腳手架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
4.3施工注意事項(xiàng)：網(wǎng)架安裝桿件同螺栓球的連接是通過(guò)高強(qiáng)度螺栓，要保證高強(qiáng)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(zhǎng)或短），嚴(yán)禁擅自切割桿件，如出現(xiàn)連接不上的情況，應(yīng)對(duì)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(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)檢查基座軸線位置、標(biāo)高及垂直偏差，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。安裝完畢的屋面應(yīng)及時(shí)檢查有無(wú)遺漏緊固點(diǎn)，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(duì)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(qiáng)度、剛度要求，以確保安全生產(chǎn)支架應(yīng)驗(yàn)算其承載力和穩(wěn)定性，認(rèn)真審查腳手架的設(shè)計(jì)方案及計(jì)算書。構(gòu)件在腳手架應(yīng)散放，不要集中堆放。
5.2　臨時(shí)支撐、腳手架的控制要點(diǎn)：⑴ 拆除臨時(shí)支撐時(shí)，必須遵循，變形協(xié)調(diào)，卸載均衡的原則， 應(yīng)均勻拆除，防止個(gè)別支撐集中受力，引起網(wǎng)架內(nèi)力變化而導(dǎo)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(guò)程中，拆除紀(jì)律的執(zhí)行情況，拆除臨時(shí)支撐時(shí)，應(yīng)密切觀察注意網(wǎng)架的整體變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)馬上恢復(fù)臨時(shí)支撐，分析原因，進(jìn)行處理后方可繼續(xù)拆除；⑷ 臨時(shí)支座拆除順序和方法：由中間向四周，中心對(duì)稱進(jìn)行，防止個(gè)別支撐點(diǎn)集中受力。根據(jù)各支撐點(diǎn)的結(jié)構(gòu)自重?fù)隙戎担�采用分區(qū)分階段按比例下降或等步下降法拆除臨時(shí)支撐點(diǎn)。 ⑸ 檢查千斤頂行程滿足支撐點(diǎn)下降高度，關(guān)鍵支撐點(diǎn)要增設(shè)備用千斤頂。降落過(guò)程中，應(yīng)統(tǒng)一指揮，責(zé)任到人；⑹ 對(duì)滑移腳手架工程要求施工單位應(yīng)編制腳手架施工方案，并嚴(yán)格按審批后的方案認(rèn)真實(shí)施，確保施工安全，對(duì)完成的腳手架應(yīng)組織驗(yàn)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(yīng)根據(jù)其工作位置、荷載情況、支架高度、場(chǎng)地條件等因素通過(guò)計(jì)算而定。編制腳手架搭設(shè)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(dòng)操作平臺(tái)，要經(jīng)過(guò)鑒定，安裝牢固，設(shè)有防止活動(dòng)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(yīng)設(shè)防護(hù)攔桿。
5.4 檢查施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立安全生產(chǎn)宣傳牌和禁令標(biāo)志情況，堅(jiān)決做到“ 不傷害自己，不傷害他人，不被他人傷害”。 進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，所有人員必須戴好安全帽，系好帽帶。對(duì)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(hù)到位。
5.5 對(duì)各種特殊工種， 堅(jiān)持做到持證上崗，所有施工機(jī)械均做到定機(jī)、定人，無(wú)證人員嚴(yán)禁上崗操作。各種機(jī)械均應(yīng)接地或接零保護(hù)裝置，傳動(dòng)部位設(shè)置防護(hù)罩，施工機(jī)械實(shí)行“一機(jī)一閘一保護(hù)”。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(xiǎn)絲。夜間施工，必須配備足夠的照明設(shè)備，小太陽(yáng)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(zé)任制度。 專職安全員持證上崗，工地安全生產(chǎn)資料及時(shí)登記到冊(cè)，三級(jí)安全教育制度的落實(shí)到位。
5.7　鋼網(wǎng)架高空散裝法有針對(duì)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(zé)任到人；出現(xiàn)問題，逐級(jí)報(bào)告，統(tǒng)一處理。
6. 結(jié)束語(yǔ)
螺栓球鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對(duì)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(yīng)該有針對(duì)性的對(duì)關(guān)鍵步驟進(jìn)行重點(diǎn)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(xiàn)
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