摘" 要：隨著我國城市化建設(shè)發(fā)展速度不斷加快，大量的公共建筑工程正在涌現(xiàn)，其中包括一些大型商業(yè)綜合體建筑、工業(yè)廠房及大型的體育場館等，帶動整個城市經(jīng)濟快速發(fā)展，同時提高人們的生活質(zhì)量?；诖?，該文對某大型體育場館工程項目建設(shè)施工案例展開分析和研究，該體育場館采用大型鋼結(jié)構(gòu)。對本次工程施工中鋼網(wǎng)架施工技術(shù)要點進(jìn)行分析，對每一個施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，保證鋼網(wǎng)架工程的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性，避免在后續(xù)的場館使用過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題，同時也為后續(xù)類似工程項目的開展提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：大型體育場館；鋼結(jié)構(gòu)；鋼網(wǎng)架；安全；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU758.11" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）13-0174-04

Abstract： With the rapid development of urbanization in China， a large number of public building projects are emerging， including some large commercial complex buildings， industrial factories and large stadiums and stadiums， which promote the rapid development of the whole city economy and improve people's quality of life. Based on this， this paper makes an analysis and research on the construction case of a large stadium project. The large steel structure adopted in this stadium and gymnasium analyzes the technical points of steel grid construction in this project. Strict quality control is carried out in each construction link to ensure the construction quality and stability of the steel grid project， and to avoid serious safety risks in the subsequent use of the stadium. At the same time， it also provides reference for the development of similar projects.

Keywords： large stadiums and gymnasium; steel structure; steel grid; safety; quality control

現(xiàn)階段，隨著我國城市化建設(shè)發(fā)展速度不斷加快，各大城市內(nèi)部的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模正在不斷擴大，尤其在城市內(nèi)部一些大型的機場、體育場館等建筑物的建設(shè)過程中，對大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，并且所取得的施工效果非常明顯。大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)相比于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工，整個施工流程上更加簡單，施工效率更快，可以實現(xiàn)工程建設(shè)單位的更高經(jīng)濟效益和社會效益。由于我國在大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)使用時間上相對較短，和國外一些發(fā)達(dá)國家相比，該項技術(shù)的應(yīng)用還需要進(jìn)一步完善和優(yōu)化，工程施工單位需要對大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)要點進(jìn)行全面把控，從而有效提高鋼結(jié)構(gòu)施工的安全性和穩(wěn)定性。

1" 工程概況

在本次體育場館工程項目施工中，地塊總建筑面積112 275 m2，擬建綜合體育館、幼兒園和對外交流中心。本項目體育地塊綜合體育場為鋼結(jié)構(gòu)；幼兒園、對外交流中心為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。本工程綜合體育館為鋼框架結(jié)構(gòu)，地下1層，地上高度22.850 m。鋼結(jié)構(gòu)部分由箱型鋼柱和H型鋼梁及鋼桁架屋面組成，主要截面形式為圓管、箱型和H型，材質(zhì)主要為Q355B。泳池及籃球場四角設(shè)有豎向斜支撐；國際交流中心裙房屋面局部有1 270 m2鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架，網(wǎng)架總重約40 t。國際交流中心網(wǎng)架跨長25.2 m，高度1.5 m，網(wǎng)架總重約40 t，分成若干單元體，在地面拼裝成型后在高空進(jìn)行散拼成整體。

2" 鋼網(wǎng)架制作方案

本次工程施工規(guī)模相對較大，包含的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的類型相對比較復(fù)雜，其中涉及各種類型的桿件、加固螺栓和鋼結(jié)構(gòu)支座等，由于其中的桿件數(shù)量較大，在施工過程中需要對其實施必要的施工組織和規(guī)劃工作，以此來保證工程施工的順利結(jié)束，為后續(xù)的各項安裝工作打下良好的基礎(chǔ)。

2.1" 螺栓球加工工藝說明

第一，球坯鍛造。在球坯鍛造工作過程中，需要基于球的直徑大小，合理選擇不同直徑的圓鋼材料，對圓鋼材料進(jìn)行充分加熱處理，并且將材料鍛造成型，通過回火的方式消除鋼材料當(dāng)中的應(yīng)力作用。在節(jié)點位置的螺栓球材料當(dāng)中，優(yōu)先選擇使用更加優(yōu)質(zhì)的碳素鋼材料，本次工程施工中使用的是GB/T 699—1999《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定的45號鋼。

第二，需要對螺孔進(jìn)行精確加工處理，通過將球坯穩(wěn)定在車床的卡盤上方，根據(jù)不同的球直徑大小和基準(zhǔn)面的位置情況，對球坯的中心線位置進(jìn)行確定。同時在加工過程中需要對基礎(chǔ)面進(jìn)行充分切削處理，然后進(jìn)行進(jìn)一步加工處理?；A(chǔ)孔的工件在裝夾完成之后需要保證和螺孔之間進(jìn)行一次性的加工處理。

2.2" 桿件加工工藝說明

2.2.1" 錐頭加工

錐頭采用圓鋼下料，料塊加熱后模鍛制成，然后上車床加工錐頭與桿管內(nèi)壁相配合的臺階及焊縫倒角，加工高強螺栓穿孔及錐頭小端平面等。錐頭的材質(zhì)為Q355B，其抗拉強度、伸長率、屈服強度和冷彎性能等力學(xué)性能及碳、硫和磷等化學(xué)成分，應(yīng)符合GB 700—88《碳素結(jié)構(gòu)鋼》的規(guī)定。

2.2.2" 桿件制作

在本次網(wǎng)架工程施工當(dāng)中？準(zhǔn)60 mm-？準(zhǔn)159 mm的桿件材料，在下料工作之前通過使用鋼管切割機設(shè)備來進(jìn)行精確切割，然后將鋼管頂端位置設(shè)置成斜面的坡口形狀，坡口的角度大小必須要符合設(shè)計規(guī)范要求。相關(guān)工作人員可以通過使用切割刀具對斜坡口位置角度大小進(jìn)行有效控制，鋼管材料直徑超過140 mm，同時鋼管材料厚度超過6 mm的情況下，可以直接通過使用火焰切割的方式來進(jìn)行下料工作，鋼管一端直接設(shè)置成坡口形狀。在實際工作過程中需要有效考慮到桿件兩端的焊接錐頭下料程度、進(jìn)行嚴(yán)格控制，并且預(yù)留焊接收縮材料余量，保證焊接成型之后的桿件長度和尺寸大小和偏差量符合預(yù)先設(shè)定的要求和標(biāo)準(zhǔn)，同時每一根鋼管需要充分做好長度的測量工作。在本次工程施工當(dāng)中由于網(wǎng)架工程施工中的桿件長度較長，因此需要有效控制鋼管的初始彎度大小，通過使用平板進(jìn)行校正處理后，將完成后的桿件直接在工作面上進(jìn)行檢查，要有效判斷材料的彎曲情況，如果彎曲量過大需要及時進(jìn)行材料替換。

2.2.3" 控制桿件焊縫質(zhì)量

鋼管兩端需要保證和錐頭之間進(jìn)行嚴(yán)密對接，并且連接焊接縫過程中保證焊接縫的穩(wěn)定性，要求焊接縫位置的應(yīng)力大小和母材之間形成等強狀態(tài)。焊接縫的等級需要滿足鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范要求和標(biāo)準(zhǔn)，桿件的鋼管材料需要在QZ11-17×350型鋼管自動坡口切斷機的上方進(jìn)行處理，保證鋼管兩端位置坡口的斷面尺寸大小和管軸線之間可以形成垂直狀態(tài)，保證斷面結(jié)構(gòu)的平整性，為后續(xù)的桿件安裝和加固工作打下良好的基礎(chǔ)。

2.3" 焊接工藝

在網(wǎng)架焊接工作過程中，螺栓球的節(jié)點位置所使用的桿件，可以在工廠內(nèi)部集中進(jìn)行生產(chǎn)和加工。在材料的加工過程中使用的是雙頭二氧化碳?xì)怏w保護焊，材料自動焊接加工成型，同時焊接球的節(jié)點位置應(yīng)在工程內(nèi)部集中進(jìn)行處理，要保證空心焊接球與桿件的下料坡口位置的形狀符合設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn)。將材料運輸?shù)焦こ淌┕がF(xiàn)場進(jìn)行拼裝，并且在材料拼裝過程中使用手工焊接方法。為了有效保證整個網(wǎng)架工程施工質(zhì)量和安全性，在本次網(wǎng)架工程施工當(dāng)中選用的焊接設(shè)備主要包括直流電弧焊機、交流手工電弧焊機及二氧化碳?xì)怏w保護焊機等。在焊接工作過程中需要對材料的溫度進(jìn)行有效控制，保證材料焊接完成之后的銜接強度和穩(wěn)定性效果。

2.3.1" 定位焊

在定位焊接工作中需要對材料的裝配精確性進(jìn)行控制，符合圖紙和施工技術(shù)規(guī)范要求之后再進(jìn)行后續(xù)的材料定位焊接工作。定位焊接如果需要進(jìn)行預(yù)熱，需要保證達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的溫度之后再進(jìn)行后續(xù)的定位焊接處理。定位焊接工作結(jié)束后如果在焊接位置產(chǎn)生明顯的裂紋問題，需要對裂紋問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并且采取相應(yīng)的措施進(jìn)行控制，通常情況下使用的是附近重新定位焊接工作方法，將產(chǎn)生的裂紋問題進(jìn)行剔除并且進(jìn)行補焊工作。

2.3.2" "焊接環(huán)境

在焊接工作當(dāng)中需要對網(wǎng)架焊接工作環(huán)境進(jìn)行維修，保證控制網(wǎng)架材料的焊接在車間或者是和車間環(huán)境相類似的條件下進(jìn)行，避免直接在外部環(huán)境下進(jìn)行操作，對焊接質(zhì)量造成影響。焊接車間的環(huán)境必須要滿足以下幾個方面要求：第一，鋼板表面的焊接溫度需要超過100 ℃，相對濕度需要小于80%，同時在焊接過程中如果使用的是手工電弧焊，要求環(huán)境風(fēng)速控制在10 m/s以下，如果使用的是氣體保護焊則需要將風(fēng)速控制在2 m/s以下。

3" 鋼網(wǎng)架施工技術(shù)要點分析

3.1" 現(xiàn)場構(gòu)件堆放

在本次鋼網(wǎng)架工程施工過程中，現(xiàn)場的構(gòu)件堆放必須要滿足施工安全要求和標(biāo)準(zhǔn)，在安裝位置的原位對材料進(jìn)行合理劃分，保證堆放的鋼構(gòu)件不能出現(xiàn)明顯的混亂情況，為后續(xù)的鋼構(gòu)件安裝施工及搬運工作打下良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場鋼構(gòu)件的堆放具有先后次序，根據(jù)鋼構(gòu)架材料的具體形狀及尺寸大小進(jìn)行合理劃分，可以通過使用一些物塊對底部位置進(jìn)行墊平保證材料堆放的安全性，構(gòu)件不會產(chǎn)生明顯的變形情況。零部件和各種構(gòu)件盡可能在室內(nèi)進(jìn)行堆放，室外堆放條件下需要做好必要的防水措施，避免鋼構(gòu)件出現(xiàn)因雨水侵蝕產(chǎn)生生銹情況。材料在現(xiàn)場堆放過程中要保證充分整齊和有序，對于各種不同型號的材料進(jìn)行信息記錄。鋼構(gòu)件指導(dǎo)工作結(jié)束之后在材料正式出場之前，需要對鋼構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行有效判斷，必須要滿足鋼結(jié)構(gòu)的施工驗收要求和標(biāo)準(zhǔn)，要嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范流程，核對鋼構(gòu)件的焊接工藝技術(shù)方法。同時需要出具相應(yīng)的出廠證明書、焊接材料涂料及各種螺栓材料的質(zhì)量合格證書，保證構(gòu)架材料質(zhì)量符合要求之后方可進(jìn)行后續(xù)的出廠。

3.2" 工程測量方法

3.2.1" 建立三級控制網(wǎng)

建立三級控制網(wǎng)見表1。

3.2.2" 統(tǒng)一測量控制坐標(biāo)系

業(yè)主提供的首級控制網(wǎng)布設(shè)在用地范圍內(nèi)紅線界樁點及主要軸線控制點、標(biāo)高控制點，坐標(biāo)為城市大地坐標(biāo)（X-O-Y）；其X、Y軸正向與現(xiàn)場軸線方位不平行。為了施工作業(yè)及測量工作的效率和質(zhì)量，首先必須要將城市大地坐標(biāo)統(tǒng)一歸化到本工程設(shè)計軸線平行布設(shè)建立的建筑坐標(biāo)系（x-o-y），進(jìn)而依據(jù)首級控制網(wǎng)提取出建筑坐標(biāo)系坐標(biāo)，布設(shè)二級控制網(wǎng)。

將城市大地坐標(biāo)歸化到建筑坐標(biāo)，原坐標(biāo)系需要進(jìn)行平移和旋轉(zhuǎn)[6]。如圖1所示。

3.2.3" 首級控制網(wǎng)的移交與復(fù)測

進(jìn)場后，在業(yè)主、監(jiān)理的主持下，對首級測量控制網(wǎng)辦理正式的書面移交手續(xù)，實地踏勘點位，對已經(jīng)損壞的點位作出標(biāo)記說明，業(yè)主移交的道路中心線交點或建筑紅線的坐標(biāo)點作為首級控制網(wǎng)，復(fù)測首級控制網(wǎng)的點位，精度測量點位之間的邊長距離和夾角，計算點位誤差，如點位誤差較大需進(jìn)一步和業(yè)主、監(jiān)理核對并確認(rèn)。

3.3" 鋼網(wǎng)架安裝

在本次工程施工當(dāng)中，網(wǎng)架安裝工作使用的是地面組裝施工方法，起步網(wǎng)架基礎(chǔ)面位只需要設(shè)置出2個支座并且對間距進(jìn)行合理設(shè)置，吊裝到指定施工位置的網(wǎng)架進(jìn)行必要的加固處理，然后制定高空散裝安裝施工方法。鋼網(wǎng)架桿件和螺栓球材料在加工完成之后，需要根據(jù)主線分批進(jìn)行加工處理，根據(jù)鋼構(gòu)件的具體使用順序進(jìn)行材料裝車運輸工作。鋼網(wǎng)架構(gòu)件進(jìn)入到施工現(xiàn)場之后，需要在室外使用汽車吊將其直接吊運到樓面位置，并且根據(jù)鋼構(gòu)件的使用順序，將材料分片安裝在指定的服務(wù)區(qū)域，在拼裝工作過程中首先保證支撐架在地面組裝完成，然后剩余部分需要在高空環(huán)境下進(jìn)行散裝處理。

3.4" 網(wǎng)架拼裝

3.4.1" 網(wǎng)架安裝

在施工基礎(chǔ)平臺上方進(jìn)行初步放線工作時，需要確認(rèn)下旋球的具體位置，需要基于網(wǎng)架的實際施工高度及腳手板的高度。在腳手架的砌筑施工位置對其進(jìn)行臨時支撐，在工程施工正式開始之前，要求相關(guān)職能部門全面了解整個工程的施工流程，并且和相關(guān)業(yè)主負(fù)責(zé)人員有效做好工程施工場地的勘察和技術(shù)交底工作，要全面落實各種書面材料的質(zhì)量檢查及工程書。現(xiàn)場原材料的堆放位置要適合施工場地的各種設(shè)施的使用工作情況，并且要對工程施工人員的日常生活用房進(jìn)行合理布置。在工程施工開始之前，對工程施工技術(shù)方案進(jìn)行編制，并且要準(zhǔn)確繪制出拼裝全圖，根據(jù)設(shè)計工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，對施工圖紙當(dāng)中的節(jié)點編號、施工位置桿件編號、材料長度和直徑大小等確認(rèn)。對參與到本次工程施工中的工作人員進(jìn)行必要的技術(shù)交底及安全教育工作，避免在后續(xù)的施工過程中產(chǎn)生安全隱患。需要對工程施工現(xiàn)場所使用的各種材料規(guī)格、數(shù)量進(jìn)行徹底清點，并且嚴(yán)格依照規(guī)范的要求對球和桿件的質(zhì)量情況進(jìn)行全面檢查，準(zhǔn)確控制和校核網(wǎng)架節(jié)點的施工區(qū)域和位置，并且保證在每個施工區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)置出4個控制點位。

3.4.2" 調(diào)整和加固處理

通過使用散裝施工技術(shù)方法來進(jìn)行網(wǎng)架安裝工作，必須要在施工過程中準(zhǔn)確測量，并檢測網(wǎng)架材料的質(zhì)量情況。在檢查網(wǎng)格尺寸工作當(dāng)中，要求工作人員對網(wǎng)架材料的對角線方向及具體程度進(jìn)行測量，同時還需要對網(wǎng)格尺寸規(guī)格及施工位置進(jìn)行測定，要全面檢查網(wǎng)架縱向和橫向方向上的長度，同時對網(wǎng)格高度施工參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，需要使用千斤頂設(shè)備對網(wǎng)架的具體施工位置進(jìn)行確認(rèn)。在網(wǎng)站安裝過程當(dāng)中要求施工人員全面了解整個工程施工流程，并且檢查網(wǎng)架的施工軸線位置和整個工程基礎(chǔ)軸線之間是否產(chǎn)生明顯的偏差情況，如果發(fā)現(xiàn)存在明顯的偏差問題需要及時進(jìn)行調(diào)整。不但如此，還需要檢查網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的撓度大小，有效控制網(wǎng)架上下弦位置的施工尺寸。吊裝施工前在地面安裝起步網(wǎng)架并且有效做好加固處理，要準(zhǔn)確計算受力點位和平衡起吊點位，通過使用鋼絲繩對起吊點進(jìn)行充分加固，同時使用50 t的汽車吊對起步網(wǎng)架進(jìn)行吊裝就位。

3.4.3" 防銹和涂層處理

鋼模架結(jié)構(gòu)當(dāng)中的各種零部件必須要進(jìn)行表面的除銹工作，如果表面產(chǎn)生大量的銹跡會對整個網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性造成一定的影響。當(dāng)沒有準(zhǔn)確的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對于鋼構(gòu)件的除銹等級控制在sa2.5級，需要對涂料稀釋劑和固化劑等材料進(jìn)行合理選擇，要保證所使用的材料規(guī)格、品種及性能等符合國家產(chǎn)品的使用要求和標(biāo)準(zhǔn)，同時還可以基于該產(chǎn)品的具體使用條件、鋼結(jié)構(gòu)骨架產(chǎn)生的腐蝕性介質(zhì)問題進(jìn)行進(jìn)一步了解，要通過供需雙方確認(rèn)涂料的具體類型及外部涂層的厚度大小。在設(shè)計工作過程中，如果對涂層厚度沒有提出要求的情況下，干漆膜的厚度在室內(nèi)需要達(dá)到125 μm，在室外環(huán)境下需要達(dá)到156 μm，實際的允許偏差量需要控制在5 μm以下，對于鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)當(dāng)中的高強度螺栓及螺栓球等帶有螺紋的部分需要涂抹防銹油材料，避免在后續(xù)的情況中出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕性問題。

4" 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國城市化建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，城市內(nèi)部大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑數(shù)量會不斷增多，因此相關(guān)工程施工單位提出了更高的施工要求和標(biāo)準(zhǔn)。工程施工單位需要對大型體育場館鋼結(jié)構(gòu)裝配施工技術(shù)要點進(jìn)行更深入的研究和分析，對其中存在的問題和不足進(jìn)行改進(jìn)，全面提高大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑安裝施工的質(zhì)量和效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王憲剛，王有志.風(fēng)箏造型大跨度雙曲面鋼網(wǎng)架屋面施工安全性能研究及應(yīng)用[J].結(jié)構(gòu)工程師，2021，37（5）：169-174.

[2] 石營，李香英.地下廠房大跨度螺栓球鋼網(wǎng)架高空滑移法施工技術(shù)淺析[J].水電站機電技術(shù)，2021，44（9）：95-97.

[3] 黃勇，蔡羚.鋼結(jié)構(gòu)鋼網(wǎng)架安裝技術(shù)探析——以某市建筑工程項目為例[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2021（4）：77-78，81.

[4] 紀(jì)冬嶺.鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體提升技術(shù)及仿真研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2021（5）：144-145.

[5] 馮紹攀，幸坤濤，王新泉.鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點用高強度螺栓過火冷卻后力學(xué)性能試驗研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2021，42（2）：198-205.