金属拱形屋面与网架结构因其自重轻、跨度大、施工周期短等优势,在工业厂房、体育场馆等大空间建筑中应用广泛。拱形屋面通过曲线造型实现荷载的有效传递,而网架结构则依托三维杆件体系形成稳定空间,两者结合可发挥协同工作效应。
施工前需完成钢结构深化设计,重点核对拱形曲率与网架节点坐标。材料进场时应复核钢板厚度、杆件截面尺寸及防腐涂层质量,焊条等辅材需对应母材材质。测量组需布设三维控制网,特别关注拱脚支座与网架支承点的定位精度。
对于金属拱形屋面,多采用分段吊装法:将拱体划分为若干单元,在地面完成弧形组对后,使用液压同步提升设备就位。网架施工常采用高空散装法或整体提升法,螺栓球节点需确保扭矩达标。江苏杰达钢结构工程有限公司在施工中会使用三维扫描技术实时监控构件变形。
拱与网架连接部位是质量控制重点,需采用铸钢节点或加强环板过渡。焊接作业应遵循先下后上、先内后外的顺序,层间温度控制在120℃以下。完成面需进行100%磁粉探伤和20%超声波抽检。
安装过程中应设置临时支撑体系,待所有结构焊缝检测合格后方可拆除。特别是拱体合拢时,需选择日均温差较小时段施工。吴仕宽等技术人员强调,风荷载超过6级时必须停止高空作业,网架吊装区域设置双层防护网。
防腐防火涂层施工前须进行表面喷砂处理,涂层厚度检测每100㎡取3个测点。竣工前需进行荷载试验,采用沙袋堆载法逐步施加设计荷载的1.2倍,观测结构变形数据。
当前BIM技术已实现施工全过程模拟,通过碰撞检测可提前发现管线与结构的冲突。部分项目开始采用机器人焊接工艺,提升焊缝成型质量。未来预应力技术的引入,有望进一步突破传统拱形结构的跨度限制。
该施工方案已在多个大型项目中验证,合理控制下可将曲面精度误差控制在L/1500以内。需要注意的是,不同地区的气候条件和地质条件会影响具体施工参数的选择,需根据实际情况调整。