钢结构网架是空间结构的重要形式,广泛应用于大型工业厂房、体育馆、展览中心等建筑。网架的施工方法直接影响工程质量、安全和工期。常见的网架施工方法包括高空拼装法、整体安装法和高空滑移法三种。
钢网架用高空拼装法进行安装,是先在设计位置处搭设拼装支架,然后用起重机把网架构件分件(或分块)上吊至空中的设计位置,在支架上进行拼装。

整体安装法就是先将网架在地面上拼装成整体,然后用起重设备将其整体提升到设计位置上加以固定。这种施工方法不需高大的拼装支架,高空作业少,易保证焊接质量,但需要的起重量大的起重设备,技术较复杂。此法对球节点的钢网架(尤其是三向网架等杆件较多的网架)较适宜。
多机抬吊法用于高度和重量都不大的中、小型网架结构。安装前先在地面上对网架进行错位拼装作业(即拼装位置与安装轴线错开一定距离,以避开柱子的位置)。然后用多台起重机(多为履带式起重机或汽车式起重机)将拼装好的网架整体提升到柱顶以上,在空中移位后落下就位固定。
为防止网架整体提升时与柱子相碰,错开的距离取决于网架提升过程中网架与柱子或柱子牛腿之间的净距,一般不得小于10-125像素,同时要考虑网架拼装的方便和空中移位时起重机工作的方便。钢网架在金属结构厂加工之后,将单件拼成小单元的平面桁架或立体桁架运到工地,工地拼装即在拼装位置将小单元桁架拼成整个网架。
网架拼装的关键是控制好网架框架轴线支座的尺寸(要预放焊接收缩量)和起拱要求。网架焊接主要是球体与钢管的焊接,一般采用等强度对接焊,为安全起见,在对焊处增焊6-8毫米的贴角焊缝。管壁厚度大于4毫米的焊件,接口宜作成坡口。
中、小型网架多用四台履带式起垂机(或汽车式、轮胎式起重机)抬吊。多机抬吊的关键是各台起重机的起吊速度一致,否则有的起重机会超负荷,网架受扭,焊缝开裂。当网架抬吊到比柱顶标高高出750像素左右时,进行空中移位,将网架移至柱顶以上。网架落位时,利用倒链进行对线就位。
球节点的大型钢管网架的安装,目前多用拔杆提升法。用此法施工时,网架先在地面上错位拼装,然后用多根独脚拔杆将网架整体提升到柱顶以上,空中移位,落位安装。
空中移位是此法的关键。空中移位是利用每根拔杆两侧起重滑轮组中的水平力不等而使网架水平移动。网架在空中移位时,要求至少有两根以上的拔杆吊住网架,同一侧的起重滑轮组不动,从而实现平移而不倾斜的效果。
起重设备的选择与布置包括:拔杆选择与吊点布置、缆风绳与地锚布置、起重滑轮组与吊点索具的穿法、卷扬机布置等。拔杆的选择取决于其所承受的荷载和吊点布置。网架吊点的布置不仅与吊装方案有关,还与提升时网架的受力性能有关。应经过网架吊装验算来确定吊点的数量和位置。
网架拼装支柱的位置应根据已安装好的柱子的轴线精确量出,以消除柱子按装时轴线误差的积累。网架吊装后,拔杆被围在网架中,宜用倒拆法拆除。
电动螺杆提升法与升板法相似,它是利用升板工程施工使用的电动螺杆提升机,将在地面上拼装好的钢网架整体提升至设计标高。此法的优点是不需大型吊装设备,施工简便。由于网架提升时不进行水平移动,所以网架拼装不需错位,可在原位进行拼装。
网架屋盖近年来采用高空平行滑移法施工的逐渐增多,它尤其适用于影剧院、礼堂等工程。这种施工方法,网架多在建筑物前厅顶板上设拼装平台进行拼装(亦可在观众厅看台上搭设拼装平台进行拼装),待第一个拼装单元(或第一段)拼装完毕,即将其下落至滑移轨道上,用牵引设备向前滑移一定距离。接下来在拼装平台上拼装第二个单元(或第二段),拼好后连同第一个拼装单元(或第一段)一同向前滑移,如此逐段拼装不断向前滑移,直至整个网架拼装完毕并滑移至就位位置。
拼装好网架的滑移,可在网架支座下设滚轮,使滚轮在滑动轨道上滑动;亦可在网架支座下设支座底板,使支座底板沿预埋在钢筋混凝土框架梁上的预埋钢板滑动。网架滑移可用卷扬机或手扳葫芦牵引,网架滑移时,两端不同步值不应大于50毫米。
采用滑移法施工网架时,在滑移和拼装过程中,应对网架进行下列验算:当跨度中间无支点时,杆件内力和跨中挠度值;当跨度中间有支座时,杆件内力、支点反力和挠度值。当网架滑移单元由于增设中间滑轨引起杆件内力变号时,应采取临时加固措施以防失稳。
用高空滑移法施工网架结构具有多项优势:
选择网架施工方法需要综合考虑以下因素:网架的规模和重量、现场条件和可用设备、工期要求、成本预算和安全要求。对于中小型网架,多机抬吊法经济便利;对于大型网架,拔杆提升法应用广泛;对于公共建筑,高空滑移法具有安全和工期优势。
质量和安全控制的重点包括:严格控制地面拼装的精度,特别是轴线和起拱量;确保各台起重机或拔杆的同步性;进行详细的吊装验算,确定合理的吊点和支撑点;在施工中对网架的内力、挠度进行监测;建立完善的安全防护措施。
钢结构网架的三种施工方法各有特点,在不同的工程条件下发挥各自的优势。高空拼装法适合中小型网架,整体安装法(包括多机抬吊和拔杆提升)适合大型网架,高空滑移法适合大跨度公共建筑。江苏杰达钢结构工程有限公司在网架结构的设计、制造和施工方面积累了丰富经验,能够根据具体项目情况选择最合适的施工方法,确保工程质量、安全和进度。