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螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架吊裝施工在火車站改擴(kuò)建工程中的應(yīng)用

文檔作者：范彬彬，任壘，肖超超，劉國(guó)良文檔來(lái)源：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月25日
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施工技術(shù)2013年1月下
28 CONSTRUCTION TECHNOLOGY 第42卷第2期
螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架吊裝施工在火車站改
擴(kuò)建工程中的應(yīng)用
范彬彬，任壘，肖超超，劉國(guó)良
(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院，湖北武漢430074)
[摘要]武昌火車站改擴(kuò)建工程工期緊，對(duì)質(zhì)量、環(huán)保要求高，且基礎(chǔ)站臺(tái)車流量大，同時(shí)有其他施工，傳統(tǒng)網(wǎng)架安
裝方法將對(duì)基礎(chǔ)站臺(tái)原有正常秩序引起干擾。采用螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架吊裝施工技術(shù)可以有效解決上述矛盾。通過(guò)
對(duì)該技術(shù)的網(wǎng)架單元和施工工藝的介紹，闡述了現(xiàn)場(chǎng)施工的整個(gè)流程，以及網(wǎng)架吊裝過(guò)程中的質(zhì)量控制、安全措施
和環(huán)保措施的要點(diǎn)。實(shí)踐證明，螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架吊裝施工具有較好的綜合效益。
[關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；網(wǎng)架；螺栓球節(jié)點(diǎn)；吊裝；質(zhì)量控制
[中圖分類號(hào)]TU758．15 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1002-8498(2013)02-0028-03
Application of Bolt Sphere Joints Space Truss Hoisting Construction
in Train Station Expansion Project
Fan Binbin，Ren Lei，Xiao Chaochao，Liu Guoliang
(Faculty of Engineering，China University of Geosciences，Wuhan，Hubei 430074，China)
Abstract：Tight construction period，excellent quality and high environmental protection were main
characters required by Wuchang Railway Station expansion project．But it was big traffic volume and
another construction was 6xecuting in the basic platform，SO traditional scaffolding or pick-frame tower
truss installation methods would bring interferences to the original normal order to the basic platform．The
introduction of hoisting installation to bolt sphere joints space truss was helpful to solve the above
conflicts．By the presentation of the element of space truss and technology of the construction method，the
process of the construction in the site was recorded comprehensively，what’S more，the key points of the
quality control，safety measures and environmental measures in the process were also described．Practice
has proved that the construction of hoisting installation to bolt sphere joints space truss can achieve good
overall efficiency．
Key words：steel structures；space truss；bolt sphere joints；hoists；quality control
1工程概況
武昌火車站改擴(kuò)建工程需新建無(wú)站臺(tái)柱雨篷
66 000m2。其中B區(qū)網(wǎng)架工程面積約5 600m2，網(wǎng)架
總重約458t。網(wǎng)架四周向外懸挑，B區(qū)⑩軸臨站臺(tái)
側(cè)懸挑網(wǎng)架面積約l 092m2，重約66t，懸挑長(zhǎng)度為
16m，寬度為70m，懸挑部位網(wǎng)架距自然地面高度約
36m。由于施工周圍場(chǎng)地狹小、工期緊，⑩軸線懸挑
網(wǎng)架下方為武昌火車站的基本站臺(tái)，旅客上下車流
動(dòng)量非常大；同時(shí)其他單位在基本站臺(tái)進(jìn)行樁基施
工，施工人員多，因此給B區(qū)⑩軸線外側(cè)網(wǎng)架安裝
造成很大的困難。若采用傳統(tǒng)的施工腳手架或挑
架搭設(shè)作為網(wǎng)架安裝操作平臺(tái)，則將給車站運(yùn)輸和
其他相關(guān)單位施工造成很大的困難，同時(shí)工期也勢(shì)
[作者簡(jiǎn)介]范彬彬，碩士研究生，E·mail：363835849@qq．corn
[收稿日期]2012-07-25
必受到嚴(yán)重影響。因此，⑩軸線外側(cè)網(wǎng)架采用分塊
吊裝法進(jìn)行安裝。如圖1所示。
圖1 B區(qū)網(wǎng)架平面
Fig．1 Plan of space truss of B area
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2013 No．2 范彬彬等：螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架吊裝施工在火車站改擴(kuò)建工程中的應(yīng)用29
2螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架吊裝施工
螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架一般由桿件、螺栓球、高強(qiáng)螺
栓、套筒、封板和錐頭、支托和支座6部分組成。螺
栓球網(wǎng)架前期的加工制作都在工廠進(jìn)行，安裝方式
簡(jiǎn)單，能夠節(jié)省工期。網(wǎng)架全部構(gòu)件在工廠制作，
質(zhì)量可靠，適宜標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)?，F(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于大
型工業(yè)廠房、大型展場(chǎng)、機(jī)庫(kù)、體育場(chǎng)館等大型公建
工程。
采用分塊吊裝法優(yōu)點(diǎn)在于：大部分拼接工作在
地面進(jìn)行，有利于提高工程質(zhì)量，并可節(jié)省大部分
拼裝支架。此外，施工方便，減少腳手架的搭拆工
作量，可加快施工速度。將網(wǎng)架劃分為若干矩形或
正方形塊狀單元，每個(gè)單元的質(zhì)量以現(xiàn)有起重機(jī)能
勝任為準(zhǔn)，按照劃分的單元分別在地面進(jìn)行組裝，
分別由起重設(shè)備吊裝至高空設(shè)計(jì)位置就位擱置，然
后再連成整體。
3關(guān)鍵施工工藝
3．1施工工藝流程
施工準(zhǔn)備一地面組裝吊裝單元_÷分塊吊裝。
3．2劃分吊裝單元
塊狀單元一般沿網(wǎng)架平面縱橫向分割成矩形
或正方形單元。塊與塊之間可以直接拼裝，也可空
一網(wǎng)格在高空拼裝。由于塊狀單元是在地面拼裝，
因而高空作業(yè)量較高空散裝法大為減少，拼裝支架
也減少很多。
以下為劃分塊狀單元的分割方法：①單元相互
靠緊，下弦用雙角鋼分在兩個(gè)單元上，可用于正放
四角錐網(wǎng)架。②單元相互靠緊，上弦用剖分式安裝
節(jié)點(diǎn)連接，可用于斜放四角錐網(wǎng)架。③單元間空出
一網(wǎng)格，在單元吊裝后再在高空將此空格拼成整
體，可用于兩向正交正放或斜放四角錐網(wǎng)架。
網(wǎng)架分割成塊狀單元后，其自身應(yīng)是幾何不變
體系，同時(shí)還應(yīng)有足夠的剛度，否則應(yīng)采取臨時(shí)加
固措施。對(duì)于正放類網(wǎng)架，分成塊狀單元后，一般
不需要加固。
3．3施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備
1)場(chǎng)地準(zhǔn)備要求地面平整、夯實(shí)，保證網(wǎng)架
拼裝用地，保證起重機(jī)行走路線暢通。
2)吊裝范圍內(nèi)各種管線必須遷移，以免影響吊
裝施工。
3)網(wǎng)架安裝前，應(yīng)全面復(fù)核網(wǎng)架下部結(jié)構(gòu)的柱
頂標(biāo)高，縱橫向平面軸線尺寸，如不符合安裝要求，
應(yīng)由上道工序進(jìn)行整改。經(jīng)復(fù)核確認(rèn)后方可開(kāi)始
安裝。
4)所有用于現(xiàn)場(chǎng)安裝的網(wǎng)架構(gòu)件必須事先驗(yàn)
收，確認(rèn)符合設(shè)計(jì)與規(guī)范要求后方可開(kāi)始現(xiàn)場(chǎng)安裝
作業(yè)。
3．4地面組裝吊裝單元
1)根據(jù)劃分的吊裝單元，將所需的螺栓球及桿
件運(yùn)至組裝現(xiàn)場(chǎng)。在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工時(shí)必須認(rèn)真清
除鋼材表面的氧化皮和銹蝕等污染物，并及時(shí)采取
防腐蝕措施。
2)吊裝單元在地面進(jìn)行拼裝根據(jù)劃分的網(wǎng)
架吊裝單元，把桿件拼接成塊狀單元，設(shè)置臨時(shí)支
撐以防傾覆。安裝過(guò)程中，必須逐個(gè)復(fù)查高強(qiáng)螺栓
的擰緊程度和擰人深度，要求套筒與球體和桿端之
間無(wú)縫隙、無(wú)松動(dòng)，確保高強(qiáng)螺栓和螺栓球上螺栓
孔的嚙合深度達(dá)到高強(qiáng)螺栓直徑的1．1倍。若發(fā)現(xiàn)
套筒與球體和桿端之間有較大間隙，或套筒與球體
和桿端單邊接觸，則應(yīng)找出原因，或螺栓球孔空間
角度誤差較大，或套筒端面與軸線垂直度誤差較
大，或桿件加工誤差較大，并采取相應(yīng)更改措施，以
消除套筒與球體接觸面和桿端之間的間隙、套簡(jiǎn)單
邊受力或套筒松動(dòng)現(xiàn)象。
3)在地面拼成后，模擬高空支承條件，觀察其
撓度，以確定是否要調(diào)整。以保證高空總拼時(shí)節(jié)點(diǎn)
吻合及減少累積誤差，可采取預(yù)拼裝或在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)
配桿等措施解決。
3．5分塊吊裝
根據(jù)工程需要，選擇合適的起重機(jī)就位準(zhǔn)備吊
裝作業(yè)。根據(jù)吊裝單元的結(jié)構(gòu)及質(zhì)量，作為吊點(diǎn)位
置必須牢固，滿足吊裝時(shí)的強(qiáng)度、剛度要求。吊點(diǎn)
的連接點(diǎn)為吊鉤吊裝點(diǎn)，應(yīng)為塊狀單元的重心點(diǎn)。
為保證安全和穩(wěn)定性，吊點(diǎn)至少選擇3處。在吊點(diǎn)
與吊鉤之間，用手動(dòng)葫蘆連接。在網(wǎng)架的兩端設(shè)置
纜風(fēng)繩，以控制網(wǎng)架的空中姿態(tài)。
首先進(jìn)行試起吊，將網(wǎng)架提升500mm左右，觀
察網(wǎng)架的幾何尺寸，各個(gè)部位必須準(zhǔn)確，整體是否
平穩(wěn)，若有傾斜，可用吊點(diǎn)部位的手動(dòng)葫蘆進(jìn)行調(diào)
節(jié)。確認(rèn)無(wú)誤后，開(kāi)始正式吊裝，動(dòng)作要平穩(wěn)，應(yīng)緩
起、緩轉(zhuǎn)、緩移，兩端各由6人拉住纜風(fēng)繩，對(duì)網(wǎng)架進(jìn)
行牽引，控制網(wǎng)架平穩(wěn)，保持網(wǎng)架按照安裝就位的
姿態(tài)上升。上部安裝工人做好準(zhǔn)備，待網(wǎng)架臨近就
位后，按照先后順序，逐個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行安裝。
塊狀單元在吊裝就位過(guò)程中的受力狀態(tài)屬平
面結(jié)構(gòu)體系，而網(wǎng)架是按空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，因此塊
狀單元在總拼前的撓度比形成整體網(wǎng)架后的撓度
大(除非設(shè)計(jì)時(shí)考慮施工狀態(tài)而增高網(wǎng)架)，故在合
攏前必須在中部用支撐頂起，調(diào)整其撓度使其與整
體網(wǎng)架撓度符合。為保證網(wǎng)架順利拼裝，在塊與塊
合攏處，可采用安裝螺栓等措施，合攏時(shí)可用千斤
頂將網(wǎng)架單元頂?shù)綄?shí)際標(biāo)高，然后連接。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
施工技術(shù)第42卷
3．6 B區(qū)螺栓球網(wǎng)架⑩軸懸挑端施工
B區(qū)①軸懸挑長(zhǎng)度為16m，寬度為70m。首先
安裝B區(qū)⑩軸線內(nèi)側(cè)網(wǎng)架，當(dāng)軸線內(nèi)側(cè)網(wǎng)架安裝完
成至少一半時(shí)，通過(guò)驗(yàn)算①軸線內(nèi)側(cè)已安裝的網(wǎng)架
能夠達(dá)到承受①軸線外側(cè)懸挑網(wǎng)架的穩(wěn)定強(qiáng)度。
在開(kāi)始安裝⑩軸線外側(cè)懸挑部分的網(wǎng)架時(shí)，軸線內(nèi)
的網(wǎng)架繼續(xù)安裝，直到安裝完成為止。
安裝人員把該安裝區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)架桿件材料吊
運(yùn)到⑩軸外側(cè)站臺(tái)上，在站臺(tái)上把桿件拼接成塊狀
單元，每個(gè)塊狀單元的網(wǎng)架質(zhì)量應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)起重設(shè)
備的起重能力。最大分塊單元為13．838m×
10．332m，質(zhì)量約6．8t，在起重范圍內(nèi)。
把站臺(tái)上拼裝完成的塊狀單元網(wǎng)架用200t的
汽車式起重機(jī)吊至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，再與已安裝好的
網(wǎng)架連成整體。
4質(zhì)量控制
1)一個(gè)單體網(wǎng)架工程應(yīng)進(jìn)行3次建造檢驗(yàn)：第
1次是零件進(jìn)場(chǎng)后、安裝施工前；第2次是網(wǎng)架主體
安裝完成時(shí)、屋面工程施工前；第3次是屋面工程
后。主體零件質(zhì)量檢驗(yàn)包括螺栓球、高強(qiáng)螺栓和管
桿件檢驗(yàn)。
2)在檢驗(yàn)螺栓球時(shí)應(yīng)用磁粉探傷檢查球表面
缺陷。磁探前先要磨去表面的氧化皮。磁探時(shí)，若
發(fā)現(xiàn)裂紋、夾層、折皺等缺陷已通向螺栓孔，則要求
更換新球；若發(fā)現(xiàn)球體上有未通向螺栓孔的裂紋類
缺陷，則通過(guò)磁探、打磨、再磁探、再打磨的方法予
以消除，不換球。螺栓球需要用螺紋規(guī)測(cè)量孔可擰
入深度h，h≥2d(d代表螺栓直徑)。管桿件的最大
可伸出長(zhǎng)度和螺栓尾至套筒距離h’≤d，小于螺栓
球螺栓孔的可擰人深度h。用射線探傷檢查焊縫內(nèi)
部質(zhì)量缺陷。其對(duì)接頭應(yīng)采用射線檢測(cè)；由于結(jié)構(gòu)
原因，不能采用射線檢測(cè)時(shí)，可采用超聲波檢測(cè)。
錐頭與鋼管的連接焊縫是不等厚度對(duì)接接頭焊縫，
可采用雙壁雙影雙橢圓成像。封板與鋼管連接焊
縫是角接頭對(duì)接焊縫，應(yīng)采用雙壁單影法成像。
3)構(gòu)件出廠前已經(jīng)進(jìn)行除銹，并涂刷一底二度
防銹漆，且漆膜厚度應(yīng)符合要求。網(wǎng)架安裝完畢后
要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，再涂刷最后一道面漆。
4)檢查網(wǎng)架的縱橫向邊長(zhǎng)偏差、支承點(diǎn)的中心
偏移和高度偏差?？v橫向邊長(zhǎng)偏差允許值應(yīng)為長(zhǎng)
度的1／2 000，且應(yīng)≤30ram；中心偏移允許值應(yīng)為網(wǎng)
架跨度的1／3 000，且≤30ram；高度偏差允許值：對(duì)
周邊支承的網(wǎng)架相鄰點(diǎn)之間，應(yīng)為相鄰支座間距的
1／400，且≤15mm，最高與最低點(diǎn)之間≤30ram，對(duì)多
點(diǎn)支承的網(wǎng)架，應(yīng)為相鄰支座間距離的1／800且應(yīng)
≤30mm。施工完成后應(yīng)測(cè)量網(wǎng)架的撓度(包括網(wǎng)
架自重的撓度及屋面工程完成后的撓度)平均值，
不應(yīng)大于設(shè)計(jì)值的15％。
S安全措施
1)從事高處作業(yè)的職工，必須經(jīng)過(guò)專門安全技
術(shù)教育和體驗(yàn)，合格后才能上崗；從事高處作業(yè)的
人員，必須按照作業(yè)性質(zhì)和等級(jí)，按規(guī)定配備個(gè)人
防護(hù)用品，并正確使用。
2)高空作業(yè)人員穿防滑鞋，系好安全帶。吊裝
作業(yè)前必須認(rèn)真檢查吊索具、防護(hù)用品。排查吊索
具有無(wú)缺陷，捆綁是否正確牢固，確認(rèn)安全后方可
作業(yè)。道路應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整，作業(yè)人員必須聽(tīng)從統(tǒng)一指
揮，協(xié)調(diào)一致。作業(yè)時(shí)應(yīng)緩起、緩轉(zhuǎn)、緩移，并用控
制繩保持網(wǎng)架平穩(wěn)。吊裝區(qū)域無(wú)閑散人員，并設(shè)警
戒標(biāo)志，派人監(jiān)護(hù)。
6環(huán)保措施
1)網(wǎng)架材料按預(yù)定的場(chǎng)地堆放，不隨意亂放，
做好網(wǎng)架構(gòu)件的形體保護(hù)和成品保護(hù)，不使構(gòu)件受
污染。網(wǎng)架構(gòu)件堆放時(shí)，堆放場(chǎng)地必須有防雨、防
水措施，并保持干燥，不能擱置于地面上。
2)加強(qiáng)噪聲管理，控制噪聲污染。
3)加強(qiáng)火源管理，現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙。并定期
檢查。
7 結(jié)語(yǔ)
分塊安裝法大部分的拼接工作在地面進(jìn)行，有
利于提高工程質(zhì)量。施工過(guò)程中，不必搭設(shè)滿堂腳
手架，減少腳手架的搭拆工作量，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
同時(shí)，采用網(wǎng)架吊裝可以避免對(duì)地面其他單位施工
和人流作過(guò)大干擾，為其他項(xiàng)目施工贏得時(shí)間。其
施工速度快，綜合效益顯著。
但應(yīng)注意，網(wǎng)架吊裝施工過(guò)程應(yīng)該樹(shù)立起“質(zhì)
量控制、安全措施、環(huán)保措施”三位一體的觀念。在
塊狀單元拼接前就要嚴(yán)把單元的質(zhì)量關(guān)。網(wǎng)架單
元應(yīng)減少中間運(yùn)輸。如確實(shí)需運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)采取措施
防止網(wǎng)架變形。
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