1 工程概况
佛山科学技术学院新校区（北院）建设工程体育馆（主馆）建筑面积14813.75m2，建筑跨度为81.8m，建筑高度26.1m，是新校区的标志性建筑。屋面结构采用双曲面钢网架形式，钢网架采用螺栓球正放四角锥网架结构，周边支承，一共设置88个支座。网架支座选用抗拉固定球铰支座。网架周边悬挑14.95m，悬挑处局部3层网架。网架长124.67m，宽111.70m，跨度81.80m，网架结构投影面积：10937.29m2。结构设计使用年限为50年，主体结构耐久性满足50年要求，结构安全等级为二级。平面造型为椭圆型，立面造型双曲面弧度，整体造型美观大方。
2 钢网架分段高空散装安装技术的特征
2.1 操作简洁、实用性强
钢网架采用分段高空散装施工是在工作平台上从网架一边进行外扩法拼装，然后用起吊工具提升单元网格进行拼装直至安装到支座的钢网架施工方法。通过工程的实践检验，证明钢网架采用分段高空散装施工，有利于满足工程质量要求和工程工期的要求，简化了施工过程，缩短了工期，降低了成本，取得了较好的经济，该技术具有推广的意义。
2.2 降低了建筑事故概率
这种方法与吊装法、高空分段拼接滑移法相比，避免了重物坠落造成的安全事故，也能有效防止钢网架变形，降低建筑过程中的危险系数。
2.3 节省成本、提高速率
使用分段高空散装的方法安装钢网架时，不需要起吊机等大型建筑器材，节省了一笔建安费用，并且安装速度与吊装法等方法相比有很大的提高。
2.4 缩短了施工时间
高空中搭建钢网架时，施工场地比较小，对钢网架先分段进行连接，就能节省空间，然后再利用专门的悬臂扒杆方式运送分段连接好的钢网架，再次节约了人力、物力，加快了安装进度，缩短了施工时间。
3 施工过程中的技术控制重点
3.1 球铰支座安装
本项目其中的一个重点和难点，就是网架球铰支座的安装。球铰支座共88个，为固定铰支座，两向转动。如果转角控制得不好，会造成网架挠度过大，或杆件变形。所以，在安装时要先安装球铰支座，并进行临时固定。安装示意图如图1所示。
图1 球铰支座安装图
具体安装过程如下：
（1）网架安装时，先安装球铰支座，定位复核无误后，将球铰支座与预埋件电焊连接。
（2）将球铰支座靠外侧用临时限位板进行限位，限位板焊接于预埋件上。
（3）网架支座安装在球铰支座上，按图纸要求焊接连接。
（4）网架结构安装完成，各项指标检查符合设计及规范要求，即可焊接球铰支座，球铰支座焊接完成后，临时限位板可移除，也可永远保留在原位。
3.2 钢网架安装
根据本工程跨度较大、施工周期较紧的特点，本工程采用交叉流水施工，采用满堂高支模脚手架搭设安装平台，高空散装法进行安装作业。虽然本工程网架用钢量不大，但网架形式为椭壳双曲面形结构，如采用地面拼装整体垂直提升法施工，不但需要大量的同步提升设备和技术，还因提升时各提升点受力与原网架不同，需要对网架重新进行受力分析，会导致网架用钢量增加。另外，由于提升置换、补缺等工作很难避免网架变形，对质量有一定的影响，所以本工程不能采用地面拼装整体提升的方法；而满堂高支模脚手架高空拼装，其优点是不存在技术难度，施工安全可靠，网架就位变形小，质量容易保证，但脚手架搭、拆工程量大，并占用其他工种的施工作业面，所以要合理安排好施工进度，保证工期能按时完成。图2所示为网架结构剖面图。
图2 网架结构剖面图
本工程钢网架安装采用满堂高支模脚手架高空拼装的安装方法，在钢网架室内平面区域共4480m2内的区域搭设满堂高支模脚手架，满堂高支模脚手架区域提前安装完毕，然后再分4个安装小组，以椭壳的短轴为对称轴，每侧2个安装组向长轴的2个方向相向高空散装（具体详见钢网架安装过程图3～图5）。网架安装过程中，球铰支座需要做临时固定措施，在网架全部安装完毕后，将网架球铰支座满焊，并开始施工屋面钢檩条部分及其他施工。
图3 钢网架安装过程图（1）
图4 钢网架安装过程图（2）
图5 钢网架安装过程图（3）
3.3 钢网架变形控制
（1）采用满堂脚手架高空散装法安装，在安装过程中应设置多个临时支撑点，以减少安装变形；在安装过程中，应随时测量其垂直偏差，要测量网架各节点在自重阶的挠度值，并根据其设计挠度值，将超出设计挠度的网架下弦点，在其下方设置支撑点，将其符合网架设计挠度值，对其支承点要进行验算，承点必须具备足够的强度和刚度（由计算确定），以使安装过程中网架挠度不会超过设计值。如图6所示为钢网架安装临时支撑点平面布置图，图7为钢网架安装临时支撑点示意图。
图6 钢网架安装临时支撑点平面布置图
图7 钢网架安装临时支撑点示意图
（2）安装过程中测量班组随时监测，采用节点坐标控制法，定期观测球节点的X、Y、Z向坐标，在安装过程中控制节点最大挠度＜L/200。
3.4 满堂脚手架临时支撑点定位
3.4.1 支架安装方法
（1）满堂脚手架工程采用钢管支架，根据网架底的高度组合拼装。如图8所示为满堂脚手架搭设剖面图。
图8 满堂脚手架搭设剖面图
（2）在支架安装前，应根据图纸设计所规定的网架底标高，结合支架基础标高，确定支架钢管的长度和配套的扣件。
（3）在支架安装前，在地面应放出轴线，螺栓球位置线及楼面水平控制标高。每安装一步支架后，要进行调平校直，然后逐步向上安装。支架安装应垂直，每1.5m支架立柱偏移需≤5mm。
（4）脚手架安装要整齐划一，并在相互垂直的两个方向上有保证其稳定的支撑系统。
（5）在支架安装时，立柱应采用对接方式，相邻立杆的对接扣件不得在同一步内，错开距离应≥500mm；对接扣件至主节点的距离应≤h/3（h为步距）。
（6）必须在距底座上皮≤200mm处的立杆上设置纵横向扫地杆。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高差应≤1m。
（7）剪刀撑、水平拉杆应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。
（8）支架安装完成后，应认真检查支架是否牢固，发现问题，应立即整改。
（9）满堂脚手架必须以附近已浇筑完成的墙、柱、梁作为横向受力顶撑点，利用纵横向水平杆、可调顶托和木枋顶紧处理，或者对结构柱进行抱箍连接，防止因左右摇摆而倾覆。如图9所示为支撑架固定大样。
图9 支撑架固定大样
（10）根据钢网架安装的实际需求，满堂钢管脚手架作为操作平台，并根据网架下弦高度要求搭设成层状结构，并预留出网架安装空间。脚手架采用分层搭设，脚手架的最高搭设高度约为21m，顶面夹板脚手板需按钢网架安装分阶段逐层满铺，层高错位处需围护挡板，脚手架中间设置剪刀撑和水平撑。
（11）立杆主体间距为1.0m×1.0m，水平杆步距为1.5m，脚手架搭设顶面宽度符合平面布置图要求，以满足网架安装支承特点。为保证脚手架纵横向稳定，根据规范规定，满堂脚手架周边环向和中间设置剪刀撑，并由地面至操作顶面连续设置，剪刀撑与地面倾角为45°～60°，中间剪刀撑每隔4排设置，间距≤6m，水平剪刀撑按每隔3步设置1道，立杆底部设扫地杆。
3.4.2 施工注意问题
支架搭设的垂直度与水平度允许偏差应满足表1的要求。
表1 支架搭设的垂直度与水平度允许偏差一览表
| 项目 | 允许偏差（mm） | |
| 垂直度 | 每步架 | h/1000及±2.0 |
| 支架整体 | H/600及±50 | |
| 水平度 | 一跨距内水平架两端高差 | ±l/600及+3.0 |
| 支架整体 | ±L/600及±50 | |
注：h-步距；H-支架高度；l-跨距；L-支架长度。
立杆顶伸出立杆长度≤150mm。剪刀撑、水平拉杆应紧随立杆的安装及时设置。连接扣件必须拧紧，扭力矩40～65N/m。要求使用扭力扳手随机分布抽样检查，不合格的必须重新拧紧，直到合格为止。抽样检查数目与质量判定标准，应按规范确定。
4 结语
综上所述，随着国民经济水平的提高，我国大跨度建筑越发普遍。针对钢网架安装过程中出现的问题，专业人员通过刻苦研究，提出运用分段高空散装技术安装钢网架的对策。本文通过对实际工程进行跟进调查，总结介绍了分段高空散装技术的操作步骤、操作重点、注意事项以及今后的发展前景，阐述了该技术对建筑行业的重要意义。
参考文献
[1]王勇．大跨度不规则拱形钢网架安装施工技术[J]．施工技术，2016，（S2）.
[2]白山巍．钢网架高空散装法技术应用[J]．山西建筑，2011，（11）.
收稿日期：2018-03-03
作者简介：江毅钟（1986-），男，广东佛山人，广州市第一建筑工程有限公司工程师，研究方向：施工现场管理。
