煤矿大型钢网架施工
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摘要：文章主要介绍大跨度特大半球形钢网架施工方法、施工工艺流程、施工中的质量要求、施工中关键部位控制要点、施工中应注意的一些问题。
关键词：储煤场；特大型；大跨度；半球形；钢网架
随着淮南矿业集团“建大矿、办大电、做资本”发展战略的深入，矿井建设正进入高速发展时期，矿井建设规模迅速扩大。同时，国家对工程建设项目的环境保护要求越来越高。过去煤矿的储煤场都是露天的，缺点较多，煤尘对环境污染较大，煤在露天堆场中日晒雨淋后含水率变化很大，煤焦油流失严重，降低煤的热效能，同时比较容易引发自燃。
顾北煤矿储煤场采用封闭式，由于储煤堆棚的跨度达到100m，采用钢筋砼结构柱间距较小，影响使用要求。而使用网架结构很容易解决这个问题，同时减少上部荷载，降低柱截面，网架在工程中的使用也越来越广泛，特别是大型钢网架新技术的使用，有效的解决了建筑工程中大跨度施工的困难。
网架结构同钢筋砼结构相比，具有工程造价低，施工速度快的优点。
1工程简介
顾北煤矿储煤堆棚由地下皮带机走廊、储煤堆场、屋面网架（壳）、地面钢栈桥、卸煤仓组成。
屋面网架（壳）成半球形，直径为100m，底标高为4.750m，顶标高为36.365m，面积为17170m2，网架下弦半径为48.0m，上弦半径为50.0m，矢高为2.0m。
网架主体采用扶壁式框排架结构，屋盖系统结构为半球面网壳结构，支撑结构采用周边柱点支撑。网架（壳）节点形式采用螺栓球节点，支座节点类型采用平板压力支座，网架（壳）结构形式采用正方四角锥，屋面瓦为彩钢板δ20型板，板厚为0.5mm。
2半球形钢网架施工方法
2.1施工工艺流程
测预埋件支座调整、校正搭设局部满堂脚手架散装法安装基本环形网架支座临时固定高空散装法拼装网架支座重校支座焊固复校网架验收檩托校正配制檩条、安装铺板设计安装彩瓦。
2.2半球形钢网架的施工方法
采用“高空散装、局部满堂脚手架配合”的安装方法：首先对扶壁式框排架结构中的网架支座预埋件进行测量，满足设计要求时搭设局部满堂脚手架，要求施工脚手架具备足够的强度、刚度和稳定性，架体承载满足3000N/m2。施工满堂脚手架搭设长度要保证三个跨度的基本环的安装要求，脚手架上要层层满铺毛竹片，毛竹片必须用18#铝丝绑扎牢固。在脚手架上进行网架拼装，拼装时，网架球固定要对准固定支座位置，当拼装至三个基本环形架体时，将要永久固定的螺栓球临时固定，保证施工稳定安全，满足高空散装要求，然后将半球形网架全部安装完毕；拆除螺栓球的临时固定，让半球形网架充分变形，消除施工应力和网架的内应力后，重新固定好螺栓球进行复校、找正，校正轴线位置和标高，负荷设计和规范要求后，对螺栓球进行永久固定，同时将其与预埋铁件焊牢。
支座螺栓球固定：支座采用Q235钢，螺栓球为Q345钢，固定方式为螺栓球同支座焊牢；但是支座Q235钢要求采用E43系列焊条，而螺栓球Q345钢要求采用E50系列焊条，当两种不同强度钢材连接时，宜采用与低强度钢材相适应的焊接材料，因此选用E43系列焊条进行固定。为防止两种不同强度的材料在焊接中产生温度应力，在施焊前将螺栓球预热至150℃左右。焊缝厚度为10mm，焊条直径选用4.2mm，焊接材料选择120~210安培，焊接后应进行消除焊接应力退火处理。焊接作业区的环境温度低于0℃时，应将构件焊接区各方向大于或等于钢板厚度，且不小于100mm范围内的母材加热至20℃以上方可施焊，且在焊接时不得低于这个温度。螺栓球全部固定后进行复核，达到设计和规范要求后对整个网架进行验收，直到合格。
焊接檩托，待全部焊接完毕后，对檩托进行校核，达到设计和规范要求后，配制钢檩条，并将其同檩托焊牢。钢檩条的安装必须符合设计要求，横向环状檩条应在同一水平，竖向钢檩条呈放射状，横向、竖向钢檩条施工误差符合规范要求。
彩瓦安装：首先对铺瓦顺序、方向进行设计，将球形屋面10等分，每等分按36°角确定脊瓦铺装线，用红漆做好标记供施工时使用，每个等分内按18°设定铺瓦中心线，也用红漆做好标记；由中心线向外逐块铺设，每块瓦要保证搭接长度，铺瓦至脊瓦线将一个等分内半个区域铺设完毕后，从脊瓦中心线处采用同样方法铺设另一半区。
铺瓦的顺序应从低处开始，按脊瓦完成一个等分内铺装后，向次高点铺装，铺装时注意搭接处高处瓦压住低处瓦，同时满足搭接长度要求。
然后根据设计安装施工软梯；在使用软梯安装时，首先将软梯固定在网架上的合适位置，彩钢板应从一端开始，边铺设边调整位置边固定；在安装第二块板时，板的纵向搭接处嵌密封胶，并在搭接处用带密封垫的自攻螺丝连接，紧固件应拉在密封处。安装彩钢板时，应挤密板间缝隙，当就为准确仍有缝隙时，宜用保温材料填充。彩瓦搭接纵向应在一条线上呈放射状，待彩钢板全部安装完毕后，在搭接处安装脊瓦。
3施工中质量控制重点
施工中质量控制重点为网架安装质量。对所有进场的材料均要进行检验和试验，材料合格后方准在工程中使用，不合格的材料督促立即退场。网架安装杆件同螺栓球的连接是通过高强度螺栓，要保证高强螺栓丝扣拧紧适度，确保网架在同一水平面环形闭合。施工中如出现杆件同螺栓球连接不上（或长或短），严禁擅自切割杆件，如出现连接不上的情况，应对已组装的网架精心调整，使之环形闭合。
在高空散装前应对支座和螺栓球进行临时固定，保证施工中已组装的架体稳定、安全，防止架体出现倾覆和杆件变形，对变形的杆件应立即更换，严禁使用。网架全部组装完毕，拆除临时固定，让拼装的网架充分变形，消除施工中的应力和网架内应力。
网架在拼装过程中，应随时检查基座轴线位置、标高及垂直偏差，发现问题及时纠正。
4施工中注意问题
①搭设脚手架的外形也为半圆弧形。
②搭设拼装支架时，支架上支撑点的位置应设在下弦节点处。支架应验算其承载力和稳定性，认真审查脚手架的设计方案及计算书。
③安装高强度螺栓前，用相同规格的普通螺栓进行临时拼装，其数量不得少于接头螺栓的1/3，便于对拼装的网架偏差进行调整。
④所有施工人员均要认真学习安全作业措施，高空作业人员在施工工程中都要佩戴好合格的安全带，悬挂在独立、牢固、可靠之处。
⑤患有高血压、心脏病及酒后的人员严禁等高作业。
⑥屋面板施工人员要穿防滑胶鞋，严禁穿鞋底带钉的皮鞋，以免刮伤彩钢板表面。
⑦安装完毕的屋面应及时检查有无遗漏紧固点。
参考文献：
[1]郝燕春.大型钢网架安装技术[J].山西建筑,2007,(10).