本文（wén）闡述了現場質量（liàng）檢測在（zài）鋼網架結構工程中的意義，並針對當今鋼網架結構在工程中容易出現的問題，提出相應的檢（jiǎn）測方法，同（tóng）時結合網架（jià）工程的檢測實例，闡明了（le）現場質量檢測在鋼網（wǎng）架工程中的重要性和必要性。

關鍵詞：鋼網（wǎng）架（jià）結構 質量檢（jiǎn）測

隨著社會的發（fā）展，大跨度空間結構的應用日趨（qū）增多，鋼網架結構以它的受力合理，造價經濟，外（wài）形多變美（měi）觀而廣泛應用於大型體育場館（guǎn）、工業廠房、大型展廳（tīng）等建（jiàn）築場所。網架結構受力合理，是因（yīn）為其受力呈空間工作狀態，作為網架的所有杆件都能參（cān）與工作，其剛度和整體性明顯優於平麵結構（gòu），具有良（liáng）好的抗震性（xìng）能。同時，網（wǎng）架結構的理論研究日趨成熟，電算技（jì）術不斷（duàn）完備，且高強材料的應用，杆件與節點製（zhì）作的定型化、工業化及簡便有效、不斷創新的施工方法為建築領域（yù）鋼結構網架的發展創造（zào）了條件。

網架結構一般空間跨度較大，但在拚裝（zhuāng）成整體之前，還不能起到空間（jiān）作用，且施工比一般平麵結構（gòu）複雜，安（ān）裝（zhuāng）技術和精確（què）程（chéng）度要求較高，因而（ér）在（zài）網架工程施工中，應（yīng）嚴格按照《鋼結構工程施工質量驗收規範（fàn）》（GB50205）、《網架工程質量檢驗評定標準》（JGJ78）及《建築結構檢測技術標準》等進行檢測（cè）及工程質量控製。根據上述標準內容（róng）和網架的具體特點，可從以下內（nèi）在因素加（jiā）強和完善網架特別是大型異型網架工程的現場質量檢（jiǎn）測，對控製網架工程質量（liàng）十分重要。

1 杆件（jiàn）應力測試

網架（jià）施工分製作和安裝兩個過（guò）程，一般部件製作在工廠完成，而在工地現場進行安裝。杆件在下料或機器加工過程中難免存在一定的偏（piān）差，現場安裝（zhuāng）時，又受環境（jìng）、溫度、安裝（zhuāng）工藝及前期工程中支座軸線及標（biāo）高等因素（sù）影響，使得網架在拚裝過程中產生附加應力，導（dǎo）致局（jú）部杆件的實際受力與設計相差較大，甚至危及網架（jià）的安（ān）全使用。例如，某高校體育館網架為54.0m×54.0m的焊接正放四（sì）角錐形式，檢測中（zhōng）對部分（fèn）主要受力杆件進行了應力監控測試，該網架係現場高空拚裝，由於偏差累計，造成個別支座點偏差較大，而施工單位采用滑（huá）輪倒鏈施加外力，強行糾偏，使得所測個別杆件應力幾乎達（dá）到屈服強度，因檢測時及時發現了該嚴重的錯誤施工法，立即製止並避免了該作法可能造成的不利後果。因此，為保證網架的工程質量，對網架特別是大型（xíng）、異性網架的杆件應力進行測試是尤為必要的。

測（cè）試應力的杆件一般可選擇設計內力較（jiào）大的杆（gǎn）件、支座附近杆件、在同一節點球上規格變化較大（dà）的較小規格杆件，方法采用粘貼應變片。為了消除溫度影響，應變片采用全橋或半橋溫（wēn）度自動補償法；應（yīng）變片在杆件同一截麵兩個或（huò）四（sì）個對稱位置分別粘貼，以利於分析杆件軸向受力與（yǔ）彎曲受力狀況。這樣，可以在網架不同受荷階段得到相應狀況下的杆件（jiàn）應力，同時也可監（jiān）控焊接工藝或網架吊裝對杆件的影響程度。這一點曾在（zài）對某大型懸挑網（wǎng）架檢測時起到（dào）了明顯的效果，該懸挑網架根部下弦處杆件規格為Φ159×12，一端采（cǎi）用螺栓球節點，一端與焊接球支座焊接（jiē）連接（jiē），施工時（shí）先把螺栓球一（yī）端（duān）的網格節點拚完後開始焊接支座處（chù）一端，焊完後發現杆件中部普遍向上起拱變曲，最大變（biàn）形達5～6mm，因為杆件當（dāng）時並未受其它外力作用，為找其原（yuán）因，對杆件焊接端采用了不同的工藝焊接，同時測（cè）試其杆件應（yīng）力變化，經測（cè）試分析（xī），發現主要是焊接（jiē）工藝不當加之冬季施工，造成焊縫收縮不勻（yún），其中焊接產生的附加彎曲應力達43.8Mpa，後（hòu）經改變焊接工（gōng）藝，對每根杆（gǎn）件（jiàn）采用多次對稱施焊，有效的消除了杆（gǎn）件彎曲現象（xiàng）。

杆件（jiàn）應力測試，不可能直接反映全部設（shè）計荷（hé）載下（xià）的應力值，但（dàn）從所測部分網架（jià）杆（gǎn）件在不同荷載階段的應（yīng）力表明，其應力與受荷大小基本呈（chéng）線性比例關係，因此可由一定荷載下的應力推算出全部設計荷載下的相應杆件應力，為科學真實的分析網架受力提供重要依據。

2 支座的反力及相對高差調整網架支座的受力狀況，直（zhí）接影（yǐng）響網架及下部支撐結構的受力，要消除支座不合理受力的影響，一方麵控製和減小多種因素造成的累積偏差（chà），另一方麵應（yīng）嚴格（gé）要（yào）求土建工程對（duì）支座軸線和標高的控（kòng）製。工程中（zhōng）如因上述原因造成網架支座偏（piān）差較大和懸空現象（xiàng）時（shí），就應進行支座相對高差和支座（zuò）反力調整，以保證網架及下部結構的受力安全。例如某周邊支（zhī）承的焊接球節點網架（jià），共（gòng）52個支（zhī）座，高空拚裝完成後，在自重下有懸空支座25個，占全部支座的48%，其中個別支座附近的杆件應力也達相應荷載下設（shè）計應力值的140%～200%，而懸空支（zhī）座附近杆件（jiàn）應（yīng）力（lì）遠遠小於設計應力，為消除該應力重分布對網架和下部結構的不利影響，檢測中對該（gāi）網架的支座反力進行了（le）調整，通（tōng）過（guò）力傳感器和同步液壓頂升係統對懸空支座（zuò）進行墊塞鋼板，使（shǐ）支座最（zuì）終受力與設計（jì）值基（jī）本相（xiàng）符，經多年使（shǐ）用後效果良好。因此，特殊情況下對支座反力進行調整（zhěng）也是十分（fèn）重要的檢測手段（duàn）。

實際上，《鋼結構工程（chéng）施工質量（liàng）驗收規範》（GB50205）和《網架工程質量檢驗（yàn）評定標準》（JGJ78）中均對網架的安裝偏差提（tí）出（chū）相（xiàng）應（yīng）的（de）要求，其目的就是要保證網架的實際受（shòu）力狀況與設計相符，而對相對高差較（jiào）大或懸空的支座（zuò）進（jìn）行調整，也是為保證網架的合理受力及下部支承結構的安全，因此支座的反力及高差調整應（yīng）當以受力合理為前提。

通過對一些網架工程（chéng）中支座相對高差的檢測，發現支座高差偏（piān）大主要是由於拚裝偏差或焊接應力引起附加變（biàn）形造成，通過支座調整，可消（xiāo）除該附加變形對網架局部受力造成的不利（lì）影響（xiǎng），所以在（zài）對支座（zuò）調整過程中，應當以相應支座處杆件的受力安全為重點，不（bú）能盲目追求相對標高（gāo）的一致而不考慮受力。例（lì）如，在一個柱點支承的廠房網架檢測中，個別支座相對高差較大（dà），其中最低與最高（gāo）支座相對高差達81mm，相鄰支座（zuò）最大相對高差為42mm，均（jun1）超出了標準規（guī）範的要（yào）求，而施工單（dān）位為了減小（xiǎo）支座相（xiàng）對高差，僅對較低支座盲目頂（dǐng）升，導致該支（zhī）座處的下弦（xián）杆彎曲變形，相鄰支座出（chū）現懸空，檢測中發現後，立即製止了該（gāi）錯誤做法。經分析原因，造成支座相對高差較大（dà）主要是由於網架（jià）分塊吊裝（zhuāng）後在高空對支座杆件拚（pīn）裝時偏差較大引（yǐn）起，因此調整（zhěng）中，要求對頂升導致杆件變形的支座高度進行降低複原，對較高支座的豎向肋（lèi）板適當降低，並對偏差較大的支座杆件進行了調整，確保網架受力合理的同時，減小了最低（dī）與（yǔ）最高支座高差及相鄰支座高差，滿足（zú）了規範要求。

3 網架撓度測試網架（jià）結構的撓度,是設計和施工質量的綜合反映，一般包含網架的自重撓度、屋麵結構全部安裝完畢後的恒載撓度及網架分條（分塊）、高空滑移等施工時出現的撓度。按照《網架結構工程質（zhì）量檢驗評定標準》（JGJ78-91）的規定，所測的撓（náo）度值不（bú）得超過相應設計值的15%，因此（cǐ）在對網（wǎng）架撓度實際檢測（cè）中，應嚴格按照標準要求進行評定。在對一些網架的檢測過程中，發現部分施（shī）工單位的自檢資料中經常存在以下問題：有的把網架自重或（huò）受（shòu）部分荷載（檁條、屋麵板、馬道等）下（xià）的撓度測量值與全部設計荷載下的設計撓度值進行比較和評定，有的把實測撓度與《網架結構設計與施工規程》中對設計要求的容許撓度不大於L/250（L為跨度、用作屋蓋）或L/300（L為跨度、用作樓層（céng））進行比較評定，這顯然是不合適的，前者是荷載狀況沒有對應，後者是對設計提出的要求，也就是要（yào）求網架設計應當選擇恰當（dāng）的形式和剛度，這樣，一旦設計的形式和剛度確（què）定，隻有網（wǎng）架的計算撓度才與相應荷載狀況下的實測撓度具有可比性，其實測撓度也才能（néng）真正（zhèng）反映網架的設計與施工（gōng）質量。網架的撓度一般應在不同受（shòu）荷階段分別測試，因網架工（gōng）程拚裝完成後，實測撓度結果中除撓度值外，難免存在施工偏差，撓度（dù）值隨荷載變化基本呈線性變化（huà），而施工偏差一般不隨荷載變（biàn）化而變化，因此，網架在相應荷載下以至全部設計荷載下的撓（náo）度f=f0+fi，其受力狀況與相應撓度值如圖3.1所示。

4 焊縫質量檢測通常網（wǎng）架（jià）有焊接空心球節點（diǎn）、螺栓球節點及焊接（jiē）鋼板節點等形式，尤以（yǐ）前兩種形（xíng）式最為常見。然而不論何種節點，作為鋼結構的主要連接方法，焊接焊縫的質量對網架（jià）結構的安全起著尤為重要的（de）作用。
一般焊接鋼板（或焊接空心球）節（jiē）點本（běn）身焊縫、焊接球的管球連接焊縫、螺栓球（qiú）的鋼管與錐（zhuī）頭（tóu）（封板）焊（hàn）縫及球節點上的吊車懸掛點焊縫等級要求較高，因（yīn）此檢測中，除對焊縫外觀（guān）嚴格檢查的同時，要求對焊縫的內在質量按一、二級焊縫質量等級采用超聲波探傷檢測。

根據（jù）國家標準《鋼結構工（gōng）程施工質量（liàng）驗收規（guī）範》（GB50205）的要求，一級焊（hàn）縫要求100%探傷（shāng）檢測，二級焊縫要求抽查20%，施工單位應（yīng）嚴格按照該要求進行自檢，當全麵自檢認為（wéi）合格基礎上進行驗證性檢測時，可適當減少檢測數量，但檢測發現有不合格（gé）焊縫時（shí），應當加大檢測數量。在網架的焊縫質量檢測中，應當作到早檢查，早發現，對發現（xiàn）的問題認真（zhēn）分析，以消除材料、工藝、環境或人為因（yīn）素的影響，並應對可能影響安全使用的所有焊接質量進行全麵控製（zhì），否則就會產生（shēng）隱患。

例如某異型螺栓球節點網架（jià），檁托與上弦螺栓球（qiú）應采用螺栓連接，而工程中（zhōng）部分（fèn）檁托因節點球上未加工（gōng）螺孔，對檁托（tuō）與鋼球采用了焊接，檢測時發現個別焊（hàn）縫有裂紋存在，經分析，原因在於實心球材質（zhì）為碳當量較高的45號鋼，且剛度大，散熱（rè）快，而焊接（jiē）時又未采用預熱，致使焊接區域產生了（le）脆性組織（zhī），在焊接（jiē）應力和脆性組織產生時（shí）的應力共同作（zuò）用下，使焊縫出現裂紋。針對這一質量問題，結合（hé）工程實際提出了相應的解決辦（bàn）法，一是對出（chū）現裂紋的焊縫刨掉，重新（xīn）預熱焊接，另外對未出現裂紋的焊縫（féng）采取氧-乙炔火焰（yàn）後熱以消除（chú）應力和改善內部組織，經過處理後取得了（le）良好（hǎo）效果。

    5 節點力學性能檢驗網架球（qiú）節點與杆件的配套檢驗，不僅是對材質，也是對（duì）焊（hàn）接質量的直接檢驗，有時也可對工程中的特殊（shū）情況進行驗證，以便更好的指導施工。在（zài）對（duì）某焊接球網架檢測中，網架在（zài）地麵拚裝完成未吊裝前，需對部分規格（gé）的杆件（jiàn）進行（háng）更換，因更換部位的節點球要（yào）重複受高溫作用，且更換會造成部分杆件與節點球（qiú）間的焊縫（féng）變寬，為檢驗該工藝對其受力（lì）性能是否（fǒu）產生影響，對其進行了兩組節點配套力學性能的（de）破壞性檢驗，其中一組試樣在加工時，一端球經高溫重（chóng）複（fù）作（zuò）用，另一端管與球間焊縫加寬，其高溫作用的（de）次數和加寬（kuān）焊縫寬度與實際更換時最不利狀況相（xiàng）同，另一組按（àn）正常（cháng）工藝加（jiā）工，經檢驗，兩組均為與焊接球（qiú）配（pèi）套的管材首先破壞，力學性能（néng）滿足標準規定（dìng）要求，從而（ér）為處理上述情（qíng）況提供了可靠依據。綜上所述，網架（jià）的（de）任何（hé）環節都是（shì）相互（hù）影響，相互製約的，加強現場檢測手段對於網架（jià）工程（chéng）的（de）質量控製十分重要，而現場檢測中，不僅要（yào）從外觀上嚴格控製，而且應注重涉及內在因素，才能有效的保證網架工程的質量。

參考文獻：[1] 中華人民共和國國家（jiā）標準《鋼結構工程施工質量驗收規範》（GB50205-2001）

[2] 中華人民共和（hé）國行業標準《網架工程質量檢驗評定標準》