在體育館穹頂、機場航站樓、大型廠房等宏偉建筑中，網(wǎng)架結構以其輕盈而堅固的姿態(tài)，支撐起廣闊的空間。這種由桿件與節(jié)點通過特定方式連接而成的空間結構體系，不僅具備卓越的力學性能，還能滿足多樣化的建筑造型需求。而其背后，是一套復雜且精密的工藝體系，從原材料的精挑細選，到加工制造、安裝施工的每一個環(huán)節(jié)，都凝聚著工程技術人員的智慧與匠心，共同鑄就了網(wǎng)架的穩(wěn)固與美觀。?
一、材料選擇：奠定結構堅實基礎?
網(wǎng)架的材料選擇直接影響其承載能力、耐久性和安全性。鋼材是網(wǎng)架結構最常用的材料，常見類型有 Q235 和 Q345 系列低合金高強度結構鋼 。Q235 鋼材具有良好的塑性和焊接性能，適用于對強度要求相對較低的網(wǎng)架構件；Q345 鋼材屈服強度更高，能承受更大的荷載，在大型、重載的網(wǎng)架結構中應用廣泛。鋼材的質量需嚴格把控，其含碳量、硫磷雜質含量等指標必須符合國家標準，以確保鋼材的力學性能穩(wěn)定，避免因材質問題影響網(wǎng)架結構安全。?
除了鋼材，部分網(wǎng)架結構會采用鋁合金材料。鋁合金具有重量輕、耐腐蝕、美觀性好等特點，在對結構自重要求嚴格或有特殊外觀需求的建筑中，如展覽館、商業(yè)綜合體等，鋁合金網(wǎng)架能發(fā)揮獨特優(yōu)勢。用于網(wǎng)架的鋁合金需具備較高的強度和硬度，同時保證良好的加工性能，以滿足復雜的節(jié)點連接和桿件制作要求。?
對于連接網(wǎng)架桿件的節(jié)點材料，多采用鑄鋼或焊接球。鑄鋼節(jié)點通過鑄造工藝成型，具有良好的整體性和復雜造型適應性，能滿足網(wǎng)架結構中各種復雜節(jié)點形式的需求；焊接球節(jié)點則由鋼板沖壓成半球后焊接而成，制作精度高，與桿件連接方便，在網(wǎng)架結構中應用也十分廣泛。節(jié)點材料的強度和韌性需與桿件材料相匹配，確保節(jié)點在受力時不先于桿件破壞，保障網(wǎng)架結構的整體穩(wěn)定性。?
二、加工制造工藝：精細雕琢結構構件?
（一）桿件加工?
- 下料切割：根據(jù)設計圖紙確定桿件的規(guī)格和長度后，使用數(shù)控切割機對鋼材或鋁合金進行下料切割。數(shù)控切割技術能夠精確控制切割尺寸和形狀，保證桿件長度誤差在極小范圍內，減少材料浪費和加工誤差。對于圓鋼管桿件，采用相貫線切割機進行切割，使桿件端部形成符合設計要求的相貫線形狀，便于與節(jié)點進行焊接連接；對于角鋼、槽鋼等型鋼桿件，使用鋸床或剪切機進行切割。?
- 桿件成型與表面處理：切割后的桿件如需彎曲成型，采用冷彎或熱彎工藝。冷彎適用于小曲率半徑的彎曲，通過專用的冷彎設備對桿件施加壓力使其變形；熱彎則在加熱桿件至一定溫度后進行彎曲操作，適用于大曲率半徑或材質較硬的桿件。成型后的桿件需進行表面處理，一般采用噴砂除銹工藝，去除表面氧化皮、鐵銹等雜質，提高表面粗糙度，增強防腐涂層的附著力。隨后，噴涂防腐涂料，如環(huán)氧富鋅底漆、聚氨酯面漆等，形成多層防腐體系，防止桿件在使用過程中發(fā)生銹蝕，延長網(wǎng)架使用壽命。?
（二）節(jié)點制作?
- 鑄鋼節(jié)點制造：鑄鋼節(jié)點的制造首先要根據(jù)設計圖紙制作模具。模具需精確反映節(jié)點的形狀和尺寸，通常采用砂型鑄造或金屬型鑄造工藝。將熔煉好的鋼水澆入模具中，待冷卻凝固后進行脫模。脫模后的鑄鋼節(jié)點需進行熱處理，如正火、回火等，改善其內部組織結構，提高力學性能。最后，對節(jié)點進行機械加工，如鉆孔、銑面等，確保節(jié)點上的連接孔洞位置準確，表面平整，滿足與桿件的連接要求。?
- 焊接球節(jié)點制作：焊接球節(jié)點由兩個半球焊接而成。先將鋼板在壓力機上沖壓成半球形，然后對半球進行機加工，保證半球的直徑、壁厚尺寸精度和表面質量。將兩個半球對焊在一起，焊接過程采用自動焊接設備，嚴格控制焊接參數(shù)，確保焊縫質量。焊接完成后，對焊接球進行無損檢測，如超聲波探傷、磁粉探傷等，檢查焊縫內部是否存在氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，保證焊接球節(jié)點的可靠性。?
三、安裝施工工藝：精準搭建空間架構?
（一）安裝前準備?
在網(wǎng)架安裝施工前，需對施工現(xiàn)場進行詳細勘察，確保場地平整、堅實，具備足夠的承載能力，滿足網(wǎng)架安裝和吊裝設備運行要求。同時，對加工制造好的網(wǎng)架桿件和節(jié)點進行質量檢驗和編號，核對其規(guī)格、尺寸和數(shù)量是否與設計圖紙一致。根據(jù)網(wǎng)架結構特點和施工現(xiàn)場條件，制定合理的安裝方案，選擇合適的吊裝設備和安裝方法，如高空散裝法、分條分塊吊裝法、整體提升法、滑移法等。?
（二）安裝過程?
- 高空散裝法：這是一種較為常用的安裝方法，適用于螺栓球節(jié)點網(wǎng)架。在地面將網(wǎng)架桿件和節(jié)點進行預拼裝，然后利用塔吊、吊車等起重設備將構件逐件吊至高空設計位置，通過螺栓將桿件與節(jié)點進行連接。安裝過程中，需使用全站儀、水準儀等測量儀器對網(wǎng)架的軸線、標高、垂直度等進行實時監(jiān)測和調整，確保網(wǎng)架安裝精度符合設計要求。每完成一個安裝單元，及時進行臨時固定，保證結構的穩(wěn)定性，逐步完成整個網(wǎng)架的安裝。?
- 整體提升法：對于大型網(wǎng)架結構，可采用整體提升法。先在地面將網(wǎng)架拼裝成整體，然后在網(wǎng)架上方設置提升設備，如液壓千斤頂、鋼絞線等，通過計算機控制同步提升系統(tǒng)，將網(wǎng)架整體提升至設計標高，最后與支撐結構進行連接固定。整體提升法施工效率高，對施工場地要求較低，但對提升設備和同步控制技術要求較高，需確保提升過程中網(wǎng)架的受力均勻，避免結構變形或損壞。?
- 滑移法：當建筑場地受限或網(wǎng)架長度較長時，滑移法是一種可行的選擇。在建筑物一側設置拼裝平臺，將網(wǎng)架在平臺上逐段拼裝，然后利用牽引設備，如卷揚機、滑輪組等，將拼裝好的網(wǎng)架沿著設置在支撐結構上的軌道逐步滑移至設計位置。滑移過程中，需對網(wǎng)架的滑移速度、位移量和受力狀態(tài)進行監(jiān)測和控制，保證滑移過程的安全和穩(wěn)定。?
（三）連接與固定?
網(wǎng)架桿件與節(jié)點的連接是保證網(wǎng)架結構整體性和穩(wěn)定性的關鍵。對于螺栓球節(jié)點網(wǎng)架，使用高強度螺栓將桿件與節(jié)點擰緊，確保螺栓的預緊力達到設計要求，使節(jié)點連接牢固。在擰緊螺栓時，采用扭矩扳手進行控制，按照一定的順序和扭矩值進行操作，避免出現(xiàn)螺栓松動或受力不均的情況。對于焊接節(jié)點網(wǎng)架，采用手工電弧焊、氣體保護焊等焊接方法進行連接。焊接前，需對焊接部位進行清理，去除油污、鐵銹等雜質；焊接過程中，嚴格控制焊接參數(shù)，保證焊縫的高度、寬度和外觀質量符合要求；焊接完成后，對焊縫進行質量檢驗，如外觀檢查、無損檢測等，確保焊接質量可靠。?
四、工藝創(chuàng)新：驅動技術升級發(fā)展?
隨著建筑技術的不斷進步和工程需求的日益多樣化，網(wǎng)架工藝也在持續(xù)創(chuàng)新。在材料方面，研發(fā)新型高性能鋼材和復合材料，如高強度合金鋼、碳纖維增強復合材料等，應用于網(wǎng)架結構，進一步提高網(wǎng)架的承載能力和降低結構自重。新型材料的應用不僅能滿足更高標準的建筑需求，還能拓展網(wǎng)架結構的應用領域。?
在加工制造工藝上，數(shù)字化和自動化技術得到廣泛應用。利用三維建模軟件進行網(wǎng)架結構設計和模擬分析，提前發(fā)現(xiàn)設計和施工中的問題，優(yōu)化設計方案；采用數(shù)控加工設備和機器人焊接技術，提高桿件和節(jié)點的加工精度和生產(chǎn)效率，減少人工操作誤差，保證產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性。?
安裝施工工藝也在不斷創(chuàng)新，智能化監(jiān)測技術和信息化管理手段逐漸應用于網(wǎng)架安裝過程。通過在網(wǎng)架關鍵部位安裝傳感器，實時監(jiān)測網(wǎng)架在安裝和使用過程中的應力、應變、位移等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，實現(xiàn)對網(wǎng)架結構安全狀態(tài)的遠程監(jiān)控和預警。同時，利用建筑信息模型（BIM）技術進行施工管理，整合設計、施工、運維等各階段信息，提高施工管理的效率和科學性，實現(xiàn)網(wǎng)架工程的精細化施工和全生命周期管理。?
五、質量控制：嚴守結構安全底線?
質量控制貫穿網(wǎng)架工藝的全過程。在材料采購環(huán)節(jié)，對鋼材、鋁合金、節(jié)點材料等進行嚴格的質量檢驗，包括材料的質量證明文件核查、力學性能試驗、化學成分分析等，確保材料符合設計要求和相關標準。加工制造過程中，建立嚴格的質量檢驗制度，對桿件的下料尺寸、成型質量、表面處理，節(jié)點的鑄造或焊接質量等進行檢驗和驗收，對不合格產(chǎn)品及時進行返工處理。?
安裝施工過程中，加強對安裝精度、連接質量和結構穩(wěn)定性的控制。定期對測量儀器進行校準，保證測量數(shù)據(jù)的準確性；對高強度螺栓的擰緊扭矩、焊縫的外觀和無損檢測結果進行嚴格檢查；在網(wǎng)架安裝完成后，進行整體驗收，包括外觀檢查、尺寸復核、荷載試驗等，只有各項指標均符合設計要求和驗收標準的網(wǎng)架工程，才能投入使用，為建筑安全提供可靠保障。?
網(wǎng)架工藝是建筑工程領域的一項重要技術，其每一個環(huán)節(jié)的精心設計和嚴格把控，都為網(wǎng)架結構的安全、穩(wěn)定和美觀奠定了基礎。隨著工藝的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，網(wǎng)架結構將在更多的建筑項目中展現(xiàn)獨特魅力，為現(xiàn)代建筑的發(fā)展注入新的活力。
