在體育館穹頂、機(jī)場航站樓、大型廠房等宏偉建筑中，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以其輕盈而堅(jiān)固的姿態(tài)，支撐起廣闊的空間。這種由桿件與節(jié)點(diǎn)通過特定方式連接而成的空間結(jié)構(gòu)體系，不僅具備卓越的力學(xué)性能，還能滿足多樣化的建筑造型需求。而其背后，是一套復(fù)雜且精密的工藝體系，從原材料的精挑細(xì)選，到加工制造、安裝施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都凝聚著工程技術(shù)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(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?
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(jié)構(gòu)最常用的材料，常見類型有 Q235 和 Q345 系列低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 。Q235 鋼材具有良好的塑性和焊接性能，適用于對(duì)強(qiáng)度要求相對(duì)較低的網(wǎng)架構(gòu)件；Q345 鋼材屈服強(qiáng)度更高，能承受更大的荷載，在大型、重載的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。鋼材的質(zhì)量需嚴(yán)格把控，其含碳量、硫磷雜質(zhì)含量等指標(biāo)必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，以確保鋼材的力學(xué)性能穩(wěn)定，避免因材質(zhì)問題影響網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安全。?
除了鋼材，部分網(wǎng)架結(jié)構(gòu)會(huì)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(diǎn)，在對(duì)結(jié)構(gòu)自重要求嚴(yán)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(dú)特優(yōu)勢(shì)。用于網(wǎng)架的鋁合金需具備較高的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)保證良好的加工性能，以滿足復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)連接和桿件制作要求。?
對(duì)于連接網(wǎng)架桿件的節(jié)點(diǎn)材料，多采用鑄鋼或焊接球。鑄鋼節(jié)點(diǎn)通過鑄造工藝成型，具有良好的整體性和復(fù)雜造型適應(yīng)性，能滿足網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中各種復(fù)雜節(jié)點(diǎn)形式的需求；焊接球節(jié)點(diǎn)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(jié)構(gòu)中應(yīng)用也十分廣泛。節(jié)點(diǎn)材料的強(qiáng)度和韌性需與桿件材料相匹配，確保節(jié)點(diǎn)在受力時(shí)不先于桿件破壞，保障網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。?
二、加工制造工藝：精細(xì)雕琢結(jié)構(gòu)構(gòu)件?
（一）桿件加工?
- 下料切割：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定桿件的規(guī)格和長度后，使用數(shù)控切割機(jī)對(duì)鋼材或鋁合金進(jìn)行下料切割。數(shù)控切割技術(shù)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(nèi)，減少材料浪費(fèi)和加工誤差。對(duì)于圓鋼管桿件，采用相貫線切割機(jī)進(jìn)行切割，使桿件端部形成符合設(shè)計(jì)要求的相貫線形狀，便于與節(jié)點(diǎn)進(jìn)行焊接連接；對(duì)于角鋼、槽鋼等型鋼桿件，使用鋸床或剪切機(jī)進(jìn)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(shè)備對(duì)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(jìn)行彎曲操作，適用于大曲率半徑或材質(zhì)較硬的桿件。成型后的桿件需進(jìn)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(zhì)，提高表面粗糙度，增強(qiáng)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(diǎn)制作?
- 鑄鋼節(jié)點(diǎn)制造：鑄鋼節(jié)點(diǎn)的制造首先要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙制作模具。模具需精確反映節(jié)點(diǎn)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(jìn)行脫模。脫模后的鑄鋼節(jié)點(diǎn)需進(jìn)行熱處理，如正火、回火等，改善其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，提高力學(xué)性能。最后，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械加工，如鉆孔、銑面等，確保節(jié)點(diǎn)上的連接孔洞位置準(zhǔn)確，表面平整，滿足與桿件的連接要求。?
- 焊接球節(jié)點(diǎn)制作：焊接球節(jié)點(diǎn)由兩個(gè)半球焊接而成。先將鋼板在壓力機(jī)上沖壓成半球形，然后對(duì)半球進(jìn)行機(jī)加工，保證半球的直徑、壁厚尺寸精度和表面質(zhì)量。將兩個(gè)半球?qū)冈谝黄穑附舆^程采用自動(dòng)焊接設(shè)備，嚴(yán)格控制焊接參數(shù)，確保焊縫質(zhì)量。焊接完成后，對(duì)焊接球進(jìn)行無損檢測，如超聲波探傷、磁粉探傷等，檢查焊縫內(nèi)部是否存在氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，保證焊接球節(jié)點(diǎn)的可靠性。?
三、安裝施工工藝：精準(zhǔn)搭建空間架構(gòu)?
（一）安裝前準(zhǔn)備?
在網(wǎng)架安裝施工前，需對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)勘察，確保場地平整、堅(jiān)實(shí)，具備足夠的承載能力，滿足網(wǎng)架安裝和吊裝設(shè)備運(yùn)行要求。同時(shí)，對(duì)加工制造好的網(wǎng)架桿件和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和編號(hào)，核對(duì)其規(guī)格、尺寸和數(shù)量是否與設(shè)計(jì)圖紙一致。根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(shè)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(diǎn)網(wǎng)架。在地面將網(wǎng)架桿件和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)拼裝，然后利用塔吊、吊車等起重設(shè)備將構(gòu)件逐件吊至高空設(shè)計(jì)位置，通過螺栓將桿件與節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。安裝過程中，需使用全站儀、水準(zhǔn)儀等測量儀器對(duì)網(wǎng)架的軸線、標(biāo)高、垂直度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)整，確保網(wǎng)架安裝精度符合設(shè)計(jì)要求。每完成一個(gè)安裝單元，及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)固定，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，逐步完成整個(gè)網(wǎng)架的安裝。?
- 整體提升法：對(duì)于大型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，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(shè)置提升設(shè)備，如液壓千斤頂、鋼絞線等，通過計(jì)算機(jī)控制同步提升系統(tǒng)，將網(wǎng)架整體提升至設(shè)計(jì)標(biāo)高，最后與支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接固定。整體提升法施工效率高，對(duì)施工場地要求較低，但對(duì)提升設(shè)備和同步控制技術(shù)要求較高，需確保提升過程中網(wǎng)架的受力均勻，避免結(jié)構(gòu)變形或損壞。?
- 滑移法：當(dāng)建筑場地受限或網(wǎng)架長度較長時(shí)，滑移法是一種可行的選擇。在建筑物一側(cè)設(shè)置拼裝平臺(tái)，將網(wǎng)架在平臺(tái)上逐段拼裝，然后利用牽引設(shè)備，如卷揚(yáng)機(jī)、滑輪組等，將拼裝好的網(wǎng)架沿著設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)上的軌道逐步滑移至設(shè)計(jì)位置。滑移過程中，需對(duì)網(wǎng)架的滑移速度、位移量和受力狀態(tài)進(jìn)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(diǎn)的連接是保證網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。對(duì)于螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架，使用高強(qiáng)度螺栓將桿件與節(jié)點(diǎn)擰緊，確保螺栓的預(yù)緊力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，使節(jié)點(diǎn)連接牢固。在擰緊螺栓時(shí)，采用扭矩扳手進(jìn)行控制，按照一定的順序和扭矩值進(jìn)行操作，避免出現(xiàn)螺栓松動(dòng)或受力不均的情況。對(duì)于焊接節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架，采用手工電弧焊、氣體保護(hù)焊等焊接方法進(jìn)行連接。焊接前，需對(duì)焊接部位進(jìn)行清理，去除油污、鐵銹等雜質(zhì)；焊接過程中，嚴(yán)格控制焊接參數(shù)，保證焊縫的高度、寬度和外觀質(zhì)量符合要求；焊接完成后，對(duì)焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，如外觀檢查、無損檢測等，確保焊接質(zhì)量可靠。?
四、工藝創(chuàng)新：驅(qū)動(dòng)技術(shù)升級(jí)發(fā)展?
隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)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(fù)合材料，如高強(qiáng)度合金鋼、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等，應(yīng)用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高網(wǎng)架的承載能力和降低結(jié)構(gòu)自重。新型材料的應(yīng)用不僅能滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的建筑需求，還能拓展網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域。?
在加工制造工藝上，數(shù)字化和自動(dòng)化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。利用三維建模軟件進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模擬分析，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工中的問題，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案；采用數(shù)控加工設(shè)備和機(jī)器人焊接技術(shù)，提高桿件和節(jié)點(diǎn)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(zhì)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(shù)和信息化管理手段逐漸應(yīng)用于網(wǎng)架安裝過程。通過在網(wǎng)架關(guān)鍵部位安裝傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)架在安裝和使用過程中的應(yīng)力、應(yīng)變、位移等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)警。同時(shí)，利用建筑信息模型（BIM）技術(shù)進(jìn)行施工管理，整合設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各階段信息，提高施工管理的效率和科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架工程的精細(xì)化施工和全生命周期管理。?
五、質(zhì)量控制：嚴(yán)守結(jié)構(gòu)安全底線?
質(zhì)量控制貫穿網(wǎng)架工藝的全過程。在材料采購環(huán)節(jié)，對(duì)鋼材、鋁合金、節(jié)點(diǎn)材料等進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，包括材料的質(zhì)量證明文件核查、力學(xué)性能試驗(yàn)、化學(xué)成分分析等，確保材料符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。加工制造過程中，建立嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)制度，對(duì)桿件的下料尺寸、成型質(zhì)量、表面處理，節(jié)點(diǎn)的鑄造或焊接質(zhì)量等進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)收，對(duì)不合格產(chǎn)品及時(shí)進(jìn)行返工處理。?
安裝施工過程中，加強(qiáng)對(duì)安裝精度、連接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的控制。定期對(duì)測量儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；對(duì)高強(qiáng)度螺栓的擰緊扭矩、焊縫的外觀和無損檢測結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格檢查；在網(wǎng)架安裝完成后，進(jìn)行整體驗(yàn)收，包括外觀檢查、尺寸復(fù)核、荷載試驗(yàn)等，只有各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)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(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，其每一個(gè)環(huán)節(jié)的精心設(shè)計(jì)和嚴(yán)格把控，都為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定和美觀奠定了基礎(chǔ)。隨著工藝的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)將在更多的建筑項(xiàng)目中展現(xiàn)獨(dú)特魅力，為現(xiàn)代建筑的發(fā)展注入新的活力。
