自鋼結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于建筑工程以來，就得到了人們的喜愛與青睞，尤其是在一些高大跨度的大型建筑或臨時(shí)性建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，更是一種具有很大應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。鋼網(wǎng)屋頂就是這樣一種建筑結(jié)構(gòu)形式，具有施工簡(jiǎn)便、自重小、強(qiáng)度大、無須用水或漿液施工的特點(diǎn)。但如果鋼網(wǎng)架中存在損傷或裂縫現(xiàn)象，就會(huì)帶來較多的安全隱患，因此在施工中要做好損傷檢測(cè)工作?，F(xiàn)本文就來談?wù)勪摼W(wǎng)架屋頂施工技術(shù)，以及其損傷檢測(cè)方法。
關(guān)鍵詞：
鋼網(wǎng)架；屋頂；施工技術(shù)；
損傷檢測(cè) 目前在很多建筑工程中都會(huì)采用鋼網(wǎng)架屋頂結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)檫@種屋頂結(jié)構(gòu)的自重較小，且結(jié)構(gòu)布置較為靈活，施工方便，節(jié)省施工材料，可以分塊或分區(qū)安裝施工，縮短施工工期。但是需要注意的是這種結(jié)構(gòu)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的連接安全性要求較高。若鋼材本身存在質(zhì)量缺陷，或者在焊接、連接中存在損傷，都會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的整體性與安全性，容易出現(xiàn)鋼材掉落砸傷人的事故。為此鋼網(wǎng)架屋頂施工對(duì)施工質(zhì)量檢測(cè)的要求較高，尤其損傷檢測(cè)更要引起施工人員和質(zhì)量檢驗(yàn)人員的重視。
1 鋼網(wǎng)架屋頂施工技術(shù)概述
所謂鋼網(wǎng)架屋頂，就是指利用鋼材、鋼板等材料，通過一定的連接方式形成不同結(jié)構(gòu)形狀的屋頂結(jié)構(gòu)。由于鋼網(wǎng)架屋頂是由網(wǎng)架組成，因此施工方式較為靈活。可以先在地面將鋼網(wǎng)架組裝完成后再將其提升到屋頂進(jìn)行安裝，也可以先組裝好一部分網(wǎng)架，再提升到空中分別組合安裝。還可以直接在屋頂上連接各個(gè)構(gòu)件。除此之外，還可以采用滑移胎膜的方式進(jìn)行安裝。每種安裝方式都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，例如整體提升法雖然可以減少高空作業(yè)量，但是在提升網(wǎng)架時(shí)需要有較大的提升設(shè)備，整體安裝時(shí)施工工序較為復(fù)雜。再比如高空散裝法，其雖然可以很方便的將鋼材提升到空中，對(duì)起重設(shè)備和牽引設(shè)備要求不高，但是卻需要用到大量的腳手架，且高空作業(yè)較多，存在一定安全隱患。為此在施工的工程施工中應(yīng)該綜合考慮屋頂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工條件、施工工期等工程狀況來做出合理選擇。以下我們以高空拼裝的施工方為例，介紹鋼網(wǎng)架屋頂?shù)氖┕ぜ夹g(shù)。
2 鋼網(wǎng)架屋頂施工工藝 一般情況下，鋼網(wǎng)架屋頂施工多采用空中拼接方式。其具體的施工工藝主要有幾下幾點(diǎn)：
2.1 施工準(zhǔn)備
在開始進(jìn)行鋼網(wǎng)架屋頂空中拼接施工前，首先要進(jìn)行技術(shù)交底和人員培訓(xùn)，然后就需要對(duì)鋼網(wǎng)架進(jìn)行加工處理，并搭設(shè)相應(yīng)的腳手架。鋼網(wǎng)架加工質(zhì)量和腳手架搭設(shè)質(zhì)量都必須要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道施工。
2.2 網(wǎng)架高空拼接
在高空拼接鋼網(wǎng)架的過程中，首先要合理放置支座。將支座擺放在承點(diǎn)上，然后連接網(wǎng)架下弦，使其一棍連接至另一端的支座節(jié)點(diǎn)。將網(wǎng)架下弦墊平、墊牢在（腳手架）平臺(tái)上。根據(jù)螺栓球上弦節(jié)點(diǎn)布置編號(hào)，拼裝網(wǎng)架錐體，在復(fù)檢沒有錯(cuò)誤后，按順序以推拉法將網(wǎng)架錐體與網(wǎng)架下弦節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，并將所有節(jié)點(diǎn)螺栓旋緊到位。以此類推，完成網(wǎng)架一個(gè)單元，并校準(zhǔn)網(wǎng)架軸線，復(fù)檢網(wǎng)架網(wǎng)格、矢高對(duì)角線等參數(shù)尺寸。此時(shí)，網(wǎng)架自身已成剛性，用千斤頂及倒鏈移動(dòng)軸線偏移的網(wǎng)架單元，并校核軸線射向準(zhǔn)確無誤。
2.3 網(wǎng)架支座焊接 待網(wǎng)架整體安裝完成并加足荷載后，進(jìn)行網(wǎng)架支座焊接。支座焊接是對(duì)支座過渡板的焊接。支座焊接要嚴(yán)格按圖紙要求施工。焊接完成后，先自檢，后復(fù)檢。網(wǎng)架用高強(qiáng)螺栓連接。按有關(guān)規(guī)定擰緊螺栓后，應(yīng)用油膩將所有接縫填嚴(yán)密，并按鋼結(jié)構(gòu)防腐的要求進(jìn)行處理。將支座與預(yù)埋件焊接牢固。采用一塊焊有螺栓的過渡板，上面通過螺栓連接支座，下面通過周邊焊接與預(yù)埋鋼板焊接。以此完成網(wǎng)架安裝。
2.4 拆除支撐
當(dāng)所有的網(wǎng)架拼裝完成后，要對(duì)鋼網(wǎng)架進(jìn)行損傷檢測(cè)，檢測(cè)合格后就要拆除全部支撐網(wǎng)架的方木和千斤頂，考慮到支撐拆除后網(wǎng)架中央沉降最多，故按中央、中央和邊緣三個(gè)區(qū)分階段按比例下降支撐，分?jǐn)?shù)次下降，避免由于個(gè)別支撐點(diǎn)受力而使這些點(diǎn)處的網(wǎng)架桿件變形過大，甚至破壞。安全拆除支撐就后可以竣工完成。
3 鋼網(wǎng)架屋頂?shù)膿p傷檢測(cè) 與鋼筋混凝土屋頂不同，鋼網(wǎng)架屋頂對(duì)結(jié)構(gòu)的安全可性、適用耐久性要求更高，同時(shí)還要求鋼結(jié)構(gòu)必須要保持有較高的剛度和強(qiáng)度。但是在使用過程中，鋼網(wǎng)架屋頂結(jié)構(gòu)很可能會(huì)受自身結(jié)構(gòu)性質(zhì)影響或外力影響而出現(xiàn)一定的結(jié)構(gòu)損傷。如網(wǎng)架中鋼構(gòu)件出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，焊接時(shí)焊縫存在缺陷，受外力作用出現(xiàn)撓曲變形現(xiàn)象或者是構(gòu)件性能降低等等，都會(huì)造成鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷。此時(shí)損傷部位承受的極限荷載就會(huì)降低，結(jié)構(gòu)極易受到破壞。為此必須要對(duì)鋼網(wǎng)架屋頂進(jìn)行一定的損傷檢驗(yàn)。目前較常采用的損傷檢測(cè)方法主要有超聲波探傷法和磁粉探傷法兩種。目前還有一種新的檢測(cè)方法被研發(fā)應(yīng)用，即綜合智能
網(wǎng)架損傷檢測(cè)方法。
3.1 超聲波探傷法超聲波探傷法是目前鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)檢測(cè)比較系統(tǒng)、優(yōu)良的檢測(cè)方法。通過探頭的安置，斜角探頭的前沿距離、入射點(diǎn)、折射角等檢測(cè)參數(shù)的設(shè)置，由反射波形以及波能的查看，從而得到相應(yīng)構(gòu)建的損傷量度。檢測(cè)中常見的缺陷波形包括：底波訊號(hào)、幾何反射訊號(hào)、未焊透反射訊號(hào)、裂紋反射訊號(hào)、邊緣未融合反射訊號(hào)和夾渣與氣孔的反射訊號(hào)等六種。超聲波檢測(cè)法對(duì)表面光潔度有一定要求，同時(shí)受限于不易穿透的金屬檢測(cè)。
3.2 磁粉探傷法
磁粉探傷法是通過磁粉在缺陷附近漏磁場(chǎng)中的堆積以檢測(cè)鐵磁性材料表面或近表面處（表面下12mm以內(nèi)）缺陷的一種無損檢測(cè)方法。磁粉探傷法的設(shè)備和操作均較簡(jiǎn)單，檢驗(yàn)速度快、檢測(cè)費(fèi)用低，便于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大型設(shè)備和工件進(jìn)行探傷。當(dāng)然磁粉探傷法僅能顯出缺陷的長(zhǎng)度和形狀，而難以確定其深度。
3.3 綜合智能網(wǎng)架損傷檢測(cè)法 近年來基于模態(tài)應(yīng)變能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鋼網(wǎng)架損傷檢測(cè)方法引起了各方關(guān)注。模態(tài)應(yīng)變能為單元?jiǎng)偠染仃嚺c模型振型平方的乘積。利用損傷前后模態(tài)應(yīng)變能的改變率，以確定損傷的位置。因?yàn)椴煌Y(jié)構(gòu)的不同部位的物理參數(shù)（自振頻率、主振型、剛度、質(zhì)量等）是各異的，對(duì)理論與實(shí)際的兩個(gè)模態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比可以了解到鋼網(wǎng)架的損傷處。現(xiàn)行的基于PCA和FRF網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法更是解決原始數(shù)據(jù)變量空間維數(shù)過多，變量間相關(guān)嚴(yán)重，噪聲和環(huán)境干擾等問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則通過對(duì)樣本的學(xué)習(xí)，獲得結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)與損傷之間的映射關(guān)系。它能準(zhǔn)確深入地探索到結(jié)構(gòu)的損傷部位以及損傷程度。
總之，在當(dāng)前的建筑屋頂施工中，若采用鋼網(wǎng)架屋頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，不但要結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的施工技術(shù)方案，保證施工材料的質(zhì)量和施工質(zhì)量，還要做好損傷檢測(cè)工作，及時(shí)找出存在于鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的安全隱患，并采取措施進(jìn)行修補(bǔ)或替換，以保證屋頂?shù)陌踩褂谩?
