摘 要：自钢结构被应用于建筑工程以来，就得到了人们的喜爱与青睐，尤其是在一些高大跨度的大型建筑或临时性建筑结构设计中，更是一种具有很大应用优势。钢网屋顶就是这样一种建筑结构形式，具有施工简便、自重小、强度大、无须用水或浆液施工的特点。但如果钢网架中存在损伤或裂缝现象，就会带来较多的安全隐患，因此在施工中要做好损伤检测工作。现本文就来谈谈钢网架屋顶施工技术，以及其损伤检测方法。

关键词：钢网架；屋顶；施工技术；损伤检测

目前在很多建筑工程中都会采用钢网架屋顶结构，这是因为这种屋顶结构的自重较小，且结构布置较为灵活，施工方便，节省施工材料，可以分块或分区安装施工，缩短施工工期。但是需要注意的是这种结构对钢结构的连接安全性要求较高。若钢材本身存在质量缺陷，或者在焊接、连接中存在损伤，都会影响到结构的整体性与安全性，容易出现钢材掉落砸伤人的事故。为此钢网架屋顶施工对施工质量检测的要求较高，尤其损伤检测更要引起施工人员和质量检验人员的重视。

1 钢网架屋顶施工技术概述

所谓钢网架屋顶，就是指利用钢材、钢板等材料，通过一定的连接方式形成不同结构形状的屋顶结构。由于钢网架屋顶是由网架组成，因此施工方式较为灵活。可以先在地面将钢网架组装完成后再将其提升到屋顶进行安装，也可以先组装好一部分网架，再提升到空中分别组合安装。还可以直接在屋顶上连接各个构件。除此之外，还可以采用滑移胎膜的方式进行安装。每种安装方式都有各自的优点和缺点，例如整体提升法虽然可以减少高空作业量，但是在提升网架时需要有较大的提升设备，整体安装时施工工序较为复杂。再比如高空散装法，其虽然可以很方便的将钢材提升到空中，对起重设备和牵引设备要求不高，但是却需要用到大量的脚手架，且高空作业较多，存在一定安全隐患。为此在施工的工程施工中应该综合考虑屋顶结构特点、施工条件、施工工期等工程状况来做出合理选择。以下我们以高空拼装的施工方为例，介绍钢网架屋顶的施工技术。

2 钢网架屋顶施工工艺

一般情况下，钢网架屋顶施工多采用空中拼接方式。其具体的施工工艺主要有几下几点：

2.1 施工准备

在开始进行钢网架屋顶空中拼接施工前，首先要进行技术交底和人员培训，然后就需要对钢网架进行加工处理，并搭设相应的脚手架。钢网架加工质量和脚手架搭设质量都必须要满足相关标准，验收合格后方可进行下一道施工。

2.2 网架高空拼接

在高空拼接钢网架的过程中，首先要合理放置支座。将支座摆放在承点上，然后连接网架下弦，使其一棍连接至另一端的支座节点。将网架下弦垫平、垫牢在（脚手架）平台上。根据螺栓球上弦节点布置编号，拼装网架锥体，在复检没有错误后，按顺序以推拉法将网架锥体与网架下弦节点进行连接，并将所有节点螺栓旋紧到位。以此类推，完成网架一个单元，并校准网架轴线，复检网架网格、矢高对角线等参数尺寸。此时，网架自身已成刚性，用千斤顶及倒链移动轴线偏移的网架单元，并校核轴线射向准确无误。

2.3 网架支座焊接

待网架整体安装完成并加足荷载后，进行网架支座焊接。支座焊接是对支座过渡板的焊接。支座焊接要严格按图纸要求施工。焊接完成后，先自检，后复检。网架用高强螺栓连接。按有关规定拧紧螺栓后，应用油腻将所有接缝填严密，并按钢结构防腐的要求进行处理。将支座与预埋件焊接牢固。采用一块焊有螺栓的过渡板，上面通过螺栓连接支座，下面通过周边焊接与预埋钢板焊接。以此完成网架安装。

2.4 拆除支撑

当所有的网架拼装完成后，要对钢网架进行损伤检测，检测合格后就要拆除全部支撑网架的方木和千斤顶，考虑到支撑拆除后网架中央沉降最多，故按中央、中央和边缘三个区分阶段按比例下降支撑，分数次下降，避免由于个别支撑点受力而使这些点处的网架杆件变形过大，甚至破坏。安全拆除支撑就后可以竣工完成。

3 钢网架屋顶的损伤检测

与钢筋混凝土屋顶不同，钢网架屋顶对结构的安全可性、适用耐久性要求更高，同时还要求钢结构必须要保持有较高的刚度和强度。但是在使用过程中，钢网架屋顶结构很可能会受自身结构性质影响或外力影响而出现一定的结构损伤。如网架中钢构件出现锈蚀现象，焊接时焊缝存在缺陷，受外力作用出现挠曲变形现象或者是构件性能降低等等，都会造成钢网架结构损伤。此时损伤部位承受的极限荷载就会降低，结构极易受到破坏。为此必须要对钢网架屋顶进行一定的损伤检验。目前较常采用的损伤检测方法主要有超声波探伤法和磁粉探伤法两种。目前还有一种新的检测方法被研发应用，即综合智能网架损伤检测方法。

3.1 超声波探伤法

超声波探伤法是目前钢网架结构检测比较系统、优良的检测方法。通过探头的安置，斜角探头的前沿距离、入射点、折射角等检测参数的设置，由反射波形以及波能的查看，从而得到相应构建的损伤量度。检测中常见的缺陷波形包括：底波讯号、几何反射讯号、未焊透反射讯号、裂纹反射讯号、边缘未融合反射讯号和夹渣与气孔的反射讯号等六种。超声波检测法对表面光洁度有一定要求，同时受限于不易穿透的金属检测。

3.2 磁粉探伤法

磁粉探伤法是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处（表面下12mm以内）缺陷的一种无损检测方法。磁粉探伤法的设备和操作均较简单，检验速度快、检测费用低，便于在现场对大型设备和工件进行探伤。当然磁粉探伤法仅能显出缺陷的长度和形状，而难以确定其深度。

3.3 综合智能网架损伤检测法

近年来基于模态应变能与神经网络的钢网架损伤检测方法引起了各方关注。模态应变能为单元刚度矩阵与模型振型平方的乘积。利用损伤前后模态应变能的改变率，以确定损伤的位置。因为不同结构的不同部位的物理参数（自振频率、主振型、刚度、质量等）是各异的，对理论与实际的两个模态参数进行对比可以了解到钢网架的损伤处。现行的基于PCA和FRF网架结构损伤识别方法更是解决原始数据变量空间维数过多，变量间相关严重，噪声和环境干扰等问题。神经网络则通过对样本的学习，获得结构模态参数与损伤之间的映射关系。它能准确深入地探索到结构的损伤部位以及损伤程度。

结束语

总之，在当前的建筑屋顶施工中，若采用钢网架屋顶结构进行设计施工，不但要结合实际情况选择合适的施工技术方案，保证施工材料的质量和施工质量，还要做好损伤检测工作，及时找出存在于钢网架结构中的安全隐患，并采取措施进行修补或替换，以保证屋顶的安全使用。

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