鋼桁架屋蓋鑄鋼節(jié)點
在大跨度的鋼結(jié)構(gòu)工程中鑄鋼節(jié)點得到廣泛應(yīng)用。會展、機場、高鐵車站工程都可以看到鑄鋼節(jié)點的 身影，尤其是現(xiàn)在新建的體育場館工程更是成了鑄鋼節(jié)點集體登臺亮相的大舞臺。鑄鋼節(jié)點在大跨度鋼結(jié)構(gòu)工程中扮演 了承載主要荷載的重要角色。它的出現(xiàn)讓現(xiàn)時的建筑形式更 加豐富多樣，也更方便了鋼結(jié)構(gòu)工程的施工安裝。2008年頒布的《鑄鋼節(jié)點應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 是以國內(nèi)外材料、設(shè)計、制作等科研成果為基礎(chǔ)的，只規(guī)定 了節(jié)點承載力的計算公式，對疲勞強度等方面基本沒有涉及到。國內(nèi)現(xiàn)有的研究文獻對鑄鋼節(jié)點內(nèi)力的研究主要是通過 試驗研究以及有限元法模擬的方法，因而在具體的建筑工程 建設(shè)過程中存在著一些結(jié)構(gòu)安全風險和施工安全風險，大跨度鋼結(jié)構(gòu)工程在設(shè)計過程中基本都做了屋蓋結(jié) 構(gòu)的風動試驗、承載力試驗或負荷載試驗等實驗工作，工程 的整體結(jié)構(gòu)安全基本得到保障。但是對鋼結(jié)構(gòu)工程中的具體 鑄鋼節(jié)點(鑄鋼構(gòu)件)的質(zhì)量可靠性.則往往要到試生產(chǎn)階段 才能落實和解決；而要完成某個重要鑄鋼節(jié)點的安裝連接， 又是在工程施工的某個階段的具體部位上解決。這樣，鑄鋼節(jié)點無論是工廠生產(chǎn)還是現(xiàn)場安裝.都可能存在一些不確 因素和風險。因為鑄鋼件在工廠的生產(chǎn)是一次澆注成型其物理力學性能和化學成份與熱軋、冷軋或鍛造的型鋼有所不 同；在焊接性能上也與同等級強度的型鋼有差距。另外.目 前國內(nèi)的鑄鋼件生產(chǎn)廠家還處于發(fā)展過程中,其批量生產(chǎn)的 產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性也有待提高；在現(xiàn)場安裝過程 中，外部施工條件也不一定能達到理想狀態(tài)，受制約因素多而復(fù)雜極易發(fā)生意想不到的風險。因此.《鑄鋼節(jié)點應(yīng)用 技術(shù)規(guī)程》中關(guān)于節(jié)點試驗的4.4.1條明確了 "設(shè)計或建設(shè)方 認為對結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要的節(jié)點了……鑄鋼節(jié)點與其他構(gòu)件 采用復(fù)雜連接方式的節(jié)點宜進行節(jié)點試驗”的規(guī)定。以下是 三個在鋼結(jié)構(gòu)工程施工中，監(jiān)理方通過加強鑄鋼節(jié)點試驗的 方法來保證工程質(zhì)量的例子。
深圳大運中心主體育場鋼結(jié)構(gòu)工程原設(shè)計中，共采 用140個大型鑄鋼節(jié)點外，并且大量采用了巾800〜巾1 400 的厚壁離心大口徑鑄鋼管。在鋼結(jié)構(gòu)工程施工初期,由業(yè) 主、設(shè)計，監(jiān)理和鋼結(jié)構(gòu)施工總承包方代表組成的考察組. 第一次去考察鑄鋼件生產(chǎn)廠試生產(chǎn)時了解到,該廠以往檢測 合格的鑄鋼管尺寸是巾800x80 mm；并在工廠生產(chǎn)車間 觀看到了鑄鋼管的生產(chǎn)過程。鑄鋼管是通過一臺機器設(shè)備一 邊注入剛?cè)蹮捄玫匿撍?一邊旋轉(zhuǎn)，同時拉拔鑄管胎膜的工 藝方式進行生產(chǎn)。其生產(chǎn)過程受到鋼水包的大小、鋼水注入 速度和數(shù)量、設(shè)備轉(zhuǎn)動速度和拉拔速度之間的協(xié)調(diào)性的明顯 影響。這讓考察組預(yù)感到該廠生產(chǎn)工藝和加工能力.要批量 生產(chǎn)本工程巾1400*140 mm的鑄鋼管,其質(zhì)量穩(wěn)定性亟待驗 證。因此，監(jiān)理方在生產(chǎn)廠立即提出”廠方的鑄管試生產(chǎn)應(yīng) 馬上按本工程直徑厚壁管生產(chǎn)”.并明確只有在直 徑鑄管檢測符合設(shè)計要求后方可正式生產(chǎn)。同時.考慮本工 程工期太緊的因素，建議鋼結(jié)構(gòu)工程施工總包單位對離心鑄 鋼管的生產(chǎn)情況再進行全面的調(diào)研,并同步做好替代方案的 準備工作。
考察組第二次去生產(chǎn)廠時.廠方試生產(chǎn)了一批 4> 1000x80 mm的鑄鋼管；經(jīng)我監(jiān)理方見證抽樣、取樣后 送上海材料研究所進行檢測。生產(chǎn)廠精心組織生產(chǎn)的這批 巾1000x80 mm鑄鋼管經(jīng)實驗檢測證明,鑄鋼管材質(zhì)內(nèi)部質(zhì)量 不穩(wěn)定，難以達到大批量生產(chǎn)時工程設(shè)計所要求的質(zhì)量；同 時,該批鑄鋼管內(nèi)壁積存相當多的冗余鋼渣,須機械加工去 除,費用預(yù)計也相當大。為此,經(jīng)幾輪專家論證會商討，確 認該廠現(xiàn)時大直徑厚壁鑄鋼管在短期內(nèi)難以大批保質(zhì)保量生 產(chǎn)；如果修修補補勉強使用.則可能給將來埋下安全隱患。 為確保工程的質(zhì)量和安全，決定采用冷卷管、熱壓管和鍛造 管替代方案。后在業(yè)主方精心組織、設(shè)計積極配合、施工方 的共同努力下，該鋼結(jié)構(gòu)工程既避免了巨大安全風險隱患. 也終于按期完成。
鋼桁架屋蓋鑄鋼節(jié)點
