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工程名称:
编制人: 审
核:
批 准:
编制单位: ****钢结构有限公司 编制时间:
第一章、编制说明
(一)、方案编制的依据
根据设计提供的有关钢结构资料,按照国家有关规范及标准,施工经验,进行本工程制作方案的编制。
(二)、工程概况
第二章、钢结构制作方案
(一)、劳动力组织及施工机械装备
根据本工程的结构特点、质量要求、工期以及现场情况,初步拟定如下。 劳动力组织:
工长:1人 电、气焊工:5人 起重工:2人 力工:8人 技术人员:1人 铆工:4人 施工机械设备:
(二)、施工准备
1、主要材料:
1.1、本工程钢柱等主要构件采用钢号为Q235B 的钢材。
1.2、焊接材料:手工焊接时,采用E40型焊条,焊条符合GB/T-5117-1995的规定。翼缘和腹板焊接采用等强全熔透焊接。钢柱对接焊缝质量等级不小于二级。
2、技术准备:
各专业工程师熟悉图纸、规范、施工组织设计和施工方案,进行技术交底,作好特殊工
种的岗前培训。
(三)、运输:
1、在运输过程中易碰部分,必须采取防护措施。节点板、拼接板、填板、横取杆件、螺栓、垫板及其他小部件等,按同一类别用螺栓或铁丝紧固成束发运,防止散乱。
2、对于较长的构件,要选择好运输方式,用木板或废轮胎将构件垫牢,并用钢丝绳紧固器捆扎牢靠。
(四)、作业条件
1、施工前组织技术人员对施工图进行审核,审核中出现的问题及时与设计和业主取得联系。对图纸中的问题做出修改、补充。
2、编制出材料使用计划,提供构件单件图。
3、规划加工场地,搭设焊接、组装平台,自动焊机就位。组装平台应保证控制钢构件的应力变形的刚度和尺寸精度。平台用水准仪超平,以保证平整度。 4、装配胎具经质检部门复测批准方可投入使用。
5、胎具在使用过程中定期予以复查,若发现变形,必须立即修复,方可重新投入使用。 6、施工机具、设备进行维护、调整。
7、制作、安装、检查、验收所用钢尺,其精度应一致,并经计量部门检定取得证明。 8、现场供电应符合焊接用电要求。 (五) 、主要构件的工艺流程:
H 型钢工艺流程为:放样下料(自动气割机)调直组对成型焊接(埋弧自动焊)调直、矫正二次装配焊接(二氧保护焊)调直制孔成品检验编号。
(六)、主要施工方法:
1、放样:由于此次施工构件的型号较多,并且安装较复杂,要求放样细致。通过放样确定柱的各种尺寸(按1:1) 、预留焊接收缩余量(按1:1000考虑)、坡口加工余量、齐头余量。
放样和样板的允许偏差
2、钢板下料采用自动与半自动气割机,下料时应根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量,气割时宜采用多割嘴,下料误差控制在±1.5mm ,不得损伤钢板边缘,出现大于2.0 mm 的缺楞。坡口采用机械切削加工,火焰切割坡口时应将坡口打磨休整。气割加工坡口时要注意方向、角度、钝边等准确。气割部位用砂轮打磨平整,对焊接坡口、加劲板、腹板和有孔眼的节点板要进行边缘加工。
3、需组对成型的在拼装胎具上进行,所有板条必须调直,并清除焊缝位置的铁锈、杂质。并点好引弧板,引弧板厚度应与母材板厚一致,且长度不小于200 mm。经检验合格后方可出胎准备焊接工作。
4、焊接:埋弧焊的工艺:选用合格的焊丝和焊剂,首先对现场焊接条件进行试焊,试板按不同的厚度分成三组焊接,其间采取不同规范参数,分别试焊后最后确定最佳规范。试焊件全部采用乙炔焰自动切割,直边对接不开坡口,角向磨光机清除切缝及表面上的氧化铁杂质,电弧气刨清根,背面不垫焊剂双面施焊,施焊证明,焊缝可靠。别外对于切割局部变形,出现“马刀变”造成间隙局部过大的问题, 采用填充代药皮电焊条的工艺措施, 焊接准备条件就绪后, 开始施焊, 焊接顺序为先横向后纵向, 胎上顺序对接, 焊接过程中, 要使焊缝始终处于自由伸缩状态, 不用任何卡具固定。外漏焊缝均应打磨铲平。
5、二次组对:各种板应事先组对成型调直后,再装配到柱上。按要求预留装配间隙,确定好标高、位置后进行装配。坡口加工应注意角度、方向及钝边尺寸,严禁损伤母材,气焊部位应用砂轮修整,以保证坡口质量。连接板上钻孔,应保证孔径、孔距、孔边毛刺要去除干净,装配时应按图施工,并找正找方,焊后板面翘曲变形的要进行矫正。
6、调直矫正:采用火焰矫正时温度不超过900℃, 矫正后的构件表面不得有凹面和损伤, 划
痕不超过0.5 mm,并应满足下表要求:
7、 制孔过程中螺栓连接板钻孔采用钻模进行套钻,并保证精度(H14、H15),孔的允许偏差应符合下表要求:
孔距允许偏差(mm)
8、保证焊接应力不使构件变形,采用如下一些措施:(当螺栓孔的偏差超过下表规定时,不得采用钢块填塞,可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔)。
①:采用适当的焊接顺序和方向。可采用对称焊,使各次焊接的残余应力和变形的方向相反和互相抵消。
②:先焊收缩量较大的焊缝,后焊收缩量较小的焊缝(对接焊缝的横向收缩比角焊缝大);先焊错开的短焊缝,后焊直通的长焊缝,使焊缝有较大的横向收缩余地。
③:先焊使用时受力较大的焊缝,后焊受力较次要的焊缝,则受力较大的焊缝在焊接和冷却过程中有一定范围的伸缩余地,可减小焊接残余应力。焊接H 形截面柱拼接中在拼接两侧各留出一段翼缘与腹板的角焊缝不焊,待安装时再焊。
(七)、成品检验:
①:焊接全部完成后,冷却24小时后全部做外观检查,并作出记录。 ②:按照施工图的要求,对柱熔透焊缝进行超声波检验。
③:按图纸要求和施工规范对成品外形和尺寸进行检查验收,并逐项作好记录。 ④:对超出质量标准的构件及时进行整改。
(八)、焊接工艺要求
1、本工程采取机械与手工焊方法焊接,以保证钢构件的变形在规范允许范围内。 2、焊条要保持干燥清洁,并按使用说明进行,施焊前焊接部位要清理,去除焊接部位的氧化物、铁锈、油污等杂质。
3、雨、风天气严禁露天作业,四级以上风力应采取防风措施。 4、按照施工图规定,对柱的对接焊缝进行超声波探伤。 5、手工焊焊接时可参照下表参数:
注:以上参数只供参考,焊接用的参数以焊接工艺评定参数为准。
6、焊缝外观:用肉眼和量具检查焊缝外观缺陷和焊脚尺寸,应符合施工图和施工规范的要求,焊波均匀,不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷,焊接区应清理干净,无飞溅残留物。外观检测的质量标准按:GB041-89、CJJ2-90。 7、焊缝连接:手工电弧焊缝的焊工要求经过焊接工艺考核后方可施焊,焊缝质量等级:钢骨对接焊缝不小于二级,现场连接与预埋件施焊前,需严格清理预埋件表面,不得有污物、氧化层。
(九)、质量标准及验收
1、质量标准
执行下列国家及行业标准:
、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001) 2、《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 3、《建筑钢结构焊接规范》(JGJ82-2002)
(十)、钢结构制作质量保证措施
1、 材料质量:选择合格的供应厂家,并按材料管理工作程序进行采购、验收、检验、发放,钢材使用前要核对材质证明及复验报告,机械性能、化学成分等各项指标合格后方可使用。
2、 选用合格的检定量具,张拉钢尺时使用弹簧称。
3、 焊工持证上岗,焊接时应严格按工艺要求和施工规范操作。
4 、根据母材厚度,焊缝尺寸,坡口形式合理选择焊接电流电压,采取合理的焊接顺序。重要部位焊接前进行焊接工艺试验,找出最佳的焊接参数,确保焊接质量。焊缝严禁有裂纹、加渣、焊瘤、烧穿、针状气孔、咬边过大、焊脚尺寸不足等缺陷。
5、 在施工中所有零件、部件及构件应分类码放整齐,并注意保护,母材外观要严防电弧擦伤及不必要的损伤。连接板件装配时要注意位置、角度、方向,焊后变形要及时调整矫正,板面要清理干净,不得有锈迹、焊渣、油污等杂质。吊运过程中应防止碰伤、变形和捆绑时勒伤。
6、严把检验关,只有验收合格的构件才能出厂。
(十一)、钢结构制作质量验收
1、标准:构件验收必须按照《钢结构施工验收规范》GB50205-2001标准进行。
2、 制度:钢结构分公司质量管理实行报验制、质量否决制、样板验收制、随机抽查检查制、工序交接
质量检查认可制、质量奖惩制。
(十二)、检验程序
(1) 每道工序施工完在进行下一道工序之前必须由班组长进行自检,填写检验批记录,向施工管理部质量员提出进行下一道工序的申请;
(2) 施工管理部质量员接到申请后必须在2小时内对班组长提出的申请验收的工序或构件进行实物和资料的验收;
(3) 如所验收的工序或构件符合要求,施工管理部质检员在申请单上签字认可,可以进行下一道工序,每道工序的交接必须由交接双方在交接检查表上签字;否则进行返工或修补;
(4) 当对构件出厂之间经施工管理部质量员检查合格后,向综合管理部提交出厂申请表,由综合管理部组织技术部、施工管理部对构件进行实物和资料的检查,合格后在申请单上签字方可出厂,否则必须查找原因进行修改和后方可出厂。
(5) 对于施工构成中所有出现的问题必须记录问题原因和解决方法,积累经验,为以后施工提供宝贵的经验。
(十三)、安全要求
1、 使用各种加工机械,要严格遵守机械安全操作规程,严禁违章操作. 2、 现场内使用电动工具及时用电设施,应有漏电保护装置,防止触电。 3、 氧气瓶、乙炔瓶要分开放置不小于5米,并远离明火不小于10米。 4、 起重作业前,起重人员应对绳索、卡具等进行检查,合格后方可使用。
5、 塔吊作业时,司机和起重工应密切配合,严格遵守安全操作规程,严禁超载、斜拉。吊运构件及时翻身应提前明铃示警,并避开 作业人员。
6、 构件运输、翻身时应先确定方案,并经安全、技术部门审核后,由专职指挥人员负责实施。
第三章、钢结构安装施工方案
(一)、方案编制的依据
根据总包单位提供的有关钢结构资料,按照国家有关规范及标准,结合本公司的实力与施工经验,进行本工程制作方案的编制。
(二)、机械设备一览表
(三)、劳动力组织
吊装工长:1人 电焊工:4人 技术员:1人
力工:4人 安全员:1人 起重工:2人 铆 工:4人 测量工:1人
(四)、吊装工艺流程
钢柱 焊接 打磨
(五)、安装要求:
1.安装施工前,应详阅全部施工图,根据结构特点,现场情况和施工能力制定一个包括施工方法、施工步骤、施工管理并能确保安装质量和安装精度以及安装安全的计划,该计划须经施工监理认可后方能施工,安装单位应对运到现场的每一构件进行检查和验收,确认符合质量标准后方可安装。
2.安装施工前,应对已完成的结构进行全面测量,并做好记录,以确保钢构件层高、垂直度、水平平整度符合规范的要求。柱子垂直度的控制应由地面引出基准线避免误差叠加,应小心仔细,以免损伤构件。钢构件现场安装时,应确保结构的稳定并确保结构不会产生永久变形。
3.安装施工前,对基础进行验收,对于不合格的进行处理后方可进行吊装。
4.复查埋件位置是否正确,将埋件表面砼凿除。
(六)、钢结构安装和校正
1、 钢结构安装必须按本方案进行,并必须保证结构的稳定性和不导致永久性变形。安装前,
应按构件明细表核对进场的构件,清除构件表面上的油污、泥沙和灰尘等杂物,安装过2、钢结构安装前应对建筑物和构件的定位轴线、钢结构安装前,
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应对钢构件的质量进行检查。构件的变形、缺陷超出允许偏差时,应报监理进行处理和校正。进行钢构件拼装前,应清除飞边、毛剌、焊接飞溅物,摩擦面应保持干燥、整洁,不得在雨中作业。
3、钢结构安装时,对容易变形的钢构件应进行强度和稳定性验算,采取加固措施,钢构件安
装就位后,应立即进行校正、固定。安装完毕后的钢构件应形成稳定的空间体系。
4、构件安装吊点必须经计算确定,利用安装好的钢结构吊装其它构件时,应进行验算,采取
相应的措施,并应征得相关单位同意。
5、钢结构安装校正时,应考虑风力、温差、日照等外界环境和焊接变形等因素的影响,采取相应的调整。柱构件的长度尺寸应包括焊接收缩余量和荷载使柱产生的压缩变形值。
6、连接和固定:构件的连接接头,应经检查合格后方可紧固或焊接。
(七)、钢构件吊装
1、柱钢骨在加工厂分段加工。
2、吊装前对钢柱的标高、轴线位置、垂直度等进行复测,对于不合格的进行处理后方可进行
吊装。
3、钢构件吊装使用塔吊进行。对吊装机具进行全面检查,检查认可后方可进行试吊。各钢构
件的单件重量详见深化设计图,根据现场塔吊的起重性能,使用塔吊均能直接吊装到位。
4、中心线的调整主要是通过用水平靠尺(具有测水平和垂直的双重功能)对准基础中心线和柱子四面已分好的中心线,然后再进行反复调整。
5、柱子的垂直度控制
柱子垂直度的控制是使用直角交汇法,直角交汇法就是在相互垂直的方向上同时控制垂直度。具体做法是:在柱子两个相互垂直的的轴线上安装两台经纬仪,各自瞄准柱底的中心线的标志,然后逐渐抬高望远镜,若轴线始终与各自的十字线重合,说明柱子的垂直度无偏,正工作。在完成校正工作后,才可浇灌混凝土。
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(八)、钢结构工程验收
1、钢结构工程验收应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-200中的相关规定。
2、钢结构的验收,可在钢结构的全部完成或分几部分完成后进行。在每一个流水段一节柱的高度范围内全部构件安装、校正、焊接、栓接完成后并自检合格后作隐检工程验收;全部钢结构安装、校正、焊接、栓接完毕自检合格后作钢结构安装工程的竣工验收。
3、钢构件进场、出厂、工程验收都应提交相应的资料。
4、设计要求的钢结构试验报告、结构安装检测记录及安装质量评定资料。
5、其余焊接验收参见制作验收。
(九)、质量管理点
钢结构的吊装要符合施工验收规范GB50205—2001规定。施工允许偏差控制在目标范围之内,具体见下表:
钢结构安装的允许偏差及检验方法
(十)、文明施工及安全技术措施
1、文明施工
1.1、遵守现场安全的各项管理规定,进入现场必须带好安全帽,严禁吸烟。
1.2、构件堆放、电焊机排列整齐有序,备用的氧气、乙炔瓶放入专用笼子内,分开放置。
1.3、现场设置专职安全员、防火员、治保员。
1.4、保持现场卫生。
1.5、现场所有施工人员服从指挥,言行文明。
2、安全技术措施
2.1、严格执行各项安全管理制度和安全操作规程、标准、规范,并做好各项安全检查防护措施,严格执行安全用电的规定。
2.2、高空作业搭设安全脚手架、安全护栏和安全网进行防护,进入施工现场必须戴好安全帽,作业人员必须穿防滑鞋、系安全带,凡不适合高空作业的人员,不得从事高空作业。
2.3、吊装作业区应设警戒线,作时显标志,并设有专人负责。吊装工作严禁非施工人员进入或通过吊装区域。
2.4、施工用机索具施工前由工长带领有关人员进行检验,合格后方可使用。
2.5、四级风以上禁止作业。
2.6、吊装作业人员作业中严格执行《安全规程》中“十不吊”规定,吊装前安全员应对作业人员应进行安全教育。
2.7、吊装过程中,应待构件就位后再上前操作,解开构件的吊索时应将安全带系在牢固处,防止空中坠落。
2.8、吊装作业点距离高压线不得小于2m 。距低压线不得小于1m ,否则应采取措施后方可施工。
2.9、在同一垂直线上,严禁上、下同时施工。
2.10、高空作业中。各类工具、配件应装入工具袋内,严禁乱扔、乱抛以防物体打击。
2.11、构件就位应平稳,避免振动和摆动,待构件紧固后方可松开吊索具。
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2.12、施工用氧气瓶、乙炔瓶,必须距明火10m 以上,2者相距10m 以外,避免曝晒、烧烤,搬动时禁止碰撞,以防发生火灾。
2.13、在进行焊接作业时要对焊接部位采取围护,防止火花飞溅。
2.14、现场构件的搬运均采用人工,因此在进行搬运时,一定要口令统一,防止构件砸伤施工人员。
2.15、主要构件吊装应尽量在上午进行,其他吊装工作应尽量在白天进行,避免在夜间作业,夜间作业必须具足够可靠的照明。严禁在风力四级和四级以上进行吊装,雨、雪天气进行吊装作业。
3、环境保护
3.1、在钢结构安装过程中要减少构件的的碰撞以施工噪音。
3.2、夜晚在进行焊接作业时,要采用围挡,以防光污染。
3.3、采用环保油漆和焊条。
3.4、装材料和用品要放入专门的库房,专人保管,油桶等要及时回收。
3.5、运输车辆出工地现场要进行清洗。
【关键词】大跨度钢结构厂房
1、前言
钢结构的优点是[1-5]:1)其施工周期短,机械化程度高。钢构件可在工厂制作,现场安装,对周围环境污染小,施工时机械化程度高。其次,钢结构本身可承受结构荷载和施工荷载,节省模材,不但可降低成本,而且可大大加快施工进程,减少项目建设周期。2)符合环保要求,混凝土建筑不仅在建材生产过程中产生污染,而且在建筑工程中产生的建筑垃圾的污染也非常严重。据调查,钢筋混凝土建筑在施工阶段产生的固体建筑垃圾,不但对人体危害不浅,也造成大量的建筑垃圾负担。
基于上述优点,钢结构工程应用与工业厂房中也越来越多。本文主要以笔者工作经验为依据,探讨大跨度钢结构厂房的施工方案。
2、工程概况
本工程位于攀枝花市米易县白马镇弯丘彝族乡黄龙村7社,为葛洲坝易普力股份有限公司混装炸药生产系统厂房。总建筑面积27972 m2平方米,建筑高度6米。建设单位为葛洲坝易普力四川爆破工程有限公司,设计单位为五洲工程设计研究院,钢结构施工单位为四川中船钢结构工程有限公司。工业厂房里有部分钢骨柱,主要以圆管柱和H型钢梁为主,大部分钢结构分布于建筑物周边,屋顶分布有桁架,最大跨度为30m,总用钢量约为800t。钢框架柱、型钢梁、普通钢桁架所用轧制型钢、焊接H型钢除图别注明外均采用Q345B;钢桁架及框支柱所用钢材均采用Q345GJC、Q345GJC-Z15或Q345GJC-Z25,最大截面为1200×600×50×50的箱形柱,最大板厚为50mm。
图1 项目施工图
3、本工程具体施工过程
3.1 钢结构制作
十字柱和桁架的制作过程具体如下:1)十字转箱形柱加工。此钢柱由十字柱、箱形柱、牛腿等其它配件组成。然后分为两次组装。如图2所示,第一步组装,分别加工十字柱和箱形柱,其中箱形柱先加工为U形。第二步组装,十字柱贯入箱形柱,贯入柱内的主焊道采用特制长枪焊接,焊接完成所有焊缝后,将箱形截面盖板完成。2)十字转圆管柱加工此钢柱。由十字柱、圆管柱、牛腿等其它配件组成,方法同十字转箱形。3)桁架加工。桁架分为箱形上下弦+H形腹杆和H形上下弦+H形腹杆两种形式,杆件最大截面为400*400*35,M轴桁架为转换桁架,是桁架区的加工重点。
如图2所示,加工桁架时,首先加工桁架的弦杆。然后腹杆加工:腹杆的腹板为异形板,采用数据火焰切割而成,翼缘板采用液压机折弯。第三,桁架组装:在钢平台上按1:1放样,组装桁架零部件。第四,桁架焊接:桁架组装完成,固定牢固后,拆开后,进行焊接。第五,桁架预拼装:焊接完成后,为保证现场对接精度,将整榀桁架在工厂进行预拼装,对焊后变形进行修整、矫正。
图2 十字柱与桁架加工图
3.2 钢结构安装
如图3所示,本工程钢结构安装主要包含:钢柱吊装,柱脚灌浆,钢筋与钢柱连接施工,桁架安装,钢梁安装,扭剪型高强螺栓终拧,柱对接安装,钢梯安装,构件测量校正,柱对接焊等几个阶段。
1)地脚螺栓的埋设精度对上部钢结构的安装质量起着至关重要的作用,我公司采用法兰盘固定,法兰盘孔较地脚螺栓直径仅大1mm,从而保证地脚螺栓定位精度。
2)超重钢柱的分段是一大难点。钢柱最重构件分布于M/1、M/8轴的GKZ-3,截面为1200*600*50*50,单位重量为1.334t/m,若再加上加劲板和牛腿,按层分段单节柱最重将达到8.5t,而此处塔吊吊重分别为7.2t、6t,周边也无法站立汽车吊。如图4所示,通过与设计单位多次沟通,最终确定方案,减短钢柱分段,M/8轴柱最小分段为2.2m,桁架与柱节点不设置牛腿,改为现场直接对焊。
3)另外一个难点是桁架安装,桁架主要分布于屋顶,其中跨度最大达30m,重量最重达33t,桁架的安装为本工程重点;焊接点多,焊接量大,焊接变形的控制。
桁架分段:因起重设备及运输原因,构件必须分段,综合考虑,选用“高空原位拼装”的方法安装桁架,根据其重量,分为整榀分段和上下弦断开分段两种方式。桁架临时支撑:临时支撑体系通过通用有限元分析与设计软件SAP2000全过程模拟计算分析,桁架设置8个支撑点,支撑柱采用Φ609x12的钢管支撑,水平连杆杆采用等肢双角钢200x14,柱间支撑采用等边肢角钢125x8及双槽钢28a。支撑在结构安装完成后拆除。桁架安装顺序:根据结构布置的桁架主次关系,按顺序进行安装。桁架支撑点设计:桁架与临时支撑点间采用马凳临时支撑,马凳上使用多种厚底的钢板重叠,调整到设计标高,千斤顶辅助校正。
图3 十字柱与桁架加工图
图4 超重段分段
4)第三个难点在于保证焊接质量。如图5所示,至少M、3、5轴桁架全部拼装完成,并经测量校正,形成固定框架后才能开始桁架的焊接以M轴桁架为例,桁架上下箱型主弦杆采用35mm、20mm厚钢板,整体分为三段,且上下弦杆为断开节点,累积焊接收缩量大,焊接后残余应力大。按先焊收缩量大的焊缝的原则,先进行35mm板厚上下主弦杆的箱形梁焊接完成后,后进行腹杆及斜撑的焊接。H型腹杆及斜撑的焊接依照自中间向两侧扩展的顺序跳跃焊接,每箱形主弦杆对接时为两腹板同时对称焊,两翼板同时对称焊,35mm板厚要分2次在腹与翼板间轮流施焊。每H型杆件为两翼板先同时对称焊,后焊腹板。焊接基本原则是:单个构件同一轴线两端不得同时焊接;腹杆的对称截面立焊、横焊缝需两名焊工同时等速焊接;必须严格遵照多层多道焊原则施焊,严禁在起弧熄弧点不熄弧往复焊接板。考虑卸载时M轴下挠过大,对结构的影响,结构层M-K轴间的构件,在首次卸载前不焊接,待首次卸载后,再焊接。
5)第四个难点在于桁架卸载[6-7]。本工程卸载分为两次进行,首次是在桁架施工完成,且该区域砼楼板达到75%设计强度时进行。首次卸载完结构稳定后,各支撑架再回顶,顶紧即可;第二次卸载是在整个厂房结构施工完成后进行。结构卸载前需做好胎架卸载及位移监测的准备工作,要有计划、有顺序的做好胎架卸载施工。经监理验收合格后,方能开始卸载。支撑胎架共计8个卸载点位,统一人力、物力,同步进行卸载,将单次卸载量分为1mm、2 mm、5 mm、5 mm、卸完四步。各点采用两个50t千斤顶顶升,至马凳有一定间隙时,去除马凳上的钢板,调整到每次卸载的行程,回缩千斤顶,循序渐进,直至卸装完成。
图5 桁架焊接顺序
结 论
(1)大跨度钢结构厂房一直是钢结构施工的重点和难点,因而对于其施工方案的研究有重要意义。
(2)本文以易普力公司混装炸药生产系统钢结构厂房工程为具体背景,从钢结构的制作,安装过程两大部分论述了大跨度钢结构厂房的施工要点。
(3)大跨度钢结构厂房的施工难点主要是桁架的安装与焊接,由于跨度较大桁架中部往往产生较大的变形,本工程基于有限元软件合理确定了8个支撑点,较好的完成了桁架的安装。焊接质量与焊接顺序有直接关系,本工程确定了从两端往中间焊,在卸载前M-K轴部分不焊接,首次卸载后在焊接的焊接顺序,较好的保证了焊接质量。
参考文献:
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(1)工程工作量大,现场安装工期紧,组织协调工作要求强。本建筑物综合面积大、局部存在多层结构,钢结构用量大、构件形式多,现场安装时间极为紧张,总工期只有7个月。这就要求在现场已有一定量的资源情况下,合理调配,统筹安排,建立高效的项目组织机构。
(2)构件体形大,须确保吊装安全和结构稳定性。由于本工程许多钢屋架梁跨度达到了27m,吨位重,无论是在制作过程中,还是现场安装方式上,都与常规的钢架有些不同,如何保证安装及运输过程中的稳定性及安全性,也是本工程需要重点控制的问题。
2钢结构厂房施工方案
(1)螺栓的预埋和安装
预埋螺栓安装精度影响着整个钢结构工程的拼装质量,所以预埋件位置应给予严格控制。施工中严格控制基础轴线位移在±2.0mm范围内,预埋螺栓标高偏差控制在±5.0mm以内,埋设后要进行两次复测。如果地脚螺栓预埋有困难,可以加工制作定位钢板辅助螺栓定位。
(2)钢柱安装
钢柱的吊装采用单机旋转法进行吊装,第一条钢柱起吊前,检查钢丝绳绑扎是否牢靠,包角是否松动。完成后汽车吊开始起钩,当钢柱离地面1m左右时停止起钩,转动吊车臂至基础的正上方,慢慢下钩至预埋件顶时,作业人员将柱底板孔对准预埋件,再慢慢下钩。钢柱就位后,拧紧螺母,拉设缆风绳,松钩吊装下一条钢柱。起吊时应在柱脚下面放置垫木,以防止与地面发生摩擦,同时保证吊点、柱脚基础同在起重机吊杆回旋的圆弧上。
(3)钢梁安装与吊装
1)钢梁应在平整的地面上拼成单榀。主梁拼装在现场场地上进行,拼装时钢梁应立放,按照设计跨度拼装支架及填木将钢梁填起,同时也便于螺栓拼装及起吊,钢梁放置方向不符合拼装的需要起吊翻边。钢梁拼装时,先将端部钢梁吊起立放于地面,另一端支于拼装支架上按钢梁坡度用填木填起,并打好斜撑以防钢梁倾倒,然后按顺序将另一根钢梁吊起就位,一端与前一根钢梁连接,另一端用支架顶起。拼装时先用钢穿杆对准孔位,在连接处逐个从中心向四周穿入高强螺栓。初拧和终拧按紧固顺序由螺栓群中心向外施拧,螺栓的紧固必须在24h内完成。
2)钢梁吊装顺序由建筑物的一端向另一端按轴线顺序展开,先二层梁,后屋面梁,钢梁就位前对应的钢柱必须校正完毕(色括标高、位移、垂直度、扭转),采用单榀吊装,吊点采用两点绑扎,防止钢梁变形,绑扎点用软材料垫至其中以防钢构件受损并保护钢丝绳。起吊时先将钢梁调离地面50cm左右,保持起吊状态5min左右,钢梁吊起后缓缓移动,用溜绳控制方向,直到钢梁底板螺栓孔与柱顶预埋螺栓对准,将预埋螺栓穿入梁底板,待放置平稳后,穿入螺栓垫板,用高强螺栓固定,同时进行垂直度校正,校正后完成高强螺栓初拧。在钢梁的标高、轴线调整过程中,一定要保证已安装好的构件的整体安装精度,严格控制吊装顺序。安装处理螺栓孔偏差时,只能采用冲钉过孔和绞刀绞孔,严禁采用气焊扩孔。
3)在拼装与吊装前,必须对钢梁的吊点的安全性进行验算,防止钢梁变形和扭曲。为保证吊装中不失稳,钢梁吊装设铁扁担,采用二点绑扎,为配合吊装角度设铁滑车控制钢梁斜度。绑扎点及索具的长度应保证钢梁吊装的稳定性,可采用试吊确定。钢梁采用高空旋转法吊装并设牵引溜绳控制就位。
(4)高强螺栓安装
1)高强螺栓副到货后,应进行复检,复检按规范规定进行,合格后方可用于施工。
2)摩擦面的抗滑移系统数试验,应按规定进行,在施工前完成。
3)加强高强度螺栓安装要点:①对孔、穿孔、扩孔②穿入方向正确③螺栓紧固程度④紧固方法。
(5)焊接施工
本工程的钢材厚度基本在20mm以内,因此本工程现场焊接采用半自动CO2焊和手工电弧焊,对于钢梁及钢梁与钢柱对接处的坡口焊缝用半自动CO2焊,其他部位采用手工电弧焊。
3质量检验与验收
焊接完毕,及时清理焊缝表面的熔渣和两侧飞溅物,检查焊缝表面的外观质量,委托第三方有检测资质的单位进行无损检测。检测前制定焊接检测方案,并经施工单位技术负责人和总监理工程师审核批准后实施,然后按方案要求的比例进行超声波检测。二级焊缝的探伤比例为20%;一级焊缝的探伤比例为100%。
(1)外观检验方法:观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查,当存在疑义时,采用渗透或磁粉探伤检查。
(2)无损探伤应在外观检查后进行,无损探伤方法采用超声波,超声波探伤不能对缺陷做出判断时,应采用射线探伤。经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修,返修使用与正式焊相同的焊接工艺进行焊接,返修后应进行复探。同一部位的返修次数不得多于两次,如果多于两次应制定专门的返修方案。
4结束语