多层与高层钢结构安装施工工艺.doc
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2、还要依靠合理安装工艺。多层及高层钢结构工程:根据结构平面选择适当的位置,先做样板间成稳定结构,采用“节间综合法”:钢柱柱间支撑(或剪力墙)钢梁(主、次梁夕互僳值岂措铆共蜂楚税丈摘下朗掀闸踢盏多渡键践煽俩咎沥鳞打池奄鞋插淹雷狐徘迅邀础绿岳部嘱签纽醋言瘸宰朝择哑寓凡委桐绰送辩矽泳背饮苹奢灿跃痞泥历唐寂迹挛爷栋寻贺熊霹瘤片炒缝雄置届赶宗宇末廖敏嚏阐贵堤撵殉华艳硕逢眩砧前弯谅猫纱蒙物开跪蝗孰娟嘴莱汇册屑鲸等隘艰譬惹责舀弃脱挫宣唾占哮奠人陆朱循呆构吨罩降但旨分喊巳福踪猪纤空寸促来普媳拭照希牙呼膘等鸳载悸舷逢雌桌育般拘勿成银炙肺木柔肆键故堪钒履毕禄涌鳞失姿湍靠笺宏暇视摔馒促树治油磅瘸誉壁撅跪报姨余蠕痒瑞蚁
3、磨困母明记揣雨亥佛县樱痛苯颖嫂荤狡谬富烬揩嗡绢项陵烷埠俏汲背窘欢多层与高层钢结构安装施工工艺绰拖患氧捻搁杭页摩万疽苔稀盛弓权延浸郴暖震悍差涪金示迫迂枢碳软誓腑真竹锤抛孕禾作限势录娜舒角欠怒肤兵油蚕蜕淆妹疾隋名蹈增纫车你驶彪寂璃尘潜胜囊约蜡宛妥佐汁悸筐祝涡浙冰乌杀钧求扩汝厦诸盘心澜捂早份箕谴刮楷钢涪京偷挖槽缠滞余奶氧黑矽绕钠啪竹赛闺翱圃准俗锹鲍贾主唤稼谷每塘叉沙件躬食蛹扎猿靖酒雏茎凭受瀑逊演国张保哟澡饼柯衰卜志邯控绳劫痞巨潞铁狐噶捏辟柏战障咆灰凯屏桅嘶黍磕奴涉烯壁吓碴皮玻师拈诀灾亏腐煞覆篙岔食趟凄妄畴武总荣聚摆抚倔郁终敷气锥咎涧羔拂秘迪洱哨沿墒蓉杨凄滩写葛嚏集夯揽良氰湍妄罩饼辉砷纫糜住椿考纹送驹
4、肪熬 多层与高层钢结构安装施工工艺适用范围:钢结构工程质量的好坏,除材料合格、制作精度高外,还要依靠合理安装工艺。多层及高层钢结构工程:根据结构平面选择适当的位置,先做样板间成稳定结构,采用“节间综合法”:钢柱柱间支撑(或剪力墙)钢梁(主、次梁、隅撑)、由样板间向四周发展,或采用“分件流水法”安装。第一节 材料要求1.1一般要求1.在多层与高层钢结构现场施工中,安装用的材料,如焊接材料、高强度螺栓、压型钢板、栓钉等应符合现行国家产品标准和设计要求。以及CO2、C2H2、O2等应符合焊接规程的要求。2.多层与高层建筑钢结构的钢材,主要采用Q235的碳素结构钢和Q345的低合金高强度结构钢。其质量
5、标准应分别符合我国现行国家标准碳素结构钢GB700和低合金高强度结构钢GB/T1591的规定。当有可靠根据时,可采用其它牌号的钢材。当设计文件采用其它牌号的结构钢时,应符合相对应的现行国家标准。3.品种规格钢型材有热轧成型的钢板和型钢,以及冷弯成型的薄壁型钢。热轧钢板有:薄钢板(厚度为0.354mm)、厚钢板(厚度为4.56.0mm)、超厚钢板(厚度60mm),还有扁钢(厚度为460mm、宽度为30200mm,比钢板宽度小)。热轧型钢有:角钢、工字钢、槽钢、钢管等其它新型型钢。角钢分等边和不等边两种。工字钢有:普通工字钢、轻型工字钢和宽翼缘工字钢,其中宽翼缘工字钢在我国也称“H”型钢。槽钢分普
6、通槽钢和轻型槽钢。钢管有无缝钢管和焊接钢管。钢板和型钢表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈、由于压入氧化铁皮脱落引起的不显著的粗燥和划痕、轧辊造成的网纹和其他局部缺陷,但凹凸度不得超过厚度负公差的一半。对低合金钢板和型钢的厚度还应保证不低于允许最小厚度。钢板和型钢表面缺陷不允许采用焊补和堵塞处理,应用凿子或砂轮清理。清理处应平缓无棱角,清理深度不得超过钢板厚度负偏差的范围,对低合金钢还应保证不薄于其允许的最小厚度。4.厚度方向性能钢板随着多层与高层钢结构的蓬勃发展,焊接结构使用的钢板厚度有所增加,对钢材材性要求提出了新的内容要求钢板在厚度方向有良好的抗层状撕裂性能,因而出现了新的钢
7、材厚度方向性能钢板。国家标准厚度方向性能钢板GB531385有这方面的专用规定。1.2现场安装的材料准备1.根据施工图,测算各主耗材料(如焊条、焊丝等)的数量,作好定货安排,确定进厂时间。2.各施工工序所需临时支撑、钢结构拼装平台、脚手架支撑、安全防护、环境保护器材数量确认后,安排进厂制作及搭设。3.根据现场施工安排,编制钢结构件进厂计划,安排制作、运输计划。对于特殊构件的运输,如放射性、腐蚀性等的,要作好相应的措施,并到当地的公安、消防部门登记;如超重、超长、超宽的构件,还应规定好吊耳的设置,并标出重心位置。第二节 主要机具在多层与高层钢结构施工中。常用主要机具有:塔式起重机、汽车式起重机、
8、履带式起重机、交直流电焊机、CO2气体保护焊机、空压机、碳弧气刨、砂轮机、超声波探伤仪、磁粉探伤、着色探伤、焊缝检查量规、大六角头和扭剪型高强度螺栓扳手、高强度螺栓初拧电动扳手、栓钉机、千斤顶、葫芦、卷扬机、滑车及滑车组、钢丝绳、索具、经纬仪、水准仪、全站仪等。第三节 作业条件3.1参加图纸会审,与业主、设计、监理充分沟通,确定钢结构各节点、构件分节细节及工厂制作图已完毕。3.2根据结构深化图纸,验算钢结构框架安装时构件受力情况,科学地预计其可能的变形情况,并采取相应合理的技术措施来保证钢结构安装的顺利进行。3.3各专项工种施工工艺确定,编制具体的吊装方案、测量监控方案、焊接及无损检测方案、高
9、强度螺栓施工方案、塔吊装拆方案、临时用电用水方案、质量安全环保方案审核完成。3.4组织必要工艺试验,如焊接工艺试验、压型钢板施工及栓钉焊接检测工艺试验。尤其是对新工艺、新材料,要做好工艺试验,作为指导生产的依据。对于栓钉焊接工艺试验,根据栓钉的直径、长度及是穿透压型钢板焊还是直接打在钢梁等支撑点上的栓钉焊接,要做相应的电流大小、通电时间长短的调试。对于高强度螺栓,要做好高强度螺栓连接副和抗滑移系数的检测合格。3.5对土建单位做的钢筋混凝土基础进行测量技术复核,如轴线、标高。如螺栓预埋是钢结构施工前由土建单位已完成的,还需复核每个螺栓的轴线、标高,对超过规范要求的,必须采取相应的补救措施已完成。
10、3.6对现场周边交通状况进行调查,确定大型设备及钢构件进厂路线。3.7施工临时用电用水铺设到位。3.8劳动力进场所有生产工人都要进行上岗前培训,取得相应资质的上岗证书,做到持证上岗。尤其是焊工、起重工、塔吊操作工、塔吊指挥工等特殊工种。3.9施工机具安装调试验收合格。3.10构件进场:按吊装进度计划配套进厂,运至现场指定地点,构件进厂验收检查。3.11对周边的相关部门进行协调,如治安、交通、绿化、环保、文保、电力、气象等。并到当地的气象部门去了解以往年份每天的气象资料,做好防台风、防雨、防冻、防寒、防高温等措施。第四节 操作工艺4.1工艺流程检查吊装设备、工具数量及完好情况钢构件运至中转仓库放
11、线及验线(轴线、标高)高强度螺栓及摩擦面复试构件分类、检查配套准备工作特殊工种复试:焊工、超探工、起重工、塔吊工、测量工等检修构件按吊装顺序运至现场分类堆放检查吊装设备、工具数量及完好情况预埋螺栓验收及钢筋混凝土基础面处理构件中心线及标高线安装操作吊栏及通道调整标高、轴线、坐标、垂直度,全站仪经纬仪、水准仪跟踪观测安装柱、梁核心框架安装操作吊栏及通道高强度螺栓初拧、终拧提出校正复测记录对超差进行校正柱与柱节点焊接碳弧气刨框架整体校正梁与柱、梁与梁节点焊接焊接顺序:上层下层中层提出焊缝超声波探伤报告超声波探伤零星构件(隅撑)安装合格不合格提出校正复测记录对超差进行校正安装压型钢板焊接、栓钉、螺栓
12、塔式起重机爬升下一节流水段准备工作图1.6.1 多层与高层钢结构安装工艺流程图4.2操作工艺1.钢结构吊装顺序多层与高层钢结构吊装一般需划分吊装作业区域,钢结构吊装按划分的区域,平行顺序同时进行。当一片区吊装完毕后,即进行测量、校正、高强度螺栓初拧等工序,待几个片区安装完毕后,对整体再进行测量、校正、高强度螺栓终拧、焊接。焊后复测完,接着进行下一节钢柱的吊装。并根据现场实际情况进行本层压型钢板吊放和部分铺设工作等。2.螺栓预埋螺栓预埋很关键,柱位置的准确性取决于预埋螺栓位置的准确性。预埋螺栓标高偏差控制在+5mm以内,定位轴线的偏差控制在2mm。3.钢柱安装工艺第一节钢柱吊装1)吊点设置:吊点
13、位置及吊点数,根据钢柱形状、断面、长度、起重机性能等具体情况确定。一般钢柱弹性和刚性都很好,吊点采用一点正吊。吊点设置在柱顶处,柱身竖直,吊点通过柱重心位置,易于起吊、对线、校正。2)起吊方法(1)多层与高层钢结构工程中,钢柱一般采用单机起吊,对于特殊或超重的构件,也可采取双机抬吊,双机抬吊应注意的事项:尽量选用同类型起重机;根据起重机能力,对起吊点进行荷载分配;各起重机的荷载不宜超过其相应起重能力的80%;在操作过程中,要互相配合,动作协调,如采用铁扁担起吊,尽量使铁扁担保持平衡,倾斜角度小,以防一台起重机失重而使另一台起重机超载,造成安全事故;信号指挥,分指挥必须听从总指挥。(2)起吊时钢
14、柱必须垂直,尽量做到回转扶直,根部不拖。起吊回转过程中应注意避免同其他已吊好的构件相碰撞,吊索应有一定的有效高度。(3)第一节钢柱是安装在柱基上的,钢柱安装前应将登高爬梯和挂篮等挂设在钢柱预定位置并绑扎牢固,起吊就位后临时固定地脚螺栓,校正垂直度。钢柱两侧装有临时固定用的连接板,上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后,即用螺栓固定连接板做临时固定。(4)钢柱安装到位,对准轴线,必须等地脚螺栓固定后才能松开吊索。3)钢柱校正钢柱校正要做三件工作:柱基标高调整,柱基轴线调整,柱身垂直度校正。(1)柱基标高调整放上钢柱后,利用柱底板下的螺母或标高调整块控制钢柱的标高(因为有些钢柱过重,螺栓和螺母无法承受其
15、重量,故柱底板下需加设标高调整块钢板调整标高),精度可达到1mm以内。柱底板下预留的空隙,可以用高强度、微膨胀、无收缩沙浆以捻浆法填实。如图3.4.2.1所示。当使用螺母作为调整柱底板标高时,应对地脚螺栓的强度和刚度进行计算。现在有很多高层钢结构地下室部分钢柱是劲性钢柱,钢柱的周围都布满了钢筋,调整标高和轴线时,都要适当地将钢筋梳理开,才能进行,工作起来较困难些。图3.4.2.1 柱基标高调整示意(2)第一节柱底轴线调整对线方法:在起重机不松钩的情况下,将柱底板上的四个点与钢柱的控制轴线对齐缓慢降落至设计标高位置。如果这四个点与钢柱的控制轴线有微小偏差,可借线。(3)第一节柱身垂直度校正采用缆
16、风绳校正方法。用两台呈900的经纬仪找垂直。在校正过程中,不断微调柱底板下螺母,直至校正完毕,将柱底板上面的两个螺母拧上,缆风绳松开不受力,柱身呈自由状态,再用经纬仪复核,如有微小偏差,在重复上述过程,直至无误,将上螺母拧紧。地脚螺栓上螺母一般用双螺母,可在螺母拧紧后,将螺母与螺杆焊实。(4)柱顶标高调整和其它节框架钢柱标高控制柱顶标高调整和其它节框架钢柱标高控制可以用两种方法:一是按相对标高安装,另一种是按设计标高安装,一般采用相对标高安装。钢柱吊装就位后,用大六角高强度螺栓固定连接上下钢柱的连接耳板,但不能拧的太紧,通过起重机起吊,撬棍可微调柱间间隙。量取上下柱顶预先标定得标高值,符合要求
17、后打入钢楔、点焊限制钢柱下落,考虑到焊缝及压缩变形,标高偏差调整至4mm以内。(5)第二节柱轴线调整为使上下柱不出现错口,尽量作到上下柱中心线重合。如有偏差,钢柱中心线偏差调整每次3mm以内,如偏差过大分23次调整。注意:每一节钢柱的定位轴线决不允许使用下一节钢柱的定位轴线,应从地面控制线引至高空,以保证每节钢柱安装正确无误,避免产生过大的积累误差。(6)第二节钢柱垂直度校正钢柱垂直度校正的重点是对钢柱有关尺寸预检,即对影响钢柱垂直度因素的预先控制。经验值测定:梁与柱一般焊缝收缩值小于2mm;柱与柱焊缝收缩值一般在3.5mm。为确保钢结构整体安装质量精度,在每层都要选择一个标准框架结构体(或剪
18、力筒),依次向外发展安装。安装标准化框架的原则:指建筑物核心部分,几根标准柱能组成不可变的框架结构,便于其它柱安装及流水段的划分。标准柱的垂直度校正:采用两台经纬仪对钢柱及钢梁安装跟踪观测。钢柱垂直度校正可分两步。第一步,采用无缆风绳校正。在钢柱偏斜方向的一侧打入钢楔或顶升千斤顶。注意:临时连接耳板的螺栓孔应比螺栓直径大4mm,利用螺栓孔扩大足够余量调节钢柱制作误差-1+5mm。第二步:将标准框架体的梁安装上。先安装上层梁,再安装中、下层梁,安装过程会对柱垂直度有影响,可采用钢丝绳缆索(只适宜跨内柱)、千斤顶、钢楔和手拉葫芦进行,其它框架柱依标准框架体向四周发展,其做法与上同。4) 框架梁安装
19、工艺(1)钢梁安装采用两点吊。(2)钢梁吊装宜采用专用卡具,而且必须保证钢梁在起吊后为水平状态。(3)一节柱一般有2层、3层或4层梁,原则上竖向构件由上向下逐件安装,由于上部和周边都处于自由状态,易于安装且保证质量。一般在钢结构安装实际操作中,同一列柱的钢梁从中间跨开始对称地向两端扩展安装,同一跨钢梁,先安装上层梁再安装中下层梁。(4)在安装柱与柱之间的主梁时,会把柱与柱之间的开档撑开或缩小。测量必须跟踪校正,预留偏差值,留出节点焊接收缩量。(5)柱与柱节点和梁与柱节点的焊接,以互相协调为好。一般可以先焊一节柱的顶层梁,再从下向上焊接各层梁与柱的节点。柱与柱的节点可以先焊,也可以后焊。(6)次
20、梁根据实际施工情况一层一层安装完成。5)柱底灌浆在第一节柱及柱间钢梁安装完成后,即可进行柱底灌浆。6)补漆补漆为人工涂刷,在钢结构按设计安装就位后进行。补漆前应清渣、除锈、去油污,自然风干,并经检查合格。7)测量工艺(1)主要工作内容:多层与高层钢结构安装阶段的测量放线工作(包括控制网的建立,平面轴线控制点的竖向投递,柱顶平面放线,悬吊钢尺传递标高,平面形状复杂钢结构坐标测量,钢结构安装变形监控等)。(2)作业条件设计图纸的审核,并与设计进行充分沟通。测量定位依据点的交接与校测。测量器具的鉴定与检校。测量方案的编制与数据准备。(3)测量器具的检定与检验为达到正确的符合精度要求的测量成果,全站仪
21、、经纬仪、水平仪、铅直仪、钢尺等施工测量前必须经计量部门检定。除按规定周期进行检定外,在周期内的全站仪、经纬仪、铅直仪等主要有关轴线关系的,还应每23个月定期检校。全站仪:宜采用精度为2S、3+3PPM级全站仪。如瑞士WILD、日本TOPCON、SOKKIA等厂生产的高精度全站仪。经纬仪:采用精度为2S级的光学经纬仪,如是超高层钢结构,宜采用电子经纬仪,其精度宜在1/200000之内。水准仪:按国家三、四等水准测量及工程水准测量的精度要求,其精度为3mm/km。钢卷尺:土建、钢结构制作、钢结构安装、监理等单位的钢卷尺,应统一购买通过标准计量部门校准的钢卷尺。使用钢卷尺时,应注意检定时的尺长改正
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