時間:2023-09-01 16:35:13
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摘要:本文簡要闡述了高層(超高層)鋼結構的安裝技術工作要點。分別從技術管理、人員技能、施工組織設計、方案制定、起重吊裝技術、現場安全與文明施工等全方面的創精品安裝工程的方法和要求。關鍵詞:鋼結構技術吊裝安裝
Abstract: this paper briefly expounds the senior (tall) steel structure of the installation technology work points. Technical management, personnel respectively from the skills, the construction organization design, plan making, hoisting technology, the safety and civilization construction, all the aspects of the create quality installation method and requirements.
Keywords: steel structure technology hoisting installation
中圖分類號:TU391文獻標識碼:A 文章編號:一、不同層面工程技術人員應具備的專業技能1、高層工程技術人員①、具備全面的鋼結構的設計、制造、安裝工程技術技能。在設計上應有多座大型鋼結構建筑的作品。還應至少有超過10個以上的復雜鋼結構的設計經驗。如:大型空間旋轉鋼梯、8米以上懸臂的玻璃雨蓬結構、高層用觀光電梯框架的設計等。應清楚和了解我國頒布的不同時期的三個《鋼結構設計規范》的基本內容和其特點。在制作上精通鋼結構制作技術。熟悉焊接變形與焊接收縮規律。并能準確的計算出焊接收縮量。精通各類鋼結構加工工藝和工裝胎具的設計。具有組織和領導鋼結構加工技術工作項目50個以上的經驗。特別是安裝工程技術技能出類拔萃。具有豐富的施工經驗和解決問題的超高能力。②、有著豐富的起重吊裝技術技能和起重吊裝現場施工經驗。有從事多座大型工業廠房吊裝的工程經驗。熟悉了解汽車吊、輪胎吊的機械特性。從事過土法起重技術工作。進行過獨角扒桿、靈機扒桿、人字扒桿、龍門架、三腳架的設計和應用。能夠不借助任何書籍和資料進行迅速的吊裝機索具的設計、計算和選擇。對于現場出現的安裝技術問題能夠迅速的提出1-3個解決問題的方法和施工要求。③、精通塔式起重機的設計、制造、使用技術。熟悉其它起重機的使用技術。起碼針對在高層鋼結構工程用的塔式起重機的一種型號進行過全面的了解和掌握其結構特點。熟練的對塔式起重機的大臂、塔身、起升鋼絲繩在定點裝配時產生的組合位移進行精確計算。包括垂直和水平兩個作用面。目的:對鋼構件進行精確安裝。熟練的對塔式起重機附著錨固工況進行分析計算。根據實際錨固作用力判斷鋼結構框架的承載力。在安裝鋼結構時充分考慮該因素對安裝工藝的影響。熟練的對塔式起重機內爬工況的作用力進行分析計算。根據實際作用力判斷鋼結構框架的承載能力。在安裝鋼結構時充分考慮該因素對安裝工藝、安裝質量的影響。④、熟悉掌握與鋼構工程有關的國家規范、標準。如:鋼結構與砼結構設計規范。質量驗收規范。鋼管腳手架規范、塔式起重機設計規范和有關安全施工方面的規范等。⑤、了解和掌握國際與國內的類似工程的施工技術狀況、工藝等。⑥、掌握本單位的施工隊伍技術現狀。⑦、掌握系列工程技術人員的現狀和各自的崗位責任制情況。⑧、掌握現場施工組織設計與方案制定與落實情況。⑨、精通鋼結構工程的經濟分析技能。熟練的掌握安裝工程的費用預算情況。2、中層工程技術人員①、具備鋼結構的安裝工程技術技能。掌握現場使用的塔式起重機基本性能和技術參②、有一定的起重吊裝技術技能和起重吊裝現場施工經驗。③、熟悉掌握《鋼結構工程質量驗收規范》、《鋼結構設計規范》、焊接專業技術、涂層專業技術等。④、掌握自己管理的施工隊伍技術現狀。⑤、清楚現場施工組織設計與方案的具體內容。并組織貫徹執行。⑥、具有解決現場一般技術事件的能力。⑦、具有很高的鋼結構圖紙視圖、繪圖能力。掌握現狀鋼結構部件與圖樣的一致性。⑧、能夠完成一般的鋼構安裝工程的經濟分析。⑨、能夠繪制安裝工程進度網絡圖和相應技術指標分析用圖。3、現場工程技術人員①、具有一般的鋼結構圖紙視圖能力。具有一般的現場繪制施工草圖的能力。②、掌握一般的鋼結構施工計算工作。如:一般的起重吊裝用機索具的強度與承載能力的計算。③、能夠理解和執行現場施工組織設計與方案。④、能夠貫徹執行上級布置的技術工作。⑤、基本掌握現場使用的塔式起重機基本性能和技術參數。⑥、能夠編寫和辦理施工現場施工技術洽商。⑦、能夠編寫施工現場技術工作日志。⑧、能夠編寫施工現場各類監理驗收報表。如:分步、分項工程記錄表、原材料進場報驗表、隱蔽工程報驗表等。⑨、具備及時溝通與監理、甲方、上級的工程技術信息的能力。二、安裝工程前的準備工作1、熟悉了解本工程情況。2、掌握本次鋼結構的制造情況。3、全國同類型鋼結構高層安裝的現狀。4、世界同類型鋼結構的高層安裝現狀。5、技術資料的準備工作。6、安裝工程施工組織設計與安全技術方案的起草。7、人員的培訓與組織。8、高層(超高層)鋼結構安裝工程企業標準的制定。9、對制造出廠的鋼結構部件的質量進行全面的檢查核實。將不合格的鋼結構部件進行調整或返工處理。10、工地現場材料的堆放進行準備工作。計算地面的承載能力等。11、起重吊裝機索具的準備。信號傳遞工具的準備。為了保證施工人員的安全。當完成吊裝作業后施工人員不用爬到吊點處進行解除繩結的約束。設計與制作出自動卡環工具。當完成吊裝作業后。施工人員在下面就能解除繩結的約束。是減少施工人員的高空作業所采取的必要手段。12、鋼結構部件現場短途運輸車輛的設計、制作。要求滿足承載與行走的基本需求和具有連接、解除方便的功能。13、鋼結構部件現場短途運輸道路的準備。包括在地下室頂板上進行運輸的支頂加固措施的實施工作。要有詳細的理論計算保證。14、現場實際塔吊吊裝不同規格的鋼結構部件在吊起和降下這一不同過程中的不同位移量。將計算結果列出表格。用于鋼結構部件精確吊裝定位。15、確定出內爬式還是外附著式塔吊的布置方案。三、工地現場鋼結構部件的吊裝前準備工作1、按施工組織設計計劃:對不同的鋼結構部件與外形大小結構特點按吊裝順序進行編組、編號。按計劃設計位置圖進行碼放工作。2、對起吊前的鋼結構部件水平移動到起吊處。3、對起吊前的鋼結構部件進行垂直度校正工藝裝備的安裝工作。如:纜風繩臨時固定點的捆綁。校正用支撐桿支點位的確定裝配。吊點定位臨時固定裝置的安裝。目的:鋼結構板邊棱角防切斷鋼絲繩和脫繩位移的限制。4、完成精確測量定位工作。注意:①、測量選用通過國家計量部門檢測合格的鋼尺、經緯儀和水平儀。②、對檢測用鋼尺的截面進行測量。選用對應規格的彈簧拉力計。查表選用對應的測量尺寸修正系數。并在測量中正確使用量具、儀器和修正系數。③、選用合適的放線工具進行放線、畫線。5、施工人員操作用腳手架的架設。對人員操作腳手架應有理論計算保證。架設完成后,安全技術人員要組織驗收。合格后方可使用。對驗收工作要有書面的驗收記錄。6、人體防墜落安全網的架設安裝。架設完成后,安全技術人員要組織驗收。合格后方可使用。對驗收工作要有書面的驗收記錄。7、完成操作人員的安全帶的懸掛裝置的安裝工作。8、完成操作人員到施工面簡易道路的布置工作。9、對起重機索具進行檢查與安全驗收工作。做好書面記錄與辦理有關人員簽字的手續10、組織的施工技術交底與安全動員會。使全體人員明確鋼結構安裝的工藝與技術要求。明確安全工作的基本操作方法和有關規定。四、塔式起重機使用前的準備工作1、認真組織有關人員進行塔吊安裝的驗收工作。并認真填寫有關驗收表。做好塔吊基礎隱蔽工程的驗收工作。2、進行全面的機械設備保養工作。3、做好試運轉工作。按試車計劃進行調試。對力矩限制器、行程限位裝置進行最優化的設定。4、空載、重載試車,確保無問題。5、做好機械設備的工作日志與歷履書的填寫工作。做好駕駛員的交接班記錄工作。6、做好防雷電的地線布置工作。滿足有關規定要求。如:導線截面積大于150平方毫米和阻抗值小于4奧姆的規定。7、基礎處的排水功能有效。8、駕駛員持證上崗。身體狀況達標。人員配備合理。五、安裝工作1、對鋼結構部件進行吊裝作業。鋼結構部件到位后,校對安裝基準線,進行精確定位2、對鋼結構部件進行定位后。將部件的自重對連接點處的作用力控制在80%。控制方法利用塔吊的垂直位移量按計算表進行控制。用水平儀和經緯儀讀數調整。3、對鋼結構部件進行基本的連接。螺栓或焊接多點。按方案要求進行作業。4、對鋼結構部件進行安裝精度的調整控制。用經緯儀測量柱子的垂直度時注意陽光對柱子側面熱脹冷縮的影響。5、鋼結構部件就位時,部件的自重對連接點處的作用力控制在80%后。塔吊小車應按塔吊水平位移量計算確定值向大臂端部移動一段距離。以保證塔吊起升鋼絲繩與立柱在一個垂直線上。6、鋼結構部件就位后,檢驗合格后進行螺栓緊固或焊接工作。7、鋼梁的吊裝可采用兩吊點或4吊點布置。注意4吊點用兩根繩布置雙平衡滑輪。吊點捆綁處吊點與相臨的吊點的穿繞方向要一正一反。確保大梁始終處于平衡狀態。做好棱角切繩的防止保護工作。可將管子一分為二處理。墊于棱角處。8、當本層工作完成后作局部驗收。不合格必須整改至合格為止。9、做好下一安裝工程的準備工作。六、技術資料檔案工作1、做好分部、分項的技術驗收資料工作。按國家規定的表格進行認真的填寫。2、對鋼結構進場的原材料化驗單、機械性能報告單、焊條的出廠質量合格證明。螺栓的出廠質量合格證明等。進行收集與整理。及時向監理報驗簽字生效。3、做好隱蔽工程工作。填好相應驗收表。及時向監理報驗簽字生效。4、做好螺栓現場檢驗、力學試驗工作。5、做好1級、2級焊縫的現場檢驗工作。6、做好油漆涂層檢驗工作。7、做好防火涂料的檢驗與現場涂層的檢驗工作。8、做好鋼結構安裝精度的檢驗驗收工作。9、認真做好技術檔案的編制工作。七、應急預案的應用1、首先在工程開工前編制切實可行的施工技術和安全應急預案。2、制定啟動應急預案基準條件。按基準條件啟動應急預案。3、在施工組織設計中明確應急預案的內容和如何應用。4、在交底會上進行傳達和應用培訓。在安全方面必要時進行模擬演習。八、工程進度與施工技術的調整1、每周進行工程進度協調碰頭會。2、限定時間和指定專人進行解決發生的進度問題。3、每周進行簡報工作。4、每周調整工程進度網絡圖。九、工程總結工作1、工程整個期間應進行多次工作小結。找出與計劃不符的現象與原因。2、改進技術工作。調整計劃。總結教訓與成績。3、按戴明環質量管理理論進行鋼結構安裝工程工作。整個管理工作應納入企業的全面質量管理體系。4、工程全面完工后必須進行詳細的總結工作。檢查實際發生與計劃有多大的差別。主要問題有哪些?5、根據總結工作情況修正企業鋼結構安裝工程標準。6、與國內、國際鋼結構安裝工程精品進行比較。肯定成績、找出不足。
鋼結構體系由于具有安裝容易、自重輕、抗震性能好、施工周期短、環境污染少、投資回收快等系列優點,以及比鋼筋混凝土結構更具備 “輕、大、高”的獨特優勢而被廣泛應用。而隨著鋼結構在建筑行業中普及化的發展趨勢,鋼結構產品怎樣才能降低生產成本、提高制作與安裝精度,這些都是現代鋼結構企業所面臨的重要難題。
1、門式鋼結構廠房的施工技術
1.1預埋件施工的技術要點
預埋件的埋設是廠房穩定的基礎,這道工序主要工作內容是預埋地腳螺栓,該工序是鋼結構安裝施工現場的工作重點,要求施工單位必須編制專項施工方案,并依據圖紙組織施工。在施工單位進行混凝土澆灌前,監理工程師要檢查縱橫軸線位置和標高,復驗預埋件的定位軸線、水平度、標高、預埋螺栓位置及孔深等,安裝偏差應控制在允許的范圍之內。當超出允許偏差時,一定要做好技術處理工作。在所有安裝校驗數據滿足控制偏差標準時,要對這些數據做好記錄,以備查用。預埋時未精確到位、施工機械造成的碰撞錯位、澆灌混凝土時擠壓移位等原因都有可能造成預埋地腳螺栓產生偏位,造成非常嚴重的后果,必須防止這些情況的發生。
1.2 鋼柱安裝施工技術要點
做好安裝的準備工作。把基礎清理干凈,對錨栓螺母進行調整,使所有螺母的頂面標高都處在同一水平線,并滿足鋼柱底板的標高的要求,標高偏差在±3mm之內。用移動式吊車把需安裝的柱子按方向、編號放于吊裝位置,并用鋼絲刷把連接面的鐵銹清理干凈。進行鋼柱吊裝前,要依據柱子種類與長度計算吊裝點,吊裝點要選在柱頂連接板的下方,在起吊后,鋼柱在重力的作用下可自行的保持垂直,利于對螺孔進行對準。鋼柱吊裝好后要立即安裝柱間支撐,以保證連成一體,避免鋼柱傾倒。鋼柱安裝前,首先要測出鋼柱牛腿面的標高,依據該標高反算出柱腳和基礎支承面的標高,以此為基礎對支承面進行調整。找平地腳螺栓后,依據規定應先安裝一跨柱梁,一跨安裝完后再安裝下一跨,這樣進行安裝既安全又省力,但這樣施工,鋼柱數量比較多,不利于擺放和減緩施工進度。在現場施工中,經常先把鋼柱安裝完畢,然后再相互連接起來,之后安裝梁、支撐等,這種施工方法快捷、方便。
1.3 鋼梁安裝技術
在進行拼裝鋼梁前,首先要對連接面進行除銹和清理。通過擰緊高強度螺栓拉直線的方式對拼接梁的平直度進行校正。通過圓管支撐固定方式來保證待吊裝的鋼梁不產生傾倒。在鋼梁被起吊距離地面50mm時應進行檢驗,如無誤后再繼續起吊。鋼梁兩端可采用繩索牽引方式保證鋼梁在空中處于平衡狀態。起吊以后當梁柱靠牢時,可先使用鋼撬固定托梁和鋼柱之間的連接板,之后固定高強螺栓,系好攬風繩,確保第一榀鋼框架處于穩定狀態,第二榀鋼梁也采用該方法吊裝就位,吊車不松鉤,臨時用圓管支撐和第一榀鋼粱固定,隨后安裝支撐系統和部分檁條,最后對固定整體進行校正。第三榀和后面的梁同樣采用圓管支撐連接,以此類推。為了保證工程的質量和安全,通常采用高強度螺栓進行鋼梁、鋼柱及構件的連接。由于該種連接需要開孔,會對構件結構產生削弱,時常需要在構造上增加輔助連接件,使得構造變得較繁,開孔時候對孔精度要求也比較高。構件的摩擦接觸面要保持干燥,禁止在雨中作業,不可強行敲打,采用高強度扳手分二次擰緊,初扭矩值約為終擰扭矩值的30%,終擰扭矩值要滿足設計要求。
1.4 檁條安裝技術
檁條吊裝宜采用滑輪對檁條進行吊裝,安裝人員把檁條靠上檁托板后,用小撬棍對齊螺孔,然后插入螺桿緊固。當螺孔存在偏差時,應用小撬棍對孔擠壓撬動來對齊孔位,及時插入螺桿并緊固螺帽。當螺孔位置偏差過大時,不可隨意擴孔,要調整鋼梁的平直度及垂直度,同時要保證鋼柱垂直度處于規范允許的范圍內。每一螺桿頭要采用兩顆螺帽對擰來調整檁條間距,來增加檁條撓度,使之共同承受屋面壓力。
1.5 彩鋼瓦安裝技術
在安裝時應從屋脊至檐口拉設平行線,每隔1間拉一次平行線,防止發生彎曲和扇形變形。安裝時應順坡鋪放彩鋼瓦,嚴格按照規范的要求,從一邊山墻處開始,按次序施工,打上防水自攻釘,之后按搭接長度進行施工。為方便檢查彩鋼瓦下緣的平齊度,可拉一水平線,為保證保證檁條的垂直度,在彩鋼瓦的側緣從兩邊山墻設置另一條直線。連接件數量及間距應滿足設計規范的要求。
2、質量控制要點
2.1 基礎工程的質量控制
鋼結構工程的基礎通常采用混凝土獨立基礎。其施工方法和其他結構形式的施工方法工序相同。常出現的質量問題有:預埋錨栓水平誤差過大、錨栓垂直度精度不夠、鋼柱安裝時柱腳底板擴孔過大等。這些都給鋼柱安裝帶來很多誤差,最終使結構受到影響而不符合相關規范的要求,所以在進行錨栓施工時,要采用直徑較大的鋼筋、角鋼等固定錨栓方式,來避免產生較大的移位。進行鋼結構安裝前,要檢查建筑物的標高、基礎軸線、定位軸線等,同時進行交接驗收,基礎的施工也必須應滿足相關規范中強制性的要求。
2.2 主體工程的質量控制要點
鋼結構構件的進場驗收:構件進場應按明細表核查數量、感觀質量、合格證、幾何尺寸等,還要查看鋼材材質的復驗檢測報告,鋼材材質證明原件,檢測報告復印件要蓋有生產單位的公章等;鋼結構構件安裝質量的控制: 在進行鋼柱安裝時,應高度注意柱子安裝后垂直度是否滿足相關驗收規范的要求,以避免廠房結構受力受到影響,所以首先要把底板下的墊鐵墊平,對柱子垂直度梁的平直度進行測量等,擰緊螺栓,組成成空間固定的單元,復測各項安裝誤差,使之滿足相關驗收規范的要求,然后把柱底板與基礎頂面之間的空間采用無收縮高標號細石混凝土填灌密實。若縫隙較小時可采用微膨脹高強灌漿料灌滿;焊接質量控制: 施工前要檢查焊條的合格證等文件,根據設計要求選擇焊條,按操作規程和說明書的要求使用焊條,焊縫表面不可有裂紋,一級焊縫不可有咬邊、未滿焊等瑕疵,一、二級焊縫要進行無損檢測,在規定的焊縫和部位要檢查焊工鋼印,對于不符合要求的焊縫要做出修改工藝后在返修,同一部位的焊縫返修次數小于兩次;涂刷工程:構件表面不可有水、油污、毛刺和焊渣等異物,涂刷遍數和厚度應滿足設計規范要求。
3、結束語
隨著我國鋼材質量及產量的不斷增加,鋼結構表現出的優勢也將越來越明顯,應用范圍也逐漸的擴大,鋼結構在施工中還存在很多質量控制和施工技術方面的難點,我們要把握好施工質量的過程控制,要自始至終地把工程質量控制貫穿到整個工程里,嚴格按法律法規和相關標準規范施工,嚴格把好質量關,杜絕出現施工質量問題,最終保證證建筑物的經濟和安全,創建優質工程。
參考文獻:
[1]國家標準 鋼結構工程施工質量驗收規范.GB50205-2001.
[2]王喜雨.鋼結構廠房的特點與施工研究.學術探討,2009.(6)
引言
20世紀90年代以來,我國鋼結構建筑的發展十分迅速,特別是一些代表城市標志性高層建筑的建成,為鋼結構在我國的發展揭開了新的一頁。隨著社會科技的不斷發展,鋼筋混凝土結構在工業廠房建設中的使用概率在降低,鋼結構廠房以其獨特的特性,廣泛應用于現代工業廠房中,并且對其穩定性和安全性也提出了更高的要求,因此采用鋼結構作為建筑的主要建筑單元是必要的,但是前提條件是鋼結構安裝技術的可行性和掌握的成熟性[1]。本文就著重介紹了鋼結構工業廠房的安裝技術,尤其是鋼構的安裝技術以及技術要點,結合現場實際施工經驗,淺談如何采用最熟練的鋼構安裝技術,確保工業廠房的建設質量,并保證其安全性和穩定性。
1鋼結構工業廠房的要點
1.1鋼結構工業廠房的優點,主要包括以下六點:①質量輕,強度高,跨度大; ②施工工期短,相應降低投資成本;③防火性高,防腐蝕性強;④搬移方便,回收無污染,環保性好;⑤投資低,經濟實惠;⑥廣泛用于廠房、倉庫、餐廳、體育館、大型市場、休閑度假場所等。
1.2鋼結構工業廠房的設計原則
在進行廠房設計時,要堅持“一切從實際出發”的原則,選擇正確的鋼結構安裝方案,并采取相應的構造措施。在進行構件運輸、使用和安裝時,要保證其穩定性、強度和剛度,還必須具有高水平的防火、防侵蝕能力。
1.3制作工藝流程
鋼結構制作工藝主要是電腦放樣(保證放樣的尺寸精確)下料拼板(注意下料切割焊縫的收縮量,自動切割縫為2mm,手工切割縫為3mm)多頭數控切割機切割(可以采取電腦編制,長度一般為20~30mm,切割寬度誤差為±1mm)組立(對翼板的中心線垂直度偏差為b/100且≤2 mm,中心線偏移≤1mm,翼腹板間隙應≤0.8mm)埋弧焊接(焊接時引弧和引出來的焊縫長度>50mm,焊后要立即切割)矯正成型(根據實際情況來進行平直矯正)鉚工零配件下料鉆孔制作組裝焊接和尺寸檢驗防銹處理、涂裝、編號構件驗收出廠。
2 現場施工方案及技術措施
2.1施工方案
一般情況下,鋼結構工業廠房安裝方案主要包括以下方面:地腳螺栓、鋼結構吊裝、鋼梁安裝等。寶德公司多孔元件車間建筑面積為6500m2,局部二層框架辦公區域。根據本工程的特點、現場情況和實際的工期出發,施工隊伍經過對多個方案的探討和比較,最后決定采用該方案:用50 t吊參數的汽車式起重機將整個鋼柱吊裝,再用2臺起重機同時吊起兩支鋼梁,并依靠2臺曲臂車進行安裝。
2.2地腳螺栓的預埋工作
在架設鋼結構前,施工隊伍根據施工設計圖紙確定地腳螺栓的預埋位置,及早地開展預埋工作。地腳螺栓的預埋工作是廠房建設工程的第一步,而其精度有直接關系到整個工程的穩定性。因此首先,施工隊伍要認真測量地腳螺栓的埋設精度:軸線位移的距離誤差為±2.0 mm,標高為±5.0 mm。其次,確定螺栓的位置后,就制作定位板,定位板的孔徑比螺栓的直徑大,一般情況下是0.5~1.0mm,還要將鉆孔的誤差控制在±1.0mm。定位板制作完成后,就將地腳螺栓放入承臺鋼筋籠內,并用定位板固定。
2.3鋼結構吊裝工作
鋼結構吊裝工作是保證廠房建設質量的關鍵環節,工作順序是標準節間鋼柱系桿柱間支撐施工標準節間屋面梁架設屋面支撐架設其他鋼立柱架設其他屋面梁架設[3]。為了保障吊裝架設質量,保證廠房的建設質量,施工隊伍要秉持嚴謹態度,采用最先技術和嚴格的操作工藝,在進行鋼結構吊裝作業時,特別注意了以下幾點問題:
①吊裝時,應該先進行縱向吊裝再進行橫向吊裝,若不如此,縱向吊裝就會引起大程度的誤差,嚴重影響廠房的建設質量,存在安全隱患。
②為了在工期內完成建設工作,施工隊伍在進行吊裝作業時,都是采取吊裝架和吊車協同工作的方案,但是在吊裝過程中,由于汽車吊運的重量大,因此,施工人員要采取相應的保護措施來保護自身的安全,還要保持施工現場的路面平整,降低施工風險。
③在進行節間鋼柱吊裝前,施工人員要先認真的檢查腳底板及腳底螺絲的穩定性和自由活動性,然后再用鋼絲將鋼柱進行固定后鎖緊吊裝,在起吊的時候,起吊點的最佳位置是鋼柱偏向上端的l/3處,為了避免在吊裝過程中對鋼柱的損壞,施工隊伍要采用一些材料保護鋼柱。一旦鋼柱到位后,就立即穿上地腳螺栓,再利用吊車的起重臂進行回轉,等螺栓穩定后才能夠松鉤。在對鋼柱進行縱向校正時,可以采用柱間支撐方式調整,而橫向校正則采用手拉葫蘆加鋼絲繩纜索方式。
3 鋼結構工業廠房的施工測量
3.1 軸線方格網測設
主要是對施工隊伍前期提供的控制點和主軸線進行測量,并測設多個控制點,形成矩形,并在這些控制點上架設儀器,方便進行邊長和水平角的觀測。在經過多方平差核算和修改后,施工隊伍得到了4個控制點的精確坐標。測量人員還要嚴格根據測量的要求,將量邊的精度精確到1/30 000,測角的誤差控制在±3.5"。采用往返觀測方式來對距離進行測量,并依照鋼柱間距來設置距離指標,以此來加密矩形方格網的四邊,這樣有利于測設鋼柱軸線。
3.2 水準基點組建立
嚴格根據建筑的用水準點選擇4個水準點,并將它們均勻地布置在施工現場的四周,以此來建立水準基點組。在布置時,水準點都是利用打入地下的鋼筋作為標志,并在其頂部周圍鋪設水泥砂漿,以此來對其進行保護[4]。測量人員依照水準點和水準基點來組成閉合路線,并在兩個已知點之間進行往返觀測。當往返觀測的高差比較小的時候,就代表閉合路線的閉合差是合理的。
3.3 軸線控制
軸線控制主要采用內控法來對豎向與平面測量進行控制。
3.4 測量精度控制保證措施
測量人員要根據本工程的具體要求來確定內部質量控制目標,一般來說,內部質量控制目標的要求都很高,所允許的誤差也非常的小。因此在測量時,可以采用先進的儀器,如整體流動式三維測量系統TOPCON- 221D 全站儀,其精度誤差范圍是±2mm,測距精度為±(2mm+2*10),因此利用該測量儀對鋼結構安裝全過程進行監控,減少誤差,保證廠房質量。
4結語
鋼結構建筑方式因其安裝技術簡單、建設成本低、環境保護性能好等優點,成為了工業廠房建設的首選主要建筑單元。施工隊伍在施工過程中要嚴格按照制作工藝流程來進行構件制作,并采取正確的現場施工方案及技術措施,并對工程進行施工測量,以保證整個廠房的質量和安全性。
【參考文獻】
中圖分類號:U415.1 文獻標識碼:A
1 大型體育場鋼結構工程的工程概況
位于山西省太原市晉源區的某工程,在大型體育場鋼結構工程中非常具有代表性,該工程包含主體育場、體育館及游泳館三個部分。從設計規模上看,該體育場規模較大,主體育場設計規模為6萬人,意味著體育場地可以容納6萬人,按體育場的分類屬于大型體育場。該體育場主體育場的頂部為鋼結構罩棚,呈弧形狀,東西高、南北低。罩棚最寬處約68m,最窄處約49m,外邊緣南北向最長處約293m,東西向最寬約275m。整個罩棚外立面落于混凝土結構上,屋面與墻體渾為一體。罩棚中間高,兩端低,高差9.3m,罩棚最高點離地面約55.45m。整個罩棚由32榀三角形主桁架組成主體承力體系,以體育場中心向外呈橢圓形發射狀分布。
2 大型體育場鋼結構工程施工總體思路
2.1 分區施工、流水作業
該體育場鋼結構工程罩棚鋼結構系統呈圓弧形,在進行體育場鋼結構施工過程中,總體沿X軸、Y軸對稱,采取分區施工、流水作業的方式,具體說來,應結合現場情況,從體育場南側27軸線開始,每8榀主桁架連同主桁架之間的環桁架、次桁架及其他構件作為一個施工區域,將鋼結構劃分為四大施工區域,由一區開始沿逆時針方向進行鋼結構的安裝,流水作業。
2.2 地面拼裝、分段吊裝
對大型體育場鋼結構工程施工的總體思路,還應注意地面拼裝、分段吊裝。在進行地面拼裝、分段吊裝的過程中,考慮到罩棚鋼結構的結構形式具有其自身的特點,在大型體育場鋼結構中各構件之間的節點構造,在進行地面拼裝的過程中,應就近搭設拼裝胎架。另外,大型體育場鋼結構工程的分段吊裝可以分三段進行吊裝,(如圖1所示)。
3 大型體育場鋼結構工程施工技術與管理
大型體育場鋼結構工程施工技術與管理,要把握好四個方面的內容,即支撐塔架設置技術、罩棚鋼結構安裝技術、支撐塔架卸載技術和大型體育場鋼結構工程施工管理,下文將逐一進行分析。
3.1 支撐塔架設置技術
為增強各支撐塔架整體協同抗風的能力,在大型體育場鋼結構工程施工中,支撐塔架設置技術是關鍵。支撐塔架設置技術,應結合罩棚鋼結構的結構特點及總體安裝方案,根據對支撐設計技術條件的分析在支撐塔架的頂部設置水平支撐體系,支撐塔架支承于主桁架的下弦節點處,與此同時,為提高支撐塔架的整體剛度和穩定性,支撐塔架還應同時支承主桁架的上弦。
3.2 罩棚鋼結構安裝技術
罩棚鋼結構工程加工、制作及安裝技術,是大型體育場鋼結構的施工與管理的重要組成部分。在大型體育場鋼結構工程的施工與管理中,根據該罩棚鋼結構的結構形式等具體情況,罩棚鋼結構安裝技術,在進行安裝時,應注意以下四個環節,一是采用大型吊裝進行吊裝。二是在主桁架肩部弧形段安裝之前,先安裝V形支撐柱。三是主桁架立面傾斜段采用三點吊裝,肩部弧形段和頂面懸挑段采用四點吊裝。四是環桁架采用四點吊裝,次桁架采用兩點吊裝。
3.3 支撐塔架卸載技術
卸載技術一直是大跨度鋼結構施工業內一個熱門的話題,在大型體育場鋼結構工程的施工與管理中,結合支撐塔架的布置情況和模擬計算結果,進行支撐塔架卸載技術,按分批、分級、同步卸載原則,即“分階段整體分級同步卸載”。循環進行罩棚鋼結構支撐塔架的卸載,卸載時,先將千斤頂反頂1mm~2mm,為保證支撐點受力均勻,根據每次預定的卸載量,抽掉相應厚度的墊板。鋼結構的每次卸載都會發生位置下移,因此千斤頂應統一下降,開始卸載。
3.4 大型體育場鋼結構工程施工管理
在了解了大型體育場鋼結構工程施工技術之后,對大型體育場鋼結構工程施工管理,在進行具體的施工過程中,還應注意以下四點:第一,加強弧形構件的弧度檢查,檢查弧形的弧度是否準確,確保現場弧形桁架的拼裝與安裝質量。第二,加強各專業之間的協調,各部門之間相互配合才能為總體工程施工提供保障。第三,加強施工過程模擬分析。對施工過程模擬分析,可以很大程度地提高工作效率。第四,還要加強卸載過程中的監控,在卸載過程中對結構應力和位移進行實時監控。總之,只有做好大型體育場鋼結構工程施工技術與管理工作,才能提高大型體育場鋼結構工程建設的業務水平和項目管理能力,進而促進我國大型體育館鋼結構工程建設的發展繁榮。
參考文獻
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中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章編號:
鋼結構是一種特殊的工程結構類型,其主要是由鋼材加工而成的建筑結構。鋼結構具有質量輕、強度高以及韌性性能好等特點,而且在加工制作方面也較為方便,因此鋼結構被廣泛的應用于現代建筑工程中,并且具有良好的發展前景。鋼結構廠房在我國的應用已經有數十年的歷史,隨著建筑業的不斷發展,鋼結構廠房的制作與安裝也受到了更多的關注。
一、鋼結構構件主要制作工藝
1.制作放樣
放樣是鋼結構廠房制作工藝中的第一道工序,只有保證放樣的尺寸精確,才能確保后續的各項施工秩序順利進行,并且避免后續的加工工序出現累積誤差,因此,放樣的質量是保證整個鋼結構廠房質量的關鍵環節。對于放樣工作,應當注意一下幾點:第一,放樣之前必須要對圖紙進行充分的熟悉,對圖紙中各個部位的尺寸進行核對,確保其與土建工程和其他安裝工程核對無誤之后才能夠進行施工,施工要嚴格按照設計圖紙的比例和技術要求,按照1:1的比例進行構建的繪制。第二,樣板制出后,應當做好詳細的記錄,照顧名圖號、規格、家功夫好等內容,確保下一道工序不會發生胡亂。同時要對樣板進行有效的保管,避免出現折疊或者是銹蝕,防止由于質量問題而導致下料不當造成廢品。
2.拼板
在拼板時,應當對以下問題進行充分的考慮:首先需要對下料切割焊縫的收縮量進行全面的考慮,應當適當的放出余量,自動切割縫一般為2mm左右,而手工切割縫為3mm左右,焊縫收縮量的長度應當按照構件的長度進行確定。其次,拼板焊接應當按照圖紙中對于焊接等級的要求進行考慮,在進行焊接之前要對焊縫口進行清潔、除油、除銹的處理,保證焊接質量。
C切割
在進行CNC切割時,應當考慮的問題有:按照下料圖紙的要求進行角度樣板的制作,經過檢查無誤之后才能夠投入使用。在進行切割時需對切割、焊接的收縮余量以及組裝誤差等進行充分的考慮。在很行編程后,保持切割機空機運行,當確保其運行軌跡與下料尺寸一致,再進行切割。切割的過程中,應當根據樣板的厚度對火焰的大小、氧氣壓力等參數進行調節,確保切口的光滑平整。
4.組立
在進行組立時需要考慮的問題有:翼腹板有對接焊縫時, 組立應注意翼腹板焊縫錯開200 mm 以上。組立時確保腹板對翼板的中心線垂直度偏差為b /100 且≤2mm,中心線偏移≤1mm。翼腹板間隙應≤0.8mm,以滿足埋弧焊的需要。定位焊間距一般為300~400 mm,焊縫高度不超過設計縫厚度的2/3, 焊條型號應與構件材質相匹配。
5.埋弧焊
進行埋弧焊應注意的問題有:焊絲與焊機的選擇應當與圖紙中構件的要求相一致,在進行焊接之前需要對焊絲、焊縫等進行徹底的清潔,在焊接過程中要使用引弧板和收弧板,引弧和引出的焊縫長度應該不小于50mm,在焊接后立即進行切割。在焊接電流和電壓的選擇方面,應當確保其與焊接程序相符合,并且保證焊接質量達到設計要求,避免出現焊接變形。
6.矯正
在對鋼材進行切割或者是焊接之后,應當按照要求對其進行矯正,在進行加熱較正時,加熱溫度一般應當保持低于900℃。鋼結構進行加熱矯正之后,應當在自然條件下緩慢的降溫冷卻,不能使用冷水。而矯正的鋼材表面,應當保證不存在明顯的損傷或者是裂縫。
二、鋼結構廠房的安裝技術
1.鋼柱的安裝
地腳螺栓找平后,應當按照規定進行連接。連接的過程首先應當是對一跨柱梁的安裝,在柱梁安裝完成之后應當進行支撐的安裝,這樣才能保證其形成一個整體。當一跨安裝完成后,再進行下一跨的安裝,這種按部就班的安裝程序能夠保證安裝的安全性,并且不會產生安全隱患。但是如果遇到柱梁較多的情況下,施工速度會受到影響,因此可以先將柱進行安裝,然后再進行梁的安裝,這種施工方法快速、簡便,但是對其平整度的要求卻更高。
2.鋼結構的連接
鋼結構是利用鋼材制成的構件和零部件,按照一定的連接方法進行連接而形成的結構。鋼結構的連接質量,對于鋼結構整體的安全性有著十分重要的影響。因此選擇正確的連接方法是十分重要的,通過科學的連接方法與合理的連接設計,確保整個結構的安全性。同時在鋼結構連接時應當盡量避免使用焊接連接,因為焊接連接方法在低溫下容易發生脆斷,安全系數較低。因此為了保證鋼結構連接質量,建議使用高強度螺栓進行連接,螺栓連接主要通過螺栓將連接件連接為一體,這種連接方法施工工藝簡單,而且安全性較高。
3.構件拼裝偏差
鋼結構構件在運輸和儲藏的過程中難免會發生變形,而起吊后產生的撓曲變形也可能會造成安裝時發生累積誤差,因此要對構件的運輸過程進行有效的控制,做好相應的防護措施,在堆放時也要保證構件的平整。在多臺吊機同步作業時,要進行統一的指揮,確保起吊過程平穩、安全。為了消除累積誤差,應當在構件進行拼裝時采用由中間向兩側的拼裝順序,并且加強對拼裝過程的控制。如果發現誤差的存在,要及時進行調整與處理,如果誤差過大,則應當由設計人員與技術人員共同采取有效的措施進行處理。
4.鋼結構防火
鋼結構的耐火性不強,如果遇到高溫,剛才的強度和剛度都會受到影響而迅速的降低,當溫度達到450-600℃時,鋼結構構件會失去承載能力,因此,對于鋼結構防火問題也是安裝過程中需要注意的問題。現在通常使用的做法是涂刷防火涂料,在進行涂刷時應當嚴格按照規定進行涂刷。通常應當先將構件進行涂刷之后再進行安裝,因為安裝之后再進行涂刷的難度很大,而且對于施工人員也會產生一定的安全隱患。同時,防火涂料與基層和各層之間應當保持粘貼牢固,避免出現空鼓、氣泡,尤其是轉角處以及異形構件需要更為注意。
5.鋼結構防腐
由于鋼材長時間的暴露在室外環境中,受到日曬、雨淋等自然因素的侵蝕,必然會產生生銹、老化等情況,進而導致鋼結構的承載能力降低,不僅對鋼結構的美觀造成影響,同時也會產生嚴重的安全隱患。因此,要注重鋼結構的防腐問題。可以在室內與墻體,窗戶等接觸外界的地方涂刷水粘油。還可以采用新型防腐和構造材料。在實際建筑設計中設計人員在遇到鋼結構建筑中對所設計的建筑都做出特別的要求,比如涂刷防銹涂料,防火涂料屬于油漆類。
結束語:
隨著建筑業的不斷發展,鋼結構廠房的應用也越來越廣泛,而其制作與安裝技術成為了建筑業普遍關注的重點問題。鋼結構廠房的制作與安裝,對其使用功能的發揮有著重要的作用,因此,應當不斷的提高與完善鋼結構廠房的制作與安裝技術,促進我國建筑業的持續發展。
參考文獻:
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Abstract: Template method to control the foundation bolts, making simple, easy combination. Through practical application, to obtain good results.
Keywords: foundation bolts; offset; template method.
中圖分類號:U213.5+2文獻標識碼:A 文章編號:
一、模板法
顧名思義現場就地取材加工制作與鋼結構基礎或設備基礎形狀尺寸一致的兩塊模板,在模板上按設計要求放樣加工制作螺栓孔,把兩塊模板同符合設計要求的螺栓。組裝成基礎模型,把這種模型簡稱“模板法”。
如圖一、圖二。
圖一:
圖二:
(一)基本特點:
1、現場取材,模板、螺栓。
2、制作簡單,易于組合。
3、形象直觀,立體感好。
4、制作快時間短,易于掌握,費用低。
(二)基本要素:
1、上部第一塊模板的位置,表示基礎表面。露出基礎螺栓部分,表示絲扣的長度。
2、第二塊下部模板的位置,代表螺栓在基礎內固定的位置。模板以下露出螺栓的部分,表示螺栓設計的工藝要求。
3、兩模板之間的距離,代表螺栓植埋的深度。
4、螺栓與螺栓之間的距離,易于控制。螺栓軸線與基礎中心線距離,易于控制。
5、螺栓安裝的主要四個“指標”植埋深度、標高、螺栓之間的距離、螺栓與基礎之間的距離等,易于控制。
(三)主要功能:
1、鋼結構、設備技術人員,易于現場指導。
2、技術交底,演示成“模板法”交底,效率高。
3、易學易會,操作簡單。
4、結合模型,自查自檢快。
二、結合“模板法”,重點關注如下方面:
1、螺栓安裝后,混凝土澆筑前必須有鋼結構、設備安裝技術人員現場檢驗,如有螺栓偏移,應及時糾正。
2、不論現場制作混凝土或商砼,澆筑時應掌控好:混凝土沖力、速度、澆筑量、振動頻率和位置,澆筑完成后,混凝土預凝前,必須有鋼結構、設備安裝技術人員現場檢驗,如有螺栓偏差,應及時糾正。
見圖三、圖四、圖五、圖六。
三、養護加保護
養護期間及安裝前,對螺栓及絲扣進行保護,嚴防人為、設備、機具碰撞損壞,專人監管。
全國鋼結構基礎及設備基礎地腳螺栓的安裝,查出螺栓移位偏差過大,由于整改返工造成的經濟損失和工程延期,據不完全統計,每年直接的經濟損失上千萬元。所以,我們要高度重視,加強工程質量管理,避免出現不必要的經濟損失。
結語:
中圖分類號: TU97文獻標識碼: A
1.超高層建筑鋼結構的發展
超高層建筑是人類征服自然,不斷取得進步的重要標志,是現代科學技術發展的結晶,也是一個國家科技發展水平和綜合實力的集中體現之一。因此無論是發達國家,還是發展中國家都把興建超高層建筑作為展示社會發展成就的重要手段。而超高層建筑通常采用鋼結構作為主要構成部分,因此超高層建筑一般都是超高層鋼結構。現代超高層建筑起源于美國,已有110年的發展歷史,超高層建筑的興建不但具有顯著的經濟效益和社會效益,能夠展現一個時代、一個國家的科技發展成就,而且可以極大地促進相關領域科技的發展。因此目前興起了超高層建筑建設的新。不僅高度越來越高,如高達492m的上海環球金融中心,508m的臺北國際金融中心,阿聯酋超過700m高的迪拜塔。而且超高層建筑造型也更加多樣化,扭轉的廣州新電視塔和傾斜的中央電視臺新臺址建設工程就是其中典型的代表。
2.超高層鋼結構安裝技術和措施
規劃好大型超高層鋼結構工程施工技術路線時,首先應對所施工的結構對象進行充分地了解,并結合經濟、技術、環境等方面的因素綜合考慮。對于結構本身的細致理解以及對周圍環境、自身條件的充分認識是確定施工總體技術路線的必要條件。最優秀的技術路線一定是根據主客觀條件,并利用充足的時間、空間和自身特點的技術路線。主要考慮的方面有:
1)要理解結構的基本組成和荷載傳遞途徑。只有分析清楚結構的基本組成,才能恰當地劃分吊裝單元,只有認真分析結構荷載傳遞路徑,才能確定合理的施工安全,保證施工完成狀態與設計要求完全一致。對于超高層鋼結構,鋼梁、鋼柱、鋼桁架是通常的組成部分,也是結構分析的主要對象。
2)熟悉施工場地條件和周邊環境是合理選擇施工設備,有效進行施工組織和規劃施工的重要前提之一。施工環境還包括業主對工程建設的要求:如工期等,場外運輸條件以及土建施工和設備安裝等上下道工序對鋼結構安裝的制約等。充分利用施工現場的環境和空間條件,實現連續、高效、快速施工,是確定安裝技術路線的主要考慮因素之一。
3)了解資源配置情況及技術能力,這也是確定安裝方案的重要前提。各施工企業有其特定的資源環境和技術特長,確定施工技術路線時應充分發揮自己的長處和優勢,才能取得事半功倍的效果。對于大型超高層鋼結構,關鍵的施工技術和措施主要有如下幾個方面。
2.1測量技術
對于超高層建筑物來說,測量時視線的通透性相對來說不能很好地把握,并且受到樓體本身的限制,進行測量時難度會非常大,所以對超高層建筑物進行測量時,要合理選擇配置好的儀器,并且配合正確的測量方法以及找準測量的線路,只有把各方面綜合起來,才能提高測量的準確度,測量時要求工作人員要認真負責,測量前要對超高建筑物做全面的檢查。目前對于超高建筑物來說,應用最廣泛且收到的效果最好的測量技術就是選用GPS定位系統,來進行輔助測量,達到測量的位置以及路線的精準。
2.2鋼結構焊接技術
超高層建筑物都是采用鋼結構的,鋼結構的每個接點都是需要焊接的,并且需要焊接的部位非常多,由于承載的壓力大,所以在焊接上要求的技術含量非常高。但是焊接的施工環境很惡劣,大量的焊接都需要在高空中進行,高空作業安全性低,并且焊接工作是一項本身就比較熱的工作,要是在炎熱的夏天進行,那么工作環境的溫度會更高,不僅影響施工的質量還會影響施工人員的安全。因此在進行焊接方案的制定時,要把一切能影響到焊接進行的因素考慮進去,并且根據具體的鋼結構選擇適合的焊接技術。在進行施工之前要對焊接隊伍進行培訓,培訓的內容要有依據性,要根據超高建筑物的特點進行培訓,指出需要注意的地方,培訓出一批高標準的焊接人員。
2.3機械設備的選擇
在施工過程中,機械設備的選擇是非常重要的,要根據具體的鋼結構情況進行吊裝機的選擇,在進行鋼結構安裝過程中,吊裝機的選擇是最為重要的。由于超高層建筑進行鋼結構安裝時,大多數都是在高空進行作業,所以一般選擇吊裝機都是塔吊式起重吊裝機,塔吊是進行高空安裝的主力設備。所以在對塔式吊裝機進行選擇的時候,要考慮到吊裝機的性能,對于吊裝機的配置一定要高,要能符合鋼結構安裝高空作業的需求。吊裝機的最高伸展高度要根據具體的施工要求來進行選擇。
2.4鋼柱的安裝
在超高層建筑的鋼結構進行安裝過程中,主要是對每一節鋼柱之間連接的垂直度進行有效的控制,并核查鋼結構的三維方向出現的一些偏差數據是否在規范允許值范圍內。在鋼結構的安裝過程中,進行鋼柱的位置與垂直度控制時,鋼柱的第一節安裝與第二節以上的各節鋼柱在控制的方法、重點上會有些不相同。其中在對第一節的鋼柱進行有效控制的主要部分是建筑豎向的水平標高與建筑結構平面位置與軸線之間的偏差,并主要是經過對定位鋼板與雙螺母的調節控制或使用千斤頂、楔形鋼墊塊來調整完成安裝的。而對于第二節及以上的各節鋼柱控制重點為每個鋼柱之間垂直的狀態與建筑物豎向的標高以及建筑結構的平面位置軸線,并且在這之中主要是經過千斤頂來進行垂直度的調節,從而達到完成鋼結構安裝目的。
2.5仿真分析技術
在對超高建筑物鋼結構進行施工中,由于鋼結構本身有重力,并且在施工中會對其產生外力,超高鋼結構施工的工期比較長,再受到外界環境的影響下,使得鋼結構中焊接點以及其它部位出現變形。對于這些變形如果不加以控制,不但會影響施工的質量,嚴重會導致安全事故。所以針對施工中出現的變形情況,通常采用施工仿真分析技術,在結構沒有發生變形前就對其進行預算,預算時都是根據實際施工進行預算的,所以得出的數據都是幾乎和真實的數據相似的。通常選用計算機中的相關軟件進行仿真實驗的,了解結構的變形規律,一旦發生變形,可以精準的進行防護措施。
2.6預變形技術
由于超高建筑物已經不再是只有重量和高度兩個特點了,還有一些傾斜、扭轉的現象,在對傾斜或者扭轉的超高特殊建筑物進行施工的時候,不得不考慮到施工中空間的三維變形,對于空間的三維變形現象一定要加以控制,否則變形嚴重會影響整個建筑物的安全性能,以及整體的功能。與此同時也要考慮到差異壓縮變形以及沉降的現象,這些現象不加以注意,嚴重時會帶來不可彌補的損失。預變形技術是對空間三維變形以及一些差異壓縮變形和沉降最有效的拯救技術,預變形技術是在仿真分析過程中得出的數據基礎上進行的,對一些相關的數據以及鋼結構施工中的變化加以掌握,積累出一些變形值,然后通過預變形技術對其進行提前的預防,對其進行反變形手段,提前把變形部分矯正過來,使得變形地方回歸到設計初始時的位置上。
3.結束語
高層以及超高層建筑物的不斷出現,其鋼結構的安裝技術對于建筑本身來說具有重大的影響。超高層鋼結構施工是一項技術難度和工藝復雜程度都比較高的工作,如何在已形成的成熟工藝上繼續加以改進,是現階段我們建筑行業從業人員所應思考的重要課題。
參考文獻:
中圖分類號:TU3文獻標識碼: A
0引言
以鋼材為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。鋼材特點是強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強,用適用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物;材料勻質性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短;其工業化程度高,可進行機械化程度高的專業化生產。[1][3]
鋼結構建筑標志著一個國家或一個地區的經濟實力和經濟發達程度。進入2000年以后,我國國民經濟顯著增長,國力明顯增強,鋼產量成為世界大國,鋼結構建筑在經濟發達地區逐漸增多。特別是2008年前后,在奧運會的推動下,出現了鋼結構建筑熱潮,強勁的市場需求,推動鋼結構建筑迅猛發展,建成了一大批鋼結構場館、機場、車站和高層建筑,其中,鋼結構安裝質量在鋼結構施工中尤為重要,是保證鋼結構建筑質量的重要一環。[1][3]因此本文結合工程實例對鋼結構安裝質量的保證措施進行概括總結。
該鋼罩棚結構采用斜交網格空間結構體系,由于加工與運輸條件的限制,鋼構件不能成整體或單元式加工運輸,鋼管需散件加工運輸至現場;部分支撐桿件需要進行分段處理,分段構件在加工中因下料切割有一定的尺寸偏差,再加上堆放、焊接等原因會使構件有一定變形,各種誤差的積累,必將給現場安裝帶來不利,為了保證構件的接頭質量和高空快速精確就位,必須對構件進行現場拼裝。該結構體系在安裝過程中施工難度大,安裝質量難控制,因此對同類工程的施工具有較大的參考意義。[2][4]
1鋼結構安裝保證基本措施
鋼結構安裝前,應對構件的外形尺寸、位置、連接件位置及角度、焊縫等進行全面檢查,在符合設計文件和有關標準的要求后,才能進行安裝;在制作時考慮由桿件拼接焊接引起的收縮變形,或其他引起桿件的壓縮變形,調整桿件的實際長度。
鋼結構構件安裝順序應盡快形成一個剛體以便保持穩定,也利于消除安裝誤差;鋼結構結構安裝時,應注意日照、焊接等溫度變化引起的熱影響對構件的伸縮和彎曲引起的變化,并采取相應的措施。
須利用已安裝好的結構吊裝其他構件和設備時,應進行必要的驗算;鋼結構安裝前,應根據定位軸線和標高基準點復核和驗收土建施工單位設置的制作預埋件或預埋螺栓的平面位置和標高;鋼網架屋蓋的安裝要求允許偏差,應符合《鋼結構工程施工質量驗收規范》、《網殼結構技術規程》的要求。
2測量及變形監測質量的保證措施
管網架結構單元拼裝、安裝節點數量多,鑄鋼節點分支桿件多、各節點尤其在單元構件拼裝、單元構件吊裝兩個階段的空間三維測量控制難度大。
測量及變形監測是控制鋼結構安裝質量的重要手段,鋼結構安裝一定要制定測量專項方案,選用先進的高精度測量儀器進行鋼結構安裝測量。采用三維坐標測量定位,確保定位精度。拼裝過程對單元構件關鍵節點設置清晰、明確的測量標記,確保拼裝尺寸控制準確。安裝施工時根據單元關鍵節點標記設置定位點,確保就為空間位置準確。通過對節點三維空間位置控制保證單元對接后的整體精度。
采用高精度全站儀對鑄鋼節點進行空間三維坐標控制。鑄鋼件測量控制如圖所示:
鑄鋼件測量控制示意圖
主要監測的內容為通過對關鍵構件在施工過程的沉降、位移和變形情況進行連續不間斷監測,及時對相關桿件的位移、變形量及其對設計參數的符合程度進行評估,了解結構、臨時支撐措施的穩定性、安全性;對結構構件、節點、支撐的受力變形及破壞進行監測;對結構的變形狀態和整體震動、結構受溫度、風力、光照等氣候影響產生的變化進行監測。
3鋼結構焊接質量的保證措施
焊接質量控制分三個階段進行控制,分別為:焊接前母材和焊接材料的確認與必要復驗;焊接部位的質量和合適的夾具焊接設備和儀器的正常運行情況;焊接規范的調整和必要的試驗評定;焊工操作技術水平的考核;焊接中焊接工藝參數是否穩定;焊條、焊劑是否正常烘干;焊接材料選擇是否正確;焊接設備運行是否正常;焊接熱處理是否及時;焊接后質量控制內容:焊接接頭的質量檢驗;焊接區域的清除工作。
對首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理和不同品種的鋼材之間的焊接等,應進行焊接工藝評定,并應根據評定報告確定焊接工藝。鋼結構構件在受力狀態下不得施焊。焊縫坡口形狀和尺寸按照《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ81-2002。母材中不得有裂紋、夾層及分層等缺陷存在。不同厚度的鋼板、鋼管對接時,應將較厚板件焊前倒角,坡度不大于1:4(板厚差值:倒角長度)。
在鋼結構中首次采用的鋼種、焊接材料、接頭形式、坡口形式及工藝方法,應進行焊接工藝評定,其評定結果應符合設計要求。焊接工作應在焊接工程師指導下進行,編織焊接工藝文件,并采取相應措施使將結構的焊接變形和殘余應力減到最小。厚板焊接時,應注意嚴格控制焊接順序,防止產生厚度方向上的層狀撕裂。在施工中嚴格按照工藝文件中規定的焊接方法、工藝參數、施焊順序等進行,并應符合現行國家標準《建筑鋼結構焊接技術規程》的規定。對接接頭、T型接頭和要求全焊透的角部焊接,應在焊縫兩邊配置弧板和引出板,其材質應與焊件相同或通過試驗選用。
引弧板、引出板、墊板的固定焊縫應焊在接頭焊接坡口內和墊板上,不應在焊縫以外的母材上焊接定位焊縫。焊接完成后應割除全部長度的墊板及引弧板、引出板,打磨消除未融合或夾渣等缺陷后,再封底焊成平緩過渡形狀。發現焊接引出母材裂紋或層狀撕裂時,應更換母材,經設計和質量檢查部門同意,也可進行局部處理。
現場進行手工電弧焊時風速大于8m/s,進行氣體保護焊時風速大于2m/s,均應采取防風措施方能施焊。當工廠采用氣體保護焊時,焊接區的風速應加以限制。風速在2m/s以上時,應設置防風裝置,對焊接現場進行保護。另外,下雨、或者相對濕度大于或等于90%又無防護措施時,不得施焊。
4結語
本文以某特大型體育館剛罩棚結構體系的施工依托,對鋼結構安裝質量控制的措施進行論述。從鋼結構安裝保證的基本措施、測量及變形監測質量的保證措施、鋼結構焊接質量的保證措施三個方面進行總結概括。該結構體系在安裝過程中施工難度大,安裝質量難控制,因此相對具有較大的參考意義。
參考文獻
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引言
最近過去的幾年里,我國建筑行業的發展十分迅速,而建筑鋼結構是建筑行業當中發展最快的。建筑鋼結構的內部構造也各不相同,所以選擇正確的安裝方式是降低成本以及確保質量的重要保證。
一、建筑鋼結構的特點
建筑用鋼結構具備抗震好、強度高、自身重量輕、安裝速度快及環保等等優點,屬于我國現在主要推廣的一個關鍵項目。在鋼結構的建筑中,鋼結構是主要的受力部分,如果沒有鋼結構的受力,建筑就是不合格的。在鋼結構的制作、安裝、施工過程中,我們應該注重對其質量的保證。高層鋼結構建筑建設是一項極為復雜的建筑過程,在施工過程中的施工技術至關重要。
1、鋼結構材質均勻
從機械功能的角度來看,鋼材自身材質符合力學假定條件。同時因為鋼材內部結構近乎同向,因此在受外界環境作用時,其所受波動范圍相對較小,只要其所承受的應力在其可承受能力范圍內都具備很好的彈性。另外,其實際受力狀態和利用工程力學計算出的結果是相近的,更容易進行選材。因為說鋼材的材質相較于其他材料更好。
2、鋼材的塑性和韌性相對較好
鋼材的塑性和韌性都不錯,一般的壓力環境不會引起鋼材的斷裂或損傷, 因此選擇鋼材作為建筑材料即使遇到超載情況,鋼材也能夠及時分配建筑內部各部分作用力,從而達到建筑各部分應變力的平衡,而不會引起建筑自身的損害。
3、鋼材自重輕且強度高
眾所周知,鋼材具有很高的強度,且和一般的建筑材料鋼筋混凝土結構相比,鋼結構建筑的豎向構件截面積更小,這樣就大大增加了建筑的可使用面積。且鋼材料自身自重相對較輕,在同樣高度的建筑物中,同樣高度的鋼結構的重量僅有鋼筋混凝土的一半。此時建筑內部的設計內力相對較小,所以即使遇到地震等外力,建筑物也具備較高的抗震穩定性,且鋼結構材料的施工造價成本大大低于鋼筋混凝土材料。
二、鋼結構的主要施工技術
1、施工流程設計
鋼結構施工是本工程的重點之一。鋼結構主要有兩大部分,一是交叉的兩根斜撐鋼梁和上下兩根水平的 H 型鋼梁,二是軸交點處的豎向方鋼柱子。確定合理的鋼結構安裝順序,制定完善的過程控制措施,才能既保證工程質量和施工安全,又要確保施工進度。
設計安裝流程如下:
安裝 14軸十字型鋼柱安裝下部 H 型鋼梁安裝15 軸方鋼柱安裝上部 H型鋼梁安裝通長的 600×300×30 的方鋼斜梁安裝另一根方鋼斜梁下肢安裝另一根方鋼斜梁上肢澆筑方鋼梁柱內的自密性混凝土綁扎墻梁鋼筋。上述流程使各構件較快地組合成比較穩定結構,施工過程易于控制,能夠最大限度地保證施工過程安全和整體安裝質量。
2、鋼結構施工技術
(1)鋼結構安裝多層與高層鋼結構工程施工中,鋼構件在加工廠制作,現場安裝,工期較短,機械化程度高,采用的機具設備較多。在多層與高層鋼結構安裝施工中,由于建筑較高、大,吊裝機械多以塔式起重機、履帶式起重機、汽車式起重機為主。多層與高層鋼結構吊裝,在分片分區的基礎上,多采用綜合吊裝法,其吊裝程序一般是:平面從中間或某一對稱節間開始,以一個節間的柱網為一個吊裝單元,按鋼柱鋼梁支撐順序吊裝,并向四周擴展,垂直方向由下至上組成穩定結構后,分層安裝次要結構,一節間一節間鋼構件、一層樓一層樓安裝完,采取對稱安裝、對稱固定的工藝,有利于消除安裝誤差積累和節點焊接變形,使誤差降低到最小限度。
(2)鋼結構的連接
第一,焊接連接:
焊接連接的優點是構造簡單,加工方便,不削弱焊件截面,節約鋼材,易于采用自動化操作。除少數直接承受動力荷載結構的某些連接,焊接可廣泛應用于建筑鋼結構的連接。鋼結構的焊接方法有電弧焊、電阻焊等。電弧焊的質量比較可靠,是最常用的一種焊接方法。電弧焊可分為手工電弧、自動或半自動埋弧、氣體保護焊等 。電阻焊常用于冷彎薄壁型鋼的焊接。 焊接時根據焊縫的截面形狀,分為對接焊縫和角焊縫兩種形式。
對接焊縫分為完全焊透焊縫和不焊透對接焊縫。對接焊縫的主要特點是用料經濟,傳力簡潔、均勻,受力性能好和疲勞強度高等,但焊件邊緣需要開坡口,且尺寸要求精確,故制造較費工。角焊縫分為直角角焊縫和斜角角焊縫。直角角焊縫又分為正面角焊縫和側面角焊縫。角焊縫構造簡單,施工方便,,但承受動載性能差。
第二,螺栓連接:
普通螺栓采用的鋼材通常為 Q235 鋼,實際工程中常用的鋼筋直徑為16、20、22和 24,其優點是施工簡單,拆裝方便。普通螺栓根據螺栓的加工精度分為 A、 B 、C 三級,C 級螺栓加工粗糙,精度要求不高,可用于承受靜力荷載和間接承受動力荷載結構的次要連接、可拆裝的連接、承受拉力的安裝連接、不重要的連接和作為安裝時的臨時固定。A、B 級螺栓由于制造和安裝比較復雜,成本高,目前極少采用。
高強度螺栓采用經熱處理的高強度鋼材制造,目前國內常用高強度螺栓的性能等級有 10.9級和 8.8級,常用螺栓直徑為 M16-M30,根據高強度螺栓的受力特征可分為摩擦型高強螺栓和承壓型高強螺栓。
三、建筑鋼結構安裝過程中的質量控制要點
1、對鋼結構基礎工程的質量控制
基礎工程的質量控制一般是指控制預埋螺栓的質量。基礎強度達到后方可安裝,預埋螺栓是施工的第一步驟也是最關鍵一步。
2、對鋼結構制作工程的質量控制
鋼結構工程基本階段是指工廠制造及現場安裝,在工廠內部進行的作業時間占工程的大部分。構件進場驗收時,確認其質量,鋼構件質量好壞關系現場安裝和整體結構的穩固,是非常重要的因素,所以需要控制工廠內對鋼構件加工和制造的程序。在選擇鋼構件的制作廠家時,需其具備相應資質,機械設備和工藝水平。
3、對焊接工程的質量控制
施工中不可缺少的是焊接環節,其質量好壞對工程的影響最直接。構件的缺陷以及變形必須在安裝之前處理好。
4、對鋼結構緊固件連接的質量控制
控制緊固件連接質量其主要目的是強調控制高強度螺栓連接質量。安裝之前對高強度螺栓摩擦面進行抗滑系數測試、高強度螺栓的出廠證明批號及進行小同批號的軸力測試、加工高強度螺栓摩擦面的質量,和其安裝之前的保護措施是其主要的工作內容。
四、結語
鋼結構施工在我國仍然處于起步階段,但是隨著經濟的發展以及城市化進程的加快,鋼構件建筑材料的性能優勢必將顯現出來,而其在高層建筑中的應用范圍也會越來越廣泛。在利用鋼結構進行建筑施工時,我們應當加強施工控制管理,做好施工的進度管理和質量管理。
參考文獻:
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[2] 鄭海燕.對建筑鋼結構安裝技術與質量控制問題探討[J].華章,2013(10).
城市化建設進程的不斷加快,使得城市的基礎建設施工也隨之增加,促進了我國建筑行業的快速發展,同時也提高了建筑工程的施工技術。以下對建筑工程施工的技術要點進行探討分析。
一、建筑工程中樁基礎施工的技術要點
1、樁基礎施工前。在施工之前,應該對樁基礎施工的現場進行全面的勘探,從而為編制施工方案提供必要的資料,進而為成樁工藝、機械選擇方面的確定以及成樁質量的控制提供強有力的保證。其次,在施工之前還應該根據設計好的樁型以及土層的狀況從而選擇好相應的機械設備,為樁基礎施工進行工藝試樁。在此基礎上,還應該做好現場準備,要使得場地平整,其中高層建筑物的樁基礎通常為密布的群樁,而樁機在進場之前,應該對整個作業區都進行平整,從而保證樁機的垂直度,為了使得其能夠方便于穩定行走施工現場首先應該做的便是將現場的障礙物進行清除。在施工之前,還應該注意沉樁階段的工作,在灌注樁成樁階段,應該注意灌注成孔的方法主要有泥漿護壁成孔、干作業成孔以及成管成孔等幾種,在成孔之后放置鋼筋籠,然后澆筑混凝土,從而形成灌注樁,而預制混凝土樁的的形式分為兩種,分別是方樁以及管樁,它們的沉樁方法主要有靜力壓樁法、錘擊打入法、振動沉樁法以及水沖沉樁法。
2、樁基礎施工階段的技術要點。首先應該做好對原材料的抽查,主要檢查的是鋼筋、水泥、石子以及砂等主要原材料的質量是否符合標準。還應該對鉆孔的過程進行監督,每次鉆孔之前應該對樁位以及標高進行反復的核查,確保其準無誤,還應該對終孔的孔徑、孔深、孔斜度以及二次清孔之后的沉渣厚度、沉漿密度進行檢測,同時參照地質勘探報告,檢查是否已經達到設計持力層以及進人持力層的深度。在此基礎上,還應該對鋼筋籠進行檢查,主要檢查鋼筋籠的下籠、制作質量、搭接長度以及焊接的質量等等。在對混凝土灌注樁進行澆筑的過程中應該注意對其進行旁站監理,主要對施工企業現場的施工人員的到崗情況、建筑材料的準備情況施工方案的執行情況以及混凝土的配合比設計、攪拌以及澆筑的質量進行監督,在對導管進行檢查的過程中,必須使用接頭抗拉試驗以及水密承壓進行檢查。
二、建筑工程中深基坑支護施工的技術要點
1、內支撐。內支撐有很多種的布置方式,可以根據基坑形狀進行分類,可以分為對撐、角撐、圓環式以及框架式等等,其一般會在混凝土支撐、H型鋼以及鋼管中應用,圓環式的內支撐有著對四周的受力較為均勻的優勢,因此,使用圓環式的內支撐能夠使得空間利用率增大。
2、地下連續墻。地下連續墻指的是地面以下的為了截水防滲、承重、擋土而構筑成的連續墻壁。地下連續墻在施工過程中震動較小而且噪聲較低、墻體防滲性能好而且墻體剛度較大,在施工中幾乎對周圍的地基不會出現擾動,可以組成具有很大承載力的任意多邊形的連續墻來代替沉井基礎、樁基礎或者是沉箱基礎。地下連續墻對土壤的適應范圍比較廣,在中硬底層、軟弱的沖擊層以及密實的砂礫層中均可以進行施工。其中預應力地下連續墻是地下連續墻的一個新的發展方向,而且其應用也比較的廣泛,預應力地下連續墻能夠有效的減少墻體的厚度,能夠在很大程度上提高支護墻的剛度,進而使得內支撐的數量減少,而且在曲線布筋張拉過后所產生的反拱作用,使得支護墻的變形以及裂縫都有所減少,而且還能夠使得地下連續墻的防滲透能力提高,因此,預應力地下連續墻將會是地下連續墻的一個新的很好的發展方向。
3、土釘墻。土釘墻是由天然的土體通過土釘墻進行就地加固并且與噴射硅面板相結合,從而形成一個類似重力的擋墻,用來抵抗墻后的土壓力,從而使得開挖面的穩定性能夠保持,而這一土擋墻便稱為土釘墻。土釘墻是通過插筋、鉆孔和注漿來設置的,一般稱之為砂漿錨桿,也可以直接打人粗鋼筋以及角鋼從而形成土釘。土釘墻適用于深度不是很深,而且對周圍環境要求較低的工程,土釘墻技術的造價十分低,而且應用也十分便捷,比較適用于軟土地區,因此,近年來土釘墻技術已經得到了十分巨大的發展。
4、逆作法施工技術。它是沿建筑物的地下室軸線或者是周圍施工地下連續墻或者是其它一些支護結構,同時在建筑物內部的相關位置澆筑或者是打下中間支撐的樁和柱,并且將其作為施工期間樓底板封底之前承受上部結構自重或者是施工荷載的支撐。然后對地面一層的梁板樓面結構進行施工,并以此作為地下連續墻剛度較大的支撐,然后逐層向下進行土方的開挖和各層地下結構的澆筑,直到底板進行封底時。逆作法施工一般應用在地下層數較多的深基坑工程當中,這一施工技術可以在很大程度上減少施工經費的投人,使得施工效率有所提高,還能夠防止周圍環境的變形。
三、建筑工程中鋼結構安裝技術及混凝土工程施工的技術要點
1、鋼結構安裝技術。鋼結構安裝技術的飛速發展,使得鋼結構預應力技術得到了持續的發展,目前,預應力技術已經在大跨度建設設施的空間鋼結構中得到了廣泛的應用,鋼結構預應力技術還相繼開發出了例如整體頂升等的多種對預應力進行施加的新型方法,這些新方法的實施不僅簡單而且經濟實用。
2、預應力混凝土施工技術。由于新型預應力錨夾工具的大量使用以及低松弛高強度鋼絞線以及新三級鋼筋的大量普及,使得預應力混凝土施工技術得到了飛速的發展,目前高層建筑大開間的大跨度預應力框架以及無粘結預應力樓板的應用都十分的廣泛,其中無粘結預應力樓板更具優勢,其不僅能夠使得建筑物的高度降低,從而使得樓板的厚度有所下降,而且能夠在很大程度上降低建筑物本身的自重。
3、高強高性能混凝土技術。近年來,我國已經開始使用例如磨細砂渣、粉煤灰以及無機超細粉等很多地方的材料以及超塑化劑來生產C60高強度高性能的混凝土,目前,在一些大型的工程項目施工中,高強高性能混凝土C80也已經開始試著應用于生產,相關部門已經初步掌握了高強高性能混凝土的配制技術,同時已經開始在國家一些重要工程項目中投人使用,除此之外,還成功配制并且使用了一些特種混凝土。
4、大體積混凝土澆筑工藝技術。我國在大體積的箱基底板混凝土澆筑以及高層建筑的樁基承臺領域已經得到了較快的發展,為了使得大體積混凝土的施工質量有所保證,首先應該進行混凝土的試配,其次應該根據混凝土用量,對商品混凝土供應站、混凝土罐車、現場泵車進行組織,從而確保現場混凝土供應的連續性,然后混凝土應該采用斜面推進、大斜面分層下料,并進行分層的振筑,同時在現場還應該利用大體積混凝土溫度微機自動測試儀進行測溫,實時監控混凝土內外的溫差。
結束語
隨著建筑行業的快速發展,使得建筑行業的競爭也越來越大,建筑企業要想提高自己的市場競爭力,就要不斷的對建筑工程施工技術進行改進和完善,運用新材料、新技術、新工藝,以促進我國建筑行業的發展。
參考文獻: