安裝前的準備
(1)與土建交接軸線控制點和標高基準點。
(2)建立鋼結構測量控制網:根據土建提供的測量控制點,在工程施工前引測控制點,布設鋼結構測量控制網,將各控制點做成永久性的坐標樁和水平基準點樁,並採取保護措施,以防破壞。
(3)根據土建提供的基準點,進行鋼結構基準線和軸線的放線和測量。
(4)基礎驗收和交接,與土建單位進行基礎驗收和交接,並做好交接記錄。
A 根據鋼筋混凝土結構施工提供的基礎驗收合格資料進行現場複測,並將基礎施工提供的軸線、標高及軸線、標高的基準點標劃出,做好記錄。
B 對預埋件、預埋螺栓及支承支座的具體位置覆核,並對照鋼結構施工規範和設計內容檢測,提出修改措施。
C 在符合安裝要求的鋼筋混凝土支座上,彈出安裝基準線。
(5)根據現場的情況和吊裝特點,進行堆場布置,以減少現場倒運,加快作業速度。
(6)對運輸中變形的構件,在安裝前在地面修復完畢,減少高空作業。修復時,以火焰矯正和千斤頂矯正為主,儘可能較少噪聲對周圍人員的影響。
二、鋼結構安裝測量
根據本工程的結構特點,鋼結構安裝主要分為鋼柱吊裝、鋼架梁吊裝和吊車梁吊裝等階段,鋼結構安裝測量工作貫穿於整個吊裝過程中。
(1)平面軸線控制
為了使鋼結構與土建結構順利銜接,鋼結構吊裝與土建結構施工使用同一個平面控制網。在土建的基礎結構施工完後,以土建基礎施工平面控制網測設各定位軸線於基礎頂面,並彈成墨線,做出醒目的標誌。測距相對中誤差應不大於1/30000,測角中誤差不大於5″。
(2)高程控制
為使鋼結構與土建結構順利銜接,鋼結構吊裝與土建結構施工使用同一個高程控制系統。在土建的基礎結構施工完後,以土建結構施工高程控制基準點為起點,測量各鋼柱預埋件標高,採用鋼墊鐵墊至柱底標高。鋼架梁的就位標高採用水準儀和鋼尺傳遞。
(3)鋼結構吊裝測量
1)鋼柱吊裝測量
鋼柱吊裝就位後,利用臨時固定鋼柱用的纜風繩將鋼柱調垂直。在鋼柱垂直度調整過程中,採用兩臺互成90°架設的經緯儀進行監測,以掌握鋼柱垂直度的情況。提供數據供調整人員使用。鋼柱垂直度偏差不僅要在規範允許的偏差內,而且應儘可能小些,以保證鋼架梁就位的準確。
2)鋼架梁吊裝測量
鋼架梁拼裝過程中的測量:
鋼架梁製作在工廠進行,根據設計圖,每榀鋼架梁分九段製作,運到現場後,在吊裝前將分段鋼架梁拼裝成吊裝單元進行吊裝。為使拼裝成的鋼架梁與設計一致,必須對整個拼裝過程進行測量控制。控制的對象是拼接接頭。採用經緯儀放線,水準儀操平,控制拼裝胎架。以保證鋼架梁拼裝單元成型的幾何尺寸。
鋼架梁就位測量:
鋼架梁就位的標高位置可以從結構施工標高基準點傳遞到鋼架梁就位設計標高位置,並作出明顯的標誌供鋼架梁就位時使用。
鋼架梁就位的平面位置應根據梁端節點定位線與建築定位軸線的關係,在鋼架梁就位點上將相關定位軸線標出,供鋼架梁就位時用。
三、鋼結構吊裝
1、主要構件重量和吊裝設備的選擇
合理、高效地利用資源是每個成功企業的共識,而合理、高效、安全的選擇吊裝設備,是一個建築安裝隊伍豐富經驗和管理水平的表現。
按照鋼架梁安裝的吊裝單元劃分,選取重最大、最長構件作為吊裝機具選用參數。
(1)主要構件重量一覽表
(2)吊裝設備的選擇
由上表可知,本工程分單元吊裝後構件最大重量為3.8噸,根據本工程的現場情況、構件重量、安裝高度和20噸汽車吊的起重性能,擬選用20噸汽車吊作為本工程的吊裝設備,按照進度計劃平行施工的要求,每車間計劃各投入2臺。另加配一臺20噸汽車吊作為現場構件倒運。20噸汽車吊性能見下表:
長江QY20A汽車起重機額定起重表
說明:
1、表中給定數值是在地面堅實,整機調平狀態下,起重機的額定起重量。表中工作幅度,是指吊載後的實際幅度。
2、表中額定起重量包括吊鉤重量,主鉤重240公斤,副鉤重50公斤,若副臂處於展開狀態,主臂起吊的額定起重量應減去400公斤。
3、使用主鉤時,主臂長10.2m用6倍率,主臂長15.2m和20.2m用4倍率,主臂長25.2m用2倍率。
2、鋼結構分區安裝和安裝順序
(1)安裝分區
本工程鋼結構吊裝分為三個吊裝區域,下料焊接車間為Ⅰ區,塗裝車間為Ⅱ區,總裝車間為Ⅲ區(見施工平面布置圖附圖一),每個區域構件的安裝又分為鋼柱安裝、柱間支撐安裝、鋼架梁安裝、吊車梁安裝、圍護結構安裝等內容。
(2)鋼結構安裝順序
鋼結構安裝基本順序是:鋼柱安裝---柱間支撐安裝---鋼架梁安裝---吊車梁安裝---圍護結構安裝。
3、鋼柱安裝
本工程除抗風柱外,鋼柱與基礎的連接全部採用直插式杯型基礎,其安裝方法如下:
(1)在基礎鋼筋砼施工時,每隻基礎上四周埋設4塊預埋件,在鋼柱安裝時固定鋼柱連接耳板用。基礎澆注完畢,在4塊預埋件上進行標高、軸線測量放線,然後在柱和埋件上焊接臨時連接板,待鋼柱吊裝就位後,安裝臨時夾板,利用這種方法可以有效的控制鋼柱底部的軸線位置和標高,見下圖:
(2)採用一臺20噸汽車吊單機吊裝。吊裝時把柱子根部用墊木填高,在起吊過程中,起重機邊起鉤,邊迴轉起重臂,直至把柱子吊直為止。
(3)為了保證吊裝索具安全,吊裝鋼柱時,在鋼柱頂設置安裝吊耳。
(4)鋼柱吊裝前,設置登高掛梯,作為鋼柱吊裝後作業人員卸鉤用。
(5)在鋼柱吊裝前,在鋼柱頂部設置4道纜風,纜風上串聯1噸葫蘆,待鋼柱吊裝就位,底部臨時安裝耳板安裝完後,利用4根纜風對鋼柱進行垂直度校正。
(6)鋼柱垂直度和柱軸線復校
a.吊到位置後,利用起重機起重臂迴轉進行初校,一般鋼柱垂直度控制在H/1000mm之內,且不超過10mm。
b.對鋼柱底部的位移校正,採用螺旋千斤頂加鏈索、套環和託座,按水平方向頂校鋼柱。
c.在吊裝鋼架梁時,還須對鋼柱進行覆核。校正利用設置於柱頂鋼絲繩和葫蘆進行校正,待鋼架梁安裝完後,方可鬆開纜索。
(7)柱底灌漿
鋼柱安裝就位,垂直度達到要求後,即可開始加固鋼柱並進行灌漿,用細石混凝土連續灌漿,一次完成後並定期養護。流出的砂漿應清理乾淨,砂漿必須做試塊,到期試壓,作為驗收資料。
4、柱間支撐安裝
柱間支撐用20t汽車吊直接吊裝就位。
5、鋼架梁安裝
1)鋼架梁吊裝單元組裝
為了最大限度減少高空作業,滿足吊裝構件的自身穩定,根據本工程的實際情況,每榀鋼架梁分五段吊裝。
每個吊裝單元組對完後,參照放樣尺寸與設計要求,對組裝單元作最後的檢查與核對,並作好記錄。
下料焊接車間屋架梁吊裝單元劃分示意圖見下圖:
2)吊裝單元、吊裝順序
對於下料焊接車間屋架梁吊裝,為了最大限度減少鋼架梁高空安裝帶來的誤差積累,同時滿足吊裝構件的自身穩定,儘量減少構件在吊裝過程的變形,根據本工程的實際情況,把整榀屋架拼裝成5個單元進行吊裝,每個吊裝單元均採用20t汽車吊單機吊裝,每榀鋼架梁吊裝順序如下:先安裝單元I,再依次安裝單元II、單元III、單元IV、單元V。為保證在安裝單元II、III、IV、V的過程中,已就位好的單元I的穩定性,每榀鋼架梁的安裝單元II和單元III可同時對稱安裝,安裝單元IV和單元V也同時對稱安裝。因故不能對稱吊裝時,可先對安裝好的單元I進行臨時加固,再依此吊裝單元II和單元III、單元IV和單元V。吊裝單元(以吊裝單元II為例)吊裝如吊裝示意圖a所示。
對於總裝車間屋架梁安裝,根據構件的設計和實際安裝情況,也把每榀屋架拼裝成5個單元,每個吊裝單元均採用20t汽車吊單機吊裝,每榀鋼架梁吊裝順序如下: 先安裝單元I,再依次安裝單元II、單元III、單元IV、單元V。也可以單元I和單元II同時安裝, 再安裝單元III,為保證在安裝單元IV、V的過程中,已就位好的單元I、Ⅱ、Ⅲ的穩定性,每榀鋼架梁的安裝單元Ⅳ和單元Ⅴ可同時對稱安裝。因故不能對稱吊裝時,可先對安裝好的單元I、Ⅱ、Ⅲ進行臨時加固,再依此吊裝單元IV和單元V。吊裝單元(以吊裝單元II為例)吊裝如吊裝示意圖a所示。
對於塗裝車間屋架梁安裝,其設計及施工條件和總裝車間屋架梁很相似,因此也把每榀屋架拼裝成5個單元,每個吊裝單元均採用20t汽車吊單機吊裝,每榀鋼架梁吊裝順序如下:先安裝單元I,再依次安裝單元II、單元III、單元IV、單元V。也可以單元I和單元II同時安裝, 再安裝單元III,為保證在安裝單元IV、V的過程中,已就位好的單元I、Ⅱ、Ⅲ的穩定性,每榀鋼架梁的安裝單元Ⅳ和單元Ⅴ可同時對稱安裝。因故不能對稱吊裝時,可先對安裝好的單元I、Ⅱ、Ⅲ進行臨時加固,再依此吊裝單元IV和單元V。
3)鋼架梁吊裝
a.鋼架梁吊裝單元拼裝好後,覆核其空間幾何尺寸,符合要求後,按施工吊點位置結構所受吊裝、安裝荷載情況,結構變形量等計算值的內容,通過綁紮杉木桿、鋼管以及掛鋼絲繩和倒鏈等方式加固結構,確保鋼架梁吊裝時的強度、剛度和整體穩定性。
b.吊車就位起吊,先將整個吊裝單元吊離地面500mm後,觀察整個結構受力後的具體情況,符合要求後,指揮吊車提升。
6、吊車梁安裝
待整個剛架系統(鋼柱、系杆及屋架梁等)安裝完畢並形成穩定結構體系後,即進行吊車梁的安裝。吊車梁按每跨分別單根吊裝。
(1)吊車梁安裝工藝流程
(2)吊車梁復檢
吊車梁吊裝前對吊車梁製作資料及吊車梁型號、長度、截面尺寸和鋼柱牛腿位置、標高等進行檢查。
A吊車梁連接牛腿的覆核
對支承鋼吊車梁的牛腿用水準儀(精度為±3mm/km)測出牛腿面實際標高值,以設計標高值為基準,得出各擱置吊車梁牛腿面的標高差值。根據各個標高差值和吊車梁的實際高差來加工不同厚度的鋼墊板(由刨床作精加工製作)。擱置同一鋼吊車梁牛腿面上的鋼墊板應分成二部分加工,以保證兩根吊車梁端頭高度值相同。
B吊車梁縱橫軸線的複測和調整
在已安裝柱間支撐和豎向構件的鋼柱上複測吊車梁的縱橫軸線,並用撬棍或千斤頂調整吊車梁的軸線偏差。
(3)吊車梁的綁紮與吊升
A吊車梁採用吊裝夾具四對稱吊點起吊,吊車梁的吊裝方法見下圖:
1)臨時固定的吊車梁,覆核其軸線和標高位置,符合要求後按設計要求固定。
2)對於吊車梁,因其安裝要求相當精確,須採取以下方法進行檢測並校正。
A、檢測如下內容:
a.吊車梁表面的標高。
b.吊車梁的軌道中心線(軌道中心線檢測如下圖所示)及吊車梁的垂直度。
B、吊車梁的校正時間控制
a.標高校正在屋蓋吊裝前進行;
b.其他項目校正在屋蓋吊裝完成並固定後進行,因為屋蓋安裝可能會引起鋼柱在跨度方向有微小的變動,從而影響校正質量。
C、校正方法
吊車梁校正,主要是對吊車梁標高和跨距進行移動使之符合設計要求和吊車行走要求。見下圖:
a.標高校正
主要是對梁的端部標高進行校正。主要採用油壓千斤頂頂空,然後在梁底填設鋼墊塊,並保證支承貼緊面不少於70%。
b.跨距校正
用油壓千斤頂進行。重型行車梁用油壓千斤頂和倒鏈解決水平方向移動較為方便。
D、吊車梁的固定
a.校正好的鋼吊車梁,複測其垂直度、跨距、標高。
b.安裝吊車梁端部斜撐或中部剪力撐(即制動系統),使吊車梁基本固定不變。
c.最後複測吊車梁的有關質量數據,達到標準後,進行制動系統的安裝和緊固。
7、其它構件安裝
(1)夾層鋼柱、鋼梁的安裝
夾層鋼柱與鋼梁的連接方式為先栓後焊。夾層是本工程現場焊接量較大的部位,其翼緣與柱的連接為全熔透焊縫,焊縫等級應符合二級焊縫要求。
A、安裝工藝流程:
測量放線→鋼柱安裝→鋼梁安裝→焊接→油漆補刷→自檢→驗收
B、安裝方法和技術要求:
a. 鋼柱安裝方法同本章第二節第5點,採用單機吊裝作業。
b.鋼梁吊裝就位後,找平、矯正,先用高強螺栓連接,焊接時,應待框架形成剛性單元才能施焊,焊接時不宜對一根梁的兩端同時施焊,以減小焊接變形和焊接應力。
(2)天窗架安裝
本工程天窗架設計相對簡單,全部在車間加工成形,運至現場後用20噸汽車吊直接吊裝到位,吊裝進度可同鋼架梁同時推進。
(3)屋面、牆面檁條的安裝
屋面和牆面檁條的安裝在主體結構形成剛性單元後即可進行,因單根重量較輕,安裝高度不高,安裝時採用滑輪人力提升,如下圖所示:
8、高強螺栓施工
本工程鋼架柱與鋼架梁、鋼架梁與鋼架梁的連接採用10.9S摩擦型大六角頭高強度螺栓,摩擦面抗滑移係數0.5。
(1)技術要求
本工程鋼結構構件摩擦面係數應經噴砂除鏽處理,連接面摩擦係數必須符合設計要求。
連接處構件接觸面的處理:
在吊裝前對於摩擦面的油汙、塵土、浮鏽要進行清除,要求摩擦面保持乾燥、整潔,不應有飛邊、毛刺、焊接飛濺物、焊疤、氧化鐵皮、汙逅等。若有的話,用鋼絲刷及時清除,以提高其抗滑移係數。雨天嚴禁作業,雨後應用壓縮空氣吹淨,乾燥後再進行作業。
高強度螺栓應自由穿入螺栓孔。
安裝時嚴格控制高強螺栓長度,避免由於以長代短或以短代長而造成的強度不夠、螺栓混亂情況。
(2)高強螺栓的保管
所有螺栓均按照批號規格、型號分類儲放,防雨、防潮,妥善保管,避免因生鏽、沾汙和碰傷而影響其質量,開箱後的螺栓不得混放、串用,做到按計劃領用,施工有剩餘未用完的螺栓及時回收,按批號分別存放,不得混放混用。。螺紋損傷時不得使用。螺栓不得被泥土、油汙沾染,始終保持潔淨、乾燥狀態。
(3)高強螺栓安裝
A、高強螺栓安裝施工流程
B、高強螺栓安裝技術要求
a.高強螺栓的型式、規格和技術要求必須符合設計要求和有關規定,高強螺栓必須經試驗確定扭矩係數或復驗螺栓拉力,符合規定時方準使用。
扭矩係數:N=M/D×P
M——緊固螺母上的扭矩(N.m)
D——螺栓公稱直徑(mm)
P——螺栓的緊固軸力(N)
b.高強螺栓緊固必須分兩次進行,第一次為初擰,初擰緊固到螺栓標準預拉力的30—50%。第二次為終擰,終擰緊固到標準預拉力,偏差不大於±10%。為使螺栓群中所有螺栓都均勻受力,初終擰都應按一定順序進行。
高強螺栓初擰扭矩值見下表。
高強螺栓初擰扭矩值
d.初擰扳手應是可以控制扭矩的,初擰完畢的螺栓應做好標記,以供確認,防止漏擰。當天安裝的高強螺栓;當天應終擰完畢。當採用扭剪高強螺栓時終擰應採用專用的電動扳手,在作業有困難的地方,也可採用手動扳手進行。終擰扭矩,按設計要求進行。用電動扳手緊固時螺栓尾部卡頭擰斷後即終擰完畢,外露絲扣不得少於2扣。
e.大六角高強度螺栓施工所用的扭矩扳手,班前必須校正,其扭矩誤差不得大於±5%,合格後方準使用。校正用的扭矩扳手,其扭矩誤差不得大於±3%。
f.大六角高強度螺栓擰緊時,只準在螺母上施加扭矩。
g.高強度螺栓的初擰、復擰、終擰應在同一天完成.
C、安裝高強度螺栓方法
a.高強螺栓的安裝應在結構構件中心位置調整後進行,其穿入方向應以施工方便為準,並力求一致。高強度螺栓連接副組裝時,螺母帶圓臺面的一側應朝向墊圈有倒角的一側。對於大六角頭高強度螺栓連接副組裝時螺栓頭下墊圈有倒角的一側應朝向螺栓頭。
b.安裝高強度螺栓時,嚴禁強行穿入螺栓(如用錘敲打)。如不能自由穿入時,該孔應用鉸刀進行修整,修整後最大直徑應小於1.2倍螺栓直徑。修孔時,為了防止鐵屑落入迭縫中,鉸孔應將四周螺栓全部擰緊,使板迭密貼後再進行。嚴禁氣割擴孔。
D、安裝注意事項
a.裝配和緊固接頭時,應從安裝好的一端或剛性端向自由端進行;高強螺栓的初擰和終擰,都要按照緊固順序進行:從螺栓群中央開始,依次向外側進行緊固。
b.同一高強螺栓初擰和終擰的時間間隔,要求不得超過一天。
c.雨天不得進行高強螺栓安裝,摩擦面上和螺栓上不得有水及其它汙物,並要注意氣候變化對高強螺栓的影響。
E、高強螺栓檢測
a.本工程所使用的螺栓均應按設計及規範要求選用其材料和規格,保證其性能符合要求。
b.高強螺栓和連接副的額定荷載及螺母和墊圈的硬度試驗,應在工廠進行;連接副緊固軸力的平均值和變異係數由廠方、施工方參加,在工廠確定。
c.摩擦面的抗滑移係數試驗,可由生產廠商按規範提供試件後在工地進行。
F、安裝施工檢查
a.指派專業質檢員按照規範要求對整個高強螺栓安裝工作的完成情況進行認真檢查,將檢驗結果記錄在檢驗報告中,檢查報告送到項目質量負責人處審批。
b.本工程採用的是扭剪型高強螺栓,在終擰完成後進行檢查時,以擰掉尾部為合格,同時要保證有兩扣以上的餘絲露在螺母外圈。對於因空間限制而必須用扭矩扳手擰緊的高強螺栓,則使用經過核定的扭矩扳手從中抽驗。
c.如果檢驗時發現螺栓緊固強度未達到要求,則需要檢查擰固該螺栓所使用的板手的擰固力矩(力矩的變化幅度在10%以下視為合格)。
9、現場油漆補塗
(1)鋼材油漆表面如因滾壓,切割,電焊或安裝磨損,導致損壞或生鏽時,必須用噴砂或電動工具清理後再進行補漆。
(2)油漆塗裝後,漆膜如發現有龜裂,起皺,刷紋,垂流粉化,失光或散霧等現象時應將漆膜刮除或以砂紙研磨後,重新補漆。
(3)油漆塗裝後,如發現有起泡,凹陷洞孔,剝離生鏽或針孔鏽等現象時,應將漆膜刮除並經表面處理後,再按規定塗裝時間隔層次予以補漆。
四、防火塗料施工
本工程鋼結構面在塗二遍環氧富鋅底漆和二遍聚氨脂面漆(暫定)後,再塗刷防火塗料。建築物防火等級為二級,耐火極限鋼柱、鋼梁按2小時,支撐、系杆等按1.5小時。擬採用超薄型防火塗料。
1、施工準備
(1) 對生產原材料進行嚴格篩選,保證產品質量,根據進度計劃及時供應。
(2) 對生產施工人員進行上崗培訓,考核合格的方可進場。
(3)塗料符合國家消防部門檢驗標準,並附有檢測報告。
(4)出廠產品按批提供出廠合格證。
2、勞動力配備
根據工程實際情況,計劃安排6個防火塗料施工組,每組4人,計24人;附屬工作6人,即現場材料運輸、裝卸、圍護、清理、設備維修等。
3、施工工藝
本工程採用噴塗施工,具體施工工藝如下:
(1)第一遍:要求薄(0.2-0.3mm),均勻覆蓋鋼構件表面,一般採用較稀(用稀釋劑調配)的防火塗料進行塗裝,4-8小時後進行第二遍塗裝。
(2)第二~N遍:根據耐火極限來確定此階段的塗裝遍數,每塗一遍的最大厚度不超過0.5mm,每一遍與上一遍時間間隔為4~8小時。要求表面平整、均勻,無流掛、皺皮、氣泡等敗塗現象。
4、施工技術措施
(1) 操作要求:
A、清理鋼構件表面的灰塵汙垢。
B、塗層厚度:符合設計要求,表面自然麻面。
C、無漏噴、無脫落、無開裂、粘接牢固、表面平整,厚度均勻。
D、如安裝焊接開口及碰壞,則需進行修補,用機械噴塗和手工抹塗均可。
(2)質量控制:
A、構件防鏽處理經驗收合格後再開始塗防火塗料。
B、防火塗料嚴格按施工工藝要求進行。
C、噴塗時注意用探針水平尺測定厚度及表面平整度,不得有乳頭及明顯凹陷。
D、施工機組進行自檢,再由質檢員復驗,質檢部抽驗。
E、業主、消防及有關部門聯合驗收為最終驗收。
(3)施工條件:
A、施工作業處應具備工作面。
B、所有附著於塗刷作業處上的各類五金,如掛鈎、管件支架等,應於施工前完成。
C、風管、水電管線及其它懸掛於樓板下之設備,須於防火塗料層完成之後,才能安裝,以免影響施工噴塗質量。
(4)安全防護措施及文明施工:
A 、圍護設施
為防止油漆飛濺對周圍環境和結構造成沾汙,塗裝前應對現場已完工的環境、設施及不塗裝的金屬構件,用塑料薄膜或纖維布進行有效的遮幅保護,待全部塗裝工作結束後予以清除。同時對有礙施工的現場進行清理,對拌料區域及材料堆放點等有火災隱患的區域實施必要的防火措施。
B、腳手架設置:
根據該工程的實際情況,腳手架採用活動四輪式推架平臺或利用土建腳手架,以適應不同部位的施工。腳手架要求牢固、靈活、方便、適合施工,共6套活動推架,每車間各2套。
C、文明施工:
a.進場材料堆放整齊,用完的空桶空袋及時回收運走。
b.每天施工中及時做好施工面的場地清掃工作,施工垃圾清運到指定地點。
c.每完成一個區域徹底清掃乾淨,交甲方驗收,嚴禁亂扔垃圾。
d.做好圍護工作。