发布于:2011-04-03 17:01:03
来自:建筑结构/钢结构工程
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2.1 单层钢结构安装施工工艺标准
2.1.1 适用范围
适用于单层钢结构(钢柱、吊车梁、钢屋架或门式刚架及支撑系统等)单项和综合安装。
2.1.2 引用标准
(1)钢结构工程施工质量验收规范(GB50205—2001);
(2)建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300—2001);
(3)工程测量规范(GB50026—1993);
(4)建筑钢结构焊接规程(JGJ81—2002);
(5)钢结构高强螺栓技术规程(JGJ82—1991);
(6)钢结构用高强度大六角头螺栓、螺母垫圈与技术条件(GB/T1228~1231—91);
(7)钢结构用扭剪型高强螺栓连接副(GB/T3632~3633—95)。
2.1.3 术 语
环境温度——制作或安装时现场的温度。
构件——由零件或由零件和部件组成的钢结构基本单元,如梁、柱、支撑等。
空间刚度单元——由构件构成的基本的稳定空间体系。
2.1.4 施工准备
2.1.4.1 技术准备
(1)编制安装施工组织设计或安装方案,经审批后,认真向班组交底。
(2)检查地脚螺栓外露部分的情况,若有弯曲变形、螺牙损坏的螺栓,必须对其修正。
(3)建立基准控制点,将柱子就位轴线弹测在柱基表面,对柱基标高进行找平。。
(4)建立复测制度,各基准点、轴线、标高等都要进行两次以上的复测,以误差最小为准。
(5)建立统一的测量仪器、钢尺等,并取得计量单位检定证明。
2.1.4.2 材料准备
(1)按构件明细表核对进场构件的数量,查验出厂合格证及有关技术资料。
(2)检查构件在装卸、运输及堆放中有无损坏或变形。损坏和变形的构件应予以矫正或重新加工。被碰坏的防腐底漆应补涂,并再次检查办理验收。
(3)对构件的外形几何尺寸、制孔、组装、焊接、摩擦面等进行检查做出记录。
(4)构件应按安装顺序成套供应,现场堆放场地满足现场拼装及顺序安装的需要。在现场组拼时应搭设拼装平台。
(5)构件分类堆放,刚度较大的构件可以铺垫木水平堆放。多层叠放时垫木应在一条垂线上。钢屋架和钢桁架宜立放,紧靠立柱,绑扎牢固。
(6)钢结构设计用高强度螺栓连接时,应根据图纸要求分规格统计所需高强度螺栓的数量,并配套供应至现场。检查其出厂合格证、扭矩系数或紧固轴力(预拉力)的检验报告是否齐全,并按规定作紧固轴力或扭矩系数复验。
(7)钢结构焊接施工之前应对焊接材料的品种、规格、性能进行检查,各项指标应符合现行国家标准和设计要求。检查焊接材料的质量合格证明文件、检验报告及中文标志等。对重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验。
2.1.4.3 主要机具
吊装机械(吊车或塔式起重机)、吊装索具、电焊机、焊钳、焊把线、搬手、撬棍、铣刀或锉刀、垫木、垫铁、千斤顶、扭矩扳手、手持电砂轮、水准仪、经纬仪、倒链、钢尺、拉线、吊线、焊缝量规等。
2.1.4.4 作业条件
(1)根据正式施工图纸及有关技术文件编制施工组织设计已审批。
(2)对使用的各种测量仪器及钢尺进行计量检查复验。
(3)安装定位所使用的轴线控制点和测量标高使用的水准点进行验线有关处理完毕。
(4)按施工平面布置图划分:材料堆放区、杆件制作区、拼装区,构件按吊装顺序进场。
(5)场地要平整夯实、并设排水沟。
(6)在制作区、拼装区、安装区设置足够的电源。
(7)搭好高空作业操作平台,并检查牢固情况。
(8)放好柱顶纵横安装位置线及调整好标高。
(9)预埋螺杆,其轴线、标高、水平度、位置及伸出长度等,超出允许偏差时,应做好技术处理
(10)检查吊装机械及吊具,按照施工组织设计或施工方案要求搭设操作平台或脚手架。
(11) 对屋架、桁架等构件,为防止构件吊装时变形、失稳,已采取必要时采取加固措施。
(12) 对参与钢结构安装人员,安装工、测工、电焊工、起重机司机、指挥工要持证上岗。
2.1.5 材料和技术质量要求
2.1.5.1 材料要求
(1)钢构件:型号、制作质量应符合设计要求和施工质量验收规范的规定,有出厂合格证并附有有关技术文件。
(2)连接材料:焊条、高强螺栓、普通螺栓的规格、型号应符合设计要求,有质量证明书并符合国家有关标准规定。
(3)涂料:油漆、防火涂料技术性能应符合设计要求和有关标准规定,并有产品质量证明书。
(4)其它材料:各种规格的垫铁等备用。
2.1.5.2 技术质量要求
(1)应根据构件重量通过计算选择合适的吊装机械和索具,并列出构件最大重量、最远距离与吊装机械起重能力之间的相互关系,严防发生安全事故。
(2)安装的测量校正、高强螺栓安装、负温下施工及焊接工艺等,应在安装前进行工艺试验或评定。
(3)安装偏差的检测,应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行。
(4)安装时,必须控制屋面、楼面、平台等的施工荷载,施工荷载和冰雪荷载等严禁超过梁、桁架、楼面板、屋面板、平台铺板等的承载能力。
(5)吊车梁或直接承受动力荷载的梁其受拉翼缘、吊车桁架或直接承受动力荷载的桁架其受拉弦杆上不得焊接悬挂物或卡具等。
2.1.6 施工工艺
2.1.6.1 工艺流程
施工准备→测量放线→构件安装→高强螺栓初拧→测量校正→柱底螺栓紧固和柱底二次灌浆→焊接→高强螺栓终拧→检查验收
2.1.6.2 操作工艺
单层钢结构的一般安装顺序是先吊装竖向构件,后吊装平面构件,以减少纵向长度安装累积误差,保证工程质量。屋盖系统安装采用吊车一次吊完一个节间的全部屋盖构件后,再吊装下一节间的屋盖构件的安装方式。
(1)钢柱的安装工艺
1)钢柱的安装方法
一般钢柱弹性和刚性都很好,吊装时为了便于校正一般采用一点吊装法,吊点位置根据钢柱形状、端面、长度、等具体情况确定。常用的钢柱吊装法有旋转法、递送法和滑行法。对于重型钢柱可采用双机抬吊。
在双机抬吊时应注意的事项:
①尽量选用同类型起重机。
②根据起重机能力,对起吊点进行荷载分配。
③各起重机的荷载不宜超过其起重能力的80%。
④双机抬吊,在操作过程中,要互相配合,动作协调,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。
⑤信号指挥,分指挥必须听从总指挥。
2)钢柱的校正
钢柱校正主要有柱基标高调整、平面位置校正及柱身垂偏校正。
①柱基标高调整。根据钢柱实际长度,柱底平整度,钢牛腿顶部距柱底部距离,重点要保证钢牛腿顶部标高值,以此来控制基础找平标高。具体做法:钢柱安装时,在柱底板下的地脚螺杆上加一个调整螺母,利用调整螺母控制柱子标高见图2.1.6-1。
图2.1.6.-1
②平面位置校正。在起重机不脱钩的情况下将柱底定位线与基础定位轴线对准缓慢落至标高位置,争取达到点线重合。
③ 钢柱校正。优先采用缆风绳校正,用两台呈90°的经纬仪找垂直,在校正过程中不断调整底板下螺母,直至校正完毕,将预埋螺杆螺母拧上,缆风绳松开不受力,柱身呈自由状态,再用经纬仪复核,如有小偏差,调整下螺母,无误,将预埋螺杆螺母拧紧。对于不便采用无缆风绳校正的钢柱可采用可调撑杆校正。
2.1.6.3 钢吊车梁的安装工艺
(1)钢吊车梁安装
钢吊车梁安装一般采用工具式吊耳或捆绑法进行吊装。在进行安装以前应将吊车梁的分中标记引至吊车梁的端头,以利于吊装时按柱牛腿的定位轴线临时定位。工具式吊耳进行起吊见图2.1.6-2
图2.1.6-2 图2.1.6-3
(2)吊车梁的校正
校正包括标高调整、纵横轴线和垂直度的调整。注意钢吊车梁的校正必须在结构形成刚度单元以后才能进行。
1)标高调整:用一台水准仪架在梁上或专门搭设的平台上,进行每梁两面端的高程测量,将所有数据进行加权平均,算出一个标准值。根据标准值计算各点标高调整值。
2)纵横轴线校正:用经纬仪将轴线引到柱子上,定出各梁中心线距轴线的距离,在梁顶面中心线拉一通长钢丝(或用经纬仪均可),用千斤顶和手拉葫芦将梁端部逐根调整到位。当吊车梁纵横轴线误差符合要求后,复查吊车梁跨度。
3)垂直度校正:从梁的上翼缘挂锤球下去,测量线绳到梁腹板上下两处的水平距离。根据梁的倾斜程度(a≠a')再次进行调整,使a=a'。纵横轴线和垂直度调整应同时进行见图2.1.6-3。
2.1.6.4 轻型钢结构斜梁安装
起吊方法:可选用单机两点或三、四点起吊或用铁扁担或双机抬吊见。大跨度斜梁吊点须经计算确定。如图2.1.6-4
图2.1.6-4钢结构斜梁安装
2.1.6.5 钢屋架安装工艺
(1)钢屋架的吊装
钢屋架侧向刚度较差,安装前需要进行强度验算,强度不足时应进行加固(如图2.1.6-5)。
图2.1.6-5
图2.1.6-6
钢屋架吊装时的注意事项如下:
1)绑扎时必须绑扎在屋架节点上,以防止钢屋架在吊点处发生变形。绑扎节点的选择应符合钢屋架标准图要求或经设计计算确定。
2)屋架吊装就位时应以屋架下弦两端的定位标记和柱顶的轴线标记严格定位,并点焊加以临时固定。
3)第一榀屋架吊装就位后,应在屋架上弦两侧对称设缆风固定,第二榀屋架就位后,每坡用一个屋架间调整器,进行屋架垂直度校正,再固定两端支座处并安装屋架间水平及垂直支撑。
(2)钢屋架垂直度的校正:
钢屋架的垂直度的校正方法如下:在屋架下弦一侧拉一根通长钢丝(与屋架下弦轴线平行),同时在屋架上弦中心线反出一个同等距离的标尺,用线锤校正。也可用一台经纬仪,放在柱顶一侧,与轴线平移a 距离,在对面柱子上同样有一距离为a 的点,从屋架中线处挑出a 距离,三点在一个垂面上即可使屋架垂直(图2.1.6-6)。
2.1.6.6 平面钢桁架的安装
平面钢桁架的安装方法有单榀吊装法、组合吊装法、整体吊装法、顶升法等。
一般来说钢桁架的侧向稳定性较差,在条件允许的情况下最好经扩大拼装后进行组合吊装,即在地面上将两榀桁架及其上的天窗架、檩条、支撑等成整体,一次进行吊装,这样不但提高工作效率,也有利于提高吊装稳定性。
桁架临时固定如需用临时螺栓和冲钉,则每个节点应穿入的数量必需经过计算确定,并应符合下列规定:
(1)不得少于安装孔总数的1/3;
(2)至少应穿两个临时螺栓;
(3)冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%;
(4)扩钻后的螺栓的孔不得使用冲钉。
(5)钢桁架的校正方式同钢屋架的校正方式。
(6)预应力钢桁架的安装
1)随着技术的进步,预应力钢桁架的采用越来越广泛。预应力钢桁架的安装分为以下几个步骤:
①钢桁架的现场拼装;
②在钢桁架下弦安装张拉锚固点;
③对钢桁架进行张拉;
④对钢桁架进行吊装。
2)在预应力钢桁架安装时应注意事项:
①受施工条件限制,预应力筋不可能紧贴桁架下弦,但应尽量靠近桁架下弦;
②在张拉时为防止桁架下弦失稳,应经过计算后按实际情况在桁架下弦加设固定隔板;
③在吊装时应注意不得碰撞张拉筋。
2.1.7 质量标准
(1)钢构件应符合设计要求和施工验收规范的规定。运输、堆放和吊装等造成的钢构件变形及涂层脱落,应进行矫正和修补。
检查方法:用拉线、钢尺现场实测或观察。
(2)设计要求顶紧的节点,接触面不应少于70%紧贴,且边缘最大间隙不应大于0.8 mm。
检验方法:用钢尺及0.3mm和0.8mm厚的塞尺现场实测。
(3)钢屋(托)架、桁架、梁及受压杆件的垂直度和侧向弯曲矢高的允许偏差应符合表7.3 的规定。
检验方法:用吊线、拉线、经纬仪和钢尺现场实测。
钢屋(托)架、桁架、梁及受压杆件的垂直度和侧向弯曲矢高的允许偏差 表2.1.7-1
项目 允许偏差 图例
跨中的垂直度 h/250,且不应大于15.0
侧向弯曲矢高 L≤30m L/1000,且不应大于10.0
30m<L≤60m L/1000,且不应大于30.0
L>60m L/1000,且不应大于50.0
(4)单层钢结构主体结构的整体垂直度和整体平面弯曲的允许偏差应符合表2.1.7-2 规定。
检验方法:采用经纬仪、全站仪等测量。
整体垂直度和整体平面弯曲的允许偏差(mm) 表2.1.7-2
项目 允许偏差 图例
主体结构的整体垂直度 H/1000,且不应大于25.0
主体结构的整体平面弯曲 L/1500, 且不应大于25.0
(5)钢柱等主要构件的中心线及标高基准点等标记应齐全。
检查数量:按同类构件数抽查10%,且不应少于3件。
检查方法:观察检查。
(6)当钢桁架(或梁)安装在混凝土柱上时,其支座中心对定位轴线的偏差不应大于10 mm;当采用大型混凝土屋面板时,钢桁架(或梁)间距的偏差不应大于10 mm。
检查数量:按同类构件数抽查10%,且不应少于3榀。
检验方法:用拉线和钢尺现场实测。
(7)钢柱安装的允许偏差符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001附录E中表E.0.1 的规定。
检查数量:按钢柱数抽查10%,且不应少于3件。
检验方法:见《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001附录E中表E.0.1 的规定。
(8)钢吊车梁或直接承受动力荷载的类似构件,其安装的允许偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001附录E中表E.0.2 的规定。
检查数量:按钢吊车梁数抽查10%,且不应少于3榀。
检验方法:见《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001附录E中表E.0.2 的规定。
(9)檩条、墙架等次要构件安装的允许偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001附录E中表E.0.3 的规定。
检查数量:按同类构件数抽查10%,且不应少于3件。
检验方法:见《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001附录E中表E.0.3 的规定。
(10)钢平台、钢梯、栏杆安装应符合现行国家标准《固定式钢直梯》GB4053.1、《固定式钢斜梯》GB4053.2、《固定式防护栏杆》GB4053.3 和《固定式钢平台》GB4053.4 的规定。钢平台、钢梯和防护栏杆安装的允许偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001附录E中表E.0.4 的规定。
检查数量:按钢平台总数抽查10%,栏杆、钢梯按总长度各抽查10%,但钢平台不应少于一个,栏杆不应少于5米,钢梯不应少于一跑。
检验方法:见《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001附录E中表E.0.4 的规定。
(11)现场焊缝组对间隙的允许偏差应符合表2.1.7-3 的规定。
检查数量:按同类节点数抽查10%,且不应少于3个。
检验方法:尺量检查。
现场焊缝组对间隙的允许偏差 表2.1.7-3
项目 允许偏差
无垫板间隙 +3.0
0.0
有垫板间隙 +3.0
-2.0
(12)钢结构表面应干净,结构主要表面不应有疤痕、泥沙等污垢。
检查数量:按同类构件数抽查10%,且不应少于3件。
检验方法:观察检查。
2.1.8 成品保护
(1)吊装损坏的防腐底漆应补涂,以保护漆膜厚度能符合规定要求。
(2)钢构件堆放场地要坚硬,构件堆放支垫点要合理,以防构件变形。
(3)对已检测合格的焊缝及时刷上底漆保护
2.1.9 安全环保措施
2.1.9.1 安全措施
(1)根据工程特点,在施工以前要对吊装用的机械设备和索具、工具进行检查,如不符合安全规定不得使用。
(2)现场用电必须严格执行GB50194—93、JGJ46—88 等的规定,电工须持证上岗。
(3)起重机的行驶路线必须坚实可靠,起重机不得停置在斜坡上工作,也不允许两个履带板一高一低。
(4)严禁超载吊装,歪拉斜吊;要尽量避免满负荷行驶,构件摆动越大,超负荷就越多,就可能发生事故。双机抬吊各起重机荷载,不允许大于额定起重能力的80%。
(5)进入施工现场必须戴安全帽,高空作业必须戴安全带,穿防滑鞋。
(6)吊装作业时必须统一号令,明确指挥,密切配合。
(7)高空操作人员使用的工具及安装用的零部件,应放入随身佩带的工具带内,不可随便向下丢掷。
(8)钢构件应堆放整齐牢固,防止构件失稳伤人。
(9)要搞好防火工作,氧气、乙炔要按规定存放使用。电焊、气割时要注意周围环境有无易燃物品后再进行工作,严防火灾发生。氧气瓶、乙炔瓶应分开存放,使用时要保持安全距离,安全距离应大于10m。
(10)在施工以前应对高空作业人员进行身体检查,对患有不宜高空作业疾病(心脏病、高血压、贫血等)的人员不得安排高空作业。
(11)做好防暑降温、防寒保暖和职工劳动保护工作,合理调整工作时间,合理发放劳动用品。
(12)雨雪天气尽量不要进行高空作业,如需高空作业则必须采取必要的防滑、防寒和防冻措施。遇6 级以上强风、浓雾等恶劣天气,不得进行露天攀登和悬空高处作业。
(13)施工前应与当地气象部门联系,了解施工期的气象资料,提前做好防台风、防雨、防冻、防寒、防高温等措施。
(14)基坑周边、无外脚手架的屋面、梁、吊车梁、拼装平台、柱顶工作平台等处应设临边防护栏杆。
(15)对各种使人和物有坠落危险或危及人身安全的洞口,必须设置防护栏杆,必要时铺设安全网。
(16)施工时尽量避免交叉作业,如不得不交叉作业时,不得在同一垂直方向上操作,下层作业的位置必须处于依上层高度确定的可能坠落范围之外,不符合上述条件的应设置安全防护层。
2.1.9.2 环保措施
(1)施工现场必须做到道路、排水畅通,现场整洁干净。
(2)施工现场应封闭,完善施工现场出入管理制度。严禁非工作人员进场。
(3)在居民区夜间要避免施工,以免施工扰民。
(4)施工现场的材料、机具、构件应堆放整齐,禁止乱堆乱放。
(5)对施工现场的螺栓、电焊条等包装纸袋,应及时分类回收,避免环境污染。
2.1.10 质量记录
(1)按《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001种有关记录表执行。
2.2 多层与高层钢结构安装施工工艺标准
2.2.1 适用范围
本工艺标准适用于建筑工程的多层与高层钢结构工程施工工艺的指导。在多层与高层钢结构的施工中,除符合本工艺的标准外,还应遵循国家现行法规和有关标准的规定 。
2.2.2 引用标准
(1)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001);
(2)《建筑工程施工质量统一验收标准》(GB50300-2001);
(3)《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002);
(4)《建筑工程施工质量统一验收标准》(GB50300-2001)。
2.2.3 术 语
(1)零件—组成部件或构件的最小单元,如节点板、翼缘板等。
(2)部件—由若干零件组成的单元,如焊接H 型钢、牛腿等。
(3)构件—由零件或由零件和部件组成的钢结构基本单元,如梁、柱、支撑等。
(4)高强度螺栓连接副—高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈的总称。
(5)抗滑移系数—高强度螺栓连接中,使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。
(6)预拼装—为检验构件是否满足安装质量要求而进行的拼装。
2.2.4 施工准备
2.2.4.1 技术准备
(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。
(2)总平面规划。总平面规划主要包括结构平面纵横轴线尺寸、主要塔式起重机的布置及工作范围,机械开行路线,配电箱及电焊机布置,现场施工道路,消防道路,排水系统,构件堆放位置。如果现场堆放构件面积不满足时,可选择中转场地,即制造厂中转场安装现场。
(3)编制安装施工组织设计或安装方案,经审批后,认真向班组交底。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
(7)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。
2.2.4.2 材料准备
(1)钢构件在出厂前,制造厂应根据制作标准的有关规范,以及设计图的要求进行产品检验,填写质量报告、实际偏差值。钢构件交付结构安装单位后,结构安装单位再在制造厂质量报告的基础上,根据构件性质分类,再进行复检或抽检。
(2)根据施工图,测算各主耗材料(如焊条、焊丝等)及连接件(如高强螺栓、普通螺栓)的数量,作好定货安排,确定进厂时间。
(3)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。
(4)按照安装流水顺序由中转堆场配套运入现场的钢构件,利用现场的装卸机械将其就位到安装机械的回转半径内。由运输造成的构件变形,在施工现场均要加以矫正。
(5)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。
2.2.4.3 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、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。
2.2.4.4 作业条件
(1)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。
(2)施工临时用电用水铺设到位。
(3)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。
(4)施工机具安装调试验收合格。
(5)为达到正确的符合精度要求的测量成果,全站仪、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。
(6)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。
(7)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。
2.2.5 材料和技术质量要求
2.2.5.1 材料要求
(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,并按要求作必要的检测复验。
(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)采用焊接连接的节点,当板厚等于或大于50mm,并承受沿板厚方向的拉力作用时,应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》(GB5313)的规定的允许值。
(4)钢结构的焊接材料及连接材料必须符合现行国家有关标准规范,并复验合格。
(5)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。
(6)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。
2.2.5.2 技术质量要求
(1)在多层与高层钢结构工程现场施工中,必须首先确定吊装机具,吊装方案、测量监控方案、焊接方案。
(2)对焊接节点处必须严格按无损检测方案进行检测,必须作好高强度螺栓连接副和高强度螺栓连接件抗滑移系数的试验报告。对钢结构安装的每一步都应作好测量监控。
2.2.6 施工工艺
2.2.6.1 工艺流程
2.2.6.2 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)钢柱拼装
为便于保证钢柱拼装质量,减少高空作业,可采用在地面将多节柱拼装在一起,一次吊装就位。起重机起重能力应能满足一次起吊。
1)根据钢柱断面不同,采取相应的钢平台及胎具。
2)每节钢柱都弹好中线,在断面处成互相垂直。多节柱拼装时,三面都要拉通线。
3)每个节点最容易出现问题是翼缘板错口。如发现翼缘板制作时发生变形,采用机械矫正或火焰矫正,达到允许误差继续拼装。拼装一般采用倒链,在两接口处焊耳板,进行校正对接。
4)节点必须采用连接板做约束,当焊接冷却后再拆除。
5)焊接冷却将柱翻身,焊另一面前进行找平,继续量测通线→找标高→点焊→焊好约束板→焊接→冷却→割掉约束板及耳板→复核尺寸
2.2.6.3 钢柱安装工艺
(1)吊点设置:
吊点位置及吊点数,根据钢柱形状、端面、长度、起重机性能等具体情况确定。一般钢柱弹性和钢性都很好,吊点采用一点正吊,吊耳放在柱顶处,柱身垂直、易于对线校正。通过柱重心位置,受起重机臂杆长度限制,吊点也可放在柱长1/3处,吊点斜吊时由于钢柱倾斜,对线校正较难。对细长钢柱,为防止钢柱变形,采用二点或三点。
如果不采用焊接吊耳,直接在钢柱本身用钢丝绳 帮扎时要注意两点。其一:在钢柱(口、工)四角做包角(用半圆钢管内夹角钢)以防钢丝绳刻断;其二:在绑扎点处,为防止工字型钢柱,局部受挤压破坏,可加一加强肋板,吊装格构柱,绑扎点处加支撑杆。
(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:①尽量选用同类型起重机;②根据起重机能力,对起吊点进行荷载分配;③各起重机的荷载不宜超过其相应起重能力的80%;④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;⑤信号指挥,分指挥必须听从总指挥。
2)起吊时钢柱必须垂直,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。测量是安装的关键工序,在整个施工过程中,以测量为主。
1)首层钢柱柱基标高调整
首层钢柱放上后,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2.2.6.3所示。
图2.2.6.3
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,施工起来较困难些。
2)首层钢柱柱底轴线调整
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)首层钢柱柱身垂直度校正
采用缆风绳校正方法。用两台呈90° 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,再重复上述过程,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)柱顶标高调整和其他节框架钢柱高控制
柱顶标高调整和其他节框架钢柱高控制可以用两种方法:一是按相对标高安装,另一种按设计标高安装,通常按相对标高安装。钢柱吊装就位后,用大六角高强度螺栓固定连接(经摩擦面处理)上下耳板,不加紧,通过起重机起吊,撬棍微调柱间间隙。量取上下柱顶预先标定标高值,符合要求后打入钢楔、点焊限制钢柱下落,考虑到焊缝收缩及压缩变形,标高偏差调整至5mm以内。柱子安装后在柱顶安置水平仪,测相对标高,取最合理值为零点,以零点为标准进行换算各柱顶线,安装中以线控制,将标高测量结果与下节柱顶预检长度对比进行综合处理。超过5mm对柱顶标高作调整,调整方法:是采用填塞一定厚度的低碳钢钢板,但须注意不宜一次调整过大,因为过大的调整会带来其他构件节点连结的复杂化和安装难度。
5)第二节柱纵横十字线校正。为上下柱不出现错口,尽量做到上下柱十字线重合,如有偏差,在柱柱的连接耳板的不同侧面夹入垫板(垫板厚度0.5~1.0mm),拧紧大六角螺栓,钢柱的十字线偏差每次调整3mm以内,若偏差过大分2~3次调整。
注意:每一节柱子的定位轴线决不允许使用下一节柱子的定位轴线,应从地面控制轴线引到高空,以保证每节柱子安装正确无误,避免产生过大的积累偏差。
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。
2.2.6.4 框架梁安装工艺
(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,原则上横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,这时柱子产生的内力,焊接完毕焊缝收缩后也就消失。
(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)次梁根据实际施工情况一层一层安装完成。
(7)同一根梁两端的水平度,允许偏差(L/1000);最大不超过10,如果钢梁水平度超标,主要原因是连接板位置或螺孔位置有误差,可采取换连接板或塞焊孔重新制孔处理。
2.2.6.5 柱底灌浆
在第一节钢框架安装完成后即可开始紧固地脚螺栓并进行灌浆。灌浆前必须对柱基进行清理,立模板,用水冲洗并除去水渍,螺孔处必须擦干,然后用自流砂浆连续浇灌,一次完成。流出的砂浆应清洗干净,加盖草包养护。砂浆必须做试块,作为验收资料。
2.2.6.6 补漆
(1)高层建筑钢结构在一个流水段一节柱的所有构件安装完毕,并对结构验收合格后,结构的现场焊缝、高强度螺栓及其连接节点,以及在运输安装过程中构件涂层被磨损的部位,应补刷涂层。涂层应采用与构件制作时相同的涂料和相同的涂刷工艺。
(2)涂层外观应均匀,平整、丰满,不得有咬底、剥落、裂纹、针孔、漏涂和明显的皱皮流坠,且应保证涂层厚度。当涂层厚度不够时,应增加涂刷的遍数。
(3)经检查确认不合格的涂层,应铲除干净,重新涂刷。
(4)当涂层固化干燥后方可进行下一道工序。
2.2.6.7 焊接工艺
详见本标准焊接部分。
2.2.6.8 高强螺栓施工工艺
详见本标准高强螺栓施工部分。
2.2.6.9 多层与高层钢结构安装测量
(1)测量工作的重要性
测量工作的好坏,是关系整体钢结构安装质量和进度的大问题,为此钢结构安装应重点做好以下几项工作:
1)设计图纸的审核。
2)测量定位依据点的交接与校测。
3)测量器具的检定与检校。
4)测量方案的编制与数据准备
5)建筑物测量验线。
6)高层钢结构安装阶段的测量放线(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,悬吊钢尺传递高程,钢结构安装测控等)。
(2)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,经纬仪、水平仪、钢尺施工测量前必须经计量部门进行鉴定外,在周期内的经纬仪、水平仪、主要轴线关系,还应每2-3 个月定期检校。
经纬仪:一般钢结构工程采用精度为2S 级的光学经纬仪,对于高层钢结构工程宜采用激光经纬仪,其精度在1/200000 之内。
水准仪:按国家三、四等水准测量及工程水准测量用途要求,其精度为±3mm/km。
钢卷尺:土建1 把,钢结构制作1 把,钢结构安装2 把和监理单位1 把,五把钢尺应通过标准计量校准钢尺。
(3) 建筑物测量验线
钢结构安装前,土建部门已做完基础,为确保钢结构安装质量,进场后首先要求土建部门提供建筑物轴线,标高及其轴线基准点、标高水准点,依此进行复测轴线及标高。轴线复测:复测方法根据建筑物平面不同采取不同的方法。
1)矩形建筑物的验线宜选用直角坐标法。
2)任意形状建筑物的验线宜选用极坐标法。
3)任意形状建筑物点位距离较长,量距困难或不便量距时,宜选用角度(方向)交汇法。
4)平面控制点距离不超过所用钢尺全长,且场地量距条件较好时,宜选用距离交会法。
5)使用光电测距仪验线时,宜选用极坐标法,光电测距仪的精度应不低于(5mm+5mm/kg.D),D 为被测距离。
验线部位:定位依据桩位及定位条件。
①建筑物平面控制图、主轴线及其控制桩;
②建筑物高程控制网及±0.000 高程线;
③控制网及定位放线中的最弱部位。
建筑物平面控制网主要技术指标见表2.2.6.9
建筑物平面控制网主要技术指标 表2.2.6.9
等级 适 用 范 围 测角中的误差(〃) 边长相对中的误差
1 钢结构超高层连续程度高的建筑 ±9 1/24000
2 框架、高层连续程度一般的建筑 ±12 1/15000
3 一般建筑 ±24 1/8000
(4)误差处理:
1)两者之差略小于或等于1/ 1.414 限差时,可不必改正放线结果或取两者的平均值。
2)两者之差超过1/ 1.414 限差时,原则上不予验收,尤其是要害部位。若次要部位可令其局部返工。
(5)测量控制网的建立与传递
建立基准控制点:
根据施工现场条件,建筑物测量基准点有两种测设方法。
一种方法是将测量基准点设在建筑物外部,俗称外控法,它适用于场地开阔的工地根据建筑物平面形状,在轴线延长线上设立控制点,控制点一般距建筑物0.8~1.5H(H 为建筑物高度)处。每点引出两条交会的线,组成控制网,并设立半永久性控制桩。建筑物垂直度的传递都从该控制桩引向高空。
另一种测设方法是将测量控制基准点设在建筑物内部,俗称内控法。它适用于场地狭窄,无法在场外建立基准点的工地。控制点的多少根据建筑物平面形状决定。当从地面或底层把基准线引至高空楼面时,遇到楼板要留孔洞,最后修补该孔洞。
上述基准控制点测设方法可混合使用。
1)建立复测制度。要求控制网的测距相对中误差小于l/25000,测角中误差小于2″。
2)各控制桩要有防止碰损的保护措施。设立控制网,提高测量精度。基准点处宜用预埋钢板,埋设在混凝土里。并在旁边做好醒目的标志。
(6)平面轴线控制点的竖向传递
地下部分:一般高层钢结构工程中,均有地下部分1~6 层左右,对地下部分可采用外控法。建立井字形控制点,组成一个平面控制格网,并测设出纵横轴线。
地上部分:控制点的竖向传递采用内控法,投递仪器采用激光铅直仪。在地下部分钢结构工程施工完成后,利用全站仪,将地下部分的外控点引测到±0.000m 层楼面,在±0.000m层楼面形成井字形内控点。在设置内控点时,为保证控制点间相互通视和向上传递,应避开柱梁位置。在把外控点向内控点的引测过程中,其引测必须符合国家标准工程测量规范中相关规定。地上部分控制点的向上传递过程是:在控制点架设激光铅直仪,精密对中整平;在控制点的正上方,在传递控制点的楼层预留孔300mm×300mm 上放置一块有机玻璃做成的激光接收靶,通过移动激光接收靶即将控制点传递到施工作业楼层上;然后在传递好的控制点上架设仪器,复测传递好的控制点,当楼层超过100m 时,激光接收靶上的点不清楚,可采用接力办法传递,其传递的控制点必须符合国家标准工程测量规范中的相关规定。
(7)柱顶轴线(坐标)测量
利用传递上来的控制点,通过全站仪或经纬仪进行平面控制网放线,把轴线(坐标)放到柱顶上。
(8)悬吊钢尺传递标高
1)利用标高控制点,采用水准仪和钢尺测量的方法引测。
2)多层与高层钢结构工程一般用相对标高法进行测量控制。
3)根据外围原始控制点的标高,用水准仪引测水准点至外围框架钢柱处,在建筑物首层外围钢柱处确定+1.000m 标高控制点,并做好标记。
4)从作好标记并经过复测合格的标高点处,用50m 标准钢尺垂直向上量至各施工层,在同一层的标高点应检测相互闭合,闭合后的标高点则作为该施工层标高测量的后视点并作好标记。
5)当超过钢尺长度时,另布设标高起始点,作为向上传递的依据。
(9)钢柱垂直度测量
1)钢柱吊装时,钢柱垂直度测量一般选用经纬仪。用两台经纬仪分别架设在引出的轴线上,对钢柱进行测量校正。当轴线上有其它的障碍物阻挡时,可将仪器偏离轴线150mm 以内。
2)钢结构安装工程中的测量顺序
a. 初校。初校是钢柱就位中心线的控制和调整,调整钢柱扭曲、垂偏、标高等综合安装尺寸的需要。
b. 重校。在某一施工区域框架形成后,应进行重校,对柱的垂直度偏差,梁的水平度偏差进行全面的调整,使柱的垂直度偏差,梁的水平度偏差达到规定标准。
c. 高强度螺栓终拧后的复校。在高强度螺栓终拧以后应进行复校,其目的是掌握在高强度螺栓终拧时钢柱发生的垂直度变化。这时的变化只有考虑用焊接顺序来调整。
d. 焊后测量,在焊接达到验收标准以后,对焊接后的钢框架柱及梁进行全面的测量,编制单元柱(节柱)实测资料,确定下一节钢结构构件吊装的预控数据。
e. 通过以上钢结构安装测量程序的运行,测量要求的贯彻、测量顺序的执行,使钢结构安装的质量自始至终都处于受控状态,以达到不断提高钢结构安装质量的目的。
2.2.7 质量标准
按《钢结构工程质量验收规范》GB50205—2001标准执行。
2.2.8 成品保护
(1)高强度螺栓、栓钉、焊条、焊丝等,要求堆放在库房的货架上,最多不超过四层。
(2)要求场地平整、牢固、干净、干燥,钢构件堆放分类堆放整齐,下垫枕木,叠层堆放也要求垫枕木,并要求做到防止变形、牢固、防锈蚀。
(3)不得对已完工构件任意焊割,空中堆物,对施工完毕并经检验合格的焊缝、节点板处马上进行清理,并按要求进行封闭。
2.2.9 安全环保措施
2.2.9.1 安全措施
(1)攀登和悬空作业人员,必须经过专业培训及专业考试合格,持证上岗,并必须定期进行专业知识考核和体格检查。
(2)施工中对高空作业的安全技术措施,发现有缺陷和隐患时,应及时解决;危及人身安全时,必须停止作业。
(3)雨天和雪天进行高空作业时,必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施。对于水、冰、霜、雪均应及时清除。
(4)防护栏杆具体做法及技术要求,应符合《建筑施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91有关规定。
(5)洞口防护设施具体做法及技术要求,应符合《建筑施工高处作业安全技术规程》GJ80-91有关规定。
(6)钢柱安装登高时,应使用钢挂梯或设置在钢柱上的爬梯。钢柱安装时应使用梯子或操作台。
(7)登高安装钢梁时,应视钢梁高度,在两端设置挂梯或搭设钢管脚手架。
(8)悬空作业人员,必须戴好安全带。
(9)结构安装过程中,各工种进行上下立体交叉作业时,不得在同一垂直方向上操作。
(10)起重机的行驶道路,必须坚实可靠。
(11)严禁超载吊装。
(12)禁止斜吊。
(13)双机抬吊,要根据起重机的起重能力进行合理的负荷分配(每台起重机的负荷不应超过其安全负荷的80%),并在操作时要统一指挥。
(14)绑扎构件的吊索须经过计算,所有起重工具,应定期进行检查,对损坏的作出鉴定。
(15)过大的风载会造成起重机倾覆,工作完毕轨道两端设夹轨钳,遇有台风警报,塔式起重机应拉好缆风。
(16)塔式起重机应安有起重量限位器、高度限位器、幅度指示器、行程开关等,防止安全装置失灵而造成事故。
(17)群塔作业,两台起重机之间的最小距离,应保证在最不利位置时,任一台的起重臂不会与另一台的塔身、塔顶相碰,并至少有2m 的安全距离;应避免两台起重臂在垂直位置相交。
(18)为防止高处坠落,操作人员在进行高处作业时,必须正确使用安全带。
(19)在雨季、冬季里,构件上常因潮湿或积有冰雪而容易使操作人员滑倒,采取清扫积雪后再安装,高空作业人员必须穿防滑鞋方可操作。
(20)地面操作人员必须戴安全帽。
(21)高空作业人员使用的工具及安全带等零部件,应放入随身携带的工具袋内,不可随便向下丢掷。
(22)在高空用气割或电焊切割时,应采取措施防止割下的金属或火花落下伤人。
(23)使用塔式起重机或长吊杆的其它类型起重机时,应有避雷防触电设施。
(24)各种起重机严禁在架空输电线路下面工作,在通过架空输电线路时,应将起重臂落下,并确保与架空输电线的垂直距离。严禁带电作业。
(25)氧乙炔瓶放置安全距离应大于10m。
(26)使用电气设备和化学危险物品,必须符合技术规范和操作规程,严格防火措施、确保安全,禁止违章作业。
2.2.9.2 环保措施
(1)焊接节点处,设置钢管防护栏杆,栏杆周围使用彩条布围护,防止电弧光和焊接产生的烟尘外露。
(2)工程施工中和完工后废渣、废料等,应进行清理回收。
2.2.10 质量记录
按《钢结构工程质量验收规范》GB50205—2001的有关记录表执行。
2.3 金属压型钢板安装施工工艺标准
2.3.1 适用范围
适用于建筑工程压型金属板的施工现场制作和安装工程。
2.3.2 引用标准
(1)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001);
(2)《建筑钢结构施工手册》中国钢结构协会2001/5。
2.3.3 术 语
建筑用压型钢板——简称压型钢板。薄钢板经辊压冷弯,其截面成V形、U形、梯形或类似这几种形状的波形,在建筑上用作屋面板、楼板、墙板及装饰板,也可被选为其他用途的钢板。
2.3.4 施工准备
2.3.4.1 技术准备
(1)认真审读施工详图设计,排版图、节点构造及施工组织设计要求。
(2)组织施工人员学习以上内容,并由技术人员向工人讲解施工要求和规定。
(3)编制施工操作条例,下达开竣工时期和安全操作规定。
(4)准备下达的施工详图资料。
(5)检查安装前的结构安装是否满足围护结构安装条件。
2.3.4.2 材料准备
(1)依据设计对压型钢板基材、镀层、涂层的要求合理的选配材料。
(2)对小型工程,材料需一次性准备完毕。对大型工程,材料准备需按施工组织计划分步进行,并向供应商提出分步供应清单,清单中需注明每批板材的规格、型号、数量、连接件、配件的规格数量等。并应规定好到货时间和指定堆放位置。
(3)材料到货后应立即清点数量、规格,并核对送货清单与实际数量是否相符。当发现问题时,应及时处理,更换、代用材料需经甲方、监理、总包、设计同意,并应将问题及时反映到供货厂家。
2.3.4.3 主要机具
(1)提升设备:汽车吊、卷扬机、滑轮、拔杆、吊盘等,按不同的工程面积、高度,选用不同的机具。
(2)施工工具:按安装队伍分组数量配套,栓钉焊机、电钻、自攻钉、拉铆钉、栓钉、瓷环、手提圆盘锯、钳子、螺丝刀、铁剪、手提工具袋等。
(3)电源连接器具:总用电的配电柜、按班组数量配线、分线插座、电线等、各种配电器具必须考虑防雨条件。
2.3.4.4 作业条件
(1)压型板施工之前应及时办理有关楼层的钢结构安装、焊接、节点处高强度螺栓、油漆等工程的施工隐蔽验收;
(2)压型钢板的有关材质复验和有关试验鉴定已经完成;
(3)安装压型钢板的相邻梁间距大于压型板允许承载的最大跨度的两梁之间应根据施工组织设计的要求搭设支顶架。
(4)按施工组织设计要求,对堆放场地装卸条件、设备行走路线、提升位置、马道设置、施工道路,临时设备的位置等进行全面检查,以保证运输畅通,材料不受损坏和施工安全。
(5)堆放场地要求平整,不积水、不妨碍交通,材料不易受到损坏的地方。
(6)施工道路要雨季可使用,允许大型车辆通过和回转。
(7)工地应配套有上岗证的电工、焊工等专业人员。
2.3.5 材料和技术质量要求
2.3.5.1 材料要求
(1)金属压型板及制造金属压型板所采用的原材料,其品种、规格、性能等应符合《建筑用压型钢板》GB/T12755—91、《彩色涂层钢板及钢带》GB/T12754—91 和设计要求,并有产品的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。
(2)压型金属泛水板、包角板和零配件的品种、规格以及防水密封材料的性能应符合设计要求,并有产品的质量合格证证明文件、中文标志及检验报告等。
(3)压型板施工使用的焊接材料,应满足设计及规范要求。
2.3.5.2 技术质量要求
(1)压型金属板应在支承构件上可靠搭接,搭接长度应符合设计要求,压型金属板、泛水板和包角板等应固定可靠、牢固,防腐涂料涂刷和密封材料敷设应完好。
(2)连接件数量、间距应符合设计要求和国家现行有关标准规定。
(3)压型金属板安装应平整、顺直,板面不应有施工残留物和污物。檐口和墙面下端应呈直线,不应有未经处理的错钻孔洞。
2.3.6 施工工艺
2.3.6.1 工艺流程
压型金属板安装工程种类较多,各有安装工序特点,但其基本点是相同的,以屋面工程为例,其工艺流程如下:
2.3.6.2 操作工艺
(1)安装放线
1)安装放线前应对安装面上的已有建筑成品进行测量,对达不到安装要求的部分提出修改。对施工偏差作出记录,并针对偏差提出相应的安装措施。
2)根据排版设计确定排版起始线的位置。屋面施工中,先在梁上标定出起点,即沿跨度方向在每个梁上标出排版起始点,各个点的连线应与建筑物的纵轴线相垂直,而后在板的宽度方向每隔几块板继续标注一次,以限制和检查板的宽度安装偏差积累,见图2.3.6.1,不按规定放线会出现图2.3.6.2的锯齿现象和超宽现象。
图2.3.6.1正确放线
图2.3.6.2非正确放线
3)屋面板安装完毕后应对配件的安装作二次放线,以保证檐口线、屋脊线、转角线等的水平度和垂直度。忽视这种步骤,仅用目测和经验的方法,是达不到安装质量要求的。实测安装板材的实际需要长度,按实测长度核对对应板号的板材长度,需要时对该板材进行剪裁。
(2)板材吊装
压型板和夹芯板的吊装方法较多,常用的有汽车吊吊升、塔吊吊升、卷扬机吊升和人工提升。
1) 塔吊、汽车吊的提升方法,使用吊装钢梁多点提升,可以一次提升多块板材,但不易送到安装点,人工二次搬运时易损坏已安装好的板材。
2) 卷扬机吊升。设备可灵活移动到安装地点,二次搬运距离短,但每次提升数量少。
3) 人工提升可采用钢丝绳滑移法,钢丝绳上需加设套管,以免损环板材。
(3)板材安装
1)实测安装板材的实际长度,按实测长度核对对应板号的板材长度,需要时对该板材进行剪裁
2)提升到屋面的板材按排板起始线放置,并使板材的宽度覆盖标志线对准起始线。并在板长方向两端排出设计的构造长度
3)紧固件紧固两端后,再安装第二块板,其安装顺序为先自左(右)至右(左),后自下而上。
4)装到下一放线标志点处,复查板材安装的偏差,当满足设计要求后进行板材的全面紧固。不能满足要求时,应在下一标志段内调整,当在本标段内可调整时可调整本标志段后再全面紧固。依次全面展开安装。
5)装夹心板时,应挤密板间缝隙,当就位准确,仍有缝隙时,应用保温材料填充。
6)装现场复合的板材时,上下两层钢板均按前述方法。保温棉铺设应保持其连续性。
7)装完毕后的屋面应及时检查有无遗漏紧固点,对保温屋面,应将屋脊的空隙处用保温材料填满。
8)紧固自攻螺丝时应掌握紧固的程度,不可过度,过度会使密封垫圈上翻,甚至将板面压得下凹而积水。紧固不够会使密封不到位而出现漏洞,我国已生产出新一代自攻螺丝,在接近紧固完毕时可发出一响声,可以控制紧固的程度。
9)板的纵向搭接,应按设计铺设密封条和密封胶,并在搭接处用自攻螺丝或带密封垫的拉铆钉连接,紧固件应拉在密封条处。
(4)泛水件安装
1)泛水件安装前应在泛水件的安装处放出准线,如屋脊线、檐口线、窗上下口线。
2)安装前检查泛水件的端头尺寸,挑选的合适搭接头。
3)安装泛水件的搭接口时应在被搭接处涂上密封胶或设置双面胶条,搭接后立即紧固。
4)安装泛水件至拐角处时,应按交接处的泛水件断面形状加工拐折处接头,以保证拐折处有良好的防水和外观效果。
2.2.7 质量标准
2.2.7.1 主控项目
(1)压型金属板成型后,其基板不应有裂纹。
检验方法:观察和用10倍放大镜检查。
(2)有涂层、镀层压型金属板成型后,涂、镀层不应有肉眼可见的裂纹、剥落和擦痕等缺陷。
检验方法:观察检查。
注:压型金属板主要用于建筑物的维护结构,兼结构功能与建筑功能于一体,尤其对于表面有涂层时,涂层的完整与否直接影响压型金属板的使用寿命。
(3)压型金属板、泛水板和包角板等应固定可靠、牢固,防腐涂料涂刷和密封材料敷设应完好,连接件数量、间距应符合设计要求和国家现行有关标准规定。
检验方法:观察检查及尺量。
注:压型金属板与支承构件与支承构件(主体结构或支架)之间,以及压型金属板相互之间的连接是通过不同类型连接件为实现的,固定可靠与否直接与连接件数量、间距、连接质量有关。需设置防水密封材料处,敷设良好才能保证板间不发生渗漏水现象。
(4)压型金属板应在支承构件上可靠搭接,搭接长度应符合设计要求,且不应小于表2.2.7.1 所规定的数值。
检验方法:观察和用钢尺检查。
注:压型金属板在支承构件上的可靠搭接是指压型金属板通过一定的长度与支承构件接触,且在该接触范围内有足够数量的紧固件将压型金属板与支承构件连接成为一体。
压型金属板在支承构件上的搭接长度(mm) 表2.2.7.1
项目 搭接长度
截面高度>70 375
截面高度≤70 屋面坡度<1/10 250
屋面坡度≥1/10 200
墙面 120
(5)组合楼板中压型钢板与主体结构(梁)的锚固支承长度应符合设计要求,且不应小于50 mm,端部锚固件连接应可靠,设置位置应符合设计要求。
检验方法:观察和用钢尺检查。
2.2.7.2 一般项目
(1)压型金属板的尺寸允许偏差应符合表2.2.7.2-1的规定。
压型金属板的尺寸允许偏差 表2.2.7.2-1
项目 允许偏差
波距 ±2.0
波高 压型钢板 截面高度≤70 ±1.0
截面高度>70 +2.0,-1.0
侧向弯曲 在测量长度
l1 的范围内 L1 <10 000 10
L1 >10 000 20
长度 板长<10 000 +5,0
板长≥10 000 +10,0
不平度 压型钢板的平直部分和搭接边的不平度每米不应大于1.5mm
横向剪切偏差 3.0
泛水板、包角板尺寸 板长 ±6.0
折弯面宽度 ±3.0
折弯面夹角 2°
* L1为测量长度,指板长扣除两端各0.5m 后的实际长度(小于10m)或扣除后任选的 10长度。
泛水板、包角板等配件,大多数处于建筑边角部位,比较显眼,其良好的造型加强建筑立面效果,检查其折弯面宽度和折弯角度是保证建筑物外观质量的重要指标。
检查数量:按记件数抽查5%,且不应少于10件。
检验方法:用拉线和钢尺检查。
(2)压型金属板成型后,表面应干净,不应有明显凹凸和皱褶。
检验方法:观察检查。
(3)压型钢板长度不大于3m者捆扎不得少于2道;长度为3m~6m者捆扎不得少于3道;长度大于6m者捆扎不得少于4道。捆扎时需用木板垫隔,不得损伤压型钢板。
(4)压型金属板安装应平整、顺直,板面不应有施工残留物和污物。檐口和墙面下端应呈直线,不应有未经处理的错钻孔洞。
检验方法:观察检查。
压型金属板安装的允许偏差应符合表2.2.7.2-2的规定。
检验方法:用拉线、吊线和钢尺检查。
压型金属板安装的允许偏差 表2.2.7.2-2
项目 容许偏差(mm)
屋面 檐口与屋脊的平行度 ≤L/1000 且≤10
压型金属板波纹线对屋脊的垂直度 ≤L/1000 且≤20
檐口相邻两块压型金属板端部错位 压型钢板≤5 压型铝板≤8
压型金属板卷边板件最大波浪高 压型钢板≤3 压型铝板≤6
墙面 墙板波纹线的垂直度 ≤H/1000 且≤20
墙板包角板的垂直度 ≤H/1000 且≤20
相邻两块型金属板的下端错位 ≤5
* L为屋面半坡或单坡长度;H为墙面高度。
2.3.8 成品保护
压型板安装完毕后即为最终成品,保证安装全过程中不损坏彩板表面是十分重要的环节,因此应注意以下几点:
(1)现场搬运彩板制品应轻抬轻放,不得拖拉。不得在上面随意走动。
(2)现场切割过程中,切割机械的底面不宜与彩板面直接接触,最好垫以薄三合把板材。
(3)吊装中不要将压型钢板与脚手架、柱子、砖墙等碰撞和摩擦。
(4)在屋顶上施工的工人应穿胶底不带钉子的鞋。
(5)操作工人携带的工具等应放在工具袋中,如放在屋面上应放在专用的布或其他片材上。
(6)不得将其他材料散落在屋面上,或污染板材。
(7)施工中工人不可聚堆,以免集中荷载过大,造成板面损坏。
(8)施工中工人不得在屋面上奔跑、打闹、抽烟和乱扔垃圾。
(9)板面铁屑清理,板面在切割和钻孔中会产生铁屑,这些铁屑必须及时清除,不可过夜。因为铁屑在潮湿空气条件下或雨天中锈蚀后,在彩板面上形成一片片红色锈,附于板面上,形成后很难清除。其他切断的板头,铝合金拉铆钉上拉断的铁杆、用后的密封胶筒等均应及时清理。
2.3.9 安全及环保措施
(1)在压型钢板施工以前,应根据安全生产管理的要求做好安全技术交底,层层落实安全生产责任制。定期与不定期的进行安全检查,经常开展安全教育活动,使全体职工提高自我保护能力。
(2)现场用电必须严格执行GB50194—93、JGJ46—88等的规定,施工用电的接电口应有防雨、防漏电的保护措施,防止施工人员高空触电。
(3)进入施工现场必须戴安全帽,高空作业必须系安全带,穿防滑鞋。
(4)做好高空施工的安全防护工作,铺设专用交通马道,在工人施工的钢梁上方安装安全绳,工人施工时必须把安全带挂在安全绳上,防止高空坠落;在施工以前应对高空作业人员进行身体检查,对患有不宜高空作业疾病(心脏病、高血压、贫血等)的人员不得安排高空作业。
(5)压型钢板施工时两端要同时拿起,轻拿轻放,避免滑动或翘头,施工剪切下来的料头要放置稳妥,随时收集,避免坠落。非施工人员禁止进入施工楼层,避免焊接弧光灼伤眼睛或晃眼造成摔伤,焊接辅助施工人员应戴墨镜配合施工。
(6)施工时下一楼层应有专人监控,防止其他人员进入施工区和焊接火花坠落造成失火。
(7)施工时应有可靠的屏蔽措施避免焊接电弧光外泄造成光污染;
(8)夜间施工时不得敲击压型钢板,避免噪声。
2.3.10 质量记录
压型金属板的施工记录执行《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)和《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300要求。
2.4 钢网架结构拼装施工工艺标准
2.4.1 适用范围
本工艺标准适用于钢网架螺栓球节点、焊接球节点、焊接钢板节点的钢网架结构地面拼装工程。
2.4.2 引用标准
(1)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001);
(2)《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》(JG/T3034.1);
(3)《栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》(JG/T3034.2);
(4)《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82~91);
(5)《网架结构设计与施工规程》(JGJ7-91);
(6)《网架结构工程质量检验评定标准》(JGJ78-91)。
2.4.3 术 语
(1)小拼单元—钢网架结构安装中,除散件之外的最小单元。一般分平面桁架和锥体两种类型。
(2)中拼单元—钢网架结构安装中,由小拼单元和散件组成的安装单元。一般分条状和块状两类型。
(3)预拼装—为检验构件是否满足安装要求而进行的拼装。
2.4.4 施工准备
2.4.4.1 技术准备
(1)熟悉图纸,编制好拼装工艺,做好技术交底。
(2)拼装焊工必须有焊接考试合格证,有相应焊接材料与焊接工位的资格证明。
(3)对焊接节点的(空心球节点、钢板节点)网架结构应选择合理的焊接工艺及顺序,以减少焊接应力与变形。
(4)拼装过程所用计量器具如钢尺、全站仪、经纬仪、水平仪等,经计量检验合格,并在有效期之内制作、安装。土建、监理单位使用钢尺必须进行统一调整,方可使用。
2.4.4.2 材料准备
(1)根据图纸编制材料采购计划,材料计划中要注明物资的品名型号、规格参数及国家标准或行业标准。
(2)如进行材料代用,必须经设计部门同意,并经图纸上相关规格、尺寸全部修改。
(3)选择国内外有资信的供应商三家以上,经合同评审后签定采购合同。合同中必须明确原材料标准、质量要求、价格、交货方式、地点、时间及违约责任等。提料时根据使用尺寸合理订货,以减少不必要的拼接和损耗。
(4)与业主和监理共同验收核对来料的规格、尺寸和重量,检查各项材质证明文件是否齐全。
(5)由试验员按原材料批量进行力学性能试验。经检验合格的原材料,由质检组标识“合格”标志,并办理入库验收手续,建立台帐。经检验发现不合格品,由质检组对其标识“不合格”标志,并做好记录,并将不合格品退回。
2.4.4.3 主要机具(见表2.4.4.3)
主要机具表 表2.2.4.3
序号 名称 规格 数量 用途
1 起重机 拼装较大网片起重机根据情况而定,翻身就位。
2 交流电焊机 30-40kw 拼装焊接
3 直流电焊机 21kw 返修焊缝
4 气 泵 0.5Mpa 返修焊缝
5 砂 轮 Ф100 打磨电焊飞溅
6 长毛钢丝刷 两排 清理药皮
7 钢板尺 15cm 检查坡口尺寸
8 焊缝量规 多用 检查焊缝外观
9 烤 箱 300~500℃ 烤焊条
10 保温筒 100℃ 保温焊条
11 氧乙炔烘烤轮 预热
12 经纬仪 拼装,胎具测量
13 全站仪 验线
14 水准仪 自动调平 拼装过程中抄平
15 钢 尺 30~50m 量距
16 盒 尺 5m 量距
17 水平标尺 200cm 检查平整度
18 索 具 拼装用
2.4.4.4 作业条件
(1)对焊接节点的(空心球节点、钢板节点)网架结构应选择合理的焊接工艺控制应力与变形。
(2)网架结构应在专门胎具上小拼,以保证杆件和节点的精度和互换性。
(3)胎具在使用前必须进行尺寸检验,合格后再拼装。
(4)在整个拼装过程中,检测人员要随时对胎具位置和尺寸进行复核,如有变动重新拼装。
(5)网架的片或条块应在平整的刚性平台上拼装,拼装前,必须在空心球表面画好杆件定位线,做好定位记录,在平台上按1:1 大样,搭设立体模来控制网架的外形尺寸和调节支点来调节钢管与球的同心度。
(6)焊接球节点网架结构在拼装前应考虑焊接收缩,其收缩量可通过试验确定,试验值:
钢管球节点加衬管时,每条焊缝的收缩量1.5~3.5mm;
钢管球节点不加衬管时,每条焊缝的收缩量为2~3mm;
焊接钢板节点,每个节点收缩量2~3mm。
(7)对供应的杆件、球及部件在拼装前严格检查各部尺寸,不符合规范规定经技术处理后方可拼装。
(8)对小拼、中拼、大拼在拼装前必须进行试拼,检查无误后再正式拼装。
2.4.5 材料和技术质量要求
2.4.5.1 材料要求
(1)钢材材质、钢板、钢管、型钢等必须符合设计规范要求,如无出厂合格证或对质量有怀疑时,必须按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 的规定进行机械性能试验和化学分析,经证明符合标准和设计要求后方可使用。
(2)焊接球、螺栓球、封板、锥头和套筒所采用的原材料、其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。并有产品的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。通过质量验收、必须符合其他主控项目及一般项目的要求。
(3)连接材料:焊条、高强度螺栓等连接材料,应符合规范规定的主控项目和一般项目及设计要求,并有质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。
2.4.5.2 技术质量要求
(1)钢材材质和连接材料质量检查记录、质量证明文件等资料应及时保存完整,必须符合有关规范标准及设计要求。
(2)根据网架结构的节点形式,网格形式,起重机性能,现场条件制定出切实可行的小拼、中拼或大拼方案、测量方案、焊接方案。
(3)网架结构在拼装过程中小拼、中拼都是给大拼(即总拼)打基础的。精度要高,否则累积偏差会超过规范值。尤其是对胎具要经有关人员验收才允许正式拼装。
(4)杆件、焊接球节点、焊接钢板节点等必须考虑焊接收缩量,影响焊接收缩量的因素较多,如:焊缝的长度和高度;气温的高低;焊接电流密度;焊接采用的方法,一个节点是经多次循环间隔焊成,还是集中一次焊成;焊工的操作技能等。焊接收缩量不易留准,只靠经验和现场试验而定。当秋冬季,焊缝较宽、较厚时取大值,杆件下料前就应取得较准确的预留收缩量值。
(5)杆件、空心球、螺栓球制作质量应符合质量标准,超出标准较多必须返工达到合格,才能确保拼装尺寸。
(6)钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后应分别测量其挠度值,且所测的挠度值不应超过相应设计值的1.15 倍。
(7)小拼及中拼钢构件堆放应以不产生超出规范要求的变形为原则。
(8)对焊接球节点的球—管杆件焊接,螺栓球节点的锥头—管杆件焊接,按有关标准进行外观检查和无损检测。对型钢节点的焊接按焊接规范进行外观检查。
(9)为保证网架拼装质量,每个工序都必须进行测量监控。
(10)网架结构节点相当复杂时,应做1:1 样板。检查无误后再正式生产。
2.4.6 施工工艺
2.4.6.1 工艺流程
作业准备 → 球加工及检验 → 杆加工及检验 → 小拼单元 → 中拼单元 →焊接→ 拼装单元验收
2.4.6.2 操作工艺
(1)作业准备
1) 螺栓球加工时的机具、夹具调整,角度的确定、机具的准备。
2) 焊接球加工时;加热炉的准备,焊接球压床的调整,工具、夹具的准备。
3) 焊接球半圆脸架的制作与安装。
4) 焊接设备的选择与焊接参数的设定,采用自动焊时,自动焊设备的安装与调试,氧-乙炔设备的安装。
5) 拼装用高强度螺栓在拼装前应逐条加以保护,防止小拼时飞溅影响到螺纹。
6) 焊条或焊剂进行烘烤与保温,焊材保温烘烤应有专门烤箱。
(2)钢球加工及检验
1)球的下料尺寸应放出适当余量。
2)螺栓球的划线与加工,需经铣平面、分角度、钻孔、攻丝、检验等。
3)焊接球材加热到600~900℃之间的适当温度,加热应均匀一致,加热炉最好是煤气炉加热。
4)加热后的钢材放到半圆胎架内,逐步压制成半圆形球,压制过程中应尽量减少压薄区与压薄量,采取措施是加热均匀,压制时氧化铁皮应及时清理,半圆球在胎位内能变换位置。
5)半圆球出胎冷却后,对半圆球用样板修正弧度,然后切割半圆球的平面,注意按半径切割,但应留出拼圆余量。
6)半圆球修正、切割以后应该打坡口,坡口角度与形式应符合设计要求。
7)加肋半圆球与空心焊接球受力情况不同,故对钢网架重要节点一般均安排加肋焊接球,加肋形式有多种,有加单肋的,还有垂直双肋球等等,所以圆球拼装前,还应加肋、焊接。注意加肋高度不应超出圆周半径,以免影响拼装。
8)球拼装时,应有胎位,保证拼装质量,球的拼装应保持球的拼装直径尺寸、球的圆度一致。
9)拼好的球放在焊接胎架上,两边各打一小孔固定圆球,并能随着机床慢慢旋转,旋转一圈,调整焊道,调整焊丝高度,调整各项焊接参数,然后用半自动埋弧焊机(也可以用气体保护焊机)对圆球进行多层多道焊接,直至焊道焊平为止,不要余高。
10) 焊缝外观检查,合格后应在24h 时之后对钢球焊缝进行超声波探伤检查。
11)焊接球的允许偏差及检验方法应符合表2.4.6.2-1的规定。检查数量:每种规格抽查5%,且不少于5只。
焊接球的允许偏差及检验方法 表2.4.6.2-1
序号 项目 允许偏差(mm) 检验方法
1 球焊缝高度与球外表面平齐 ±0.5 用焊缝量规,沿焊缝周长等分取8个点检查。
2 球直径≤300 ±1.5 用卡钳及游标卡尺检查,每个球量测各项三个数字。
3 球直径>300 ±2.5
4 球的圆度≤300 ≤1.5 用卡钳及游标卡尺检查,每个球测三对每对互成90°,以三队直径差的平均值计。
5 球的圆度>300 ≤2.5
6 两个半球对口错边量 ≤1.0 用套模及游标卡尺检查,每球取最大错边处一点。
12)螺栓球的允许偏差及检验方法应符合表的规定。检查数量:每种规格抽查5%,且不少于5只。
螺栓球的允许偏差及检验方法按表2.4.6.2-2执行。
螺栓球的允许偏差及检验方法 表2.4.6.2-2
序号 项目 允许偏差(mm) 检验方法
1 球毛坯直径 ≤120 +2.0
-1.0 用卡钳、游标卡尺检查
>120 +3.0
-1.5
2 球的圆度 ≤120 1.5
>120 2.5
3 螺栓球螺孔端面与球心距 ±0.2 用游标卡尺、测量芯棒、高度尺检查
4 同一轴线上两螺孔端面平行度 ≤120 0.2 用游标卡尺、高度尺检查
>120 0.3
5 相邻两螺孔轴线间夹角 ±30′ 用测量芯棒、高度尺、分度头检查
6 螺孔端面与轴线的垂直度 0.5%r 用百分表检查
(3)杆加工及检验:
1) 钢管杆件下料前的质量检验:外观尺寸、品种、规格应符合设计要求。杆件下料应考虑到拼装后的长度变化。尤其是焊接球的杆件尺寸更要考虑到多方面的因素,如球的偏差带来杆件尺寸的细微变化,季节变化带来杆的偏差。因此杆件下料应慎重调整尺寸,防止下料以后带来批量性误差。
2) 杆件下料后应检查是否弯曲,如有弯曲应加以校正。杆件下料后应开坡口,焊接球杆件壁厚在5mm 以下,可不开坡口。螺栓球杆件必须开坡口。
3)钢管杆件与封板拼装要求:杆件与封板拼装必须有定位胎具,保证拼装杆件长度一致性。杆件与封板定位后点固,检查焊道深度与宽度,杆件与封板双边应各开30°坡口,并有2~5mm 间隙,保证封板焊接质量。封板焊接应在旋转焊接支架上进行,焊缝应焊透、饱满、均匀一致,不咬肉。
4) 钢管杆件与锥头拼装要求:杆件与锥头拼装必须有定位胎具,保持拼装杆件长度一致,杆件与锥头定位点固后,检查焊道宽度与深度,杆件与锥头应双边各开30°坡口,并有2~5mm 间隙,保证焊缝焊透。锥头焊接应在旋转焊接支架上进行,焊缝应焊透、饱满、均匀一致,不咬肉。
5) 螺栓球网架用杆件在小拼前应将相应的高强度螺栓埋入,埋入前对高强度螺栓逐条进行硬度试验和外观质量检查,有疑义的高强度螺栓不能埋入。
6) 杆件焊接时会对已埋入的高强度螺栓产生损伤,如打火、飞溅等现象,所以在钢杆件拼装和焊接前,应对埋入的高强度螺栓作好保护,防止通电打火起弧,防止飞溅溅入丝扣,故一般在埋入后即加上包裹加以保护。
7)高强螺栓的允许偏差及检验方法应符合表2.4.6.2-3的规定。检查数量:每种规格抽查5%,且不少于5只。
高强螺栓的允许偏差及检验方法 表2.4.6.2-3
项次 项目 允许偏差(mm) 检验方法
1 螺纹长度(t-螺距) +2t
0 用钢尺、游标卡尺检查
2 螺栓长度 +2t
-0.8t
3 键槽 槽深 ±0.2
4 直线度 <0.2
5 位置度 <0.5
8)封板、锥头、套筒的允许偏差及检验方法应符合表2.4.6.2-4的规定。检查数量:每种规格抽查5%,且不少于10只。
封板、锥头、套筒的允许偏差及检验方法 表2.4.6.2-4
项次 项目 允许偏差(mm) 检验方法
1 封板、锥头孔径 +0.5 用游标卡尺检查
2 封板、锥头底板厚度 +0.5
-1.2
3 封板、锥头底板二面平行度 0.1 用百分表、V形块检查
4 封板、锥头孔与钢管安装台阶同轴度 0.2 用百分表、V形块检查
5 锥头壁厚 +0.2
0 用游标卡尺检查
6 套筒内孔与外接圆同轴度 0.5 用游标卡尺、百分表、测量芯棒检查
7 套筒长度 ±0.2 用游标卡尺检查
8 套筒两端面与轴线的垂直度 0.5%r 用游标卡尺、百分表、测量芯棒检查
9 套筒两端面的平行度 0.3
9)杆件的允许偏差及检验方法应符合表2.4.6.2-5的规定。检查数量:每种规格抽查5%,且不少于5件。
杆件的允许偏差及检验方法 表2.4.6.2-5
项次 项目 允许偏差(mm) 检验方法
1 角钢杆件制作长度 ±2 用钢尺检查
2 焊接球网架钢管杆件制作长度 ±1 用钢尺及百分表检查
3 螺栓球网架钢管杆件成品长度 ±1
4 杆件轴线一平直度 L/1000
且≯5 用百分表、V形块检查
5 封板或锥头与钢管轴线垂直度 0.5%r
(4)钢网架小拼单元:
钢网架小拼单元一般是指焊接球网架的拼装。螺栓球网架在杆件拼装、支座拼装之后即可以安装,不进行小拼单元。
1)钢网架小拼前应对已拼装的钢球分别进行强度试验,符合规定后才能开始小拼。
2)对小拼场地清理,针对小拼单元的尺寸,形态位置进行放样、划线。根据编制好的小拼方案制作拼装胎位,拼装胎位的设计要考虑到装配方便和脱胎方便。
3)对拼装胎位焊接,防止变形,复验各部拼装尺寸。
4)焊接球网架有加衬管和不加衬管两种,凡需加衬管的部位,应备好衬管,先在球上定位点固。
5)钢网架焊接球小拼形式:
①一球一杆型是最简单的形式,应注意小拼尺寸和焊接质量。
②二球一杆型,拼装焊接后应防止杆件变形。
③一球三杆型,拼装后应注意保持半成品的角度和尺寸,防止焊接变形。
④一球四杆型,拼装后应注意焊接变形,防止码放时变形,一般应在支腿间加临时连杆,保持角度与尺寸。
⑤焊接球网架小拼后应焊接牢固,焊缝饱满、焊透,焊波均匀一致。焊缝经外观检查后,还需进行超声波检查。
⑥小拼单元的尺寸检查应符合以下规定:小拼单元为单锥体时:弦杆长、锥体高为±2.0mm;上弦对角线长度为±3.0mm;下弦节点中心偏移为2.0mm;小拼单元如不是单锥体,其节点中心允许偏移为2.0mm。焊接球节点与钢管中心允许偏移为1.0mm。
(5)焊接球网架中拼单元:
1)在焊接球网架施工中还可以采用地面中拼,到高空合拢的拼装形式,这种拼装形式可以分为:条形中拼、块形中拼、立体单元中拼等形式。为保证网架在拼装过程中具有较少的焊接应力和便于调整尺寸,合理的拼装顺序应该是从中间向两边或从中间向四周发展。
2)控制中拼单元的尺寸和变形,中拼单元拼装后应具有足够刚度,并保证自身的几何不变性,否则应采取临时加固措施。
3)为保证网架顺利拼装,在条与条,或块与块合拢处,可采用安装螺栓等措施。
4)搭设中拼支架时,支架上的支撑点的位置应设在下弦节点处。支架应验算其承载力和稳定性,必要时可以试压,以确保安全可靠。还应防止支架下沉。
5)网架中拼单元宜减少中间运输。如需运输时,应采取措施防止网架变形。
(6)钢网架焊接
1)网架焊接时,一般先焊下弦,使下弦收缩而略上拱,然后焊接腹杆及上弦,即下弦→腹杆→上弦。如先焊上弦,则易造成不易消除的人为挠度。
2)当用散件总拼时(不用小拼单元)如果把所有杆件全部定位焊好(即用电焊点上),甚至焊的很牢(例焊缝长达10mm),则在全面施焊时将容易造成已定位焊的焊缝被拉断。因为在这样的情况下全面施焊,焊缝将没有自由收缩边,类似在封闭圈中进行焊接。
3)在钢管球节点的网架结构中,钢管厚度大于4mm 时,必须开坡口,在要求焊缝等强的构件中,焊接时钢管与球壁之间必须留有3-4mm 的间隙,为此应加衬管,这样才容易保证焊缝的根部焊透.如将坡口(不留根)钢管直接与环壁顶紧后焊接,则必须用单面焊接双面成型的焊接工艺。
4)施焊操作
① 钢管与钢球焊接是钢网架的主要焊缝。起弧应在钢管底部中心线左侧20~30mm处,引弧应在焊道内引弧,防止烧伤母材。
②引弧后向右边运条焊接,运条方法采用斜锯齿形手法,防止铁水流失和咬肉,采用斜锯齿形手法时,应防止熔渣倒流。
③当焊条焊至1/4 圆处,需逐步改变运条手法,可改为月牙形运条手法,当接近上部时,应采用反向的斜锯齿形运条,防止咬肉。
④焊缝收弧应在焊缝超过中心线20~30mm 处熄弧,不必完全填满弧坑。
⑤接着焊接钢管另外半部,从焊缝中心线右侧20~30mm 处引弧焊接,向左运条,采用锯齿形运条法,逐步向左向上焊接,直到近1/4 圆处改为月牙形运条,当焊到上部时,再采用符合规定后才能开始小拼。反向锯齿形运条,使焊缝成型美观、饱满。
⑥收弧。当焊条逐步焊到上半部时,此时是爬坡焊,当到钢管上部时已成平焊,这时焊条还应继续焊过中心线20~30mm,覆盖上一道焊缝,直到填满弧坑为止。
⑦当采用多道焊,或焊道坡口尚未填满时,应清理焊道焊渣后,按上述顺序继续焊接,直至达到焊缝规定的尺寸为止。
(6)螺栓球节点网架的拼装。
1)螺栓球节点网架拼装时,一般是先拼下弦,将下弦的标高和轴线调整后,全部拧紧螺栓,起定位作用。
2)开始连接腹杆,螺栓不宜拧紧,但必须使其与下弦连接端的螺栓吃上劲,如吃不上劲,在周围螺栓都拧紧后,这个螺栓就可能偏歪,(因锥头或封板的孔较大)那时将无法拧紧。
3)连接上弦时,开始不能拧紧。当分条拼装时,安装好三行上弦球后,即可将前两行抄到中轴线,这时可通过调整下弦球的垫块高低进行,然后固定第一排锥体的两端支座,同时将第一排锥体的螺栓拧紧。
4)在整个网架拼装完成后,必须进行一次全面检查,看螺栓是否拧紧。
5)正放四角锥网架试拼后,用高空散装法拼装时,也可在安装一排锥体后(一次拧紧螺栓),从上弦挂腹杆的办法安装其余锥体。
(7)焊缝检验
1)为保证焊缝质量,对于要求等强的焊缝,其质量应符合现行《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 二级焊缝质量指标。
2)按二级焊缝外观检查。
3)超声波无损检验。
网架规程中,对大中跨度钢管网架的拉杆与球的对接焊缝,其抽样检验数不少于焊口总数的20%具体检验质量标准可根据“钢网架焊接球节点焊缝超声波探伤方法及质量分级法”(JG/T3034.1)所规定的要求进行检验。
螺栓球节点网架,锥头与管连接焊缝的超声波无损检验,具体检验质量标准可根据《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JG/T3034.2 所规定的要求进行检验。
(8)防腐处理。
1)网架的防腐处理包括制作阶段对构件及节点的防腐处理和拼装后最终的防腐处理。
2)焊接球与钢管连接时,钢管及球均不与大气相通,对于新轧制的钢管的内壁可不除锈,直接刷防锈漆即可,对于旧钢管内外均应认真除锈,并刷防锈漆。
3)螺栓球与钢管的连接应属于大气相通的状态特别是拉杆,杆件在受拉力后即变形,必然产生缝隙,地区较潮湿的地方,水气有可能进入高强度螺栓或钢管中,对高强度螺栓不利。将网架承受大部分荷载后,对各个接头用油腻子将所有空余螺孔及接缝处填嵌密实,并补刷防锈漆。以保证不留渗漏水气的缝隙。
4)电焊后对已刷油漆破坏掉及焊缝漏刷油漆的情况,按规定补刷好油漆。
2.4.7 质量标准
2.4.7.1 主控项目
(1)小拼单元的允许偏差应符合表2.4.7.1-1的规定。
小拼单元的允许偏差(mm) 表2.4.7.1-1
项目 允许偏差
节点中心偏移 2.0
焊接球节点与钢管中心偏移 1.0
杆件轴线的弯曲矢高 L 1 /1000,且不应大于5.0
锥体型小拼单元 弦杆长度 ±2.0
锥体高度 ±2.0
上弦杆对角线长度 ±3.0
平面桁架型小拼单元 跨长 ≤24m +3.0
-7.0
≤24m +5.0
-10
跨中高度 ±3.0
跨中拱度 设计要求起拱 ±L/5000
设计未要求起拱 +10.0
检查数量:按单元数量抽查5%,且不应少于五个。
检验方法:用钢尺和拉线等辅助量具实测。
(2)中拼单元的允许偏差应符合表2.4.7.2-2的规定。
拼单元的允许偏差(mm) 表2.4.7.2-2
项 目 允许偏差
单元长度≤20m,拼接长度 单 跨 ±10.0
多跨连续 ±5.0
单元长度20m,拼接长度 单 跨 ±20.0
多跨连续 ±10.0
检查数量:全数检查。
检验方法:用钢尺和辅助量具实测。
2.4.7.2 一般项目
按《钢结构工程质量验收规范》GB50205—2001标准执行。
2.4.8 成品保护
(1)拼装好的小拼单元应整齐码放,不得乱堆乱放,防止变形。
(2)网架半成品球、高强度螺栓等应码放在干净的地方,防上粘染油污,防止损坏螺扣。
(3)网架中拼单元后应避免运输,防止运输过程中网架受力不均而变形。
(4)网架拼装结束后应及时涂刷防锈漆,防止网架锈蚀。
2.4.9 安全环保措施
(1)网架小拼、中拼一般在现场地面进行。为防止电焊火光伤害人的眼睛,一般采取防护措施。
(2)网架大拼有时在地面,有时在高空,尤其是在高空作业。要认真执行高空安全操作规程,安全知识考核、体检。
(3)进入现场必须将安全带、安全帽、工具袋配备齐全。
(4)网架拼装现场要做到活完脚下清。
2.4.10 质量记录
(1)网架拼装施工记录按《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001) 执行。
2.5 钢网架结构安装施工工艺标准
2.5.1 适用范围
本工艺标准适用于工业与民用建筑钢网架结构高空散装法,分条或分块安装法、高空滑移法或地面拼装总体吊装(提升)等安装工艺。
2.5.2 引用标准
(1)《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001;
(2)《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JG/T3034.1;
(3)《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JG/T3034.2;
(4)《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82~91;
(5)《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91;
(6)《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78-91。
2.5.3 术 语
(1)小拼单元—钢网架结构安装中,除散件之外的最小单元。一般分平面桁架和锥体两种类型。
(2)中拼单元—钢网架结构安装中,由小拼单元和散件组成的安装单元。一般分条状和块状两类型。
(3)预拼装—为检验构件是否满足安装要求而进行的拼装。
2.5.4 施工准备
2.5.4.1 技术准备
(1)根据正式施工图纸及有关技术文件、现场施工条件编制施工组织设计已审批。
(2)对使用的各种测量仪器及钢尺进行计量检验复验。
(3)根据土建提供的纵横轴线和水准点,进行验线复验。
2.5.4.2 材料准备
(1)网架安装前,根据《钢结构工程质量验收规范》GB50205—2001 对管、球加工的质量进行成品件验收,对超出允许偏差的零部件应进行处理。
(2)网架结构用高强度螺栓连接时,应检查其出厂合格证,扭矩系数或紧固轴力(预拉力)的检验报告是否齐全,并按规定作紧固轴力或扭矩系数复验。根据设计图纸要求分规格、数量配套供应到现场。
(3)网架结构安装前应对焊接材料的品种、规格、性能进行检查,各项指标应符合现行国家标准和设计要求,检查焊接材料的质量合格证明文件、检验报告及中文标志等。对重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验。
2.5.4.3 作业条件
(1)安装前应对网架支座轴线与标高进行验线检查。网架轴线、标高位置必须符合设计要求和有关标准的规定。
(2)安装前应对柱顶混凝土强度进行检查,柱顶混凝土强度必须符合设计和国家规范要求。
(3)按施工平面布置图划分:材料堆放区、杆件制作区、拼装区、堆放区,构件按吊装顺序进场。
(4)场地要平整夯实、并设排水沟。
(5)检查成品件、零部件、几何尺寸、编号、数量(包括加工的附属零件)。
(6)做好有关测试及安全、消防准备工作。
(7)对参与网架安装人员如测量、电焊工、起重机司机、指挥工等要持证上岗。
2.5.5 高空散装法安装工艺
2.5.5.1 材料要求
(1)扣件的铸件材料,应采用GB94400 中所规定的力学性能不低于KTH330—08 牌号可锻铸铁或GB11352 中ZG230—450 铸钢件制作。扣件和底座应符合《钢管脚手架扣件》GB15813—1995 标准。
(2)钢管应采用GB669 中的08F、08、10F、10、15F、15、20 钢和GB700 中Q195、Q215、Q235等级为A、B 的钢(沸腾钢、镇静钢)制造。常用钢管规格ф48×3.5。
2.5.5.2 技术质量要求
(1)根据网架的节点形式、起重机性能、现场条件、多方论证优化方案制定出切实可行的高空散装法的具体方案。
(2)满堂脚手架或拼装支点支架应进行设计验算,确保有足够的强度、刚度和稳定的沉降量。否则由于拼装支架的变形而影响网架的拼装精度。
(3)要严格掌握不同结构形式,采取不同的拼装顺序,以减少累计偏差。
(4)在拼装过程中需跟踪测量其标高及轴线位置。
(5)支顶点拆除必须遵从统一指挥等比例下降。
(6)焊接尽量防止封闭圈,以减少焊接应力与变形。
(7)网架总拼及屋面完成后,应分别测量其挠度值,且所测的挠度值不应超过相应设计值的1.15 倍。
2.5.5.3 工艺流程
材料、构件质量检验→搭设拼装操作平台→确定球节点位置、标高→网架小拼、大拼、悬挑拼→拼装质量检查→焊缝检测→支架拆除
2.5.5.4 操作工艺
(1)确定合理的高空拼装顺序
安装顺序应根据网架形式、支承类型、结构受力特征、杆件小拼单元,临时指定的边界条件、施工机械设备的性能和施工场地情况等诸多因素综合确定。选定的高空拼装顺序应能保证拼装的精度、减少积累误差。
1)平面呈矩形的周边支承两向正交斜放网架。
①总的安装顺序由建筑物的一端向另一端呈三角形推进。安装两个三角形,扩大相交以后按“人”字形推进。
②网片安装中,为防止误差的累计,以及网架的下沉引起尺寸不足,造成节点不能安装,应由屋脊网线分别向两边安装。如图2.5.5.4-1
图2.5.5.4-1 网架安装顺序图
(大箭头表示安装方向,小箭头表示安装顺序)
(2)平面呈矩形的三边支承两向正交斜放网架。
考虑到网架三边支承的受力特性及网架安装过程中的整体稳定性和安装过程中的积累误差,总的安装顺序应由建筑物的一端向另一端呈平行四边形推进,在横向应由三边框架内侧逐渐向大门方向(外侧)逐条安装。
(3)平面呈方形由两向正交正放桁架和两向正交斜放拱、索桁架组成的周边支承网架。
总的安装顺序应先安装拱桁架,再安装索桁架,在拱索桁架已固定、且已形成能够承受自重的结构体系后,再对称安装周边四角、三角形网架。如图2.5.5.4-2
(a)拱区域安装 (b)索区域安装 (c)三角区安装
图2.5.5.4-2拱索支撑网架安装顺序
(2)拼装支架的设置
拼装支架是保证拼装精度、减少积累误差、防止结构下沉实现安全生产的重要技术措施。拼装支架必须符合以下要求:
1)搭设拼装支架时,支架上的支撑点位置应设在下弦节点处。
2)支架应验算承载力和稳定性,必要时还应进行试压,以检验其使用的可靠性。
3)拼装支架底部用道木或混凝土梁支垫,道木或混凝土梁,应铺设在经地基处理过的坚硬地基上。
3)施工层脚手板一般采用50mm厚松杉材,宽200~300mm,腐朽、扭曲、斜纹、破裂的脚手板不准使用。脚手板的集中荷载不超过2KN/m2,施工活荷载不超过3KN/m2。
4)由于拼装支架容易产生水平位移和沉降,在网架拼装过程中应经常观察支架变形情况并及时调整。应避免由于拼装支架的变形而影响网架的拼装精度。
(3)严格控制基准轴线位置、标高及垂直偏差,并及时纠正。
1)网架安装应对建筑物的定位轴线(即基准轴线)、支座轴线和支承的标高、预埋螺栓(锚栓)位置进行检查,作出检查记录,办理交接验收手续。并应符合下列规定:
a 网架安装基准轴线要求用精确的角度交汇法放线定位,并用长度交汇法复测。
b 网架安装轴线标志和标高基准点标志应醒目、齐全、准确,并应经常复测以防变动。
c 网架支承面、预埋螺栓(锚栓)的允许误差表2.5.5.4的规定:
表2.5.5.4支承面、预埋螺栓(锚栓)的允许误差(mm)
项目 允许偏差
支承面 标高 0
-3.0
水平度 L/1000(L-短边长度)
预埋螺栓 螺栓中心偏移 5.0
螺栓露出长度 ±30.0
0
螺纹长度 ±30.0
0
预留孔中心偏移 10
检查数量 按柱基数抽查10%,且不少于3 个
2)网架安装过程中,应对网架支座轴线和支承面标高(或网架下弦标高,网架屋脊线,檐口线位置和标高)进行跟踪控制。发现误差积累应及时纠正。
3)采用网片和小拼单元进行拼装时,要严格控制网片和小拼单元的定位线和垂直度。
4)各杆件与节点连接时中心线应汇交于一点,螺栓球或焊接球应汇交于球心。
5)网架结构总拼完成后纵横向长度偏差、支座中心偏移、相邻支座偏移、相邻支座高差、最低最高支座差等指标均符合网架规程要求。
(4)螺栓球节点网架总拼
1)螺栓球节点的安装精度,取决于工厂制作的精度,如果尺寸有误,现场无法解决,只能运回加工厂处理。
2)高空拼装时,一般从一端开始,以一个网格为一排,逐排步进。
拼装顺序为:下弦节点→ 下弦杆→ 腹杆及上弦节点→ 上弦杆→ 校正→ 全部拧紧螺栓。
3)校正前的各个工序螺栓均不拧紧。
(5)空心球节点网架总拼
1)空心球节点网架高空拼装是指小单元或散件(单根杆件及单个节点),直接在设计位置进行总拼。
2)为保证网架在总拼过程中具有较少的焊接应力和便于调整尺寸,合理的总拼顺序应该是从中间向两边或从中间向四周发展。
3)焊接网架结构严禁形成封闭圆,固定在封闭圆中焊接会产生很大的收缩应力。
4)为确保安装精度,在操作平台上选一个适当位置进行试拼一组,检查无误,开始正式拼装。
5)网架焊接时一般先焊下弦,使下弦收缩而略向上拱,然后焊接腹杆及上弦,如果先焊上弦,则易造成不易消除的人为挠度。
6)为防止网架在拼装过程中(因网架自重和支架刚度较差)出现挠度,可预先设施工起拱,一般在10~15mm。
(6)网架支座落位措施
1)拼装支承点(临时支座)拆除必须遵循“变形协调,卸载均衡”的原则,否则临时支座超载失稳,或者网架结构局部甚至整体受损。
2)临时支座拆除顺序和方法:由中间向四周,中心对称进行,而防止个别支承点集中受力,宜根据各支撑点的结构自重挠度值,采用分区分阶段按比例下降或用每步不大于10mm 等步下降法拆除临时支承点。
3)网架支座落位应注意事项:
a 检查可调节支撑装置行程是否满足支承点下降高度,关键支承点要增设备用千斤顶。
b 降落过程中,统一指挥责任到人,遇有问题由总指挥处理解决。
c 用千斤顶落位时,每次下降时间间隔应大于10min,以确保结构各杆件之间内力的调整与重分布。
d检查网架整体尺寸合格后,检查支座位置是否在轴线上,以及偏移尺寸。网架安装时尺寸的累积误差应该两边分散,防止一侧支座就位正确,另一侧支座偏差过大。
e检查网架标高、矢高,网架标高以四周支点为准,各支点尺寸误差应在标准规范以内。
f检查网架的挠度
g各部尺寸合格后,进行支座焊接。网架支座有弹簧型、滑移型、橡胶垫型。支座焊接应保护支座的使用性能。有的应保护防止焊接飞溅的侵入;橡胶垫型在焊接时,应防止焊接火焰烤伤胶垫。故焊接时应用水随时冷却支座,防止烤伤胶垫。
2.5.6 高空滑移法安装工艺
2.5.6.1 作业条件
(1)按图搭好满堂脚手架和操作平台,并检查承重点的牢固情况,操作平台上进行焊接,应采取防火措施。
(2)高空拼装支点的纵横轴线及标高测量完备。
(3)检查牵引设备灵敏可靠,以防失控影响工作。
(4)检查滑道设置,尤其是滑道拼接处要磨平,以防滑行时啃住出安全事故。
(5)根据起重机能力可预先制作小拼单元,再用起重机将小拼单元吊至设计标高就位拼装。
2.5.6.2 主要机具(见表2.5.6-2)
2.5.6.3 材料要求
(1)扣件的铸件材料应采用GB94400 中所规定的力学性能不低于KTH330—08 牌号的可锻铸铁或GB11352 中ZG230—450 铸钢件制作。扣件和底座应符合《钢管脚手架扣件》GB15813—1995 标准。
(2)钢管应采用GB669 中的08F、08、10F、10、15F、15、20 钢和GB700 中Q195、Q215、Q235等级为A、B 的钢(沸腾钢、镇静钢)制造。常用钢管规格ф48×3.5。
(3)拼装承重支架一般用扣件式钢管脚手架,如采用已建的建筑物做操作平台,用槽钢等型钢作胎具即可。
(4)滑道设置:根据网架大小,可用圆钢、钢板、角钢、槽钢、钢轨、加滚轮等,一般为Q235 钢。
(5)牵引用的钢丝绳不能用断丝的,否则容易出现安全事故。
2.5.6.4 技术质量要求
(1)根据网架结构型式、现场条件多方论证优化方案,制定出切实可行的具体滑移方案,以确保滑移单元的稳定性、挠度及同步控制。
(2)对操作平台的承重支承点要经计算,并有一定刚度,防止下沉。
(3)网架总拼完成后及屋面完成后,应分别测定其挠度值,且所测的挠度值不应超过相应设计值的1.15 倍。
2.5.6.5 工艺流程
安装前的准备工作→构件质量检验→搭设高空拼装平台→第一单元拼装、焊接→试滑移→滑移→调整接拼支点标高→第二单元拼装、焊接→一、二单元同时滑移→反复进行→全部滑移完毕→网架全面检查→落、焊支座→网架验收
2.5.6.6 操作工艺
(1)高空滑移方式选择
根据网架结构形式、现场周围环境、起重设备能力、网格尺寸等,选定滑移工艺。高空滑移法主要有单条滑移、累计滑移;滑道的摩擦方式有滚动式滑移、滑动式滑移;按滑移时力作用方向又可分为牵引法及顶推法。另外也可采用支架滑移法安装网架。
1)逐条滑移法:将条状单元一条一条地分别从一端滑移到另一端就位安装,各条之间分别在高空再行连接,即逐条滑移,逐条连成整体。
2)逐条累计滑移法:先将条状单元滑移一段距离后(能连接上第二单元的宽度即可),连接好第二单元后,两条一起再滑移一段距离(宽度同上),再连接第三条,三条又一起滑移一段距离,如此循环操作直至接上最后一条单元为止。
3)滚动式滑移:即网架装上滚轮,网架滑移时是通过滚轮与滑轨的滚动摩擦方式进行的。
4)滑动式滑移:即网架支座直接搁置在滑轨上,网架滑移时是通过支座底板与滑轨的滑轨滑动摩擦方式进行的。
5)牵引法:即将钢丝绳钩扎于网架前方,用卷扬机或手扳葫芦拉动钢丝绳,牵引网架前进,作用点受拉力。
6)顶推法:即用千斤顶顶推网架后方,使网架前进,作用点受压力。
7)支架滑移法:按支架宽度随拼装、随滑移支架(根据支架刚度确定轨道数量)。
(2)滑轨与导向轮
1)滑轨:滑轨的形式较多,如图2.5.6.6-1所示,可根据各工程实际情况选用。滑轨与圈梁顶预埋件连接可用电焊或螺栓对销。
图2.5.6.6-1各种轨道形式
2)导向轮:导向轮的主要作用是保险装置,在正常情况下,滑移时导向轮是脱开的,只有当同步差超过规定值或拼装偏差在某处较大时才碰上。但在实际工程中,由于制作拼装上的偏差,卷扬机不同时间的启动或停车也会造成导向轮顶上导轨的情况。导向轮一般安装在导轨内侧,间隙10—20mm,如图2.5.6.6-2所示。
1— 圈梁;2—预埋钢板;3—滑轨;4—网架支座;
5—杆件中心线;6—导向轮;7—导轨
图2.5.6.6-2导轨与导向轮设置
(3)牵引力与牵引速度
1)牵引力。网架水平滑移时的牵引力,可按下式计算
当为滑动摩擦时
Ft=K/r1+Gok•r/2r1
式中 Ft——总起动牵引
K——网架总自重标准值
µ——滑动摩擦系数,钢与钢自然轧制表面,经粗除锈充分润滑的钢与钢之间可取0.12~0.15;
ζ——阻力系数,当有其他因素影响牵引力时,可取1.3~1.5。
当为滚动摩擦时
Ft=K/r1+Gok•r/2r1
式中 Ft——总起动牵引力
K——滚动摩擦系数,钢制轮与钢之间取0.5mm;
?滋——摩擦系数在滚轮与滚轮轴之间,或经机械加工后充分润滑的钢与钢之间可取0.1;
r1——滚轮的外圆半径(mm)
r——轴的半径(mm)
公式计算的结果系指总的牵引力。如选用二点牵引滑移,将上式结果除2得每边卷扬机所需的牵引力。根据某工程实测结果表明,两台卷扬机在滑移过程中牵引力是不等的,在正常滑移时,两台卷扬机牵引力之比约为1:0.7,个别情况为1: 0.5。因此建议选用卷扬机功率应适当放大。
2)牵引速度
为了保证网架滑移时的平稳性,牵引速度不宜太快,根据经验以牵引速度控制在1m/min 左右较好。因此,如采用卷扬机牵引,应通过滑轮组降速。为使网架滑移时受力均匀和滑移平稳,当逐条积累较长时,宜增设钩扎点。如图2.5.6.6-3所示:
图2.5.6.6-3网架多点钩扎牵引滑移
(4)同步控制
网架滑移时同步控制的精度是滑移技术的主要指标之一。当网架采用两点牵引滑移时,如不设导向轮,滑移要求同步主要是为了不使网架滑出轨道。当设置导向轮,牵引速度差(不同步值)应不使导向轮顶住导轨为准。当三点牵引时,除应满足上述要求外,还要求不使网架增加太大的附加内力,允许不同步值应通过验算确定。
网架规程规定网架滑移时两端不同步值不大于50mm,只是作为一般情况而言。各工程在滑移时应根据情况,经验算后再自行确定具体值,两点牵引时应小于上述规定值,三点牵引时经验算后值应更小。
控制同步最简单的方法是在网架两侧的梁面上标出尺寸,牵引时同时报滑移距离,但这种方法精度较差,特别是三点以上牵引时不适用。自整角机同步指示装置是一种较可靠的测量装置。这种装置可以集中于指挥台随时观察牵引点移动情况,读数精确为1mm。
(5)滑移要求
1)滑移单元自身必须是几何不变体系,同时有足够的刚度,否则应进行加固。
2)滑移准备工作完毕,进行全面检查无误,开始试滑50 公分,再检查无误,正式滑行。
3)挠度控制:当条滑移时,施工挠度情况与分条安装法相同。当逐条累计滑移时,滑移过程中仍然是两端自由搁置的立体桁架。如网架设计时未考虑分条滑移的特点,网架高度设计的较小,这是网架滑移时的挠度将会超过形成整体后的挠度,处理办法是增加施工起拱度、开口部分增加三层网架、在中间增设滑轨等。组合网架由于无上弦而是钢筋混凝土板,不允许在施工中产生一定挠度后再又抬高等反复变形,因此,设计时应验算组合网架分条后的挠度值,一般应适当加高,施工中不应进行抬高调整。
(6)支座降落:
当网架滑移完毕,经检查各部尺寸标高,支座位置符合设计要求,可用千斤顶或起落器等比例提升网架支承点,抽出滑轨,再用等比例下降方法,使网架平稳过渡到支座上,待网架下挠稳定,装配应力释放完后,即可进行支座固定。
2.5.7 整体吊装法安装工艺
整体吊装法是指网架在地面总拼后,采用单根或多根拔杆、一台或多台起重机吊装就位的施工办法。
2.5.7.1 材料要求
(1)扣件的铸件材料应采用GB94400 中所规定的力学性能不低于KTH330—08 牌号可锻铸铁或GB11352 中ZG230—450 铸钢件制作。扣件和底座应符合《钢管脚手架扣件》GB15813—1995 标准。
(2)钢管应采用GB669 中的08F、08、10F、10、15F、15、20 钢和GB700 中Q195、Q215、Q235等级为A、B 的钢(沸腾钢、镇静钢)制造。常用钢管规格ф48﹡3.5
(3)起重用的索具钢丝绳、滑轮组的钢丝绳、缆风的钢丝绳,必须是合格的,无断丝的钢丝绳。
(4)地锚所用的材料,道木钢筋混凝土等材料必须符合有关规范要求。
2.5.7.2 主要机具(见表2.5.7.2)
2.5.7.3 作业条件
(1)搭好安装操作平台,并检查牢固情况。
(2)检查支座纵横轴线及标高。
(3)检查起重机设备,安全可靠,进行空载试验(尤其是刹车)。
(4)检查拔杆、缆风、地锚、滑轮组等。
2.5.7.4 技术质量要求
(1)根据网架结构形式、起重机械(起重机械拔杆)性能及现场条件,决定整体吊装块的大小,重量多少,多方论证优化方案,制定出切实可行的具体整体吊装方案,以确保网架吊装过程中的同步控制及空中移位的安全保证。
(2)起重滑轮组穿绕方法:大吨位起重滑轮组的钢丝绳穿绕是否正确,会直接影响到吊装工作能否顺利进行。常用的吊装方法分两大类,顺穿与花穿,根据具体情况而定。
(3)起重机或拔杆性能与构件吊装重量、起重滑轮组、铁扁担、索具、缆风绳、地锚、卷扬机、地基、吊点、网架空中移位、拔杆拆除等均应验算,必要时可进行试验检查。
(4)卷扬机应尽量选用工作参数相同的慢速卷扬机(跑头绳速度≤8m/min),以保证网架同步提升。
(5)制定网架网架总拼方案时,应保证①网架的任何部位与支承柱或拔杆的净距不应小于100mm,②如支承柱上设有凸出构造,须采取措施以防止网架在起升过程中被凸出物卡住。③由于网架错位需要,对个别杆件暂不组装时,应获得设计单位同意。
2.5.7.5 工艺流程
安装前的准备工作→构件质量检验→原地或建筑物外总拼→拼装检查、焊接→试吊离地50cm→机械设备、索具、揽风绳、地锚、网架全面检查→正式吊装→空中旋转平移→网架就位→固定支座→网架验收
2.5.7.6 操作工艺
(1)操作步骤
1)根据网架结构形式、起重机或拔杆起重能力在原建筑物内或建筑物外侧进行总拼。
2)总拼及焊接顺序:从中间向四周或从中间向两端进行。
3)进行试吊——全面检查起重设备、拔杆系统、缆风、地锚、吊索、滑轮组的安全可靠性;检查吊点对网架刚度的影响;协调指挥信号与起吊、揽风、溜绳、卷扬机操作的配合。
4)网架正式起吊。
5)空中位移、旋转——同步控制,确保安全。
6)降落支座上,支座安装(纵横轴线,标高检查)。
7)验收。
(2)缆风绳的初拉力
对于多根拔杆整体提升网架来说,保持拔杆顶端偏移值最小,是顺利吊装网架关键之一。为此缆风绳的初拉力宜适当加大,但也应防止由此所引起的拔杆与地锚负荷太大的问题。
(3)多机抬吊的折减系数及升降速度
1)重机的抬吊系数。对于常用四机抬吊,如考虑到有一台起重机提升慢或一台起重机提升快,参考前述多台拔杆情况,起重机抬吊折减系数取1.33,即额定负载降低系数取0.75,是偏于安全的。在工程实践中,往往遇到起重机的起重量,由于额定负载折减后而满足不了吊装网架的要求,为此可采取措施,例如每两台起重机的吊点穿通等方法,以适当放宽折减系数。
2)起重机吊钩升降速度。多台抬吊的关键是每台起重机吊钩升降速度一致,否则会造成有的起重机超载、网架受扭等事故。可采取如下措施:
首先,可调整每台起重机的起吊速度,每台起重机分别吊以相同重量,测出每台起重机的起吊速度,如果速度相差不大,履带式起重机可从调整油门大小来调整速度;如果速度相差较大,则用多穿钢丝绳的办法减速,但进油量与油温有关,所以抬吊时,应将起重机发动片刻后再进行吊装。此外,吊装时必须统一信号,做到起步停车一致。其次,可穿通每两台起重机的吊索,如产生起重速度不一致时,可通过滑轮组自行调整。
(4)多拔杆的同步控制与折减系数
网架在提升过程中应尽量同步,即各拔杆以均匀一致的速度上升,以减少起重设备即网架结构不均匀受力,并避免网架与柱或拔杆相碰。相邻点提升高差控制在100mm 以下较合适。当遇到特殊情况时,也可通过验算或试验确定。
(5)网架空中位移
1)采用多根拔杆吊装网架时,网架在空中移位的力学分析计算简图如图所示。网架提升时(图2.5.7.6a),每根拔杆两侧滑轮组夹角相等,上升速度一致,两侧滑轮组受力相等(Ft1=Ft2)其水平力也相等(H1=H2),网架只是垂直上升,不会水平移动。
图 2.5.7.6网架空中位移
2)网架在空中位移时(图2.5.7.6b),每根拔杆的同一侧(如同为左侧或右侧)滑轮组钢丝绳徐徐放松、而另一侧滑轮组不动。此时放松一侧的钢丝绳因松弛而拉力Ft2 变小,另一侧Ft1 则由于网架重力而增大,因此两边的水平分力就不等(即H1>H2)而推动网架移动或转动。
3)网架就位时(图2.5.7.6c),即当网架移动至设计位置上空时,一侧滑轮组停止放松钢丝绳而处于拉紧状态,则H1=H2,网架恢复平衡。
4)网架空中移位时,由于一侧滑轮组不动,网架除平移外,还由于以O 点为圆心,OA 为半径的圆周运动而产生少许下降,网架移动距离(或转动角度)与网架下降高度之间的关系,可用图解法或计算法确定。
5)网架空中移动的运动方向,与拔杆及起重滑轮组布置有很大关系。图2.5.2.6(d)所示矩形网架采用4 根拔杆对称布置,拔杆的起重平面(即起重滑轮组与拔杆所构成的平面)方向一致,且平行于网架的一边。因此使网架产生的水平分力H 都平行于网架的一边。网架即产生单向的位移。
图2.5.7.6
6)如拔杆布置在同一圆周上,且拔杆的起重平面垂直于网架半径(图7.6.5.2e)这时使网架产生运动的水平分力H 与拔杆起重平面相切,由于水平切相力H 的作用,网架即产生绕其圆心旋转的运动。
7) 对于中小跨度网架,可采用单根拔杆吊装,这时空中位移则收紧缆风绳摆动拔杆顶端并辅以四角拉索来达到。
(6) 网架就位注意事项
1)检查网架整体尺寸合格后,检查支座位置是否在轴线上,以及偏移尺寸。网架安装时尺寸的累积误差应该两边分散,防止一侧支座就位正确,另一侧支座偏差过大。
2)检查网架标高、矢高,网架标高以四周支点为准,各支点尺寸误差应在标准规范以内。
3) 检查网架的挠度
4)各部尺寸合格后,进行支座焊接。网架支座有弹簧型、滑移型、橡胶垫型。支座焊接应保护支座的使用性能。有的应保护防止焊接飞溅的侵入;橡胶垫型在焊接时,应防止焊接火焰烤伤胶垫。故焊接时应用水随时冷却支座,防止烤伤胶垫。
2.5.8 质量标准
按《钢结构工程质量验收规范》GB50205—2001标准执行。
2.5.9 成品保护
(1)网架安装后,在拆卸架子时应注意同步,逐步的拆卸,防止应力集中,使网架产生局部变形,或使局部网格变形。
(2)钢网架安装结束后,应及时涂刷防锈漆。螺栓球网架安装后,应检查螺栓球上的孔是否封闭,应用腻子将孔洞和筒套的间隙填平后刷漆,防止水分渗入,使球、杆的丝扣锈蚀。
(3)钢网架安装完毕后,应对成品网架保护,勿在网架上方集中堆放物件。如有屋面板、檩条需要安装时,也应在不超载情况下分散码放。
(4)钢网架安装后,如需用吊车吊装檩条或屋面板时,应该轻拿轻放,严禁撞击网架使网架变形。
(5)对成品的面漆和防火涂料不得磕碰。
2.5.10 安全环保措施
(1)认真执行各工种的安全操作规程。
(2)高空作业人员必须进行体格检查并持证上岗。
(3)高空作业的安全措施发现问题及时解决,危机人身安全时,必须停止作业。
(4)高空作业人员必须佩带好安全帽、安全带和工具袋。
(5)雨天、雪天进行高空作业时,必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施,对水、冰、霜、雪均应及时清除,方可工作。
(6)对起重机要严禁超载吊装。
(7)对用电设备,采取漏电保护措施,以防触电。
(8)现场配备足够的消防器材和设备。
(9)高空散装时应注意:
1)拼装支架必须符合稳定性要求,以确保安全生产。
2)采用扣件式钢管脚手架作拼装支架,其结构形式应根据其工作位置、荷载大小、荷载情况、支架高度、场地条件等因素通过计算而定。
3)拼装支架,在铺脚手板的操作层上,应设防护栏杆。
4)使用活动操作平台,要经过鉴定,安装牢固,采用滑动时,设有防止活动架在滑移中出轨,应设挡块或安全卡。
5)网架支座落位“精心组织,精心施工”,操作人员责任到人,出现问题,由分指挥向总指挥报告,由总指挥统一处理问题。
(10)高空滑移时应注意:
1)滑轨的接头必须垫实、光滑。当采用滑动式滑移时,还应在滑轨上涂刷润滑油,如采用聚四氟乙烯板时,可不加润滑油。滑撬前后都应做成圆弧导角,否则易产生“卡轨”,出安全事故。
2)中间设滑移轨道时,引起杆件变号,应采取临时加固措施,以防失稳出安全事故。
3)滑移及牵引设备索具要全面检查、试车、试滑、方可正式滑行。
(11)整体吊装时应注意
1)吊装过程当中,确保网架整体稳定,必要时可采取加固措施。
2)起重机械,拔杆设备,各部件灵敏可靠,尤其是刹车必须调整好,索具滑轮组、缆风地锚等进行专职检查,以防失误。
3)五级以上大风停止工作。
4)统一指挥,定岗责任到人,按操作规则及程序,进行培训。
5)进行试吊50cm,全部检查无误,再正式起吊。
6)采用单机或多机抬吊时,要根据网架重量而定,当多机抬吊时,其额定起重能力乘以0.75 系数。
7)现场起重机行驶道路平整、坚实。
8)起重机型号,起吊速度尽量统一;确保同步起升或下降。
9)采用拔杆安装时,单根或多根拔杆(简称“拔杆集群”吊装法)要根据网架重量而定,拔杆集群吊装时其额定起重能力乘以0.75 系数。
10)拔杆的拆除应确保网架结构的安全,按拆装方案进行施工。
11)为确保同步卷扬机规格(卷筒直径和转速)尽量做到一致,线速度差不能太大,以防不同步造成事故。
2.5.11 质量记录
按《钢结构工程质量验收规范》GB50205—2001有关记录表执行。
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