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[摘要]:本文从钢柱子、吊车梁、吊车轨道、屋面系统结构及多层钢结构厂房的安装施工工艺来介绍钢结构构件的安装施工方法,同时也给出了施工过程中经常出现安装问题的对策。
[关键词]:钢结构;吊车梁;屋面系统;技术措施
[abstract] : this article from steel pillars, crane beam, crane rail, roofing system structure and multi-layer steel structure workshop installation technique to introduce steel structure component installation construction method, and also gives the construction process often appear to install countermeasures.
[key words] : steel structure; Crane beam; Roofing system; Technical measures
中图分类号:TU391文献标识码:A 文章编号:
1、钢构件安装前的准备工作
1.1.钢结构安装前,应按构件明细表核对进场的构件,核查质量证明书,设计变更文件、加工制作图、设计文件、构件交工时所提交的技术资料。
1.2.进一步落实和深化施工组织设计,对起吊设备、安装工艺作出明确规定,对稳定性较差的物件,起吊前应进行稳定性验算,必要时应进行临时加固。
1.3. 钢结构安装前,应对下列图纸进行自审和会审:钢结构设计图、钢结构加工制作图、基础图、钢结构施工详图、其他必要的图纸和技术文件。
1.4. 基础验收:基础混凝土强度达到设计强度的75%以上,基础周围回填完毕,同时有较好的密实性,吊车行走不会塌陷;基础的轴线、标高、编号等都以设计图标注在基础面上;基础顶面标高应低于柱底面安装标高40~60mm;支承面、地脚螺栓(锚栓)预留孔的允许偏差应符合规范要求。
2、钢柱子安装
2.1.柱子安装前应设置标高观测点和中心线标志,标高观测点的设置应与牛腿(肩梁)支承面为基准,设在柱的便于观测处,无牛腿(肩梁)柱,应以柱顶端与桁架连接的最后一个安装孔中心为基准。
2.2.中心线标志的设置应符合下列规定:在柱底板的上表面各方向设中心标志;在柱身表面的各方向设一个中心线,每条中心线在柱底部、中部(牛腿或肩梁部)和顶部各设一处中心标志;双牛腿(肩梁)柱在行线方向两个柱身表面分别设中心标志。
2.3. 屋架、吊车梁安装后,进行总体调整,然后固定连接。固定连接后尚应进行复测,超差的应进行调整。对长细比较大的柱子,吊装后应增加临时固定措施。
2.4.柱子支撑的安装应在柱子找正后进行,只有确保柱子垂直度的情况下,才可安装柱间支撑,支撑不得弯曲。
3、吊车梁安装
3.1.吊车梁的安装应在柱子第一次校正和柱间支撑安装后进行。安装顺序应从有柱间支撑的跨间开始,吊装后的吊车梁应进行临时固定。
3.2. 吊车梁下翼缘与柱牛腿连接应符合:纵向制动由吊车梁和辅助桁架共同传给柱的吊车梁,连接螺栓应拧紧后将螺母焊牢固。吊车梁与辅助桁架的安装宜采用拼装后整体吊装。
3.3. 当制动板与吊车梁为高强螺栓连接,与辅助桁架为焊接连接时按以下顺序安装:安装制动板与吊车梁应用冲钉和临时安装螺栓,制动板与辅助桁架用点焊临时固定;经检查各部尺寸,并确认符合有关规程后,焊接制动板之间的拼接缝;安装并紧固制动板与吊车梁连接的高强度螺栓。
4、吊车轨道安装
4.1. 在吊车梁顶面上弹放墨线的安装基准线,也可在吊车梁顶面上拉设钢线,作为轨道安装基准线。轨道接头采用鱼尾板连接时,要做到:轨道接头应顶紧,间隙不应大于3mm。接头错位,不应大于1mm;伸缩缝应符合设计要求,其允许偏差为±3mm。
4.2. 轨道采用压轨器与吊车梁连接时,要做到:压轨器与吊车梁上翼应密贴,其间隙不得大于0.5mm,有间隙的长度不得大于压轨器长度的1/2;压轨器固定螺栓紧固后螺纹露长不应少于2倍螺距;当设计要求压轨器底座焊接在吊车梁上翼缘时,应采取适当焊接工艺,以减少吊车梁的焊接变形。当设计要求压轨器由螺栓连接在吊车梁上翼缘时,特别垫圈安装应符合设计要求。
4.3. 轨道端头与车挡之间的间隙应符合设计要求,当设计无要求时,应根据温度留出轨道自由膨胀的间隙。两车挡应与起重机缓冲器同时接触。
5、屋面系统结构安装
5.1.屋架组装平台,支点间距为L,支点的高度差不应大于L/1000,且不超过10mm;构件组装应按制作单位的编号和顺序进行,不得随意调换;桁架组装,应先用临时螺栓和冲钉固定,腹杆应同时连接,经检查达到规定后,方可进行节点的永久连接。
5.2.屋面系统结构可采用扩大组合拼装后吊装,扩大组合拼装单元宜成为具有一定刚度的空间结构,也可进行局部加固达到此目的。每跨第一、第二榀屋架及构件形成的结构单元,是其他结构安装的基准。安全网、脚手架,临时栏杆等可在吊装前装设在构件上。垂直支撑、水平支撑、檩条和屋架角撑的安装应在屋架找正后进行,角撑安装应在屋架两侧对称进行,并应自由对位。
5.3.有托架且上部为重屋盖的屋面结构,应将一个柱间的全部屋面结构构件安装完,并且连接固定后再吊装其他部分。天窗架可组装在屋架上一起起吊。安装屋面天沟应保证排水坡度,当天沟侧壁是屋面板的支承点时,则侧壁板顶面标高与屋面板其他支承点的标高相匹配。
6、多层钢结构厂房的安装
6.1.柱安装时,每节柱的定位轴线应从地面控制轴线直接引上,不得从下层柱的轴线引上。柱、梁、支撑等构件的长度应包括焊接收缩余量,荷载使柱产生压缩变形值。
6.2.楼层标高当采用设计标高进行控制时,应以每节柱为单位进行柱标高的调整,使每节柱的标高符合设计要求。
6.3.高层钢结构安装的主要节点有柱—柱连接,柱—梁连接,梁—梁连接等。在每层的柱与梁调整到符合安装标准后方可终拧高强螺栓,后再施焊。
6.4.安装使用的塔式起重机与主体结构相连时,其连接装置必须进行计算,并应根据施工荷载对主体结构的影响,采取相应的措施。
6.5.楼面压型钢板的安装有二种,一种为简支;另一种为连续。简支时在钢梁上表面打上定位线,先进行螺钉焊,清理干净后安装压型钢板,其端部的波形槽口应对正。连续时,压型钢板与钢梁表面要贴紧,做好螺钉穿透焊是关键。
7、钢结构安装施工技术措施
7.1. 防治钢柱位移措施:预埋螺栓在浇灌基础混凝土前应用固定卡盘或固定架固定,防止受振错位;钢柱底部预留孔应放大样,确定孔位后再钻孔;对柱子轴线应进行测量复核。
7.2. 防治钢柱垂直度偏差过大的措施:对于细长钢柱,一点吊装变形较大时,可采取两点、三点等吊装方法,以减少变形;吊装后,及时加临时支撑,以防受风力或碰撞而变形;对整排柱应及时固定,将柱间支撑安装后,再吊装上部结构。由于阳光照射而影响钢柱垂直偏差,其防治措施与钢筋混凝土柱相同。
7.3. 防治钢屋架垂直偏差过大的措施:严格检查构件几何尺寸,超过允许值应及时处理好再吊装;应严格按照合理的安装工艺安装,屋架安装后及时在中部吊线锤进行校正、固定,控制误差在允许范围内,避免误差积累。天窗架垂直偏差可采用经纬仪或线锤对天窗架两支柱进行校正;屋架(天窗架)垂直偏差过大应在屋架间加设垂直支撑,以增强稳定性。
7.4. 防治安装孔位移措施:螺栓钻孔应设样板,保证尺寸、位置准确,安装前应对螺栓孔及安装面做好修整,注意消除钢部件小拼装偏差,防止累积;螺栓紧固程度应保持一致。
7.5. 防治螺栓位移措施:螺栓固定框尺寸应经校核,螺栓固定架应保证足够的强度和刚度;螺栓安装后应经复查;浇筑混凝土应有测量人员监测,发现问题及时纠正;加强测量放线的复查工作;已出现超差,可用氧乙炔火焰将底板螺栓孔扩大,安装时另加焊钢板,或将螺栓根部混凝土凿击50~100 下,将螺栓加热调直。
7.6.防治夹渣、未焊透、咬肉措施:被焊工件与垫板必须贴紧密,采用φ4、φ3.2 焊条打底,其间隙分别不大于8和6mm。断弧、换焊条时应将药皮清净、搭接好;焊接前应通过试验选用合理的焊接顺序和操作方法;焊条应在300℃下烘2h,以防表面有化学物质引起气化;焊机二次空载电压應不小于80V,以防熔透力不够;最后一层焊缝距母材表面间距宜控制在1~1.5mm;最后一道焊缝要将电流调到120A,降温15min左右再焊;压低弧快速通过被焊件,加工细致,可避免咬边。焊接件材质和焊条不明,应进行可焊性试验、机械性能试验和化学分析合格后才用。
7.7.防治紧固扭矩或预拉力不够的措施:定期校正电动或手动扳手的扭矩值,使偏差在5%以内;螺栓孔不重合或有偏差,应用电钻修孔,忌用锤强行打入孔内。紧固顺序应从螺栓组中间向两端对称紧固,操作必须分两次进行,避免部分轴力消耗在钢板变形上;第一次初拧不小于终拧扭矩的30%,第二次终拧使达到标准紧固扭矩,加强检查,防止漏拧。认真处理摩擦面;涂刷油漆应在周边涂抹腻子、快干红丹漆或稠铅油封闭,防止油漆渗入;螺丝杆、螺母和垫圈应配套使用,螺纹要高出螺帽三扣,以防使用时松扣降低顶紧力;同时避免把高强螺栓当做临时安装螺栓使用,螺栓尾部卡头必须用扳手拧掉。
8、结束语
针对目前建筑工程工业厂房钢结构工程日益增多,为保证工程安装质量,通过本文的一系列技术的介绍,为类似工程提供借鉴的经验。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
[关键词]:钢结构;吊车梁;屋面系统;技术措施
[abstract] : this article from steel pillars, crane beam, crane rail, roofing system structure and multi-layer steel structure workshop installation technique to introduce steel structure component installation construction method, and also gives the construction process often appear to install countermeasures.
[key words] : steel structure; Crane beam; Roofing system; Technical measures
中图分类号:TU391文献标识码:A 文章编号:
1、钢构件安装前的准备工作
1.1.钢结构安装前,应按构件明细表核对进场的构件,核查质量证明书,设计变更文件、加工制作图、设计文件、构件交工时所提交的技术资料。
1.2.进一步落实和深化施工组织设计,对起吊设备、安装工艺作出明确规定,对稳定性较差的物件,起吊前应进行稳定性验算,必要时应进行临时加固。
1.3. 钢结构安装前,应对下列图纸进行自审和会审:钢结构设计图、钢结构加工制作图、基础图、钢结构施工详图、其他必要的图纸和技术文件。
1.4. 基础验收:基础混凝土强度达到设计强度的75%以上,基础周围回填完毕,同时有较好的密实性,吊车行走不会塌陷;基础的轴线、标高、编号等都以设计图标注在基础面上;基础顶面标高应低于柱底面安装标高40~60mm;支承面、地脚螺栓(锚栓)预留孔的允许偏差应符合规范要求。
2、钢柱子安装
2.1.柱子安装前应设置标高观测点和中心线标志,标高观测点的设置应与牛腿(肩梁)支承面为基准,设在柱的便于观测处,无牛腿(肩梁)柱,应以柱顶端与桁架连接的最后一个安装孔中心为基准。
2.2.中心线标志的设置应符合下列规定:在柱底板的上表面各方向设中心标志;在柱身表面的各方向设一个中心线,每条中心线在柱底部、中部(牛腿或肩梁部)和顶部各设一处中心标志;双牛腿(肩梁)柱在行线方向两个柱身表面分别设中心标志。
2.3. 屋架、吊车梁安装后,进行总体调整,然后固定连接。固定连接后尚应进行复测,超差的应进行调整。对长细比较大的柱子,吊装后应增加临时固定措施。
2.4.柱子支撑的安装应在柱子找正后进行,只有确保柱子垂直度的情况下,才可安装柱间支撑,支撑不得弯曲。
3、吊车梁安装
3.1.吊车梁的安装应在柱子第一次校正和柱间支撑安装后进行。安装顺序应从有柱间支撑的跨间开始,吊装后的吊车梁应进行临时固定。
3.2. 吊车梁下翼缘与柱牛腿连接应符合:纵向制动由吊车梁和辅助桁架共同传给柱的吊车梁,连接螺栓应拧紧后将螺母焊牢固。吊车梁与辅助桁架的安装宜采用拼装后整体吊装。
3.3. 当制动板与吊车梁为高强螺栓连接,与辅助桁架为焊接连接时按以下顺序安装:安装制动板与吊车梁应用冲钉和临时安装螺栓,制动板与辅助桁架用点焊临时固定;经检查各部尺寸,并确认符合有关规程后,焊接制动板之间的拼接缝;安装并紧固制动板与吊车梁连接的高强度螺栓。
4、吊车轨道安装
4.1. 在吊车梁顶面上弹放墨线的安装基准线,也可在吊车梁顶面上拉设钢线,作为轨道安装基准线。轨道接头采用鱼尾板连接时,要做到:轨道接头应顶紧,间隙不应大于3mm。接头错位,不应大于1mm;伸缩缝应符合设计要求,其允许偏差为±3mm。
4.2. 轨道采用压轨器与吊车梁连接时,要做到:压轨器与吊车梁上翼应密贴,其间隙不得大于0.5mm,有间隙的长度不得大于压轨器长度的1/2;压轨器固定螺栓紧固后螺纹露长不应少于2倍螺距;当设计要求压轨器底座焊接在吊车梁上翼缘时,应采取适当焊接工艺,以减少吊车梁的焊接变形。当设计要求压轨器由螺栓连接在吊车梁上翼缘时,特别垫圈安装应符合设计要求。
4.3. 轨道端头与车挡之间的间隙应符合设计要求,当设计无要求时,应根据温度留出轨道自由膨胀的间隙。两车挡应与起重机缓冲器同时接触。
5、屋面系统结构安装
5.1.屋架组装平台,支点间距为L,支点的高度差不应大于L/1000,且不超过10mm;构件组装应按制作单位的编号和顺序进行,不得随意调换;桁架组装,应先用临时螺栓和冲钉固定,腹杆应同时连接,经检查达到规定后,方可进行节点的永久连接。
5.2.屋面系统结构可采用扩大组合拼装后吊装,扩大组合拼装单元宜成为具有一定刚度的空间结构,也可进行局部加固达到此目的。每跨第一、第二榀屋架及构件形成的结构单元,是其他结构安装的基准。安全网、脚手架,临时栏杆等可在吊装前装设在构件上。垂直支撑、水平支撑、檩条和屋架角撑的安装应在屋架找正后进行,角撑安装应在屋架两侧对称进行,并应自由对位。
5.3.有托架且上部为重屋盖的屋面结构,应将一个柱间的全部屋面结构构件安装完,并且连接固定后再吊装其他部分。天窗架可组装在屋架上一起起吊。安装屋面天沟应保证排水坡度,当天沟侧壁是屋面板的支承点时,则侧壁板顶面标高与屋面板其他支承点的标高相匹配。
6、多层钢结构厂房的安装
6.1.柱安装时,每节柱的定位轴线应从地面控制轴线直接引上,不得从下层柱的轴线引上。柱、梁、支撑等构件的长度应包括焊接收缩余量,荷载使柱产生压缩变形值。
6.2.楼层标高当采用设计标高进行控制时,应以每节柱为单位进行柱标高的调整,使每节柱的标高符合设计要求。
6.3.高层钢结构安装的主要节点有柱—柱连接,柱—梁连接,梁—梁连接等。在每层的柱与梁调整到符合安装标准后方可终拧高强螺栓,后再施焊。
6.4.安装使用的塔式起重机与主体结构相连时,其连接装置必须进行计算,并应根据施工荷载对主体结构的影响,采取相应的措施。
6.5.楼面压型钢板的安装有二种,一种为简支;另一种为连续。简支时在钢梁上表面打上定位线,先进行螺钉焊,清理干净后安装压型钢板,其端部的波形槽口应对正。连续时,压型钢板与钢梁表面要贴紧,做好螺钉穿透焊是关键。
7、钢结构安装施工技术措施
7.1. 防治钢柱位移措施:预埋螺栓在浇灌基础混凝土前应用固定卡盘或固定架固定,防止受振错位;钢柱底部预留孔应放大样,确定孔位后再钻孔;对柱子轴线应进行测量复核。
7.2. 防治钢柱垂直度偏差过大的措施:对于细长钢柱,一点吊装变形较大时,可采取两点、三点等吊装方法,以减少变形;吊装后,及时加临时支撑,以防受风力或碰撞而变形;对整排柱应及时固定,将柱间支撑安装后,再吊装上部结构。由于阳光照射而影响钢柱垂直偏差,其防治措施与钢筋混凝土柱相同。
7.3. 防治钢屋架垂直偏差过大的措施:严格检查构件几何尺寸,超过允许值应及时处理好再吊装;应严格按照合理的安装工艺安装,屋架安装后及时在中部吊线锤进行校正、固定,控制误差在允许范围内,避免误差积累。天窗架垂直偏差可采用经纬仪或线锤对天窗架两支柱进行校正;屋架(天窗架)垂直偏差过大应在屋架间加设垂直支撑,以增强稳定性。
7.4. 防治安装孔位移措施:螺栓钻孔应设样板,保证尺寸、位置准确,安装前应对螺栓孔及安装面做好修整,注意消除钢部件小拼装偏差,防止累积;螺栓紧固程度应保持一致。
7.5. 防治螺栓位移措施:螺栓固定框尺寸应经校核,螺栓固定架应保证足够的强度和刚度;螺栓安装后应经复查;浇筑混凝土应有测量人员监测,发现问题及时纠正;加强测量放线的复查工作;已出现超差,可用氧乙炔火焰将底板螺栓孔扩大,安装时另加焊钢板,或将螺栓根部混凝土凿击50~100 下,将螺栓加热调直。
7.6.防治夹渣、未焊透、咬肉措施:被焊工件与垫板必须贴紧密,采用φ4、φ3.2 焊条打底,其间隙分别不大于8和6mm。断弧、换焊条时应将药皮清净、搭接好;焊接前应通过试验选用合理的焊接顺序和操作方法;焊条应在300℃下烘2h,以防表面有化学物质引起气化;焊机二次空载电压應不小于80V,以防熔透力不够;最后一层焊缝距母材表面间距宜控制在1~1.5mm;最后一道焊缝要将电流调到120A,降温15min左右再焊;压低弧快速通过被焊件,加工细致,可避免咬边。焊接件材质和焊条不明,应进行可焊性试验、机械性能试验和化学分析合格后才用。
7.7.防治紧固扭矩或预拉力不够的措施:定期校正电动或手动扳手的扭矩值,使偏差在5%以内;螺栓孔不重合或有偏差,应用电钻修孔,忌用锤强行打入孔内。紧固顺序应从螺栓组中间向两端对称紧固,操作必须分两次进行,避免部分轴力消耗在钢板变形上;第一次初拧不小于终拧扭矩的30%,第二次终拧使达到标准紧固扭矩,加强检查,防止漏拧。认真处理摩擦面;涂刷油漆应在周边涂抹腻子、快干红丹漆或稠铅油封闭,防止油漆渗入;螺丝杆、螺母和垫圈应配套使用,螺纹要高出螺帽三扣,以防使用时松扣降低顶紧力;同时避免把高强螺栓当做临时安装螺栓使用,螺栓尾部卡头必须用扳手拧掉。
8、结束语
针对目前建筑工程工业厂房钢结构工程日益增多,为保证工程安装质量,通过本文的一系列技术的介绍,为类似工程提供借鉴的经验。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。