時間:2023-03-13 11:26:53
序論:速發表網結合其深厚的文秘經驗,特別為您篩選了11篇鋼結構施工總結范文。如果您需要更多原創資料,歡迎隨時與我們的客服老師聯系,希望您能從中汲取靈感和知識!
中圖分類號:TU391文獻標識碼: A
0、前言
鋼材和其他建筑材料諸如混凝土、磚石和木材相比較強度要高很多,適合建造跨度大,高度高,承載重的廠房;同時,鋼結構環境效果好,施工時大大減少砂石、灰的用量,減輕了對不可再生資源的破壞,施工環境好,將大大減少灰色建筑垃圾,由于政府部門的引導和支持,鋼結構作為綠色環保產品得到公認和發展,我國在“十一五”期間,鋼材產量將達到四億噸。因此,我國鋼結構行業存在著較大的發展空間,廠房鋼結構也將被更大量的采用。下面結合本人從事的上海外高橋造船有限公司二期工程廠房鋼結構的安裝施工,簡略談一下廠房鋼結構安裝施工技術。
工程概況和特點
本工程地址位于上海市浦東新區洲海路3001號,項目范圍包含切割中心(含理料間)擴建及部件生產中心。其中切割中心(含理料間)擴建建筑面積9480,部件生產中心建筑面積27079,露天配套場地(二)占地面積7180。共計約43739。
本工程屬單層廠房鋼結構工程。本工程鋼架柱子為實腹式焊接H型鋼斷面柱;柱腳用插入式,直接插入承臺杯中,屋面梁為實腹式焊接H型鋼斷面,屋面梁為人字型形式;吊車梁為實腹式焊接H型鋼鋼梁。吊車梁系統為12m實腹式鋼吊車梁中級工作制Q345B和重級工作制Q345C。
鋼結構安裝施工要點
樹立系統的觀點和服務的觀點,加強鋼結構制造管理和其他前期施工技術準備。
做好施工部署工作。
加強基礎復測。
加強過程管理,以資料為主線,嚴格控制重點部位的安裝精度。
加強高強螺栓連接施工的質量控制。
工藝流程
4、安裝前準備
4.1. 加強鋼結構制造管理和其他前期施工技術準備。
開工前必須科學合理的進行施工安排,合理安排施工機械和施工作業人員,并做到有計劃、有步驟的進行施工。本工程重點在施工詳圖轉換,材料采購,制造交工順序,制造過程重點環節項目部進行質量復檢等幾個方面的前期施工技術準備工作進行了重點控制,取得了很好的效果。
4.1.1做好施工詳圖轉換的進度控制,節點優化,和圖紙質量控制工作。
施工詳圖是鋼結構廠房施工的第一工序,其進度質量和節點形式對后續工序進展順利影響巨大。第二,根據現場的安裝順序確定了施工詳圖轉換順序,要求施工詳圖轉換按照鋼柱,吊車梁,屋面的順序出圖。第三,積極和設計院溝通和協調對設計的部分節點進行優化,進一步方便鋼結構制造和安裝。比如本工程中,我們對系桿的節點,屋面梁連接節點對設計進行了優化,使現場施工進度更快施工質量更容易保證。第四,做好圖紙質量控制工作,在接到工程施工圖紙后,對圖紙自審、會審工作必須認真地進行,避免施工詳圖錯誤或者遺漏對工程造成不好的影響。
4.1.2做好材料采購的質量控制和進度控制
材料預算編制的先后嚴格按照施工順序編制,對材料進行適當的分批編制,先使用的先編制,材料采購周期長的先編制,為材料配套供應保證生產打下基礎同時也可以緩解公司資金的壓力。第二,和設計院積極聯系和溝通,對一些材料進行變更或者代用。
4.1.3做好制造交工順序的控制工作
4.1.4 做好制造過程重點環節項目部進行質量復檢工作
4.2 施工部署
4.2.1施工平面布置圖和吊裝順序
4.2.2 吊裝機械選擇:
安裝位置 具體構件安排
鋼柱 吊車梁 屋面梁
(2臺抬吊) 屋面支撐等其他構件
切割中心 25噸汽車吊 25噸汽車吊 25噸汽車吊 16噸汽車吊
理料間 25噸汽車吊 25噸汽車吊 25噸汽車吊 16噸汽車吊
部件中心 50噸汽車吊 25噸汽車吊 25噸汽車吊 16噸汽車吊
5. 吊裝施工
基礎復測
5.1.1 根據土建單位提供的中間交接資料重點檢查基礎標高及中心線,每組基礎上應劃有明顯的縱橫中心,標高三角標記。注意土建單位提供的中間交接資料中的數據是否和設計要求一致,是否和復測數據一致。
5.1.2 基礎養護強度必須達到要求后方可進行結構安裝。
鋼柱吊裝
5.2.1 鋼柱吊裝前應在地面上固定好臨時腳手架、攀登梯子,劃好中心標高三角標記,掛好固定纜風繩。
在鋼絲繩和鋼柱接觸處用橡膠墊墊好,以免鋼絲繩滑動造成鋼柱油漆破壞
鋼柱吊至基礎部位,插入基礎杯口中,使柱中心與基礎中心對齊,調好標高用纜風繩和斜鐵調整柱的垂直度和水平偏差,使鋼柱穩定后再挪鉤,再用纜風繩和墊鐵調整柱垂直度、水平偏差,達到要求后,作好隱蔽記錄,通知土建單位進行一次灌漿。
廠房鋼柱分單元依次吊裝,吊完各單元鋼柱后,再安裝相連的柱間支撐,最后安裝屋架及吊車梁。鋼柱吊裝宜先從柱間支撐開始,使第一兩根鋼柱能成為穩定單元。
待吊車梁、屋架安裝完畢,校正合格后,鋼柱底部再二次灌漿固定。
吊車梁安裝
吊車梁進場后,吊裝前要進行質量復查,有無運輸產生的扭曲變形,下撓等情況,制動板邊緣被鋼絲繩拉成浪形彎曲,輔助桁架的旁彎和下撓變型。
吊車梁就位先初校后臨時固定,精校工作在屋架吊裝后進行,以免因屋架系統吊裝引起柱變形,而使吊車梁移動。
吊車梁校正包括平面軸線、標高、垂直度三方面。吊車梁中心軸線校正,是以鋼柱車間軸線為依據。
屋蓋系統安裝
5.4.1將屋面梁先在地面進行拼裝,在地面上緊固高強螺栓,并補好節點處的油漆。5.4.2 在吊裝前在屋面梁上綁上生命繩。
5.4.3 用兩臺25噸汽車吊抬吊屋架梁。
5.4.4 屋架吊裝就位后,兩端高強螺栓節點先采用臨時螺栓固定,吊裝完第一、二片房架,立即拉上安全網,防止操作人員高空墜落,然后安裝屋架之間的系桿,使兩片屋架形成一個穩定單元。
5.4.5 按以上方法繼續吊裝屋架,每吊裝4-5榀房架后,檢查屋架的垂直度、間距,質量符合標準后,就可打屋架與鋼柱連接的高強螺栓。
其他安裝注意事項
5.5.1 構件進場要配套,避免構件不配套造成時間浪費,也要避免構件進場先后順序不對造成構件堆放困難和二次倒運。
5.5.2 有的構件設計容易產生問題,要注意安裝的時間安排:1.車檔,最好安排在行車進場安裝的同時安裝車檔。2.上行車的樓梯。為了上下方便和安全需要先安裝樓梯,應重點核查平臺的高度和行車駕駛室的高度是否一致,是否和下方的半門吊的軌道位置沖突等尺寸。3.女兒墻短柱。最好安排在所有屋面梁已經安裝完成并校正好之后安裝女兒墻短柱。
5.5.3 屋面水平支撐的角鋼在吊裝時要注意角鋼肢背方向,保證水平支撐安裝的外觀質量。
6、高強螺栓施工
6.1施工流程
6.2.高強螺栓連接副的安裝
中圖分類號:TU391文獻標識碼: A
一、概述
科威特中央銀行新總部大樓由主體部分的大樓和附屬裙房包括入口大廳、金庫和停車場共同組成,總建筑面積16萬平米,其中主體塔樓46層(包含6個夾層),總高度240米。該項目鋼結構總量為11000噸,此工程集設計、制作、安裝為一體的海外項目。
參與國際承包工程的參與者都有體會:很注重工作程序。我們既然參與國際工程的競爭,既然認識到了這一點,就得學會和掌握它,使我們的工作完全處于受控狀態。具體到鋼結構的工作程序,主要有:
施工準備階段的報批程序;
施工階段的檢測程序(ITP);
施工階段的驗收程序,等等。
其中 ITP 是一個非常重要的工作程序,它是承包商根據規范要求和自己公司的工作程序編制的,要經過工程師的審批。如何編制 ITP,使其既能滿足合同規范要求,又能加快工程進度,保護承包商的利益,需要好好研究和謹慎處理。我們項目除了鋼結構外,玻璃幕墻、石材和電梯的分包都會涉及到 ITP,值得國外項目工程研究借鑒。
作為結構支撐的斜肋鋼管柱系統由26根直徑800毫米,壁厚12~60毫米的鋼管柱呈相貫交叉同時以84.2度傾角向上延伸,每7層形成一次交叉相貫點,每層交叉相貫點間連以水平鋼管組成最終穩定單元。
斜肋柱在地面以折線型布置,隨著其傾斜向上的延伸,直段斜肋柱不斷相交、相貫形成平面的2管相貫及立體空間的3管、4管和5管相貫的X/Y/K/V型節點(統稱X節點)。最終所有斜肋柱在第4個交叉相貫點處過渡為同一平面并延伸至頂部。斜肋柱的數量也由基礎平面位置的26根逐漸減少至頂部的18根。
為追求建筑美感,縱橫交錯,空間立體變化的斜肋柱系統全部要求建筑外露。斜肋柱施工過程中照片如下:
圖1 斜肋柱施工過程圖片 圖2 塔樓標準層平面示意圖
二、施工部署
組織項目部相關工程師熟悉本項目承包合同、項目相關施工圖紙及總包提供的項目平面布置圖及相關功能區及塔吊布置、參數,鋼結構項目部要分析現場的起重設備的性能參數,以及考慮施工方便及節點分段合理。
2.1起重設備分析
對塔吊的性能參數和布置的分析,是鋼結構構件設計的基礎也是斜肋柱分段的依據,更是結構吊裝的前提。同時對于無法避免的超出塔吊起重范圍的構件,應盡早考慮其他的起重設備或者安裝工藝。
圖3 塔樓塔吊平面布置圖
2.2斜肋柱分段
以項目現場起重設備起重荷載為依據,結合設計放樣,考慮運輸、包裝等要求,斜肋柱的分段示意圖如下:
說明:
1,斜肋柱整體被分為24段(不包含柱腳),經每2節直管柱過度到1節2管或者多管相貫的X型柱。
2,第24節柱,即頂部柱為V型柱。
3,存在7根自重超出塔吊起重能力的斜肋柱,并且基本為2管或者多管相貫的X型柱。如圖4所示。
2.3安裝范圍
2.3.1鋼管斜肋柱、鋼梁
主要分為直線段和 X 交叉段,X 交叉段又可分為三管相貫柱(細分為平面和空間兩種),四管相貫柱(細分為平面和空間兩種),五管相貫柱(皆為空間結構)和 V 型相貫柱四大類型。一般單件重10噸以下,有 5 件處于內三角部位構件超過塔吊承載能力,重 量 分 別為 : DC03-25/26 計 21.4 噸、DC03-27/28 計 15.4 噸、DC06-33/35/41/47計 52.98 噸、DC09-46/47 計 16.7 噸、DC12-33/37/46 計 16.6 噸。斜肋柱具體形式如下圖示:
圖5立面示意圖 圖6各種巨型斜肋柱節點示意圖
(圖6中順時針方向依次為:V 型節點、平面三管相貫、空間三管相貫、空間五管相貫、平面四管相貫、空間四管相貫)
2.3.2巨型懸挑桁架
主桁架長 52.900 米,寬 19.090 米,高 10.100 米,前后分別懸挑 25.450 米和 10.250米;支座桁架長 31.350 米,寬 17.700 米,高 10.240 米。另外,42 號桿件作為主桁架的一部分,又是塔樓主體結構的重要構件。主要為截面 900*800*30*60 的箱型桿件構成,總重量達 561 噸。
圖7懸挑桁架施工中圖片
2.3.3入口桁架
入口桁架跨度 21.9 米,門式桁架頂標高 30.398 米~36.257 米,主要為直徑 200mm 的鋼管桿件,總重量達 350 噸。
圖8入口桁架施工中圖片
2.3.4普通框架結構
在主體結構內部,還有一些由工字鋼梁柱和壓型鋼板組成的普通框架結構,主要位于裙樓的公共區域和頂層閣樓內。一般為不同規格的工字鋼和焊接 H 型鋼組成。
圖9框架結構施工中圖片圖10 電梯井道施工中圖片
2.3.5其它零星鋼結構
裙樓屋面及塔樓雨棚和配合裝修得二次鋼結構
圖11門式鋼架施工中圖片圖12懸臂結構施工中圖片
2.4安裝工藝及質量要求
本項目工程全部采用美國國家標準規范ASTM材料系列和AISC360-05,AISC steel Construction Manual, 13 Edition 等設計規范及AWS D1.1-D1.1M-2006鋼結構焊接規范的標準要求施工,從材料構件進場驗收到安裝完成后的檢驗檢測都由嚴格的管理程序。焊工要根據其工作內容分別達到G3、G6、或G6r的證書等級,并且要得到第三方認證;焊接工藝過程要按照批準的ITP 進行,并經第三方全程跟蹤和檢測,焊縫要求 100%的 UT 和 25%的 MT。安裝精度方面,要有測量、控制和糾偏方案,斜肋柱和樓面梁要在初裝、高強螺栓終擰、焊接前、焊接后和混凝土澆筑后分別對斜肋柱進行測量和調整,以滿足 AISC 303-05 的精度要求。其他結構也基本按照這個程序進行焊接和安裝的檢測。
2.5施工流程
2.5.1吊裝前準備
2.5.1.1構件的倒運和進場報驗
構件的倒運主要是將構件自外場導入到吊機范圍內的內場,以便做吊裝前的準備工作。構件倒運遵循安全、合理、有序原則,其重點包括構件分流和構件吊點堆放兩個方面。
構件分流:主要依據現場塔吊的性能參數和構件參數、平面位置,按照既定的吊裝順序,合理分配布置構件的擺放位置,避免現場的二次倒運發生。
構件堆放:即堆場的選擇,選擇吊機范圍內,承載力足夠的堆場。如構件堆放于裙樓樓板上,則需要驗算樓板的相應承載力,必要時采取臨時加固措施。
構件進場后,首先需要對構件自檢,自檢合格后,按照程序提交書面的材料到場通知附相關圖紙、制作資料于顧問和第三方,提請其正式對到場構件予以驗收。驗收合格方可進行下道工序工作。
2.5.1.2構件的吊前輔助措施
斜肋柱進場后,吊裝前輔助措施主要包括測量定位點即柱頂圓心的標定、柱內部清潔、臨時用爬梯的固定、安裝及獨立操作平臺支架的焊接和安裝等方面。
柱頂圓心的標定:采用鋼尺分中,將柱頂圓心標記于焊接好的鋼板條或者角鋼上。
柱內部清潔:清除柱內部所有垃圾和柱內壁上的浮銹,以保證柱內后灌的混凝土與柱本體的有效粘結。
鋼爬梯的固定:固定鋼爬梯以供吊裝完成后摘勾和調整過程中測量使用。
獨立操作平臺支架的焊接和安裝:在柱拼接位置下方1.2米處焊接托板并固定臨時操作平臺支架。
圖13施工中圖片
2.5.2斜肋柱安裝流程
由于核心筒和斜肋柱施工存在6層高差,鋼結構的安裝在空間和時間與土建立體交叉施工,鋼結構的安裝采用先安裝斜肋柱,再安裝邊梁,最后樓層梁的順序。其立面安裝流程如下圖所示:
圖14斜肋柱及鋼梁安裝流程圖
備注:圖中的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
17、18、19分別代表先后施工順序。
“1”代表第一步:安裝斜肋柱基礎段。
“2”代表第二步:采用無纜風繩安裝技術,通過連接耳板受力,安裝第一節斜肋柱。
“3”代表第三步:搭設邊梁和樓層梁安裝操作平臺及清理墻體埋件,并在埋件上測放軸線、焊接支撐托板。
“4”代表第四步:安裝第1節斜肋柱對應的邊梁。
“5”代表第五步:安裝第1節斜肋柱對應的樓層梁。
“6”代表第六步:搭設上一節鋼柱拼接操作平臺。
“7”代表第七步:安裝第2節斜肋鋼柱,安裝方法同“2”第二步。
“8”代表第八步:安裝第二節柱對應的邊梁、樓層梁操作平臺及清理墻體埋件和在埋件上測放軸線、焊接支撐托板,安裝方法同“3”第三步。
“9”代表第九步:安裝二節柱對應的邊梁,安裝方法同“4”第四步。
“10”代表第十步:安裝二節柱對應的樓層梁,安裝步驟同“5”第5步。
以后各柱安裝均按第“6”~“10”步流水施工。其中“6”~“10”為帶一層樓層梁的直I型斜肋柱;“11”~“19”為帶兩層樓層梁的X型斜肋柱。
2.5.2鋼結構平面安裝順序
斜肋柱、邊梁樓層梁平面安裝順序為由兩端(角點)向中間合攏,如下圖所示:
圖15平面安裝順序示意圖
2.5.3定位調整措施及方法
斜肋柱采用坐標定位,即預先算出每根柱柱頂圓心的大地坐標值,嚴格將柱頂調整至預設的坐標位置處,坐標精度為1毫米。在第1和2節柱的調整中,以固定于地面連接柱頂耳板上3方向或4方向纜風繩的張拉來調整柱頂至預設坐標。對2節以上柱子,因不具備拉纜風繩的條件,則利用千斤頂進行調整。方法為在上、下柱管壁上焊接一定數量碼板,微松耳板連接螺栓,以千斤頂向需要調整的方向頂碼板,利用杠桿原理推動上柱微動進而使上柱移至預設坐標。
圖16斜肋柱調整拉設攬風繩圖17斜肋柱調節-千斤頂
2.5.4斜肋柱安裝調整模擬計算機分析
因斜肋柱屬建筑外露結構,其要求的安裝精度比普通結構高一倍。同時斜肋柱結構體系復雜,既有單管的平面體系又有多管相貫的空間體系。對其定位的調整無法1次完整,實踐中采用2次逐步調整。
1、初調。初調是在邊梁、樓層梁未安裝前對斜肋柱的定位調整。經過對“斜肋柱 邊梁樓層梁”這樣一個安裝過程的計算機模擬分析發現,邊梁、樓層梁吊裝后,在各荷載作用下,斜肋柱最多將倒向核心筒方向7.5毫米,如下圖所示。
故在初調階段,需斜肋柱一定量的反方向的預偏移,預偏移量控制在10~12毫米。
圖18施工過程斜肋柱安裝偏移模擬分析
2、焊前調整。焊前調整是在邊梁、樓層梁安裝完成后,斜肋柱拼接節點施焊只前進行的定位修正調整。焊前需實測柱頂坐標,分析初調時設定的預偏移的實際折返情況。并設定新的預偏移量。按照新的預偏移量調整柱定位。
新的預偏移主要是考慮后續梁-梁、梁-埋件節點的焊接應力收縮對柱定位的影響及柱內灌混凝土對柱定位的影響。此偏移量無法理論計算取得,需靠對每節柱“焊前”“焊后”“澆筑前”“澆筑后”柱頂坐標的變化觀測分析得出。
按經驗,焊前調整設定的新的預偏移量對第一節柱為0,第2節柱依據對第1節柱“焊前”“焊后”“澆筑前”“澆筑后”實測柱頂坐標變化的分析取得。以此類推至各節柱。
2.5.5、超重斜肋柱吊裝
斜肋柱系統中分段無法避免超重的若干構件(見2.2)的安裝,除起重設備的選用和使用嚴格按照專業起重公司的規程,遵循專業起重公司的指導外,其余安裝步奏和流程同上2.5之描述。本節不再贅述。
圖19超重巨型斜肋柱吊裝起鉤
圖20超重巨型斜肋柱吊裝就位前圖21超重巨型斜肋柱吊裝就位
2.6裙房及入口桁架安裝
裙房屋面鋼結構安裝是本工程的重要結構之一,該結構基本上是外露鋼結構,跨度21.9米,標高最高處36.257米。入口桁架安裝采取將桁架兩榀一拼裝,確保安裝過程中不變形,先安裝立桿再安裝橫梁,確保結構的穩定性。
2.7懸挑桁架安裝
懸挑桁架是禮堂的主體結構,主桁架位于塔樓的 5 到 7 層,長 52.900 米,寬19.090 米,高 10.100 米,前后分別懸挑25.450 米和 10.250 米;支座桁架位于 3,4 層,長
31.350 米,寬 17.700 米,高10.240 米。另外,42 號桿件作為主桁架的一部分,又是塔樓主體結構的重要構件。主要為截面 900*800*30*60 的箱型桿件構成,總重量約 561噸。
圖22懸挑桁架及42號桿件安裝示意圖
懸挑桁架是本工程的亮點之一,懸挑于 45.500 米的高空,伸出近 26 米,給人以很大的視覺沖擊。但是,這也是本工程的難點之一。由于塔吊起重能力和場地的制約,只能采取高空散拼的方式安裝。經過仔細分析對比后,決定了塔樓內部分的桁架小散件安裝、塔樓外部分大散件安裝的方案,一方面保證了工程進度,又減少了高空作業時間,保證安全。
2.8D42 號桿件安裝及結構卸載
42 號桿件是一個非常特殊和重要的構件,它既是懸挑桁架的一個重要桿件,承擔塔樓 7 層以上部分斜肋柱的荷載,上部荷載經它通過桁架結構及其支撐系統傳遞給基礎。由于懸挑桁架的插入,打破了斜肋柱體系的結構完整性,它在這里也起到局部加強的作用。所以,42 號桿件的安裝也是十分重要的。由于 D42 號桿件跨度較大(總計長度19.090 米),而且在整個結構體系沒有完整成型前承擔著較大的荷載,同時考慮施工可行性問題,設置了臨時支撐桁架用于其安裝。根據結構計算和施工驗算,當結構達到 28 層的時候才能拆除這個臨時支撐(結構卸載)。卸載過程利用結構分析軟件所得模擬計算數據進行進行分步卸載,并在卸載過程利用全站儀進行測量跟蹤,確保卸載過程與模擬分析同步,確保卸載安全。D42 號桿件支撐及卸載如下圖所示:
三、質量控制
3.1 鋼結構構件加工制作質量控制
保證構件的加工質量是保證現場安裝質量的前提,鋼結構構件的加工制作質量一般性要求如下表所示:
內容 容許誤差 參考條款
兩端都精加工的構件 表面粗糙度≤500,誤差≤1mm AISC303-05:6.4.1
L≤9m(框架結構) ≤2mm AISC303-05:6.4.1(a)
L>9m(框架結構) ≤3mm AISC303-05:6.4.1(b)
L≤15m(組裝或軋制型鋼) ≤3mm*總長但不超過10 mm AISC303-05:6.4.2
L>15m(組裝或軋制型鋼) ≤10+(3*(總長米數-15)/3 mm AISC303-05:6.4.2
L<9m(柱和桁架) ≤1mm*總長米數 AWSD 1.1:5.23.1
10m≤L≤15m(柱和桁架) ≤10mm AWSD 1.1:5.23.1
L>15m(柱和桁架) ≤10+3*(總長米數-15)/3 mm AWSD 1.1:5.23.1
L無規定(梁和大梁) ≤1mm*總長米數 AWSD 1.1:5.23.2
L≥30m梁和大梁的起拱 0mm≤h拱度≤40mm AWSD1.1:5.23.3
L<30m梁和大梁的起拱 0mm≤h拱度≤20mm AWSD1.1:5.23.3
L無規定(梁和大梁) 旁彎≤1mm*總長米數 AWSD 1.1:5.23.5
組裝H或I型 腹板和翼緣中心 嚴禁超過6 mm AWSD 1.1:5.23.7
H≤1m(H為梁腹板高度) H±3mm(梁截面高度) AWSD 1.1:5.23.9
1 m<H≤2m(H為梁腹板高度) H±5mm(梁截面高度) AWSD 1.1:5.23.9
H>2m(H為梁腹板高度) -5mm<H<8mm(梁截面高度) AWSD 1.1:5.23.9
不承壓的型材 ≤L/1000mm,L為總長 AISC303-05:6.4.2
彎曲的構件 誤差和直線時的標準一樣 AISC303-05:6.4.2
L≤15m (梁) 0mm≤L≤13mm AISC303-05:6.4.4.(a)
L>15m(梁) ≤13 mm+3 mm/3 m AISC303-05:6.4.4.(b)
注:斜肋柱的加工制作質量要求更加嚴格,需同時參照AISC303-05第10章和AESC中關于建筑外露鋼結構的加工制作質量要求的規定。
3.2 鋼結構安裝調整質量控制
鋼結構安裝調整質量一般性要求如下表所示:
內容 容許誤差 參考條款AISC303-05
任意一組錨栓中,任何2個錨栓的中心點 ≤3mm 7.5.1(a)
相鄰的兩組錨栓,其組組的中心點誤差 ≤6mm 7.5.1(b)
錨栓頂部高差誤差 ±13 mm 7.5.1(c)
錨栓組間的中心距(累積誤差) ≤2mm/10m,但≤25mm 7.5.1(d)
任意錨栓組的中心點到柱子中心線的距離 ≤6mm 7.5.1(e)
所有承壓裝置的最終的誤差 ≤±3 mm 7.6
單根柱子誤差 單節≤1/500 mm 7.13.1.1
電梯井旁邊的柱子誤差 ≥20層≤25mm+1mm/層總≤50mm 7.13.1.1(b)
電梯井旁邊的柱子誤差 20層內≤25 mm 7.13.1.1(a)
外部(室外)單根柱子誤差 軸線≤25 mm 建筑紅線≤50mm 7.13.1.1(b)
外部(室外)單根柱子誤差 ≤25mm+2mm/層≤50mm總≤75mm 7.13.1.1(b)
外部(室外)單根柱子誤差 ≤38mm/90m+13mm/30m但≤75mm 7.13.1.1(c)
外部(室外)單根柱子誤差 ≤50 mm+2mm/層,總≤75mm 7.13.1.1(d)
對于與柱子連接的平直構件(柱子除外) +5mm~ -8mm 7.13.1.2(b)
普通單根平直構件 ≤1/500 7.13.1.2(d)
懸挑構件(平直構件) ≤1/500 7.13.1.2(e)
不規則形狀構件 制作誤差范圍內 7.13.1.2(f)
現場組裝構件(包括零件組裝) ≤1/500 7.13.1.2(h)
對一般的無受壓狀態的構件 制作誤差范圍內 7.13.1.2(g)
對安裝時可調節的構件(一端為精加工) +10mm~-10mm 7.13.1.3(a)
對安裝時可調節的構件(一端為精加工) +10mm~-10mm 7.13.1.3(b)
對水平和垂直方向均可調節的構件 +5mm~ -5mm 7.13.1.3(c)
注:斜肋柱的安裝調整質量要求更加嚴格,需同時參照AISC303-05第10章和AESC中關于建筑外露鋼結構安裝的要求。其精度需比上表提高一倍即:20層以下,柱位移偏差不超過12.5毫米;20層以上不超過25毫米;柱間相對位移偏差不超過柱長的1/1000。
3.3 鋼結構焊接質量控制
鋼結構焊接質量控制主要包括以下方面:
a、制定ITP(質量檢驗計劃)作為質量控制的綱領性文件,嚴格約定文件審查、驗收點、驗收程序、驗收單位等內容,明確施工方、第三方和顧問的關系。
b、所有焊工必須持證上崗,按等級(3G、4G、6G、6GR)施焊。焊工的考試在科威特當地進行,由第三方全程見證。
c、嚴格焊前檢查,焊接準備完全遵循AWS規范的要求,每種焊接工藝都要求有相應焊接工藝評定(WPS)。
d、焊接工藝和流程嚴格按照相應焊接工藝評定(WPS)執行,并由第三方全程見證。
e、實施融透焊縫實施100%UT檢測,角焊縫打底和蓋面25%MT檢測。
四、安全措施
4.1 安全管理
認真貫徹國家和公司有關安全施工的規程和規章制度,遵守當地安全施工法規,落實各級責任制。
項目部設置安全領導小組,各班組設置兼職安全員,建立健全項目安全管理網。
細化安全教育,針對工序每日開展安全教育和安全交底。
4.2 腳手架搭設
腳手架的搭設、拆除都嚴格按照方案執行,由專人驗收標記為“安全”后方可使用,并做好日常防護。
4.3 生命繩布置
所有施工操作需到達的區域,在無封閉式安全通道的情況下,和非封閉式施工通道全部鋪設生命繩。
4.4 安全網鋪設
在操作區,主要通道、操作平臺上鋪設安全網,防止跌落事故傷害發生。
4.5 平臺清理
在操作區,主要通道、操作平臺上要定期清掃檢查,防止高空墜物。
4.6 防火措施
焊接及動火作業時,備鐵皮做的接火盆,鋪防火布,配滅火器。
5 結語
本文通過對科威特中央銀行新總部大樓塔樓鋼結構系統的安裝方法、工藝流程的介紹及分析,指出了類似結構安裝的方法、工藝、流程的考慮方向,可為類似工程提供了切實有效的施工經驗。
參考文獻:
[1] 科威特中央銀行新總部大樓施工圖紙
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)08(b)-0052-02
1 工程概況
楊房溝水電站位于四川省涼山彝族自治州木里縣境內的雅礱江中游河段上,是規劃中該河段的第六級水電站,上距孟底溝水電站37 km,下距卡拉水電站33 km。電站壩址位于雅礱江流域支流楊房溝的匯合口上游約450 m處,根據楊房溝水電站施工總布置和場內交通規劃,擬在下游永久交通橋上游約100 m處修建下游臨時索道橋以滿足工程施工需要。該臨時橋為一座單車道索橋,分別連接左岸臨時交通洞和右岸進廠公路,是施工期間壩址下游左右岸場內交通公路連接的主要通道。該臨時交通橋橋型采用一跨臨時索道橋,橋梁凈跨為143 m,橋面凈寬6.0 m。橋梁設計荷載為車輛荷載汽-60,單車道通行,每次限過一輛車,同時橋上不得有大批行人通行。本橋梁是施工期間壩址下游左、右岸場內交通公路連接的主要通道,橋梁能否早日通行對右岸場內交通公路的施工進度起著制約性作用。
2 施工布置
根據現場施工條件現場施工布置如下。
(1)安裝時在索橋軸線上方3.5 m處架設一條3 t臨時牽引走線,牽引索在架設是應形成閉合回路,主要用于索橋主索過河牽引;以索橋軸線為對稱中心在上、下游車行道中部索鞍之間架設一條寬為2 m的簡易承重貓道(簡稱主索托架)主要用于承載主索過河時主索的自重,防止主索墮入河中和減小卷楊機索引力。
(2)右岸施工布置:在右岸引線隧道洞口安裝一臺1.5 t卷揚機用于主索過河后主索安裝位置的局部調整;在右岸引線隧道洞口安裝一臺3 m3的空壓機及50 kW柴油發電機用于右岸施工供風及施工供電;右岸索橋上部結構安裝期間不需要考慮施工用水。
(3)左岸施工布置:在左岸布置兩臺5 t和一臺3 t卷揚機,兩臺5 t卷揚機分別用做主索架設時臨時牽引走線的牽引動力及主索矢度調整時動滑輪組的動力;另外一臺3 t卷揚機用于由于空間不足主索張拉時倒換滑輪時起輔助固定做用,另在左岸錨板后方橋臺位置處安裝一臺3 m3的空壓機及100 kW柴油發電機用于左岸施工供風及施工供電;左岸索橋上部結構安裝期間不需要考慮施工用水。
3 主要施工方案
本橋梁的施工主要包含橋梁下部結構施工及上部結構施工,其中下部結構主要包含:橋臺開挖、錨索孔造孔、錨索安裝及錨索孔注漿、錨板混凝土澆筑、索鞍混凝土澆筑及索鞍安裝;橋梁上部結構施工主要包含:橋面主索安裝、橋面鋼橫梁安裝、橋面板鋪裝、欄桿系統安裝等工作;橋梁下部結構施工現已全部完成經檢測施工質量滿足設計及規范要求達到橋梁上部結構施工條件;上部結構施工主要施工方法如下。
3.1 施工前準備
索橋在安裝前,檢查施工機具及工器具是否準備齊全、設備完好率進行統計并調整,工作人員的到位率進行調查;安裝構件質量是否滿足設計及規范要求、復測橋梁軸線是否正確、安裝好橋梁架設輔助設備、標識好主索空索的矢度控制點高程;
3.2 橋面主索安裝
主索安裝分步進行,詳細施工步驟如下。
(1)主索端部連接頭制作。
安裝時將鋼絲繩以卷為單位吊至左岸橋臺錨板后方,再用吊車或三角支架掛一卷至左岸橋臺錨板后方下游側位置處將其捆綁繩打開后放開鋼絲繩頭部,根據施工圖尺寸用繩卡做好主繩端部連接接頭,將繩卡按規范要求固定,不得有絲扣松動,滑絲等現象。
(2)主索過河方案。
利用已經安裝好的3 t輔助走線掛上工序(1)中已制作好的主索端部連接接頭將主索牽引至輔助簡易錨道中間,利用簡易錨道承載主索重量配合牽引走線將其平穩、勻速的牽引至右岸橋臺錨板處,利用右岸所布置的卷揚機將其主索臨時牽引,以免松開牽引繩時主索因自重回縮,松開牽引繩后,將工序(1)中已制作好的主索端連接頭通過連接器與右岸錨索預留錨頭連接好,松開臨時牽引。
(3)左岸主索初步張拉,利用5 t卷揚機及所組成的滑輪組進行勻速張拉,使其脫離貓道,人工配和使其主索平移到索鞍滑輪內,(兩側橋臺可同時滑動主索,或單側均可)對主索初步張拉達到空索設計失度。
(4)主索裁料。
根據設計跨度、垂度及施工余量等計算每根主索的實際長度,待工序(3)完成后按其計算長度利用砂輪切割機將主索切斷。
(5)左岸主索固定。
待工序(4)完成后,將左岸已經切割斷的主索繩頭用連接器與左岸錨索預留錨頭連接,同時利用準備好的滑輪組將其調整至設計矢度處后將其用繩卡固定;(由于主索較粗錨頭和松緊器太重,可利用3噸卷揚機將其拉緊,固定繩卡。次做法的目的在于減少主索的失度,以免后續整體調時費時費力。)
(6)主索張拉完成。
重復上述工序將主索從下游側穩定索往下游側車行道中部按序逐一張拉完成,再重復上述工序從上游側穩定索往上游側車行道中部按序逐一張拉完成,直至全橋主索張拉完成。
(7)主索矢度調整。
待橋面主索全部張拉完成后再進行主索矢度的統一調整,為便于主索調整及儀器測量觀測,調整時間盡量選在氣溫較恒定、無風時段進行。主索矢度調整時利用扳手擰調節器兩端左、右旋螺母將其調整至空索狀況下的設計矢度值并使每根主索保持自由狀態,調整完成后使其所有橋面主索橫斷面處于對稱水平狀態,從而完成初步調整工作;待初步調整完成24小時后再根據設計矢度用初步調整方法進行2次調整使其達到設計值,且所有橋面主索橫斷面處于對稱水平狀態,至此橋面主索安裝完畢。
3.3 橋面鋼橫梁安裝
橋面鋼橫梁安裝時利用12 t汽車吊,用吊裝鋼絲繩將橫梁對稱固定后垂直起吊至橋面主索處,按設計圖紙中主索位置將其對位后將銷軸及液筒安裝好,拆除吊裝用鋼絲繩后重復其工序直至完成全部鋼橫梁吊裝工作;待鋼橫梁吊裝完成后利用牽引走線配合導向滑輪掛住鋼梁兩端將鋼橫梁逐一拖拉到位,從而完成鋼橫梁安裝工作。
3.4 橋面板鋪裝、欄桿系統安裝
橋面板安裝時先將已防腐涂裝完成的橫向橋面板按設計圖紙固定方式及鋼橫梁之間間距逐一安裝完成,待橫向橋面板安裝完成后再按設計圖紙固定方式與間距將防腐涂裝完成的縱向橋面板及人行道板與欄桿系統安裝完成。
4 質量及安全保證措施
4.1 質量保障措施
(1)嚴格按規程、規范及施工技術要求施工,以工序過程控制為中心,對施工過程中的常見問題進行重點檢查落實,整改,杜絕違規施工。
(2)做好現場技術交底工作,技術人員深入施工現場對施工中出現的問題及時進行指導。
(3)施工過程應嚴格按“三檢”制進行驗收及控制,并做好施工質量記錄。對于施工過程中發現的問題,按照“四不放過”方向進行處理,對于經檢查發現的問題按照“返修、再驗收”處理。
(4)加強測量控制和現場技術人員管理,加強質量教育,強化質量意識。
(5)加強原材料的檢驗檢測,確保原材料合格,杜絕不合格材料進入施工現場。
4.2 安全保證措施
(1)對進廠的所有施工作業人員進行三級安全教育,特殊工種要求持證上崗,全面貫徹“以人為本,安全第一、綜合整治”的思想。
(2)加強危險源的辯識,提高防范能力,完善各工種、機械操作安全規章制度,并落實到人。
(3)加強作業人員的日常安全教育,高空作業的工作平臺要搭設牢固可靠并經驗收合格后方可使用,作業人員應正確的佩帶和使用勞動保護用品,日常檢查無誤后才能進行作業。
(4)設專職安全員管控,并對起重設備及用電設施安排專人進行安全巡查、維護對違規作業行為及時進行糾正或制止。
5 結語
該索橋跨度較大,負載重,施工質量要求高,在此方法施工中保證了質量同時取得了良好的經濟效果,也為以后鋼索橋的施工奠定了基礎,可供同類工程參考借鑒。
參考文獻
[1] 劉北辰,屈本寧.懸索結構設計新構想及倒張拱鋼索橋的設計計算[J].昆明工學院學報,1994,19(4):83-84.
中圖分類號: TU391 文獻標識碼: A
前言:
在鋼結構廠房工程施工管理中,只有切實地做好施工前期準備工作,在施工的過程中,加強質量控制與安全控制,做好各項工作的分工與工序驗收,這樣才能保證鋼結構廠房施工工程的整體質量與施工安全。
1 鋼結構廠房工程施工管理要點
1.1 安全管理
工程中首先應注意安全問題。鋼結構廠房工程安裝應屬于特種作業,因此所有工作人員必須持證上崗。高空安裝作業存在較大風險,施工安全管理應避免人員從高空墜落,造成傷亡事件。施工作業人員從一進入施工現場開始,就應由專職安全人員做好安全教育工作,詳細交代現場易造成事故的位置。對于施工過程中整改存在的安全隱患,這期間的安全技術等工作應隨工程進度全面提前好。
1.2 質量管理
鋼結構施工工程的基礎一般都以混凝土獨立柱為基礎,基礎的混凝土以及鋼筋、模板的施工工序與方法與其他工程的相同,但基礎獨立柱中螺栓的預埋則是工程質量控制的重點。這一過程中,應注意仔細地核對所有螺栓的大小、位置、長度及標高,要預先在螺栓絲口的部分用黃油和塑料薄膜包好,從而避免混凝土的澆搗對螺栓絲口部位的污染,澆搗完之后,應及時地清理預埋在螺栓桿與絲口上殘留的混凝土。
1.3 場地管理
鋼結構的安裝工程一般會需要使用吊車,這些吊車小到五噸,大到數百噸,吊車需要占用較多場地。另外,鋼構件也同時需要占用場地,這就需要現場的管理人員合理進行安排,盡量做到鋼構件不需要進行二次倒運,運輸鋼構件的車輛能夠順利通過。
2 鋼結構廠房工程施工中的質量管理的主要措施
2.1 鋼結構主體工程的質量控制
(1)鋼構件安裝質量控制。鋼結構廠房施工中最容易出現問題的環節之一便是柱子的安裝,主要是柱子安裝后垂直度超過施工驗收要求。對此,在施工時應該先將底板的墊鐵墊平,測量梁的平直度與柱子的垂直度,并通過螺栓使之成為穩定的空間固定單元,安裝之時還再應進行一次精確測量,符合驗收要求后將基礎底面與柱子底板的空間用高標號無收縮細石混凝土填灌密實,梁柱對接時要嚴格控制兩板端的對齊要求,若是只用螺栓強行拉結在一起,容易留下較寬的縫隙,嚴重影響鋼結構的受力性能。
(2)螺栓安裝質量的控制。普通螺栓和高強螺栓是鋼結構中常用的螺栓連接,也是整個鋼結構中使用最頻繁的部件,數量多了則出現問題的概率也高。普通螺栓要保證每個螺栓一端不得有超過兩個的墊片,螺栓孔嚴禁使用氣割擴孔,螺栓連接完成后其外露螺紋不得少于兩個螺距;對于高強螺栓則要求更為嚴格,安裝接觸面要求平整,安裝前要檢查螺栓的復試單和合格證,安裝時的邊緣隙不得大于 0.8mm,且接觸面不得小于 75%。
2.2 鋼結構的防腐鋼結構防腐是一個需要嚴格把關的施工關鍵點,尤其是作為工業生產用途的鋼結構廠房,工業應用中各種酸堿環境與腐蝕性氣體液體的運用是司空見慣的,在這種環境中使用鋼結構廠房一旦忽視了防腐的重要性會對鋼結構的工藝質量和使用壽命帶來災難性后果。鋼結構廠房一般使用成品整體熱鍍鋅結合安裝焊接處噴涂油漆的防腐方法,鋼結構焊接完成后還要仔細檢查各節點端面的封閉處理情況,防腐處理前構件表面的飛濺物與熔渣等清理干凈,對有焊疤的地方還應用電動磨光機打磨處理,以確保鍍鋅后的防腐質量和外觀要求。
2.3 鍍鋅鋼結構成品件的外觀保護鋼結構鍍鋅后在之后的運輸裝卸等環節中,容易造成鍍鋅層的破壞,不僅僅影響防腐更對外觀有直接的影響。在運輸裝卸中,可以采取在車廂內鋪設草包的措施來避免,同時將輕鋼結構整齊堆放并綁扎牢固,綁扎處可以用塑料等物墊層保護鍍鋅層,對于避雷針及鋼梁等一般采用吊車裝卸,同樣有必要在起吊點用塑料墊層保護。施工時對構件局部變形的手錘矯正,可以在錘擊部位上下側用木板鋪墊保護,對于已經造成的鍍鋅層,可以使用灰色汽車噴漆進行噴涂修復。
3 鋼結構廠房工程施工安全管理的主要措施
3.1 施工原材料入場的安全管理
(1)制定合理的材料入場計劃。
對于鋼結構廠房,由于其跨度規模一般都較大,構件尺寸尤其是梁柱尺寸往往都比較大,這就需要施工管理人員針對主要材料吊裝的順序和施工場地的具體布置,制定合理可行的材料入廠計劃,其中主要有:具體車輛入場時間、道路的寬度、構件的搬入時間及材料擺放位置等等,此外,還應注意吊裝作業與卸車同步進行時要嚴禁交叉作業,一旦位置重合則可以將卸車作業時間定在中午時分,鋼構件入場時也應做好人員控制的安全標識,防止人員誤傷。
(2)鋼構件吊裝場地及道路確定。
吊車作業時最大的問題是注意作業場地的穩定性,吊裝場地必須保證平實可靠,雨后不塌陷不積水,具體做法可以在確定吊裝通道后,在非吊裝區域澆筑混凝土墊層,這樣初期入場材料就可以布置在墊層上,一則防止雨水泥土等污染構件和材料,二則便于防火涂料的涂裝,吊裝通道盡量高于兩側地面 200mm 左右,并必須用壓路機壓實。
3.2 鋼結構吊裝過程中的安全管理
吊裝鋼構件的吊具必須使用專門可自動松扣的吊具,鋼柱、鋼梁與系桿應同時吊裝,單獨立柱是非常不可取的做法,每日吊裝的工作必須完成一個穩定的空間單元,保證完成的構件具有一定的自身穩定性。在作業遇到有風天氣時,還應注意及時使用纜風繩與基礎固定。柱頂在吊裝前就需要安裝好角鋼,以便于具體安裝時工作人員布置安全帶,安全繩可以采用鋼絲繩,具體直徑可憑經驗定取,但最小直徑不得小于 9mm,工作人員在鋼柱與鋼梁上安裝屋面檁條及構件連接時,也需要配合使用安全帶,且必須有可靠的安全帶掛接點。且這類空中作業的時候作業面下方應當布置水平安全網,每一梁柱區間內接頭越少越好,這就需要根據廠方實際跨度和柱間距來購買安全網,掛網時要有專員檢查是否在梁邊形成漏洞,掛網后需要定期巡視安全網有否墜落物和破損處,最后可根據實際工程需要拆除安全網,但鋪板作業面的安全網是嚴禁拆除的。
3.3 屋面施工中的安全管理
屋面施工的安全管理可從以下幾個方面著手進行: 一是屋面臨邊處需要設置兩道安全繩,安全繩固定在結構柱上,確保其有足夠的強度,高度應當大于 12m,直徑不得小于 9mm,屋面作業人員的行走路徑必須沿著安全繩;二是完善屋面上下通道,具體可以將上屋面的樓梯搭建在門洞和角部空間,樓梯要嚴格按照室外腳手架搭設標準進行,屋面面積較大時可以設置兩個上下通道;三是彩板應加套環,在檁條上行走的作業人員必須將安全帶套在套環上,嚴禁不做任何安全措施就上去施工作業。
4 結語
綜上所述,隨著鋼結構廠房的推廣普及,相關的施工管理措施也在不斷的發展成熟,只有不斷加強對鋼結構廠房工程施工中的質量和安全管理,在保證安全無事故的同時控制住鋼結構廠房的施工質量,才能為鋼結構廠房工程的整體質量提供有力的保障。
參考文獻
[1]胡春芳 .鋼結構施工管理要點探析 [J].建材世界,2010,31(1):57-59.
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A 文章編號:
在高層建筑中, 構件及鋼結構都必須具備精準的尺寸,在安裝過程中,整個施工過程都是由人工操作的,所以保證工程的質量問題較為困難,同時在施工過程中,應盡量避免事故發生。所以進行高層鋼結構工程時,應該加大監管的力度,從而讓工程質量達到預定的效果。
1.實例概況
某商業大樓長度為 8 米,寬度為 23 米,樓層為 9 層。 此工程使用的結構是框架的鋼結構,基礎構成使用的是筏板式。柱腳使用外包的方式,這樣能更好的把鋼柱牢牢的固定在基礎上。 鋼柱的橫截面為500×500H,腹板厚度為 16 毫米,周邊的厚度為 25 毫米,所有構件都通過場外的加工獲得。 利用 H 型的鋼材制作鋼梁。 梁柱的節點處,使用連接的螺栓為 M30 且強度為 10.9 級。地腳處使用的螺栓為M30,墊圈與螺母均使用 Q235 的鋼材。
2.鋼結構的施工技術
2.1 鋼結構構件的制作、加工和安裝
(1)制作與加工:全部的構件都在場外進行制作與加工的,在制作時都會把鋼柱的所有節點平分 3 段。 在進行這個階段的施工時,一定要嚴把質量的關口,然后根據 GB50205-2007 施工圖和設計好的施工圖紙當中要求的標準進行工程的監督。(2)安裝:此過程中一定要進行鋼柱軸線的嚴格審查,若發現問題,一定要進行及時的改正。而且應該同步的安裝地腳螺栓的安裝,用上下的螺帽固定好鋼套板,然后將其穩定在基礎的主筋上,再使用混凝土進行澆筑。 將上述的過程全部完成之后,若產生縫隙,應使用細致的 C40 混凝土對構件進行二次的澆筑。
2.2 鋼結構的安裝與檢查
(1)安裝順序:進行吊裝圖的繪制時,與別的圖所使用的方法有所不同,在繪制吊裝圖的過程中,只能依照各個部分進行,順序為是從框架梁的中間向兩邊擴散,應先設置柱再設置梁,先設置主梁再設置次梁,依照這樣的順序,才可以更好的對鋼結構進行安裝,同時工程的效果也非常好,對質量的管理也快捷很多。(2)鋼柱的安裝:施工過程中,一定要保證鋼柱絕對的豎直,鋼柱固定下之后再調整難度很大,故進行安裝的過程當中應先確定角度后固定,應在預先埋入的螺栓之上再固定 4 個螺母,平衡好位置后再進行鋼柱的設置與安裝。 在鋼柱安裝完畢時,使用水平儀以及 2 臺經緯儀測算鋼柱的位置,確保垂直度。(3)安裝主次橫梁:在結束初層的 4 個鋼柱安裝任務時,接下來就要對主次橫梁實施安裝。在仔細的試驗以及計算之后才能夠開展吊裝。 全部依據相關的規定執行安裝,不得有次序上的更替。其中穩固高強度的螺栓一次擰固是達不到標準的,所以不僅要進行初擰,還要進行終擰,當然初擰通常保持在預定規格的 50%即可。(4)進行焊接:在安裝梁柱的過程中,全部都使用人工進行焊接,在人工進行施工的過程中,必然避免不了一些誤差,所以對工人的要求比較高,同時要進行對稱式的全方位工作。 焊接完成后,不可以參雜任何雜質。 焊接的過程也要依照一定的順序進行,由中間向兩邊擴散。(5)加長型鋼柱的連接:安裝這一部位的鋼柱,與首層的安裝順序一樣,連接鋼柱的工作中,一定要把所有的鋼柱所在位置全部確定后,保證鋼柱的豎直,才能更加準確的進行安裝。在進行施工的過程中,不能松懈質量的監測,確定沒有問題之后,才能進行螺栓的固定工作。
2.3 如何鏈接鋼結構與裝飾材料
(1)全隱框鋁合金玻璃式幕墻:依據相關規定,應該將幕墻的龍骨與 H 型鋼柱緊密的連接起來, 其銜接的角鋼的標準是 180×100×10毫米(其中 L=100 毫米),由于鋼體的外層是和空氣接觸的,所以特別容易被氧化,為此要在其外層涂上一層鋅,效果就會明顯改善, 龍骨的實際材質是 180 系列的鋁合金隱框材料, 應該進行滿焊, 進行焊接的縫隙不可以少于 8 毫米,節點處的具體施工見圖1。(2)金屬骨架的鋼式幕墻:在外墻的施工過程當中 ,主要使用的材料就是金屬的夾芯橫板。 在方管的施工過程當中,主要使用的材料就是幕墻式的龍骨,同時要將方管與 H 型的鋼柱盡量無縫的連接起來,所使用的角鋼的標準是 110×70×10 毫米(其中 L=200毫米), 固定點的位置基本上是在和主體 H 型的距離保持在 900毫米的范圍內,要滿焊,但是焊縫的厚度不能低于 7 毫米;龍骨檁條的標準是 180×70×20×3 毫米。 建筑最主要的部分,主體的結構所擁有的長度應為 7.2 毫米, 檁條時應使用 C 型, 而且在在安裝的過程當中,一定要嚴格的確保構件處于水平的狀態,構件當中對于跨中的大小形狀,進行了非常精準嚴格的要求,故本工程中選用了與豎直方向夾角為 50 角的鋼進行支持作用,節點的具置見圖2。(3)進行樓地面的施工:進行樓面的施工時,樓板的底模目前使用較為廣泛的材料為壓型鋼板,材料的高度保持在 1 毫米, 其標準為 YX-76-344-688, 在連接壓型鋼板與鋼梁的過程當中,一定要完全無縫式的連接,在連接的過程中,應遵循規定,材料應為 準16準110 毫米,兩材料之間的間距應保持在400 毫米。應了解壓型鋼板所擁有的強性與剛性,這樣才能確定在施工過程中澆筑與否。
3.結語
總而言之,在對高層建筑進行鋼結構的施工過程中,必須要時刻關注工程進行的狀況,經常檢查是否完全依照圖紙進行施工,合理高效的使用施工的方式,積極科學的使用先進的方法,確保工程的質量能夠得到保障。
【參考文獻】
輕鋼結構工程由于具有跨度大、施工速度快、造價低等特點,目前在很多工程的主體結構中被采用。但輕鋼結構樓面不論是整體面層還是塊料面層,施工一段時間后都會陸續出現裂紋、空鼓現象,使樓面工程的使用功能及外觀均受到不同程度的影響。在高層鋼結構工程的施工過程中,一般需要經歷構件制造、構件驗收、吊裝、測量校正、結構焊接、壓型鋼板鋪設、栓釘熔焊、樓板混凝土澆筑等程序,在這一系列過程中存在著各種各樣的矛盾,施工的過程就是一個不斷解決矛盾的過程。鋼結構的特點:
鋼結構的優點:
材料的強度高、塑性和韌性好。鋼材與其他建筑材料砼、磚石及木材相比強度要高得多。鋼材材質均勻和力學計算的假定比較符合且在冶煉和壓制過程中質量可以嚴格控制、材質波動范圍小。鋼結構制造簡便、施工周期短,大量的鋼結構一般在專業的金屬構件廠生產,精確度高,在工地拼裝,可采用普通或高強度螺栓,有時還可以在地面拼裝和焊接成大的單元體再行吊裝、縮短施工周期,鋼結構質量輕,鋼材的強度與密度之比要比砼大得多。以同樣跨度承受同樣荷載的鋼屋架質量最多不超過鋼筋砼的 1/4 至 1/3。鋼結構跨度大,例如:陜西秦始皇墓陶俑陳列館的三鉸拱屋架及大型體育館鋼結構屋面等都是大跨度屋蓋的具體例子。
鋼結構缺點:
耐腐性差,由于鋼結構表面鐵原子在空氣中氧化生成氧化鐵銹,銹蝕能夠引起應力集中,危害鋼結構的安全,使結構提前破壞,因此必須對結構進行防侵蝕性保護,確保使用年限。耐熱但不耐火,鋼結構的導熱系數遠大于鋼筋砼的導熱系數,其耐火性遠差于砼結構,在溫度達到600℃時。鋼結構基本喪失了全部的剛度和強度,在鋼結構設計中抗火能力視為重要環節。
隨著我國經濟突飛猛進的快速發展,我國的鋼產量和鋼材產量都突破了1 億噸,成為世界第一產鋼國,在這種情況下,首次列入了鋼結構新技術,完成了在建筑業從“限制使用鋼結構”到“大力發展鋼結構”的政策轉變。由于相對美、日等發達國家,我國高層鋼結構工程起步較晚,工程實例與鋼筋砼結構相比也較少,因此如何開展對此類工程的施工工作,成為我國鋼結構行業面臨的新問題。
建筑設計,從本質上講,輕鋼結構的建筑設計仍然執行現行的各種建筑規范,與混凝土建筑沒有本質的區別。但其建筑理念由于使用材料的特殊性,確有與混凝土不同的地方,進而使其建筑表現出多種差別。混凝土建筑的設計都是按照先建筑設計后結構設計的理念進行設計,而輕鋼結構建筑由于其特殊的材料和先進的設計軟件,得以使設計程序實現建筑結構一體化設計,即建筑設計完成與結構設計同時完成。
住房的建筑形式和風格千差萬別,但就結構體系(支撐骨架)而言,只有磚混結構、木結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構等幾種主要的結構形式。隨著國家對環境保護意識的認識不斷加深,對木材和粘土磚已經提出限制、限時使用,現階段我國住宅建筑的主要結構形式主要以鋼筋混凝土框架為主,但該結構施工煩瑣、施工垃圾多且結構自重大,進深和開間相對較小,梁、柱粗大,空間利用率較低等缺點,這在一定程度上無法滿足條件越來越高的住宅建筑的功能要求。因此,開發堅固耐久,建造迅速,空間布置靈活,易于改建的新型住宅結構體系,則成為住宅建筑和結構發展的重要趨勢。隨著我國鋼產量的快速增長,新型建材的發展和應用,符合上述要求的鋼結構住宅體系逐步發展起來并引起了廣泛的關注。所謂的鋼結構住宅體系就是指由維護墻體、隔斷墻體、樓板與主體鋼結構共同組成的住宅體系。
對于板厚較大的鋼柱應該采用防止層狀撕裂的焊接構造形式,同時在焊接過程中應該注意焊接預熱和焊后保溫,滿足焊縫后熱處理的要求,把對焊縫不利的影響降低到最小程度。構件進場的檢驗和吊裝前的準備現場施工場地狹小、施工條件差是目前高層鋼結構工程施工中普遍存在的問題,對高層鋼結構工程而言,在相對緊張的工期內,要完成大量的施工工作,因此,各方面組織得當是十分重要的。首先對構件堆放場地的要求十分嚴格,這個問題如果處理不好必將對吊裝及整個工程施工造成嚴重影響。做好構件的驗收工作是高層鋼結構工程施工中的重要一環。由于高層鋼結構的安裝特點,構件一旦起吊到高空,再對其存在的問題進行處理將十分困難,而只能將其重新吊下進行處理,不但影響工程進度,而且也存在不安全因素。在構件的制作及運輸過程中難免會出現各種各樣的問題,這些問題必須在地面加以消除,因此就要求必須做好構件吊裝前的檢查驗收和預處理工作,確保參加吊裝的構件是合格的構件。構件安裝及精度控制塔吊的選擇、布置與裝拆塔吊是高層鋼結構工程施工的核心設備,其選擇與布置要根據建筑物的布局、現場條件及鋼結構的重量等因素綜合考慮,并保證裝拆的安全、方便、可靠。測量控制及校正在高層鋼結構施工中,垂直度、軸線和標高的偏差是衡量安裝質量的重要指標,測量作為工程質量的控制手段,必須為施工檢查提供依據。從鋼結構施工流程可以看出,各工序間既相互聯系又相互制約,選擇何種測量控制方法直接影響到工程的進度與測量。對結構安裝進行全過程的跟蹤測量,一方面可以驗正施工單位的測量結果,另一方面可以通過專業測量單位的介入對結構的整體測量形成一套系統、詳實的測量記錄。焊接及其質量控制高層鋼結構具有工期緊、結構復雜、工程量大、質量要求高的特點,而焊接作為鋼結構施工的重要工序,其工序的選擇與施焊水平的高低對工程的安全、優質、高效完成具有重大影響。
1 引言
近年來國內鋼結構技術發展迅猛,鋼結構被廣泛的應用于高層、超高層以及大型體育場館的建設中,并有高度越來越高、跨度越來越大的趨勢。設計師建筑與自然的結合理念,也創造出許多造型獨特新穎的建筑結構,并通過鋼結構來實現。鋼結構對比鋼筋混凝土結構有著得天獨厚的優勢,結構形式變化多樣、可實現大跨度、超高結構、綠色環保等,并具有工廠規?;a,現場施工周期短的特點。當今社會建設的發展,給鋼結構技術的應用與提高提供了廣泛的空間,同時鋼結構施工速度快的特點也順應了社會快速發展的需要。但是鋼結構飛速發展的背后也隱含著一個比較尖銳的矛盾,那就是如何保證在高速生產下的施工安全,既要保證結構安全又要保證操作工人的安全[1,2]。這個問題引起越來越多人士的關注。
2 鋼結構安全生產關鍵技術
2.1 鋼結構材料應用
2.1.1 鋼結構主體材料
鋼結構所用材料主要包括鋼材和連接材料兩大類。鋼材常用種類為Q235、Q345、Q390、Q420、Q460、鑄鋼件,連接材料有高強螺栓和焊接材料。材料本身性能直接影響到鋼結構的可靠性。如材料存在缺陷,當累積或嚴重到一定程度將會導致鋼結構事故的發生。
鋼結構主體材料事故的產生原因如下:鋼材或鑄鋼件質量不合格,以次充好;螺栓(含普通螺栓和高強螺栓)質量不合格;焊接材料質量不合格;設計時選材不合理;制作時工藝參數不合理;鋼材與焊接材料不匹
配:材料混用或隨意替代。
2.1.2 鋼結構施工材料
在鋼結構施工中采用施工材料,如起重吊索、吊耳、支撐材料(型鋼、腳手架)、臨時固定材料(纜風繩、固定螺栓、限位板)、臨時軌道、防護用品(安全網、安全帶),如出現嚴重問題,會直接導致事故的發生。鋼結構施工材料事故的產生原因如下:起重吊索斷裂、結構上吊耳脫落;結構臨時支撐材料使用不合理或計算不符合規定,與實際工況(尤其是腳手架)不符;結構臨時固定纜風繩布置不合理或斷裂;臨時固定螺栓剪斷等,使用劣質防護用品在出現險情時起不到應有的防護作用。
2.2 鋼結構施工的安全計算
無論是鋼結構的材料使用還是施工技術,在任何一個環節出現問題均能導致結構斷裂、倒塌、物體墜落等事故,作好施工前的技術準備是避免事故發生的關鍵。隨施工技術的發展,鋼結構施工全過程的計算機仿真計算已經運用到生產中,并日益成熟。從結構與臨時措施材料的選擇、構件的吊點位置設計、吊索承載選擇、施工過程構件穩定及溫度影響、施工過程中構件應力變化、支撐體系的設計與卸載等,均能通過仿真計算得到施工的理論指導依據,安全計算主要內容如下:起重吊索用具的選擇、臨時吊耳材料選擇與設計、臨時支撐材料選擇與設計、構件的吊點選擇、卸載的施工順序以及應力水平等。通過仿真計算可避免單純的經驗性施工,有效地保證結構構件(尤其是大跨度結構)在施工中的安全與支撐體系的穩定。需要注意的是,在采用腳手架作為結構臨時支撐體系時,由于建筑市場材料的因素影響,扣件式腳手架的鋼管與扣件往往達不到規范的要求,在對其進行抽樣檢查的同時,在計算時對其材料的特性取值要降低,如鋼管不能以4,48mm×3.5mm計取,其壁厚宜取2.8~3.Omm。
2.3 鋼結構安全生產關鍵技術
2.3.1 鋼結構操作的安全應知教育
鋼結構施工具有較強的專業性,對施工操作者技能要求高,在嚴格執行安全生產三級教育的同時,應著重加強專業工種的施工安全生產的應知教育。提高人員的安全生產意識是個長期的活動,只有提高操作人員的安全防范意識,才能使安全生產的展開得以順利實施。目前施工企業的安全生產教育從說教式基本轉變成形式多樣的宣傳教育形式,主要采用多媒體直觀喜聞樂見的方式,能收到較好的效果。
2.3.2 鋼結構現場施工防護重點
鋼結構施工可以說到處都存在高空作業,處處是洞口臨邊,在這些方面的防護是關鍵。結合鋼結構施工的特點,其現場安全防護重點如下:①合理運用安全網進行水平與立面防護;②采取相應的措施進行臨邊防護;③合理運用個人的安全防護用品;④臨時的垂直通道與水平通道;⑤采取適當的用具解決空中作業的平臺;⑥作業區域避免垂直交叉;⑦對吊裝作業的危險區域的隔離。
2.3.3 高層超高層鋼結構現場施工安全技術
高層超高層鋼結構施工基本有鋼柱鋼梁吊裝、高強螺栓安裝、結構焊接、壓型鋼板鋪設等幾個主要的工序。為加快施工進度、合理使用現場起重設備,結構中鋼柱基本分解成兩層或三層一柱,其長度基本在6~12m。其施工進度一般保持在3―5d/層,幾個主要的工序進行節拍流水作業,這種快速施工往往存在結構框架樓層落差大(操作層與已經鋪設完樓層板的樓層落差一般2~3層),結構操作層基本處在高空與懸空作業的狀態,同時建筑樓層間的樓梯均滯后于結構的施工。根據這些特點,高層與超高層鋼結構現場施工的安全生產一般采取以下的技術措施,具體包括:1)安全網的使用,安全網是防止高空墜落的主要安全措施。2) 安全繩的使用,安全繩是鋼結構安裝作業中臨邊防護的重要措施。一般采用鋼絲繩或鍍鋅鋼絲繩,不宜采用尼龍或棕繩(受氣候和摩擦影響大,降低其承載能力),用卡環或專用繩扣綁縛在鋼柱或臨時耳板上,固定前使其基本繃直但不可施加過大的外力。3) 臨時爬梯與防墜器的使用;4)掛籃與柱臨時平臺;5)防墜落掛鉤,安全掛鉤可以由多種途徑實現,采用尼龍繩、金屬鏈等各種方法均可達到目的;6)安全帶的合理應用等等。
3 結語
“安全第一,預防為主”安全生產貫穿于生產施工的每個環節,鋼結構生產建設過程中隨技術發展,安全防范技術措施也在逐步的完善。不論采取哪種措施均不能違背國家法律法規,在以貫徹落實安全生產責任制、安全生產操作規程、安全生產教育制度等相關制度為前提,技術人員在科學理論的指導下結合實際情況不斷探索簡易、可靠的安全設施與措施,并運用于生產中。安全生產沒有捷徑,也沒有最好的方法,只有本著“以人為本”的方針依靠科學,努力探索才能得到更實用、更可靠的措施,充分利用現有資源,用好個人防護用具.采用欄、掛、兜等多種方式的綜合技術,來保護每個從事建筑生產勞動者的人身安全。
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
引言
大跨度鋼結構是指跨度等于或大于60m的結構,主要用于體育場館、展覽館、影劇院、候車廳等屋蓋結構之中,近年來,各類大跨度鋼結構在歐美及日本等發達國家得到了迅速發展,呈現出跨度、規模越來越大,新材料、新技術應用越來越多,結構形式越來越豐富的特點。相對來說,我國大跨度空間鋼結構施工技術基礎較為薄弱,但在近年來隨著經濟的發展和社會需要,我國大跨度空間鋼結構施工技術也得到了較大的發展,尤其是2008年奧運場館的建設,為我國大距度空間鋼結構施工技術的發展提供了巨大的機遇,但同時也給我國施工行業帶來巨大的挑戰。以下就大跨度鋼結構轉換層綜合施工技術進行分析與研究,促進其快速發展。
一、基本概念
鋼結構是由型鋼和鋼板通過焊接、螺栓連接或鉚接而制成的工程結構。鋼結構工程是以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。 鋼結構是現代建筑工程中較普通的結構形式之一。鋼結構特點:鋼結構自重較輕、鋼結構工作的可靠性較高、鋼材的抗振(震)性、抗沖擊性好、鋼結構制造的工業化程度較高、鋼結構可以準確快速地裝配、鋼結構室內空間大、容易做成密封結構、鋼結構易腐蝕、鋼結構耐火性差、鋼結構可回收利用、鋼結構工期較短。
大跨度鋼結構一般是指網架或管桁架或組合式鋼架結構,鋼結構跨度一般超過50米。隨著鋼結構技術的完善,大跨度鋼結構在大型場館、工業廠房、站臺風雨棚等得到廣泛使用。
二、轉換層結構特點
(一)梁式
這種轉換層形式應用最為廣泛,其設計施工都較為方便,受力明確,荷載傳遞直接,一般用于上下層軸線布置較為規則的情況。當需要縱橫同時轉換時,則采用雙向梁布置。而對于框筒或筒中筒結構,由于外框筒一般柱距較密,在底部如口處,由于出人口的需要,有時把外筒的柱減少,這就需要在上下層交接處做一根轉換大梁,把上面傳下來的荷載傳至下部大柱上。但梁式轉換層不確定的地方在于,當上下軸線不對齊,轉換次梁較多時,空間受力較復雜,在轉換梁端易于出現裂縫,且轉換主梁在水平荷載易產生較大扭矩。由于梁的抗扭強度很小,單向托梁對其上的框支撐在梁平面外的變形約束很小,容易造成上部結構在水平荷載作用下變形過大從而造成結構破壞。所以在工程中一般采用雙向梁。
(二)箱式
當轉換梁縱橫交錯形成密肋梁時,梁連同上下層厚樓板共同作用便形成箱式轉換層。其優點是交叉梁系整體性好,上下傳力較為均勻,克服了單向托梁的那種抗扭強度低的缺點,而且一般來說,中間層還可使用。缺點是箱形轉換層的質量跟剛度都太大,地震反應激烈,在地震荷載作用下鄰層破壞較為嚴重,而且施工復雜,難度較高。由于開洞多,所以通常僅用于設備層。箱形轉換層在鐵路工程中是常見的結構形式,用于房屋結構則較少,深圳荔景大廈采用了箱形轉換層。
(三)桁架式
對于下部是商場需要大凈空面積,上部是住宅為小空間布局的高層建筑,一般要設管道設備層,而根據上下柱網的軸線位置而設置桁架轉換層則可巧妙地解決此問題。桁架上部的墻或柱通過珩架傳給下部的墻或柱,管道則可以利用桁架間的空間穿行,做到各取所需,兩全其美。
(四)厚板式
對于上下柱網軸線錯位較多,梁式轉換層難以使用時,可用厚板式轉換層。厚板的厚度很大,且抗剪截面很大,形成一個大剛度的承臺。在厚板轉換層內設置暗梁,能承受上部結構傳來的集中荷載并均勻傳給下部結構,所以厚板轉換層的下層柱網可以靈活布置,無須與上面的柱網對齊,所以給上下的結構布置帶來很大的方便。厚板式轉換層在解決建筑功能與建筑結構的矛盾方面有其自身的優勢,它可以使高層建筑在轉換層上下的墻、柱軸線不受任何限制,因而可以合理地布置構件,改善整體結構的受力情況。它特別適用于體型復雜、功能繁多的結,能夠更為靈活地實現建筑物的功能,真正體現高層建筑的優勢。這是其他形式的轉換層結構所不能比擬的,因此國內外用厚板轉換層的工程實例不在少數。厚板的板厚可根據柱網尺寸和上部結構的荷載綜合確定。此外,厚板轉換層施工極為方便。但也有如下幾個缺點: (1)厚板轉換層體系自重大;(2)材料消耗大,經濟性差; (3)厚板的剛度和質量都很大,地震反應大,上下鄰層振動破壞大。因此工程中除非別無他法,否則一般不采用厚板轉換層。
(五)巨型框架式
當任意需要敞開空間或改變柱列布置時,還可以在結構的一處或多處布置轉換層。轉換層可以分段布置,形成大框架套小框架的巨型框架結構,可間隔布置,也可拖掛相兼。
三、主要施工工藝
(一)桁架層鋼構件廠內預拼驗收
1.預拼驗收標準要求
角部桁架和伸臂桁架(圖1.)的預拼驗收標準要求詳見表1。
1-圓管柱;2-桁架上弦;3-核心筒內柱;4-桁架下弦;5-伸臂桁架;6-角部桁架;7-桁架腹桿
圖1伸臂桁架構件示意
表1角部桁架和伸臂桁架的預拼驗收標準要求mm
2.預拼驗收檢驗
工程伸臂桁架由筒外圓管柱及筒內方管柱相連接,構件連接牛腿較多,且安裝精度要求高,為控制伸臂桁架的工廠制作誤差、工藝檢驗數據等誤差,保證構件的安裝空間位置、減小現場安裝產生的積累誤差,應對首制作進行必要的工廠預拼裝。以通過實樣檢驗預拼裝各部件的制作精度,修整構件部位的界面,定出構件的實際尺寸,復核構件各類標記。
伸臂桁架首制件的實體預拼裝和電腦模擬預拼裝同時進行,如若實體拼裝和電腦模擬預拼裝的效果相同,后續伸臂桁架可不進行實體預拼裝,僅進行電腦模擬預拼裝,其所有構件均嚴格按照首制件的制作工藝及精度要求進行加工制作,以滿足設計、相關規范和現場安裝要求。同時為現場按時吊裝節省了寶貴的工期。
(二)桁架層安裝
桁架層安裝分為核心筒和外筒桁架兩部分。當核心筒混凝土澆筑至6層時,開始插入暗埋桁架施工,在6層標高處預埋箱型柱腳埋件,同時預埋臨時加固措施用鋼埋件,核心筒6~7層暗柱安裝、測量校正完成后,立即對桁架層暗柱進行臨時加固固定,然后安裝下弦桿。下弦桿安裝完成后,爬模架爬升1層,澆筑6層混凝土,最后安裝7~8層暗柱、上弦桿和斜腹桿。10~11 層桁架層的安裝類似。
外框桁架層安裝施工步驟:鋼結構施工至6層時,安裝腰桁架和外伸臂桁架,先安裝角部鋼管柱,再安裝下弦桿、水平弦桿和斜腹桿,形成局部穩定單元,然后對稱地向中間擴展安裝,最后安裝樓層鋼梁。
結束語
大跨度鋼結構工程建設在我國發展時間還很短,國內大多數建設也是由國外工程團隊參與完成的。所以,提高我國大跨度鋼結構工程施工水平迫在眉睫,其首要內容就是提高施工技術,提高整個建設行業水平,從質量控制和技術控制兩方面,并借助于建筑改革良好機遇,發展我國鋼結構工程建設,積累先進技術經驗、拓展研究領域、培養復合型應用技術人才等。
參考文獻:
[1]葛家琪,張愛林,楊維國,張國軍,王樹,張玲. 基于性能的大跨度鋼結構設計研究[J]. 建筑結構學報,2011,12:29-36.
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A
寧波象山港大橋起自寧波繞城公路東段、止于戴港。象山港大橋全長6.761km,全線采用雙向四車道高速公路建設標準。本文以寧波象山港大橋的建設基礎為案例,分析和論述大橋箱梁結構施工技術應用情況。同時,以寧波象山港大橋右幅箱梁為基礎對質量預控方式等工作進行了簡要論述。
1 工程概況
寧波象山港公路大橋及接線工程項目是浙江省公路水路交通“十一五”期間規劃建設的沿海高速公路(甬臺溫復線)的重要組成部分。起自寧波繞城公路東段云龍互通,接寧波繞城東段,向南經鄞州區在于山巖嶺以橋梁方式跨越象山港灣,止于戴港,暫接省道38線,遠期接規劃建設的浙江沿海高速公路象山到臺州段,全長46.929km。本文以寧波象山港大橋P10-P11右幅箱梁結構的施工為重點對箱梁結構施工技術等進行了分析。P10-P11右幅箱梁是象山港大橋46米引橋與60米跨引橋,為備案右幅末跨箱梁。在實際施工工作中,由于原設計施工缺乏足夠的張拉操作空間。因此,經設計單位進行變革后,改為設置后澆段。根據嚴格的施工控制改箱梁結構施工達到了設計強度與張拉要求,這為我國公司積累了豐富的處理經驗。本文以P10-P11右幅箱梁的施工技術分析與論述對施工技術經驗進行了總結與分析。
2 象山港大橋箱梁結構施工技術經驗的總結與分析
2.1 象山港大橋箱梁結構施工準備工作的技術經驗總結
為了保障象山港大橋箱梁結構的施工質量,施工企業對基礎的準備工作進行了強化管理。在下部結構施工結束并檢驗合格后,保障箱梁施工條件。同時,對施工所需便道、用電以及混凝土拌合站等進行了再次確認。為了保障雨季施工中鋼筋存放與加工不受影響,還在工程場地中設置了移動和固定鋼筋棚。通過基礎準備工作為保障象山港大橋箱梁施工做好基礎的準備工作。在做好上述基礎的同時,施工企業還加強了資源配置的論證。首先,對現澆箱梁組織機構進行再次的論證,確保施工組織機構能夠保障對施工過程的控制與管理。同時,根據工程施工需求進行了施工班組的配備。根據該段施工情況以及前期工作已經完成的現狀,投入5個施工班組進行施工。作為箱梁施工的重要資源,支架與模板資源配置對施工進度有著重要的影響。根據P10-P11施工進度要求,該段施工投入了3跨支架、3跨底板、2套腹板和一般、1套芯模用于該段的箱梁施工。
通過施工準備工作的有效開展為箱梁結構施工奠定了基礎,為保障施工進度與施工質量奠定了基礎。
2.2 象山港大橋右幅箱梁P10-P11段施工問題與解決措施的技術經驗總結
在P10-P11右幅箱梁的施工中,由于相鄰標段已完成臨跨箱梁的架設安裝,因此該跨段按原設計圖紙施工張拉操作空間不足的問題便暴露出來。為了保障施工工作的順利開展,在工程建設施工前經設計單位的變更將該跨箱梁改為設置后現澆。以這樣的設計方式保障工程的順林進行。為了避免張拉過程中出現起拱下撓等問題的發生,工程施工指揮部同設計單位制定了預防性設計方案。針對施工中可能出現的質量問題制定了預防與治理方案。
根據設計變更后的施工要求,與2011年11月3日完成本跨箱梁的澆筑,澆筑過程中按照設計文件要求進行嚴格的控制,澆筑過程未出現異常。2011年11月9日對該跨箱梁抗壓強度及彈性模量進行了檢測,檢測結果顯示抗壓強度為46.3Mpa、達到設計強度92%,抗壓彈性符合張拉要求。
11月10日下午按照設計文件開始進行該跨箱梁結構的張拉施工。當日完成N3\N3'及N4\ N4’張拉作業。
張拉開始前對該跨箱梁頂面標高進行了測量,其后每張拉一束對橋面標高進行一次復測(測量數據附后),完成N3\N3'及N4\N4'張拉后,對梁端進行觀測,每張拉一束都對梁體、支架以及預應力混凝土灌裝進行復測,同時張拉后進行觀測。在觀測結果中發現支架存在壓縮變形,水泥管樁存在小樹枝下沉等問題。為了保障梁體和施工人員的安全,暫停張拉作業,并及時進行上報。項目部、監理辦、指揮部以及上級公司會同設計院進行了現場情況分析,最終決定啟用施工前所指定的治理方案。針對腹板束和底板束對箱梁跨中起拱兩端下撓起決定性作用的因素,以補強治理方式進行了施工補強。首先對張拉端范圍內10米的支架進行加密,采用建筑鋼管在門架間隙增設豎向支撐,同時在各道門架間增加剪刀撐及水平撐數量,提高支架整體性強度和穩定性。其次,先對未張拉的有頂板T1/T2/3/T4及T’/T2’/T3’/T4’,以減少跨中起拱梁端集中荷載。加固完成后,項目部對箱梁頂板預應力束進行張拉,并安排測量員對張拉過程中的梁端、跨中、支架、管樁進行觀測,頂板張拉完成后梁端上撓6mm,跨中下3mm,管樁與支架未出現變化。頂板張拉完成后,根據設計計算,后續張拉將有480噸荷載作用在梁端正1平方米范圍,根據這一意見,項目部采用底梁(雙拼I32字鋼)、立柱(雙拼I25a字鋼)、蓋梁(雙拼I32字鋼)、斜撐(I18字鋼)等型鋼組成受力框架。立柱的布置主要根據預應力束分布得知(如下圖所示),故在形式上按100×325×100cm布置。在張拉過程中更為保證結構的穩定性,在框架系統的立柱上增設水平撐和斜撐(I18)。通過框架加固保障箱梁結構受力、實現施工建設預定目標。從上述施工過程可以看出,本文施工單位與設計單位在施工前所制定的施工質量問題預防與治理方案對工程施工中箱梁補強施工有著重要的意義,以保障施工質量與施工進度的關鍵。
3 關于箱梁結構施工技術經驗總結的分析
從上文可以看出,象山港大橋箱梁結構施工中由于相鄰標段的施工中未考慮相互影響,造成了P10-P11箱梁張拉施工的困難,而后采用現澆結構進行施工而引發了諸多的問題。從本段工程的施工中可以看出,現代橋梁箱梁結構的施工中,應從施工整體的考慮出發,科學規劃整體進度與施工情況。通過這樣的方式減少本文所述問題的發生。另外,在P10-P11標段施工中也可以看出,箱梁結構施工還需要施工企業積累相應的施工經驗,并在施工前會同設計單位等制定箱梁質量通病預防與治理方案。在張拉工作前對箱梁結構預應力情況進行分析與論證,預防本文起拱下撓等問題的發生,以此保障施工進度與施工質量。
結語
綜上所述,本文標段施工出現的問題與相鄰標段施工溝通有著極大的關聯?,F代公路橋梁箱梁結構施工中應通過指揮部的統一協調加強各標段施工中的溝通,避免本文張拉條件不足等類似問題的發生。同時,施工單位還要注重設計變更后箱梁施工常見問題與質量通病的學習與分析。以施工企業經驗、技術水平的提高有效避免同類問題的發生,減少問題治理造成的成本增加、減少施工問題對進度的影響。通過綜合協調、嚴格控制等方式保障公路箱梁結構施工質量,為實現設計使用壽命、保障使用安全奠定基礎。
中圖分類號: TU391 文獻標識碼: A 文章編號:
1.引言
鋼結構建筑與傳統建筑相比,存在著顯著的優勢,近20年來,鋼結構建筑作為集成的建筑產品,在基礎設施、公共建筑、民用建筑、工業廠房和橋梁建設等建設領域得到廣泛的推廣和應用,越來越多的工程項目的主體結構和圍護系統采用鋼結構體系。在大量采用鋼結構體系的工程項目中,鋼結構部分造價占整個工程的造價比例已普遍高達60%以上,有的甚至高達80%左右?,F行的房建施工總承包管理模式已難以適應鋼結構建筑的施工管理要求,鋼結構技術含量較高、對作業人員技術素質和施工手段、設備有特殊要求,房建總承包企業在實施鋼結構工程總承包管理上存在一定的局限。由于資質的限定,一些總包企業承接鋼結構工程后,往往是層層轉包、層層壓價,造成工程粗制濫造、為工程質量埋下事故隱患。
2. 鋼結構行業現狀
我國鋼結構行業經過近二十年的迅猛發展,已形成多元化鋼結構市場,應用領域不斷擴大,鋼構行業已具有相當規模,鋼構企業也得到迅速的發展,形成了一批集科研、設計、制造、施工等為一體的龍頭企業,為鋼結構在我國的發展揭開了新的一頁。
鋼結構的發展前景廣闊,從西部大開發及振興東北老工業基地國策的實施使城市化、工業化步伐的進一步加快,到奧運場館、亞運場館、上海世博場館、大運會場館等各類場館的興建,以及目前國家拉動內需的政策使重大基礎設施工程紛紛上馬等,均為建筑鋼結構行業帶來了巨大的發展商機。在建筑鋼結構行業前景被一片看好和巨大市場潛在商機的利益驅動下,原有鋼結構企業不斷擴大生產經營規模,同時越來越多的跨行業企業正源源不斷地涌入建筑鋼結構行業,客觀上加劇了鋼構行業競爭的持續升級,但也將推動著中國鋼結構行業進入高速發展期。
3.如何做強、做優、做大鋼構產業
九十年代以前我國鋼構企業的分布區域比較穩定,主要分布在江蘇、浙江、上海、京津、閩粵地區。但是,隨著國家產業政策導向及市場導向,越來越多行業將目光投向鋼構產業及鋼構企業,加速區域布局,跨區域、大規模擴張,舊的產業格局逐漸被打破,新的區域競爭格局已基本形成。我們應站在全球發展的大格局中找準產業發展定位,明確產業發展目標,科學制定產業發展規劃,遵循產業發展的內在規律,對接新一輪世界產業調整及產業轉移,來謀劃產業發展新布局。
3.1要高起點謀劃產業發展布局
(1)以政策為導向的產業布局
① 國家經濟建設的高速發展,為建筑鋼結構行業的發展確立了大背景。越來越多的鋼結構企業都把目光投向了西部、華北、東北以及長三角、珠三角、閩南金三角一些集中地區,這些經濟高速發展的地區以其新的經濟增長點為我國鋼結構企業大顯身手提供寬闊的舞臺。
② 把握我國進一步擴大開放的新機遇,利用國家鼓勵企業“走出去”的支持政策,加入到國際市場的競爭。隨著世界經濟一體化的快速發展,要想在金融危機中成為贏家,在危機中獲得新的發展,必須搶攤國際市場,盡早完成對國際市場拓展布局。
(2)以市場為導向的產業布局
① 要以項目帶動來形成市場布局。
② 要打破單一的制造企業格局,實現產業鏈多方共贏的企業集群。隨著經濟全球一體化的進程,企業競爭已由市場價值鏈競爭轉為產業鏈上企業陣營的競爭,這種演變過程中,勝出的企業將不再是單一的制造企業,只有深化戰略聯盟體系,形成設計、制作、施工一體化合作鏈條,以大企業為骨干、中小企業互動的產業鏈和產業集群,實現能力的新層次增長,才能不斷推動鋼構產業發展上規模、上層次、上水平,融入世界經濟參與全球競爭的進程。
3.2 大氣魄調整產業發展方向
當前,按照提升質量、樹立品牌、優化產量、擴大總量、盤活存量戰略的原則,加快產業結構調整,實現加工工業向先進制造業升級。只有在壯大產業實力、優化產業結構、提升產業分工層次上下工夫、求突破,才能提升產業整體實力和競爭力,強大的產業實力和產業競爭力,是鋼構產業持續發展的基礎。
(1)以現代化的裝備實現集約化生產。要提高工業化水平,特別是新型工業化水平前提是我們的裝備水平要提高,鋼結構企業是建筑的制造廠,也是施工和生產廠家,沒有精密的設備、儀器、儀表,沒有精密的制造設備是行不通的,所以要高度重視裝備現代化。
(2)鋼結構要進行系列化的研發。輕鋼系列、重鋼系列、空間結構系列、鋼結構住宅系列、鋼結構配套產業系列,要進行系列化的研究、系列化的研發,不能單一。
(3)以精細化管理作為手段。運用程序化、標準化、數據化、信息化的手段進行管理,注重生產、加工、營銷的每一個細節,以獲得列高的效益、效率,更強的競爭力。
(4)建立鋼結構標準化體系。標準是非常關鍵的,要創新,要推廣使用,沒有標準是不行的。有種說法不無道理“三流企業賣勞力,二流企業賣產品,一流企業賣技術,超一流的企業才賣標準”,標準在企業化、信息化的進程中起著重要作用。
3.3 建立鋼結構企業施工總承包資質管理,嚴格市場準入條件,規范鋼結構的市場運作
我國現階段實行的建筑業企業資質管理,作為保證建筑業正常有序運行的一項基本市場準入政策,對規范建筑市場無疑起到了極其重要的作用。按照目前的資質管理規定,建筑鋼結構企業屬于專業承包類企業,資質分為一級、二級、三級共三個檔級,這個資質管理在建筑鋼結構市場的起步與培育階段起到了無可替代的作用。但隨著建筑鋼結構市場的逐步成熟,在具體操作實踐中已暴露出了許多問題,較大程度上已制約著建筑鋼結構行業的持續發展。我國《建筑法》中明確規定,建筑主體結構不得轉包,由于鋼結構技術特點和專業要求,鋼結構建筑的主體只能由鋼結構企業承擔。但由于建筑企業資質設定的局限,造成了事實上的違法轉包,工程承包主體不清、管理關系不順、責任不明等問題時有發生,不利于鋼結構行業的健康發展。
建筑鋼結構企業有著制造和建筑的雙重屬性,決定著其有別于其它單純建筑企業的獨立性,在鋼結構項目組織實施和運行管理中反映出來的差異性也是非常明顯的。按照目前的資質管理規定,一幢建筑只要地面及以下部分為土建,哪怕地面以上部分全部采用鋼結構體系,整個工程就歸為土建,總承包就相應地交給有房屋建筑總承包資質的企業來管理。在目前情況下,絕大多數房屋建筑總承包企業尚不具備鋼結構工程技術、加工制作條件和管理方面的能力,在這些項目的具體實施過程中,很難履行好法定的總承包管理職責。而建筑鋼結構企業作為這些項目建設的主要參與者,經過近二十年的實踐,雖已積累了有關工程管理的豐富經驗和能力,但由于受到資質的限制,很難有所作為。
為保證工程質量和進度,許多鋼結構工程實際上也全部由鋼結構企業承擔完成,相當一部分有實力、上規模的鋼結構企業通過充實專業人員,加強專業配合,已經具備對鋼結構工程的總承包管理能力,能夠從工程設計、制作、安裝施工完成全過程總承包管理工作,解決鋼結構企業工程總承包資質的條件基本成熟。
4.結束語
鑒于以上種種原因,目前已迫切需要增設建筑鋼結構企業的總承包企業資質,來承擔鋼結構工程的設計、材料采購、工廠制作、安裝施工的全過程總包管理。讓建筑鋼結構企業來總包管理鋼結構工程項目是較為合適的,一方面符合中國加入世貿組織后與國際建筑管理接軌的要求,并更能體現和發揮建筑鋼結構企業的技術和管理優勢,來實施好這些鋼結構項目,以促進建筑鋼結構行業的持續發展。另一方面也解決了《建筑法》所規定的總承包企業必須自行完成主體結構施工的法律要求。再者,從技術和現場配合管理上,建筑鋼結構總承包企業可根據注冊資金多少、技術人員的數量、技術裝備狀況、工程業績及有關法律法規規定,劃分為特級、一級、二級、三級共四個檔級,各檔級企業均應嚴格在資質規定的范圍內,從事相應的鋼結構工程總承包管理活動。通過漸進、分步實施方式解決部分具備條件的有實力、上規模鋼結構企業的工程總承包資質問題,借鑒發達國家的經驗,逐步推行設計制作施工一體化工程總承包管理的路子。推動鋼結構行業在建設生態文明社會,實現可持續發展發揮更大作用。
參考文獻
[1]姚兵同志在2009年全國建筑鋼構行業大會上的講話《站在新的歷史起點上全面推進,鋼結構行業新型工業化的跨越式發展》.
鋼筋混凝土結構中設置后澆帶技術適用于高低結構的高層住宅、公共建筑及超長結構的現澆整體鋼筋混凝土結構中后澆帶的施工,通過設置后澆帶,使大體積混凝土可以分塊施工,加快了施工進度,縮短了施工工期。由于不設永久性的沉降縫,簡化了建筑結構設計,提高了建筑物的整體性:同時也減少了滲漏水的因素。
1 解決沉降差
高層建筑和裙房的結構及基礎設計成整體,但在施工時用后澆帶把兩部分暫時斷開,待主體結構施工完畢,已完成大部分沉降量(50%以上)以后再澆灌連接部分的混凝土,將高低層連成整體。設計時基礎應考慮兩個階段不同的受力狀態,分別進行荷載校核。連成整體后的計算應當考慮后期沉降差引起的附加內力。這種做法要求地基土較好,房屋的沉降能在施工期間內基本完成。同時還可以采取以下調整措施:
1.1 調壓力差。主樓荷載大,采用整體基礎降低土壓力,并加大埋深,減少附加壓力;低層部分采用較淺的十字交叉梁基礎,增加土壓力,使高低層沉降接近。
1.2 調時間差。先施工主樓,待其基本建成,沉降基本穩定,再施工裙房,使前后期沉降基本相近。
1.3 調標高差。經沉降計算,把主樓標高定得稍高,裙房標高定得稍低,預留兩者沉降差,使最后兩者實際標高相一致。
2 減少混凝土澆筑后凝結過程中的收縮裂縫及溫度裂縫
新澆筑混凝土在凝結過程中會收縮,產生裂縫。已建成的結構受熱要膨脹,受冷則收縮,會產生溫度裂縫?;炷聊Y收縮的各種后澆帶大部分將在施工后的頭1~2個月完成,而溫度變化對結構的作用則是經常的。當其變形在結構中受到約束時,在結構內部就產生溫度應力,嚴重時就會在構件中出現裂縫。在施工中設后澆帶,就是要釋放溫度應力,減少和避免構件中出現的裂縫。在過長的建筑物中,每隔30~40米設置寬度為700~1000毫米的施工縫,做后澆帶縫內鋼筋采用搭接或直通加彎做法。留出后澆帶后,施工過程中混凝土可以自由收縮,從而大大減少了收縮應力。混凝土的抗拉強度可以大部分用來抵抗溫度應力,提高結構抵抗溫度變化的能力。后澆帶保留時間一般不少于一個月,在此期間,收縮變形可完成30%~40%。后澆帶的澆筑時間宜選擇氣溫較低(但應為正溫度)時,可在澆筑混凝土中按水泥重量的百分比摻微量鋁粉,其強度等級應比構件強度高一級,這樣可防止新老混凝土之間由于收縮量的不同而產生的裂縫,造成薄弱部位。
3 后澆帶的設置要求
3.1 后澆帶的設置應遵循“抗放兼備,以放為主”的設計原則。因為混凝土在凝結過程中都存在開裂問題,設置后澆帶的目的就是將大部分的約束應力釋放,然后用膨脹混凝土填縫以抗衡殘余應力。
3.2 結構設計中由于考慮沉降原因而設計的后澆帶,在施工中應嚴格按設計圖紙留設;由于施工原因而需要設置后澆帶時,應視工程具體情況而定,留設的位置應經設計單位認可。
3.3 后澆帶的間距應合理,矩形構筑物后澆帶間距一般可設為30~40m,后澆帶的寬度應考慮便于施工操作,并按結構構造要求而定,一般寬度以700 ~1000mm為宜。
3.4 后澆帶處的梁板受力鋼筋必須貫通,不許斷開。如果梁、板跨度不大,可一次配足鋼筋;如果跨度較大,可按規定斷開,在補齊混凝土前焊接好。
3.5 后澆帶在未澆注混凝土前不能將部分模板、支柱拆除,否則會導致梁板形成懸臂造成變形;施工后澆帶的位置宜選在結構受力較小的部位,一般在梁、板的反彎點附近,此位置彎矩不大,剪力也不大;也可選在梁、板的中部,該位置雖彎矩大,但剪力很小。
3.6 后澆帶的斷面形式應考慮澆注混凝土后連接牢固,一般應避免留直縫。對于板,可留斜縫;對于梁及基礎,可留企口縫,而企口縫又有多種形式,可根據結構斷面情況確定。
4后澆帶的施工技術
4.1 模板支設 根據分塊圖劃分出的混凝土澆筑施工層段支設模板(鋼絲網模板),并嚴格按施工方案的要求進行。
4.2 結構混凝土澆筑 混凝土澆筑厚度應嚴格按規范和施工方案進行,以免因澆筑厚度較大鋼絲網模板的側壓力增大而向外凸出,造成尺寸偏差;采用鋼絲網模板的垂直施工縫,在混凝土澆筑和振搗過程中,應特別注意分層澆筑厚度和振搗器距鋼絲網模板的距離。為防止混凝土振搗中水泥漿流失嚴重,應限制振搗器與模板的距離,為保證混凝土密實,垂直施工縫處應采用鋼釬搗實。
4.3 澆筑結構混凝土后垂直施工縫的處理 對采用鋼絲網模板的垂直施工縫,當混凝土達到初凝時(用手壓混凝土表面能出現指紋),用壓力水沖洗(水應呈霧狀),清除浮漿、碎片并使沖洗部位露出骨料,同時將鋼絲網片沖洗干凈?;炷两K凝后將鋼絲網拆除,立即用高壓水再次沖洗施工縫表面;對木模板處的垂直施工縫,可用高壓水沖毛;也可根據現場情況和規范要求,盡早拆模并及時用人工鑿毛;對于已硬化的混凝土表面,要使用鑿毛機處理;對較嚴重的蜂窩或孔洞應進行修補;在后澆帶混凝土澆筑前應用噴槍(用水和空氣)清理表面。
4.4 后澆帶的保護措施 對于底板后澆帶,在后澆帶兩端兩側墻處各增設臨時擋水磚墻,其高度高于底板高度,墻壁兩側抹防水砂漿;為防止底板周圍施工積水流進后澆帶內,在后澆帶兩側5 0cm 寬處,用砂漿做出寬5cm,高510cm擋水帶,后澆帶施工縫處理完畢并清理干凈后,頂部用木模板或鐵皮封蓋,并用砂漿做出擋水帶,四周設臨時欄桿圍護,以免施工過程中污染鋼筋,堆積垃圾;基礎承臺的后澆帶留設后,應采取保護措施,防止垃圾雜物掉入后澆帶內。保護措施可采用木蓋板覆蓋在承臺的上皮鋼筋上,蓋板兩邊應比后澆帶各寬出500mm以上;地下室外墻豎向后澆帶的保護措施可采用砌磚保護。