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鋼結構案例
Steel Works

大跨度鋼結構施工技術分析,全麵把控施工質量


大跨度結構主要的網絡構架包含網殼結構、網架結構和懸索結構等,這些結構在感受到外力的情況下,因為特點不同,所以在施工時要注意很多因素。



01

施工技術


1.高空散裝法

指在結構上使用的全部構件分成若幹個小的散件直接在高空中設計位置上安裝成整體的方式,在施工時利用滿堂的懸挑和支架2種方法。支架法適合於節點很多的網架結構,主要特點是不需要大的起重設施,但在搭建時占用材料較多。


2.分條(分塊)安裝法

指將鋼結構的構件在地麵上進行焊接,將其變成條狀或塊狀的拚裝,然後由起重機械吊裝至設計位置組成整體架構,因此也被稱為小片安裝法。比高空散裝法節省很多的地麵支架,而且分塊或分條的大小一般由起重設備的承受範圍決定,所以施工方案的製訂比較靈便。


3.整體吊裝法

指分散的結構構件在地麵時將其拚接成整體,然後利用起重設備將其吊至高空設計的位置施工將其安裝,此方法多用於中等的跨度下桁架結構,同樣對起重設備的要求較高,並且在使用整體吊裝的過程中對地麵上的建築工程施工影響較大。


4.整體提升法

指將起重設備放在結構上麵,在結構在地上安裝完後,通過吊杆將拚裝好的結構提至已設計好的位置上。該施工方法基本采用小的機械群體來安裝大結構框架,可大幅減少吊裝時產生的成本,還可將主體結構上的一些附屬部分一起調至設計位置,不僅可縮短工期,還大幅降低了成本、保證了安全。


5.整體頂升法

指鋼結構的構件在地麵上拚接完後把結構柱當做滑道來使用,將千斤頂安放在各個結構支點的下方,接著將架好的結構緩慢頂升至設計位置。整體頂升法與整體提升法的區別在於提升時利用的設備不同和提升應用的軌道不同。


6.折疊展開安裝法

指運用網殼穹頂的結構,使用原理在於其立體空間可被當做是環向箍的效果與徑向拱的效果疊加。


02

施工方法


No.1

鋼屋架、支撐製作

1、材質檢驗   

(1)檢查進場材料的證明及出廠合格證。

(2)鋼材進場後按規定檢查合格後才能投入使用。

2、工藝過程

(1)下料

1)放樣:所有鋼構件在製作前均1:1放施工大樣,複核無誤後方可下料。按施工圖放樣,逐個核對圖紙之間的尺寸和方向,放樣時預留焊接收縮量和加工餘量。2)根據放樣作樣板,以便及時調整下料尺寸。

(2)零構件加工

1)切割:氧氣切割前鋼材切割區域內的鐵鏽、汙物應清理幹淨。切割後斷口邊緣熔瘤、飛濺物應清除。2)鑽孔:鋼結構件連接鋼板的螺栓孔用台鑽鑽孔,以保證螺栓孔位置、尺寸準確。

(3)鋼屋架裝配

1)將實樣放在裝配台上,按施工圖及工藝要求起拱並預留焊接收縮量。裝配平台應具有一定的剛度,不得發生變形。2)按實樣將上弦、下弦、係杆等定位角鋼搭焊在裝配台上。3)把上、下弦墊板及節點連接板放在實樣上,對號入座,然後將上、下弦放在連接板上,使其緊靠定位角鋼。4)點焊好的半片屋架翻轉180°,以該半片屋架作模胎複製裝配屋架。5)在半片屋架模胎上放墊板、連接板及基座板。基座板、中間豎杆應用帶孔的定位板用螺栓固定,以保證構件尺寸的準確。

(4)鋼構件的焊接   

鋼屋架材料為Q235B,焊條采用現行國家標準規定的E4303型焊條。檁條及支撐材料為Q345D,焊條采用現行國家標準規定的E50係列焊條。


焊接順序:先焊上、下弦連接板外側焊縫,後焊上、下弦連接板內側焊縫,再焊連接板與腹杆焊縫;最後焊腹杆、上弦、下弦之間的墊板。


支撐連接板角鋼的裝配、焊接:用樣杆劃出支撐連接板的位置,將支撐連接板對準位置裝配並定位點焊。用樣杆同樣劃出圓鋼位置,並將裝配處的焊縫鏟平,全部裝配完畢,即開始焊接支撐連接板。


(5)焊縫檢查

屋架下弦杆材料接頭采用有襯管與母材等強的對接焊縫並焊透,其焊縫質量等級為二級。其他焊縫的外觀質量不低於三級。焊接全部完成,焊縫冷卻24h之後,全部做外觀檢查。

(6)成品檢驗

焊接全部完成,焊縫冷卻24h之後,全部做外觀檢查並做出記錄。按施工圖要求和施工規範規定,對成品外形幾何尺寸進行檢查驗收,逐榀屋架做好記錄。

(7)除鏽、油漆、編號

成品經質量檢驗合格後進行除鏽,除鏽合格後進行油漆。鋼構件的外表麵均需進行防腐處理。


No.2

鋼結構安裝


1、施工工序

基礎、結構件檢查→吊車梁安裝→鋼屋架、屋麵檁條、支撐係統吊裝→驗收。


2、基礎、結構件檢查

(1)結構安裝前對構件進行全麵檢查、核對是否符合設計和規範要求。

(2)對建築物的定位軸線、基礎軸線、標高和柱腳錨栓的位置、材質、基礎強度等進行檢查、核對。


3、吊車梁安裝

(1)吊裝前將柱上的預埋件清理幹淨,彈出就位十字線,並對預埋件標高、軸線進行複核。

(2)吊車梁吊裝前檢查幾何尺寸。吊車梁吊裝時,首先將吊車梁吊離地麵50cm,平穩後將吊車梁吊至設計位置就位,對準中心線校正、固定。

(3)吊車梁吊完後,對吊車梁中心線、垂直度、位移、標高、兩軸間誤差等進行複查,調校後鋪設軌道。

(4)吊裝吊車梁時吊索與水平線的夾角不能小於45°,吊點處用方木支墊以保護捆綁產品的塗裝層。


4、鋼屋架、屋麵檁條吊裝

(1)鋼屋架驗收。鋼屋架安裝前必須經過嚴格檢查,經業主驗收合格後才能吊裝。

(2)鋼屋架吊裝單元的加固。鋼屋架側向剛度較差,為保證鋼屋架在吊裝過程中不變形,在吊裝前要將已經組對好的鋼屋架用80mm杉木杆或其他杆件進行加固使之形成一個整體。

(3)鋼屋架吊裝。吊裝采用雙榀吊裝,吊裝前在地麵上將2個單榀30m屋架固定,然後安裝係杆及上下弦水平支撐。


5、檢查驗收

(1)屋架安裝後首先檢查現場連接部位的質量。

(2)屋架安裝質量主要檢查屋架跨中對2支座中心豎向麵的不垂直度;屋架受壓弦杆對屋架豎向麵的側麵彎曲,須保證上述偏差不超過允許偏差,以保證屋架符合設計受力狀態及整體穩定要求。

(3)測量並記錄屋架支座的標高、軸線位移、跨中撓度。


No.3

屋麵排水係統

1、管材及接口 

(1)管材、管件應符合相關標準規定。

(2)管材標準尺寸符合S12.5標準。

(3)管道配件采用相同材質生產的排水專用配件。

(4)管道采用熱熔連接及電熱套管連接。排水立管底部水流衝擊壓力大,設置混凝土支墩。


2、管道敷設

(1)懸吊管與立管、立管與排出管的連接彎頭宜采用2個45°彎頭。 

(2)虹吸壓力排水管道不設坡度。不設檢查口及清掃口,隻在立管底部設置檢查口。

(3)管道支架采用專用HDPE管道固定係統。管道管卡與管道之間設橡膠圈,並按管道直徑10倍長度安裝懸吊管管卡,固定在懸吊方鋼上。


3、管道試壓 

室內排水管道做閉水試驗,注水高度應由水平排出管滿至嘴上部雨水鬥,在30min內不滲水為合格。


No.4

屋麵板安裝

1、張緊拉杆嚴格按圖紙尺寸放樣下料,拉絲完進行編號集中堆放。

2、鋪設屋麵複合板時,應鋪設平整,不得有漏鋪、重疊鋪的現象。

3、屋麵板安裝前將複合板按安裝方向放置在靠近屋架的檁條上,避免複合板在屋麵上調頭。

4、屋麵板安裝按設計圖的要求從逆主導風向屋麵的一端開始鋪設,用鋼尺校準第1塊屋麵複合板的安裝位置,然後逐塊進行鋪設固定,每3張板進行核對尺寸。

5、泛水板與複合板間連接用防水抽芯鉚釘固定,在與板肋相切方向每隔一肋固定一顆,中間用密封膠密封。




03

施工要點


1.鋼結構焊接前後

(1)鋼結構在焊接前,選擇正確的焊接材料、焊接電壓、焊接電流等。在焊接的過程中須保證焊接處的清潔,以此增大焊件的應用性能。

(2)在鋼結構的精密度下,采用焊接胎夾具的方法來完成裝配與檢驗。

(3)在焊接過程中重視鋼結構變形現象的控製。


2.大跨度鋼結構裝配工藝尺寸選取

大跨度鋼結構的裝配過程中,應依據生產需要裝配尺寸,使誤差最小化。依據相關的裝配流程與圖紙的需求進行施工與設計,確定所裝配的工藝尺寸。


3.鋼屋架吊裝

大於20m的跨度鋼結構,要采用整體吊裝。實施吊裝的技術如下:采取三點的吊裝方法,以鋼結構的廠房屋麵為支點,對於組成後的構件來實施整體掉吊裝。在達到以一軸為核心的屋架吊裝後,用相同的方法進行二次屋架安裝,嚴格控製屋架的傾斜於側彎狀況發生,在施工時,為保證穩定性,需應用螺栓連接鋼柱與鋼屋架。屋架吊裝完成後,首先查驗安裝位置是否發生偏差,其次檢驗螺栓的固定與是否對相鄰屋架進行垂直支撐。




04

質量控製


1、選擇經過質保評審的合格供應商來供應原材料,進場除驗證材料外觀和質保書之外,對業主要求需進行抽樣複驗的材料須進行抽樣複驗,合格後方可使用。


2、焊條應具有出廠合格證或材質報告,要求電焊條使用前用烘幹箱進行烘幹。


3、鋼屋架製作完成後需進行除鏽,要求除鏽後塗上底漆,底漆采用噴刷,要求保證油漆的漆膜厚度滿足設計要求。    


4、為提高製孔精度采用台鑽製孔。鑽套用中碳鋼製成,鑽模厚度不宜過大。


5、為保證製作精度,鋼構件下料時要預放收縮量,預放量視工件大小而定。


6、製訂合理的焊接順序,先焊收縮變形較大的橫縫,而後焊縱向焊縫,或先焊對接焊縫而後再焊角焊縫。


7、焊接型鋼的主焊縫應在組裝加勁肋板零件之前焊接。


8、起吊鋼構件時,提升或下降要平穩,避免緊急製動或衝擊。


9、施工現場的機電設備、閘箱、電焊機,應有可靠的防雨措施。電器操作須由專業人員進行。








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