北京某高层通信综合楼钢结构安装施工方案-secret.doc

1 通信综合楼工程钢结构安装施工方案通信综合楼工程钢结构安装施工方案 目目 录录 第一节 编制依据 1 第二节工程概况 1 第三节施工部署 3 第四节施工准备 5 第五节现场安装 7 第六节质量保证措施 28 第七节成品保护措施 29 第八节冬雨季施工措施 29 第九节结构安装定位控制方案 31 第十节现场文明施工及环境保护方案 36 第十一节安全保证措施 37 1 第一节第一节 编制依据编制依据 1 1 北京 通信有限责任公司提供的技术说明书以及由北京 设规划设计有限公司 所设计的设计图纸 2 2 本工程施工组织设计 3 3 中国现行的钢结构工程施工规范 规程及标准 见表 1 1 规范 规程 标准一览表规范 规程 标准一览表 表表 1 11 1 序号国别名 称编号或文号 1 国标钢结构设计规范 GBJ17 88 2 国标焊接质量要求 金属材料的熔化焊 GB T12467 1998 3 国标碳素结构钢 GB700 88 4 国标对接焊缝超声波探伤 GB11345 89 5 国标钢结构施工质量验收规范 GB50205 2001 6 国标焊接用钢丝 GB1300 77 7 国标碳钢焊条 GB5117 85 8 国标气焊 手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸 GB985 88 9 行标钢桁架质量标准 JG8 1999 10 行标高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ99 98 11 行标建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81 2002 12 行标钢 混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 YB9238 92 13 行标钢结构高强度螺栓连接的设计 施工和验收规程 JGJ82 91 14 地方标准北京市建筑结构长城杯工程质量评审标准 DBJ T01 69 2003 15 地方标准北京市建筑长城杯工程质量评审标准 DBJ T01 70 2003 16 多 高层民用建筑钢结构节点构造详图 01SG519 4 4 我公司质量保证手册 C 版本 第二节工程概况第二节工程概况 1 1 工程简述工程简述 北京 通信综合楼由机房楼 办公楼和中庭组成 机房楼钢结构分布情况是 主体劲性钢框架柱 劲性钢框架梁 剪力墙内劲性钢柱 钢梁 屋顶钢构架 办公楼钢结构分布情况是 主体劲性钢框架柱 劲性钢框架梁 轴外 轴 2 间斜钢柱结构 剪力墙内劲性钢柱 钢梁 屋顶刚架 中庭钢结构分布情况是 轴间钢框架柱 钢框架梁 钢桁架梁 幕墙主体钢 结构 采光顶钢桁架 楼板为钢 混凝土组合楼板 机房楼共设有 32 根劲性柱 1 根外露式钢管柱 其中 15 根劲性柱柱底标高 14 800m 其余劲性柱柱底标高 5 750m 办公楼共设有 30 根劲性柱 7 根外露式钢管柱 其中 3 根劲性柱柱底标高 14 800m 其余劲性柱柱底标高 5 750m 劲性柱之间采用 H 型钢梁连接 其连接方式分两种 1 H 型钢梁与劲性柱上连接板采用腹板高强度螺栓连接 翼缘板与柱表面全熔透焊接 2 H 型钢梁与劲性柱上全焊接的悬臂梁段采用腹板高强度螺栓连接 翼缘板全熔透焊 接 2 2 工程重点工程重点 1 钢柱地脚螺栓定位及固定措施 钢柱柱脚采用直径 40mm 的螺栓组群固定在基础地梁梁顶或混凝土柱顶面 地脚螺栓 定位是否准确及固定是否牢固 直接关系到安装劲性钢柱时轴线位置的偏差 施工中采用 柱脚螺栓固定支架 安装固定支架时充分考虑混凝土振捣对支架位置的影响 采取先安装 支架后浇灌该处混凝土的方法 确保偏差不超标 2 现场高空焊接工艺 本工程主材材质为 Q345B 具有良好的可焊性 现场组拼装和安装将采用手工电弧焊 手工电弧焊焊条将主要采用 E50 系列 安装过程中所需搭设的临时支撑 也将由专业工程 师科学设计 3 3 钢结构施工难点钢结构施工难点 1 钢梁高空等强拼接焊接 高空等强拼接焊接 要求焊缝为全熔透焊缝 需进行 100 超声波探伤 探伤标准参 照 对接焊缝超声波探伤 GB11345 89 B 级 外露焊接垫板要求割除 为减少垫板割除过程中对母材的损伤 不得使用火焰切割而 选用碳弧气刨完成 碳弧气刨割除垫板后 应用角向砂轮机清理隔缝 并用手工电弧焊补 焊后再用角向砂轮机修磨 由于是现场高空施工 施工位置困难 需制定专门措施确保施 工安全 3 第三节施工部署第三节施工部署 1 钢结构施工组织机构钢结构施工组织机构 2 2 本工程施工目标本工程施工目标 1 质量目标 确保北京市结构 长城杯 金奖 建筑 长城杯 金奖 誓夺 鲁班奖 2 安全目标 确保本工程所有施工机械设备的安全正常运行 施工人员重伤 死亡事故指针为零 施工人员轻伤低于 6 3 工期目标 钢结构安装工期控制在 6 个月内 以确保本工程总进度 如总包工期另有要求 钢结构安装工期随总包工期进行调整 4 文明施工目标 按北京市和中建 公司文明施工的规范要求 进行现场管理 确保文明施工达标 创样板示范工程 焊 接 班 高强 螺栓 安装班 测量校正班 安全防护班 安 装 各 班 油 漆 班 检测试验班 钢结构项目经理 项目经理 项目总工 材 料 员 资 料 员 商务经理 预 算 员 安 全 员 质 检 员 生产经理 4 5 科技进步目标 利用现有的钢结构综合安装的技术成果 完善劲性钢框架结构安装技术 采用全站仪及计算机辅助 确定钢构件安装定位 收集温度对钢结构影响的详细资料 指导钢结构安装 6 环境保护目标 施工过程中努力降低噪声 减少扬尘 污水等大气水源的污染 遵守国家及北京 市的环保规定 不超过规定指针 4 4 总体施工安排总体施工安排 1 1 钢结构构件制作由经业主 监理及总包认可的北京 钢结构有限责任公司协作 生产 2 2 钢结构安装由我公司金属结构分公司曾担任过上海 大厦钢结构安装工程施工 的安装项目经理部的人员负责本工程的钢结构安装 5 5 施工流水段划分施工流水段划分 北京 通信综合楼工程钢结构安装 划分机房楼 办公楼和中庭三个施工段 机房 楼分 A1 A2 两个流水区 办公楼分 B1 B2 两个流水区 中庭分为 C 段流水区 见附图 1 钢结构施工流水区域划分图 各流水区按 A1 A2 B1 B2 顺序 以一节柱为单位进行流水作业 待机房楼和办公 楼主体施工完后施工中庭钢结构 6 6 主要施工工艺简述主要施工工艺简述 1 1 地下钢柱 3B 2B 为一节柱 2B 1F 为一节柱 地上钢柱 机房楼的钢柱每三层楼为 一节柱 办公楼钢柱每三层楼为一节柱 中庭电梯井钢柱每三层楼为一节柱 区域安装顺序 A B C 每个区域钢柱从中间向四周扩展安装 每安装两根柱立即 安装框架梁使之形成框架 2 2 一个区域钢结构安装施工工艺 测量放线 钢柱安装 校正 钢梁安装 框架校正 高强度螺栓施工 钢结构焊接 探伤 压型钢板施工 栓钉焊接 7 7 主要施工机械选择主要施工机械选择 1 1 根据本工程主体结构的高度 跨度和钢构件 包括最重钢构件 分布情况及结合 土建施工情况 本方案确定选用 2 台 H3 36B 塔式起重机负责本工程全部钢构件的吊运作 5 业 2 2 根据本工程钢柱 钢梁 钢桁架所用钢材材质的焊接技术要求 选用 12 台 AX3 500 型直流焊机或 500 630MX 型逆变直流手工电弧电机和 8 台 NB 500CO2气体保护焊机 负责本工程现场钢构件的焊接作业 第四节施工准备第四节施工准备 1 1 钢结构主要用材料钢结构主要用材料 1 1 热轧型钢采用 Q345B 低合金结构钢 钢板采用 Q235B 碳素结构钢及 Q345B 低合金 高强度结构钢 材质分别符合 碳素结构钢 GB700 和 低合金高强度结构钢 GB T1591 的规定 2 2 钢 混凝土组合楼盖用的压型钢板采用 YX75 230 690 型镀铝锌压型钢板 板厚 1 0mm 压型后肋高 75mm 肋间距 200mm 3 3 高强度螺栓为摩擦型高强度螺栓 性能等级为 10 9 级 4 4 所有用于本工程安装的焊接材料选用原则为 焊条 Q235B 钢 E4316 Q345B 钢 E5018 焊丝 H08Mn2SiA CO2气体保护焊 2 2 钢结构安装劳动力计划表钢结构安装劳动力计划表 4 14 1 钢结构安装现场劳动力需用量计划表钢结构安装现场劳动力需用量计划表 表表 4 14 1 序号工种人数工作内容 1 起重工 20 钢结构拼接安装 2 电焊工 32 钢构件焊接 3 铆工 8 钢构件拼装修正 高强度螺栓施工 4 栓钉焊工 4 剪力栓钉焊接 5 探伤工 4 探伤 6 测量工 4 测量控制 7 电工 2 设备电器安装及维修 8 维修工 2 设备维修 9 起重架子工 16 辅助各工种 10 管理人员 6 现场管理 合 计 98 6 3 3 钢结构安装施工机械设备表钢结构安装施工机械设备表 表表 4 24 2 现场主要机械及进场计划表现场主要机械及进场计划表 表表 4 24 2 序号名 称规格型号数量产地出厂日期 1 汽车吊 35t 160t各 1日本 德国1990 1997 2 塔式起重机 H3 360B2 四川 1993 3 半挂式载重汽车 10t6 山东 1992 1995 4 直流电焊机 AX 50012 北京 1995 2001 5 交流电焊机 BX 50012 北京 1997 6CO2气体保护焊机NB 5008 日本 1995 3 7 空气压缩机 W 1 710 青岛 1992 5 8 焊条烘干箱 0 400 1 浙江 1992 4 9 全站仪 C7001 日本 1994 3 10 经纬仪 DT54 日本 1994 3 11 水平仪 AL M42 北京 1995 2 12 天顶仪 ZL1 瑞士 1994 3 13 探伤仪 CYS 221 汕头 1992 4 14 电动扭矩搬手 TIB2004 日本 1997 3 15 手拉葫芦 5t100 国产 1992 1997 16 千斤顶 10t8 国产 1992 1999 17 半自动切割机 CG1 181 国产 1992 2001 5 5 施工进度计划施工进度计划 1 1 见总体施工进度计划网络图 2 2 施工进度计划 1 以总控制进度计划为基础 分别编制分部 分项和配合工作进度计划 作为控制 各施工队施工进度的依据 2 建立定期的生产计划例会制度 下达计划 检查计划完成情况 统一有序地按总 进度计划执行 3 加强策划与组织工作的预见性 保证施工图纸等技术资料满足连续调整施工的需 要 同时密切监督物资科负责的材料 设备的采购定货 供应过程 争取将一切影响工期 的不利因素做到在施工前解决 7 4 以滚动计划为链条 建立动态的计划管理模式 在总控制进度计划的指导下编制 月 周 日等各级进度计划 一级保一级 绝不能拖延总控制进度计划 5 采取平行施工方法 合理安排工序 在绝对保证安全质量的前提下 合理组织各 专业的交叉作业 6 采取先进的施工技术措施 以加快施工进度 7 建立强有力的实施工程进度计划的组织机构 理顺各部门的分工协作关系 明 确各施工队的责任 对完不成计划的要根据具体情况迅速作出处理 重奖重罚 6 6 附图 2 施工现场钢结构安装平面图 第五节现场安装第五节现场安装 1 1 钢结构安装施工准备钢结构安装施工准备 1 建立北京 通信综合楼钢结构安装组织体系 2 主吊机械及辅吊机械设备选用 1 主吊机械 根据构件的重量 结合施工现场情况和主体钢结构构件分布情况及工期要求 钢构件 主吊机械选 H3 36B 外爬式塔吊两台 分别布置在机房楼 K 轴线以外 轴线之间位置 和办公楼 A 轴线以外 轴线之间位置 根据 H3 36B 塔吊的起重性能 施工平面布置图和制作厂家钢构件制作详图可知 柱底标高为 14 8m 的地下钢柱分二节 第一节 3B 2B 第二节 2B 1F 柱底标高为 起重 作业 班 构件 预检 组 测量 校正 班 高强 度螺 栓作 业 班 焊接 作业 班 超声 探伤 组 工程科 工程部 技术科 工程部 质安科 工程部 机电维修科 工程部 物资科 工程部 北京 通信综合楼工程项目部 钢结构安装专业队 压型板 栓钉焊 接 电器设 备维修 班 8 5 750m 的地下钢柱分一节 地上钢柱分三层楼一节制作 安装 钢梁整根制作 安装 以上钢构件安装选用 H3 36B 塔吊安装均能满足要求 中庭内玻璃幕墙钢结构因需二次设计 本方案不涉及 待出详图后另做补充方案 钢构件安装参数表钢构件安装参数表 表表 6 1 H3 36B 塔吊 实测参数理论参数 序 号 构 件 名 称 编 号 分节 单根 长度 m 分节 单根 重量 t 重量 T幅度 m重量 T幅度 m 1 第一节柱10 32 52 7 2 第二节柱5 41 31 5 3 钢 柱 机房楼 标准节12 33 03 2 45 75 045 7 4 钢 梁 HB600 400 12 28 8 41 92 231 57 632 5 第一节柱9 42 32 5 6 第二节柱6 31 51 7 7 办公楼 KZ13 标准节12 33 03 2 45 75 045 7 9第一节柱10 32 52 7 10第二节柱5 41 31 5 11 钢 柱 办公楼 其它柱 标准节12 33 03 2 38 96 040 13 钢 梁 HB600 400 12 28 12 62 12 545 34 846 2 辅吊机械 北京 通信综合楼钢柱安装均采用熔透焊接钢柱内置隔板为磨平顶紧 为不破坏钢 柱磨面 配备一台 35 吨汽车吊配合塔吊构件卸车 倒料及钢柱起吊时双机抬吊送料等 3 在主楼外围南北面位置安装二台双笼式人货电梯 附着在外围钢结构框架上 用于安装工人上下和小型工具 材料的垂直运送 人货电梯随着钢框架安装进度而逐节接 高 3 钢构件的预检 1 预检所用检测工具和标准 应事先统一 特别是标准钢卷尺应由业主提供 业 主 土建 安装和制造厂各持统一标准的钢卷尺 以货运单为依据进行逐车逐件的清点 如果发现运到的构件与货运单不符 拒绝验收 并立即通知构件制造厂 根据实到构件 制造厂家和监理确认后再进行验收 构件的验收以图纸标准中有关规定为依据 同现场监 理共同验收 2 预检项目 钢构件的几何尺寸 螺孔大小和间距 预埋件位置 焊缝坡口 节 点摩擦面 钢梁单起拱高度 附件数量 规格等 查验构件材质证明 试验报告 实际偏 差值等资料 对于关键构件应全部检查 其它构件抽检 10 20 并记录预检资料 4 钢构件的配套供应 钢构件按照安装流水顺序的需要配套供应 供应时以一个结构安装流水段为单位元 9 将所需要的构件分别由堆放场或制造厂整理出来 集中到配套场地 在数量和规 格齐全后 进行预检和处理修复 然后根据构件安装顺序 将合格的构件配套运到施工现场 对零星 附件 节点板等用螺栓或铅丝临时固定在构件安装节点上 5 钢构件的现场堆放 北京 通信综合楼工程施工现场狭窄 占地面积小 钢构件工程量大 构件种 类多 考虑到施工现状及天气影响 制造厂供货条件 市区运输规定和交通条件的限制 难以做到随运随吊 故现场应设有构件堆放场地 该部位作为钢构件临时堆放场地和运输 车辆掉头用以及周转材料堆放场 构件堆放场地应平整牢固 道路畅通 构件根据吊装顺序分类堆放整齐 要求每 根构件下垫道木 使构件放置平稳 高低一致 钢柱的堆放不超过一层 钢桁架梁不超过 两层 次梁不超过三层 带牛腿的构件只能堆放一层或用马凳支垫 每层垫点在同一垂直 线上 使构件受力均匀 附件 配件及各种高强度螺栓等清点验收后 按类型分别存放在 库内 6 地脚螺栓埋设方法 1 柱底标高为 14 80m 的钢柱地脚螺栓的埋设 柱底标高为 14 80m 的钢柱 柱底板位于基础梁顶面 地脚螺栓的埋设采用固定支架 为防止固定支架埋设后因浇筑混凝土而发生窜动 基础梁混凝土施工需进行二次浇筑 见 附图 3 柱底标高为 14 80m 的钢柱地脚螺栓的埋设示意图 2 柱底标高为 5 750m 的钢柱地脚螺栓的埋设 柱底标高为 5 750m 的钢柱 柱底板位于混凝土柱顶面 地脚螺栓的埋设采用预埋钢 筋加固定钢板的方法施工 预埋钢筋的目的是为了埋设地脚螺栓时便于固定地脚螺栓的底 部 固定钢板则可固定地脚螺栓组的相对位置 固定钢板待拆模后安装下节钢柱之前去除 由于要预埋钢筋 因此柱的混凝土施工需进行二次浇筑 见附图 4 柱底标高为 5 750m 的 钢柱地脚螺栓的埋设示意图 7 柱基础检查 定位轴线检查 根据测量控制网将定位轴线引到混凝土柱基础平面上 检查定位线是否同原定位线重 合 封闭 每根定位轴线尺寸误差值是否超过控制值 纵横定位轴线是否垂直平行 定位 轴线检查应在弹过线的基础上进行 由业主 土建 安装单位三方联合进行 对检查结果 三方签字认可 柱间距检查 柱间距检查是在定位轴线认可的前提下进行 用标准钢卷尺实测柱距 柱距偏差严格 10 控制在 3mm 范围内 超过偏差的应调整 柱基中心线检查 检查柱基的中心线同定位轴线之间的误差 调整柱基中心线使其同定位轴线重合 柱基地脚螺栓检查 a 螺栓长度 螺栓的螺丝长度应保证钢柱安装后螺母拧紧的需要 即双螺母拧紧后应 有四扣以上的丝扣露出 b 螺栓垂直度 误差超过规定的必须校直 校直方法可用冷校法或火焰热校法 校正 后应检查螺栓有否损坏 对合格螺栓将螺纹部涂上油 盖帽套加以保护 c 螺栓间距 实测柱地脚螺栓组间距的偏差 并绘制平面图 该图应表明偏差方向 检查地脚螺栓相对应的钢柱安装孔 如发现问题应与甲方 土建 设计单位协商解决 2 2 钢结构安装钢结构安装 1 安装流水区的划分 1 通信综合楼工程钢结构安装 分机房楼和办公楼及中庭三个施工段 机房 楼分 A1 A2 两个流水区 办公楼分 B1 B2 两个流水区 中庭分一个流水区 见图 1 钢构 件安装流水区域划分图 2 为了便于两楼各工序 各工种能平行流水作业 机房楼先施工 A1 区次施工 A2 区 办公楼先施工 B1 区次施工 B2 区 待机房楼办公楼主体框架施工完最后施工中庭电梯 井 每个区域按测量 吊装 校正 高强度螺栓施工 焊接进行平行流水作业 3 钢结构安装按吊装顺序进行流水作业 每个流水区按照建筑物的平面形状 工 作效率等 从中央向四周扩展吊装 目的在于完成的每个流水段可形成空间构架以提高抗 风稳定性和安全性 有利于吊装精度的可靠性 可减少积累误差的形成 并且吊装顺序容 易形成流水 加快施工进度 对每个流水区的一节标准框架 一节柱三层梁 的钢柱 在 主梁安装形成主框架后 就着手校正 流水区之间采用大流水分别按构件安装 框架校正 高强度螺栓紧固 梁柱节点焊接等工序实行流水作业 扩大作业面 加快施工进度 使区 域流水的方向和顺序形成有规律的流动 并根据塔吊的使用情况和土建施工进度调整钢结 构安装节奏 3 3 钢结构安装工艺流程图钢结构安装工艺流程图 11 准备检查吊装设备和工具的数量及完好情况 安排运输 确定构件进场的先后顺序 交货到现场 现场分类检查 安装扶梯及安全绳 安装操作平台 吊装钢构件 安装定位冲钉 普通螺栓临时固定 拉紧安全绳 校正检查垂直度 轴线及位移 拉紧校正用缆风绳 校正 安装挂蓝 脚手架 铺设安全通道 高强度螺栓 螺栓到场 安装高强度螺栓 紧固 柱 梁节点焊拉 主要部分 其它部分 上面 下面 中间 安装设备平台 超声波检查 拆除校正用缆风绳 12 4 4 每节柱安装施工工艺流程每节柱安装施工工艺流程 标准柱竖向投点控制网 闭合 测量 排尺 放线 柱顶标高测量 定 相对标高控制值 确定柱顶位移值 超偏处理 抄平结果与下节柱 预检资料综合处理 安装钢柱 确定借位值进行粗校 钢梁安装 螺栓紧固 柱垂直度初校 梁高强度螺栓初拧 钢柱垂直度重校 终拧 会审安装测量记录 指定施焊顺序 确定特殊部位处理方案 施焊 测量跟踪观测柱 焊接检验 验 收 标准柱竖向投点控制的闭合 提供下节钢柱预控资料图 13 5 5 施工测量施工测量 1 基本要求 高层钢结构安装施工测量放线工作 是各阶段工序的先行工序 又是主要工序的控制 手段 是保证工程质量的中心环节 高层钢结构的竖向投点高度已超过普通光学经纬仪可测视范围 因此 本工程采用激 光天顶仪 精度 1 1 200000 竖向观测 本工程为超高层钢结构 安装精度要求高 其中钢构件制作 结构放线 轴线闭合 垂直度控制 水平标高等允许偏差值 都高于一般工程标准 测量控制难度大 在施工中测量 安装和焊接必须三位一体 以测量为控制中心 密 切协作 互相制约 2 测量准备 了解设计意图 核实图纸 熟悉标准 掌握工艺 本次工程所配备的与安装精度要求相应的测量仪器见表 2 所有仪器使用前均经检定 合格 测量仪器一览表 名称型号厂家技术参数数量 全站仪 C700 日本2 3 2PPm D mm2 台 经纬仪TDJ2 DT5国产 2 6 台 水准仪 AL M4 日本 2 0mm km 自动安平4 台 天顶仪 ZL 瑞士徕卡 1 1 200000 2 台 使用工具有 50m 钢尺 2 把 15KN 弹簧秤 2 把 对讲机 8 对 人员设有测量员 6 人 放线工 6 人 3 本工程钢结构安装平面轴线控制网布设 分二次布设 第一次布设在 0 000 位 置 用于控制主楼 10F 以下和办公楼钢结构 第二次布设在 10F 以上钢结构 4 钢结构安装测量控制网点和竖向投递 每栋主楼钢结构安装测量控制网点设置 4 个点 见附图 5 钢结构安装轴线控制网布设 图 在这四个点位置各埋设一块 150 150 10 的铁板 在浇灌地下 B1 顶板混凝土时埋设 固定好 并精确测量各控制点之间的距离和夹角度数 距离用全站仪和检验过的钢尺丈量 投测控制点位置后 激光天顶仪可设置其上 外面应用防护棚覆盖保护 14 钢结构测量控制采用内控法 用激光天顶仪投点 投点采取每回转 90 投点一次 各 楼层留 150 150mm 引测方孔 平时方孔处用盖板盖好以保安全 安装中每节柱控制网的竖向投递 必须从底层地面控制轴线引测到高层 不能从下节 柱的轴线直接引测 以避免产生积累误差 本工程建筑高度 66 8m 为控制建筑物的竖向精度 投制网的竖向投测采用接力法分 二次传递 每次传递必须闭合核验无误后才能该点作为新的起点断面向上投测 第一次传递由首层控制网点传递到十层 38 3m 固定层 第二次由十层传递到十六 层 69m 固定层 5 标高控制网点的测控 标高控制网点应不少于 3 条线 以便相互校核 层高用相对标高控制向上引测 柱顶标高的测定从两个以上的基准点向上引测 当超过钢卷尺全长时 引测时对钢卷 尺的接点进行校核 钢柱安装时 以每节柱为单元进行标高调正 6 钢柱垂直度的测控 利用焊接收缩来调整钢柱达到预先控制的垂直精度 控制柱底位移来调整钢柱的垂偏 钢梁施焊时产生的焊缝横变形对钢柱垂直度影响最大 要采用合理的施焊方法并探索 和掌握收缩规律 坚持预留预控 为了控制和减少温差对测量柱垂直度影响 除了考虑温差效应产生的偏差值外 应尽 量避开高温施测 7 校正测量 每节钢管柱垂直度的校正 用两台经纬仪架在相互垂直位置投点校正 柱子 主梁 支撑等大构件安装时 形成框架后应立即进行校正 校正完成后及时进 行永久性固定 确保安装精度 安装柱子时应按照先调整标高 再调整柱顶位移 最后调整垂直偏差的顺序按规范规 定数值进行校正 柱顶位移和单节柱的垂直度偏差均应控制在 10mm 以内 用缆风绳或支撑校正柱子时 必须以松开缆风绳或支撑后的测量资料做为最终验收结 果 当上柱和下柱发生扭转错位时 在连接上下柱的临时耳板处加垫板进行调理 15 安装钢柱时要根据焊缝收缩量预留焊缝变形量 柱子垂直度的监测除监测两端柱子的 垂直度变化外 还要监测相邻柱的垂偏变化情况 8 安装测量三检制度 进行初校 确定错位值 钢柱的初校是对钢柱的就位中心线的控制和调整 钢柱重校 调整垂偏 钢柱初校后吊装钢梁 紧固安装螺栓 使钢结构具有初步的刚 度和一定的空间尺寸后对柱 梁框架中钢梁的水平度 钢柱的垂直度进行全面的重新校正 实施柱网框架整体校正技术 高强度螺栓终拧后的复校 高强度螺栓全部紧固结束后的复检 是防止因高强度 螺栓 紧固时造成钢柱发生垂直度偏移 这时测量出垂偏和标高尺寸 应充分考虑利用焊接收缩变 形来补偿 校正 高层钢结构的安装质量通过三检制度使工程的安装精度 得到确实控制 9 焊接后的验收测量 钢构件焊接以后 先验收焊接质量 在焊接质量达到验收标准以后进行钢结构的最后 验收测量 编制单元柱 分部 的实测数据 同时准备下一节钢柱的控制网投测 6 6 钢柱安装方法 钢柱安装方法 1 钢柱分节方式 由于钢柱柱底标高不同 因而标准层以下所分节数随之不同 具体分节方式见下表 柱底标高为 14 8m 截面形状有变化的地下钢柱 柱底标高为 14 8m 截面形状无变化的地下钢柱 柱底标高为 5 75m 的地下钢柱 标高范围 14 8m 5 40m 14 8m 4 50m 5 75 0 9 单节重量约 3 2t约 2 8t约 1 8t 第 一 节 柱 单节长度 9 37m10 3m6 65m 标高范围 5 4m 0 9m 4 5m 0 9m0 9m 10 84m 单节重量 2 8t1 46t2 35t 第 二 节 柱 单节长度 6 294m5 394m9 94m 标高范围0 9m 10 84m0 9m 10 84m 单节重量 3 8t2 37t 第 三 节 柱 单节长度 9 94m9 94m 标高范围10 84m 23 14m 23 14m 35 44m 35 44m 47 74m 47 74m 60 04m 单节重量 4 2t3 3t3 3t 标 准 节 柱 单节长度 12 3m 2 地下钢柱安装 现场制作安装用钢支撑 16 由于主体结构从基础底板至首层的高程内无钢梁 钢柱的安装不能形成钢框架体系 为便于进行安装校正及确保钢柱稳定 该高程内的钢柱安装需增设水平方向临时钢支撑 钢支撑采用 25 4 冷拔无缝钢管为主要材料 制成边长 350m 的三角桁架 桁架端头装 焊 10m 连接钢板 见附图 6 钢支撑详图 设置混凝土地锚 钢柱安装时需拉揽风绳临时固定钢柱 由于首节钢柱安装时揽风绳无法固定 因而需 在基础梁内埋设混凝土地锚以固定揽风绳 见附图 7 混凝土地锚设置示意图 钢柱安装采用随运随吊的工作方法 根据施工计划 流水区域的顺序 逐根进行 安装 首节钢柱安装工艺流程 柱网轴线复测 钢柱吊装 柱脚对位 揽风绳临时固定 测量钢柱垂直度 钢支撑固 定钢柱顶部 柱网校正 柱支模 浇筑柱混凝土 拆模 拆除钢支撑 第二节钢柱安装工艺流程 下节钢柱轴线上移 上节柱吊装就位 柱与柱对位 揽风绳临时固定 测量钢柱垂直 度 钢支撑固定钢柱顶部 柱网校正 柱支模 浇筑柱混凝土 拆模 拆除钢支撑 钢柱吊装前 先在塔吊允许范围内 把安装钢柱所需的爬梯及附件临时固定在钢 柱上 便于减少吊次 加快速度 对易变形处予以加固 钢柱吊装就位后 柱顶中心标记须与下节柱顶中心线标记对齐 如有偏差 则四面 调整 使轴线偏差调整在规定范围内 且错位值不超过 1mm 对位完毕后 预紧地脚螺栓 螺帽 拉揽风绳临时固定 稳固后才能松钩 用布置于柱相邻垂直两侧的激光经纬仪进行 监控 用缆风绳 手拉葫芦 千斤顶等工具对柱垂直度进行调整校正 复测无误后 吊装 钢支撑 固定钢柱顶部 拆除揽风绳 见附图 8 钢柱吊装示意图 钢柱吊点设置和起吊方法吊点设置 钢柱吊点设置在事先焊好的连接件上 用专用 吊具吊装 吊装前检查钢柱的型号 几何尺寸 牛腿位置 标出钢柱的轴线 标高线 将 登高用的爬梯和缆风绳等固定好 起吊 机房楼和办公楼钢柱接点均为熔透焊 钢柱内隔板为磨平顶紧面 为防止柱底 边破坏 减少吊装难度 钢柱吊装前在柱脚下面铺垫一块 100 厚硬海绵 下垫厚度大于 20mm 的橡胶板 塔吊起吊采用旋转起吊 直立就位的施工方法 对核心筒的钢柱采用单机 回转法 柱子底部铺设木板 不使柱底端与地面接触 或者发生拖拉现象 起吊时注意均 衡 缓慢进行 回转时 必须具有一定高度 避免同其它吊好的钢构件相碰撞 钢柱吊装 就位后 用缆风绳固定 待柱网全部安装校正且钢支撑固定完后 方可松缆风绳 见附图 17 9 钢柱起吊示意图 校正 a 柱脚位移 在柱脚螺栓预埋时位移即已确定 为此埋设柱脚螺栓时 采取埋设模板 及支架来严格控制其轴线偏差 并设置数道支撑以保证在混凝土灌注时能承受一定的施工 荷载 柱子安装前亦需检查螺栓位置 如仍有少许偏差则需改正螺栓孔来补偿 b 柱子标高 首节钢柱就位后 在柱底板下面每边放置 2 块斜垫片 用水准仪观测 1 米线 标高误差用斜钢楔调整 c 垂直度校正 钢柱柱脚位移和标高调整后 在柱垂直两侧架设经纬仪 观测钢柱垂 直度 偏差用缆风绳校正 钢柱形成柱网框架 校正后 立即进行柱脚二次浇灌 3 地上钢柱安装 地上钢柱安装工艺流程 下节钢柱轴线上移 上节柱吊装就位 柱与柱对位并临时固定 测量钢柱垂直度 用 缆风绳临时固定 搭设梁 柱节点操作平台 安装主梁 柱网校正 紧固柱梁节点高强螺 栓 柱节点焊接 交验 钢柱吊装就位后 拉揽风绳临时固定 柱顶中心标记须与下节柱顶中心线标记对齐 如有偏差 则四面调整 使轴线偏差调整在规定范围内 且错位值不超过 1mm 对位完毕 后 用螺栓临时固定 稳固后才能松钩 接着吊装钢梁 用布置于柱相邻垂直两侧的激光 经纬仪进行监控 用缆风绳 手拉葫芦 千斤顶等工具对柱垂直度进行调整校正 接着对 梁标高用水平仪 钢卷尺进行校正 主框架复测无误后 紧固柱梁节点高强螺栓和柱节点 的焊接 7 7 钢梁安装方法钢梁安装方法 1 安装工艺流程 复检钢梁规格 设置扶手绳 主框架梁安装 框架校正 次框架安装 搭设操作平台 复测梁轴线 标高 高强度螺栓紧固 焊接 验收 2 施工方法 按流水区域 先安装外围框架钢梁 待外围框架梁临时固定后 进行 框架校正 然后安装腹部钢梁和次梁 待钢梁校正复验完毕 再拧紧高强度螺栓 其它部 位的钢梁以主框架为基准向四周逐根安装 3 钢梁吊装采用专用夹具 吊索角度 60 吊装时把扶手杆 安全绳固定好 大梁 每起吊一次吊一根 安一根 小梁每起吊一次 2 4 根 逐根安装 大梁固定后 先拉紧安 全绳 然后再进行操作 见附图 10 钢梁吊装示意图 8 8 钢框架校正钢框架校正 18 机房楼和办公楼以一个竖向流水段的两个区域分别进行框架校正 每个流水区钢柱和 钢梁安装组成框架后 分别进行校正 1 垂直度校正 地下三层和地上 6 层以下 采用内外控制网进行框架校正 6 层以上采用内控制网进 行框架校正 外控 将激光经纬仪架设在相邻垂直两侧的柱轴线上 以柱基中心线为基准 使激 光经纬仪光束射到钢柱柱顶中心线上 如光束中心同柱顶中心线重合 即柱子无偏差 否 则应先确定偏差值 然后用手拉葫芦 千斤顶等工具进行校正 内控 当钢框架施工到 6 层以上时 外控已不易保证测量精度 这时可采用内控的 方法控制钢柱垂直度 具体作法 利用 0 00 的测量内控制网 以地面柱网控制点 柱基 中心线作为基准点 将激光夭顶仪架放在基准点上 使激光天顶仪光束射到预先固定在钢 柱上的靶标上 光束中心同靶标中心重合 即钢柱垂直 否则 先确定偏差值 然后用手 拉葫芦 千斤顶等工具进行校正 钢柱向外倾斜 用缆风绳校正 钢柱向内倾斜用千斤顶 校正见附图 11 钢柱校正示意图 2 标高调整 柱子标高调整 本工程标高按相对标高控制 以地面钢结构标高网为基准点 利用 钢卷尺从底层进行标高传递 每个区域提供 2 个以上后视点 以便相互校核 同时还需复 核土建施工的标高控制点 每节柱子安装成框架后 用水平仪架设在钢梁上实测柱顶标高 并画图分析 标高偏差值小于 5mm 只记录不调整 超过 5mm 应与制作厂联系对下节柱制 作长度进行调整 柱子轴线位移校正 以下节钢柱柱顶面的中心线为基准 实测位移 按有关规定作 记录 校正位移时特别应注意钢柱的扭转 框架标高校正 将水平仪架设在楼面上 用标准钢卷尺实测梁两端标高误差值 如 超出规范要求应进行校正 3 框架校正顺序 先校正 A1 B1 区中间四根柱 待中间四根柱形成钢框架整体后 扩展安装四周的钢柱及钢梁 再进行整体精确校正 检查无误后进行高强度螺栓 焊接施 工 见附图 12 钢框架校正示意图 钢框架校正 安装的钢柱 用激光经纬仪进行粗校 缆风绳纠偏 然后安装主梁 框架进行二次精确校正 最后安装腹部大梁和次梁 复测框架钢柱垂直度 无变化后进行 高强度螺栓施工 A1 B1 区施工后 进入 A2 B2 区钢框架安装 校正 19 校正顺序 机房楼 轴线钢框架形状不规则 钢柱与轴线不平行 有一定角度 校正难度较大 拉缆风绳有一定难度 校正时采用千斤顶 斜楔 配合缆风绳进行校正 具体校正方法见第十一节钢结构安装定位施工方案见第十一节钢结构安装定位施工方案 9 9 轴外斜柱安装轴外斜柱安装 1 轴外斜柱安装前 先将悬挑梁安装好 并临时固定 用 2 吨手拉葫芦将悬挑梁 调平 2 斜柱安装时 在吊索上放置一个 3 吨手拉葫芦 调整角度 斜柱吊装到位后 利 用手拉葫芦固定斜柱下端 然后用手拉葫芦调整斜柱角度 斜柱先与上悬挑梁连接固定 松钩后再固定下悬挑梁 见附图 13 斜柱吊装示意图 10 10 高强度螺栓施工高强度螺栓施工 1 高强度螺栓施工工艺流程图 2 高强度螺栓技术参数 本工程高强度螺栓应符合要求 产品选用扭剪型高强度螺栓 螺栓直径为 24mm 和 20mm 高强度螺栓正规厂家供货 配套供应 一个连接副配备一个螺栓 一个螺母及一个 垫片 供货时附相应实验报告 高强度螺栓长度 参考长度 螺栓长度 构件厚度 所有连接板厚度 伸长值 3 高强度螺栓保管 高强度螺栓到货后 及时清点检查 不得破坏塑料薄膜保护层 在搬运保管过程中 轻拿轻放 防水 隔潮 防止生锈及损伤螺纹 每根高强度螺栓到货后 做好记录 记录规格 数量 批号及试验资料 按照高强度螺栓连接副分类存放到库房内 做好隔潮措施 20 高强度螺栓轴力试验合格 连接件磨擦系数试验合格 检查连接面清除浮锈 飞刺与油污 安装构件定位 临时螺栓固定 校正钢柱达预留偏差值 紧固临时螺栓冲孔检查缝隙 确定可作业条件 天气 安全 安装高强度螺栓 拧紧换掉临时螺栓 初 拧 按要求顺序 转角法做出标记 终 拧记录表 检 查合 格 不 合 格验 收 节点全部拆除高强度螺栓重安装 扭矩系数试 验定控制值 高强度螺栓扳 手校验 检查 合 格 轴力计检测 21 高强度螺栓使用 高强度螺栓领用 每次做好领用手续 使用过程中 放入工具袋内 不得被泥土 油污等污染 使用过程中 发现锈蚀 裂纹严禁使用 严禁随意堆放 做到用多少领多少 构件及连接板摩擦面要求 构件进场后对构件摩擦面进行外观检查 不得有油污 杂物 连接处平整 无 弯曲 并有摩擦面试验报告 高强度螺栓的连接固定 a 高强度螺栓施工前 应按出厂批号复验高强度螺栓连接副紧固轴力 每批复验 8 套 b 安装高强度螺栓应自由穿孔 不允许锤击贯入 螺栓穿孔方向应力求一致 不得随 意加垫板 扩孔 c 高强度螺栓穿入方向应力求一致 螺母带圆台的一侧朝向弹簧垫圈有倒角的一侧 d 安装时临时螺栓数量不得少于节点螺栓数的 1 3 且不少于 2 颗 不得用高强度螺 栓代替临时螺栓 以免损伤螺纹及减少扭矩值 e 安装过程分为初拧和终拧 初拧扭矩值为终值的 30 50 初拧后的高强度螺栓用白 油漆在螺母上作标记 初拧使用带标称扭矩的拉拔扳手作业 终拧时使用电动扭矩扳手 直至尾部梅花头断掉 局部不能使用电动扳手的地方 使用测力扭矩扳手使其达到规定扭 矩值 f 为使螺栓群受力均匀 换临时螺栓时初拧和终拧必须按一定顺序操作 一般应由螺 栓群中央向四周扩散进行 检查 a 每个节点的高强度螺栓紧固完成后 目测尾部梅花头是否断掉 如有未断掉者 应通 过复拧检查是否达到终拧扭矩值 b 终拧后的螺栓目测外露螺纹是否达 到 2 4 螺纹 不符者查明原因进行更换 换下的 螺栓不能再用 c 用手动测力扳手终拧的螺栓 用标准扭矩扳手进行抽查 抽查数量不得少于 10 且不得少于 1 颗 d 经检查合格后的高强度螺栓进行复验并涂漆防锈 11 11 现场焊接现场焊接 1 焊接工程概况 22 北京 通信楼焊接工程从建筑结构形式分 平面上施工可分为机房楼 办公楼 中庭三大部分 从建筑立面上进行施工可分为地下室 机房楼 办公楼标准层 斜柱结构 屋顶刚架等四个部分 焊接结构类型为箱形钢柱 焊接 H 型钢梁 母材除屋面刚架钢梁为 Q235B 外 其 它构件均为 Q345B 焊缝形式主要有全熔透对接焊缝与角焊缝两种 焊接位置有平焊 立焊 横焊 斜焊 所有的全熔透对接焊缝进行 100 超声波探伤 角焊缝为三级焊缝 焊缝类型 a 柱与柱的连接焊缝 箱形钢柱与箱形钢柱的连接焊缝 采用的是加衬板的单面单边 坡口横焊缝 组对时采用钢柱上的连接板和安装螺栓 b 柱与框架梁的焊接 有两种形式 框架梁腹板与钢柱上的连接板高强度螺栓连接 框架梁的翼缘板与钢柱采用坡口对接 焊 框架梁腹板与钢柱上的悬臂梁段的腹板采用高强度螺栓连接 框架梁的翼缘板与钢柱 上的悬臂梁段的翼缘板采用坡口对接焊 悬臂梁段与钢柱翼缘板采用全焊连接 腹板采用 双面角焊缝 焊接方法和焊接顺序 a 本工程现场焊接采用手工电弧焊和 CO2半自动气体保护焊两种焊接工艺 施工现场 分区进行焊接施工 原则上是每个区都能形成一个空间框架 在提高抗风稳定性 安全性 的同时 便于整体调整 变形矫正 减少累计误差 b 一节柱的竖向焊接顺序为 上层主梁 上柱与下柱 下层主梁 2 焊前准备 焊工培训 参加本次焊接施工的焊工要按照 建筑钢结构焊接规程 JGJ81 91 第八章 焊 工考试 的具体规定组织焊工进行考试 取得合格证的焊工进入现场进行焊接 构件的外形尺寸检查和坡口处理 a 构件的外形检查 构件运至现场吊装前 应对钢构件的外形尺寸特别是钢柱组对埠 的平直度以及主梁的实际制作长度进行检查 杜绝超标构件的吊装 同时掌握各段构件的 误差分布 以便进行特殊处理 防止误差的累计 b Q345B 钢构件进行热矫正时 温度控制在 750 900 C 23 c 接头坡口的处理 在吊装前 应对接头部位的坡口及附近内外侧表面 20mm 范围内的 油漆和漆皮等污物进行打磨处理 直至露出金属光泽 同时应根据施工图中标定的坡口角 度对坡口的角度和平整度进行检查 对受损和不符合标准的部位进行打磨和修补处理 焊接材料的准备 a 所有的焊接材料和辅助材料均要有质量证明书 且符合相应的国标 b 施工现场应设置专门的焊材储存库以存放焊条 焊丝和烘干机 c 所有的焊条在使用前需烘干 烘干温度 350 400 C 烘干时间 1 2 小时 焊工需 使用保温筒领装焊条 随用随取 焊条由保温筒取出到施焊 暴露在大气中的时间不得超 过 2 小时 焊条的重复烘干次数不得超过两次 d 现场的氧气瓶 乙炔瓶和 CO2气瓶应排列整齐 分区摆放 3 焊接环境 下雨天施工现场必须设置防雨设施 否则禁止进行焊接作业 采用手工电弧焊风力大于 5m s 采用气体保护焊风力大于 2m s 时 未设置防风棚 或没有防风措施的部位严禁施焊 4 焊接 焊接工艺流程见下图 操作平台 防风棚及吊篮就位 焊接 场地 清扫 钢构件高强度螺栓终拧合格 焊工自检 出现缺陷 局部修整 根据测量结果确认焊接顺序 焊前确认 焊条或焊丝焊接 焊中检测 焊接完成 气候条件检查 坡口间隙测定 钢梁上下 左右 错口和钢柱上下口错边检测 坡口形 状 角度 钝边和坡口面清洁程度检 查 根部垫板检查 焊机工作状态检查 接点安全检 查 焊接材料检查 焊丝 焊条和气 体以及焊条烘干温度 时间和保温 CO2送气管路漏堵检查 工艺 电流 电压 焊道清渣 焊道质量检查 裂纹 夹渣 气孔 CO2气体流量 压力检测 送 丝稳定性检查 导电嘴 保护气罩 磨损程度 填写焊接施工记录表 打 磨 超声波探伤 焊缝外观检查 碳弧气刨 清除缺陷 重新焊接 坡口清理 24 定位焊 要求过渡平滑 与母材融合良好 落点弧坑要填满 如发现焊缝上出现气孔和开裂 一定要清除干净后进行重焊 A 梁 在梁就位 找正 调整 安装螺栓拧紧或高强度螺栓终拧之后 首先由持证焊工在上 下翼缘板的坡口内进行定位点焊 采用手工电弧焊工艺 3 2mm E5015 Q235 钢使用 E4315 焊条 焊接电流 80 120A 直流反接 点焊长度 50mm 焊缝高度 4 6mm 总共两点 在翼缘板上等间 距分布 在垫板始末两端加焊引弧版和熄弧板 其材质和坡口形式均与被焊梁相同 板宽 50mm 焊缝引出长度不小于 25mm B 柱 钢柱在安装螺栓定位拧紧后 沿柱口周边 4 等分进行定位焊 分布位置要避开连接板 的位置 点焊长度 80 100mm 焊缝高度 4 6mm 工艺同上 焊接 构件组装定位点焊后 要严格按照焊接工艺规定的参数和焊接顺序进行焊接 A 钢梁焊接 对口错边和坡口间隙检查 在梁吊装就位 找正 调整 高强度螺栓终拧之后 由班组长对施焊区域内的钢梁接口进行错边和坡口间隙检查 超出翼缘钢板厚度的 1 10 或大于 2mm 的错边和小于 3mm 的坡口间隙 必须在通知安装铆工重新进行调整合格后方 可进行焊接 焊前清理 使用钢丝刷或电动钢丝砂轮对坡口内及两侧的浮锈进行打磨清理 焊接垫板 将工艺垫板进行切断加工 使之在长度方向上两边各超出钢梁梁端 5mm 作为简化的引弧版和熄弧板并点焊固定在坡口底部 要求与钢梁翼缘的下表面紧密贴 不合格合格 超声波 探伤 报告 25 实 当坡口间隙在 2 4mm 之间时 可取消垫板采用双面焊单面成型的工艺进行焊接 要 求电流适当加大电弧击穿坡口根部 焊接顺序 钢梁可先焊下翼缘 腹板工艺孔两侧应交替进行焊接 下翼缘焊至 1 2 后焊接上翼缘 工艺要求 打底焊接采用 3 2mm 直径焊条 注意坡口根部要与垫板融合在一起 填充可改用大直径焊条进行多层多道焊 层间采用风铲清除焊渣和坡口内的飞溅 盖面时 采用多道焊 焊条的摆动宽度不应超过焊条直径的 3 倍 同时注意两侧与母材过渡平滑 焊缝宽窄一致 引弧和收弧 钢梁两端的引弧和收弧处 要求在每层焊接过程中要引出到工艺垫 板上 整条焊缝完成后应从侧面对钢梁两端进行立焊填补 要求焊缝两端各引出 5mm 且焊 缝均匀饱满 B 钢柱焊接 对口质量检查 焊接前班组长要检查钢柱的对口质量特别是错口情况 错口量超出 3mm 时 必须在通知安装铆工重新进行调整合格后方可进行焊接 打磨 烘干 使用钢丝刷或电动钢丝砂轮对坡口内及两侧的浮锈进行打磨清理 并对 柱口进行必要的烘干处理 焊接顺序 焊接前负责焊接施工的班组长应对施工区域内钢梁焊后钢柱的垂直度和柱 顶位移资料与焊前资料进行对比分析 总结该区焊接变形的规律 对钢柱柱口焊接顺序单 独提出方案 改变正常情况下柱口对称方式 采用单根柱单侧或多根柱单侧焊接方式 利 用焊接变形减少或纠正钢柱的垂偏和柱顶位移偏差 坡口内焊缝填充量的大小根据变形大 小的需要具体规定 对于调整正常的钢柱应在安装螺栓定位后沿柱口周边 4 等分进行定位焊 点焊位置要 避开连接板 点焊长度 80 100mm 焊缝高度 4 6mm 工艺要求 手工电弧焊执行钢梁焊接 E 款的要求 为提高钢柱的焊接速度同时加强高 空施工 CO2气体保护焊的抗风能力 将采用药芯焊丝和自保护焊丝焊接工艺 引弧和收弧 钢柱焊接过程中每层的引弧和收弧点要相互错开