超高层钢结构安装工法

精品文档 1欢迎下载 超高层钢结构安装工法超高层钢结构安装工法 目 录 1 前言 2 工法特点 3 适用范围 4 工艺原理 5 施工工艺流程及操作要点 6 材料与设备 7 质量控制 8 安全措施 9 环保措施 10 效益分析 11 应用实例 12 实例图片 精品文档 2欢迎下载 1 1 前言 前言 超高层钢结构建筑施工在我国起步较晚 成熟及可借鉴的经验不多 近年来 许多 高 大 新 尖 的现代化建筑如雨后春笋般耸立 成为 国民经济高速发展的重要标志 而钢结构因其自重轻 施工周期短 抗震 能力强等优势和特点被人们广泛应用于高层尤其是超高层建筑中 四平昊 华电石渣 2500t d 熟料新型干法水泥生产线窑尾预分解系统工程钢结构安 装中取得的重大成功 仅用 90 天的工期便 安全 优质 高速 地完成了 窑尾预分解系统工程钢结构施工任务 受到业主及各界的高度赞誉 填补 了我公司在超高层钢结构施工中的空白 2 2 工法特点 工法特点 2 1 四平昊华电石渣 2500t d 熟料新型干法水泥生产线窑尾预分解系 统工程 自 13 9 米以上即为全钢结构框架 高度 98 3 米 建筑面积 15 5 米 16 5 米 立柱不同高度层规格分别为 950 20 16 材质 Q345B 管 内浇筑 C40 混凝土 立柱采用钢砼形式 钢管本身作为浇筑混凝土的模板 减少了支模的工作量 节省了大量模板及脚手架 免去了钢筋下料 切断 弯曲 绑扎 成型一系列工艺过程 简化了施工工艺 2 2 使混凝土浇筑变得非常容易 同时也能保证砼浇筑的速度 各层 平台的钢梁采用 H 钢 柱间支撑采用 450 12 480 12 530 14 的钢管 2 3 针对性强 工法针对超大直径钢管混凝土柱的钢管重 管径大 定位难 接头精度不易保证等特点而制定 并结合其工厂加工 预拼装 分段运输 现场安装等施工要求 2 4 操作方便 安装快捷 施工质量可靠 超大直径钢管在工厂成型 经过制作 检验的严格把关 能保证出厂质量 而工法中的钢管柱定位 节点安装等具体措施简单 操作容易 并能有效利用现有技术设备 在保 精品文档 3欢迎下载 证安装质量的前提下加快安装的进度 经济效益明显 2 5 推广应用价值高 由于超大直径钢管混凝土柱在工程上的应用越 来越多 工法为其广泛使用提供了施工技术和质量保证 因此 具有极大 的推广应用前景 具有承载力高 自重轻 塑性和韧性好 经济效益显著 美观 施工工期短等优点 3 3 适用范围 适用范围 本工法适用于超高层钢结构安装工程 特别适用于水泥项目和冶金焙 烧炉项目钢结构工程施工 4 4 工艺原理 工艺原理 钢结构工厂化生产 提前进行分层集中制作 按现场要求分批运输 采用塔式起重机 汽车式起重机配合 钢结构正装法施工 柱 梁单根吊 装 组对 找正 找平 采用二氧化碳保护焊进行焊接 炉体与钢结构同 步进行安装 优化工艺形成流水作业 5 5 施工工艺流程及操作要点 施工工艺流程及操作要点 5 1 预制工艺流程 材料验收 放样下料 校核组装 定位焊接 构件尺寸检 验 焊接 喷砂 涂刷底漆 面漆 质量检验 编号 出场 5 2 安装工艺流程 基础验收放线 柱底板安装 二次灌浆 第一段柱安装 验收 浇筑砼 第二节柱安装 验收 主梁安装 次梁安装 钢平台围护结构安装 非标设备安装 下一层依次安装 浇筑砼 5 3 梁柱的预制 精品文档 4欢迎下载 立柱 900 钢管 的制作 钢柱是高层以上建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件 在加工 制作中必须满足现行施工规范的验收标准 钢柱在放样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下 引起的压缩变形 所以在钢柱放样下料的长度不等于设计长度 几毫米也 不能忽略不计 上下两节柱截面相等情况下也不能互换 要及时编号 正 确安装就位 钢柱标高可以按相对标高和设计标高制作 但是必须符合每节柱的累 加尺寸总和符合设计要求的总尺寸 梁的制作 高层钢结构梁一般采用 H 钢 在放样下料制作过程中应考虑焊缝的收 缩变形 严格控制 H 钢的加工工艺 质量标准 所用钢板必须经常温 V 型 缺口冲击试验合格 H 型钢组装要在专用平台上进行 H 型钢为细长形构件 极易变形 且 变形复杂 控制变形的焊接顺序为 9 15 1 7 2 8 10 16 11 13 3 5 4 6 12 14 焊接时应严格遵守焊接工艺 不得自由施焊或者在母材上焊接 多层 焊需连续焊接 及时清理检查后在焊接下一层 5 4 梁柱的安装 5 4 1 柱底板的安装 安装前应在柱底板上平面划出纵横中心线 将柱底板上的纵横中心线 与柱基础上的纵横中心线调整重合 调整好螺母上平面标高 即可保证底 板下标高 调整合格后 将地脚螺栓上下螺母拧紧并与柱底板点焊固定 精品文档 5欢迎下载 防止底板跑偏 5 4 2 立柱的安装 柱子的两端互成 90 度的四个侧面划出中心线 并作好清晰规范的标记 以便安装立柱时作为垂直度测量的基准 立柱安装前 安装临时爬梯以供人员操作方便 梯子绑扎在不影响安 装横梁和支撑的面上 钢柱的调整 找正方法如下 做四根 108 的可调节的杠杆 每根立柱 安装两根互成 90 度 位于立柱上边三分之一处 就位后调节螺丝来调整立 柱的垂直度 如下图 用水准仪对立柱标高线进行检查 用经纬仪分别检测立柱两个方向的 垂直度 柱高 10m 时 H 1000 柱高 10m 时 H 1000 且 25mm 多层柱允许偏差如下 单节柱 H 1000 且 10 0mm 柱全高 35 0mm 柱间距及对角线 允许偏差如下 相邻柱间距偏差 4mm 相邻柱脚中心对角线偏差 柱距 20m 3mm 5 4 3 钢梁的安装 钢梁采用两点绑扎吊装方式 对空间较小次梁就位缺少空间摆动位置 精品文档 6欢迎下载 的部位可采用主次梁组合吊装的方法给予克服 单根梁吊装时 在梁的端部焊 2 块 10 毫米厚的钢板 作为定位块 钢 梁就位后 利用高强螺栓进行左右找正 5 5 施工中注意的事项 5 5 1 构件验收 工程施工普遍存在的困难就是施工场地小 施工条件差 特别是对高 层钢结构工程而言 这种现象尤为突出 工期要求又急 必须对构件进场 有个严格的要求 这个问题处理的好坏直接影响结构的吊装和整个工程进 度 必须要有周密的进场计划 否则构件进场顺序的混乱 需要的构件压 在下面 不用的构件放在上面 存在着大量的翻料 找料等重复工作 设计堆场布置 构件的堆放顺序 根据吊装需要周密的进场构件外 还根据吊装顺序和现场特点将进场构件进行有计划排列 有些问题如不在 地面加以消除 吊装到上面势必增加安装的进度 对整个工种质量控制也 将产生严重影响 这样保证了验收工作的正常进行 也为吊装创造了良好 的外部条件 5 5 2 吊装 吊装是钢结构安装施工的龙头工序 吊装的速度与质量对整个工程起 举足轻重的作用 另设一台 50T 汽车起重机配合 单柱吊装时 在圆弧板上焊 3 个吊耳 挂上 3 台手动葫芦 利用葫芦 进行柱子的调整 如下图所示 精品文档 7欢迎下载 倒链 吊车吊钩 吊耳 框架梁 斜支撑在地面组对成型 整体吊装 减少高空作业 保证安 装质量和工程进度 如图 吊耳 柱间水平梁 辅助吊点 铰支座 支撑平衡梁 219 45 支撑杆 支撑平衡梁采用 219 4 5 无缝 20 管制作而成 设于支撑杆 2 3 处 把平衡梁端部的铰支座与斜支撑的铰支座用 M30 销轴穿上 平衡梁吊装定 精品文档 8欢迎下载 位后 焊接斜支撑与铰支座之间的焊缝 待框架梁组合件吊装立起后 处 于自然受力状态 吊装过程中严格按起重施工规范的要求进行施工 5 6 施工组织管理 建立科学管理的组织体系 严格按项目管理法施工是保证工程 安全 优质 高速 进行的关键 为此 我们组建了项目经理部 实行项目经理 负责制和全员合同管理 在组织形式上 实行定编定员 定岗位 定职责 提倡一专多能 一人多职 工段长与工人一道上前线 既起到了表率作用 又便于现场管理 从项目经理到劳资 安全 技术等职能部门到现场办公 及时了解 掌握工程的进度情况 解决有关的技术 质量 安全等问题 在整个项目管理形成了以项目经理为核心 集施工组织网络的安全质量保 证体系及新技术攻关应用和 QC 小组为一体的短小精悍的施工队伍 6 6 材料与设备控制 材料与设备控制 6 1 工程主材全部由建设单位提供 施工单位配合材料验收 符合设 计要求及时进行材料报验 6 2 所有乙供材料均建立合格的供应商短名单 进行供货商评价 择 优选则 二氧化碳气体纯度要求 99 5 6 3 塔吊的选用 塔吊是超高层钢结构工程施工的核心起重设备 其选择与安装要根据 构筑物的设计平面布置图 现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑 并 且要保证安装拆卸的安全可靠 经济合理 QTZ7520 塔吊的性能 幅 度 m 3 2 20 522242628303234 起重量 Kg 16000147751341012255112651040596568990 幅 度 m 3638 404244464850 起重量 Kg 84007875740069756585 62255900 5600 精品文档 9欢迎下载 我们根据窑尾框架的平面位置 结构形状及大量的特殊构件选择一台中 联重科 QTZ 7520 大型塔吊 并将其布置在窑尾框架北侧 满足了所有构件的 垂直运输和水平运输 精品文档 10欢迎下载 塔吊基础 塔吊位置 塔吊平面布置图 主要施工机具设备 序号名 称规 格单位数量备 注 1 塔吊 QTZ752 0 台 1 精品文档 11欢迎下载 2 液压式汽车吊 50t 台 1 3 液压式汽车吊 25t 台 1 4 逆变直流电焊 机 ZX7 400 台 6 5 交流电焊机 BX3 500 台 8 6 二保焊机 DC 400 台 1 0 7 焊条烘干箱500 CZYHX 100 台 2 8 水准仪台 2 9 经纬仪台 2 7 7 质量控制 质量控制 7 1 执行的国家及行业标准 7 1 1 钢结构高强度螺栓连接的设计 施工及验收规程 JGJ82 91 7 1 2 钢结构扭剪型高强度螺栓连接 GB3622 GB3633 7 1 3 钢结构工程施工及验收规范 GB50205 2001 7 1 4 石油化工钢结构工程施工及验收规范 SH T3507 2002 7 1 5 钢管混凝土结构设计与施工规程 JCJ01 89 7 2 质量管理 建立质量管理体系 实行项目经理负责制和质量一票否决权的管理 在 整个项目管理形成了以项目经理为核心 质量保证体系高效运行及建立 QC 质量小组 明确了责 权 利并实行质量风险管理制度 项目制定严格的质 量控制目标 以分项工程目标控制分部工程 分部工程目标控制单位工程目 标的质量管理模式 采用 跟踪测量 和 双系统复核控制 技术 成功地 将垂直度总偏差控制到 25mm 并且焊缝经权威的第三方探伤 100 合格 工程优良率达 95 7 3 安装允许偏差 安装允许偏差表 精品文档 12欢迎下载 序号项 目允许偏差 mm 1 柱轴线对行 列定位轴线的平移或扭曲位 移 3 2 上下柱连接处的错口 3 3 同一层柱的各柱顶高度差 5 4 总的柱标高H 1000 且 30 单节柱H 1000 且 10 5 垂直度 整根柱H 2500 10 且 50 6 两柱层间对角线长度差 5 7 相邻柱间距离 3 钢结构和防护栏杆安装的允许偏差 序号项 目允许偏差 mm 1 平台标高 10 2 平台梁水平度L 1000 且 20 3 平台表面平整度 1m范围内 3 0 4 平台支柱垂直度H 1000 且 15 5 承重平台梁侧向弯曲L 1000 且 10 6 承重平台梁垂直度H 250 且 15 7 栏杆高度 10 8 栏杆立柱间距 10 9 直梯垂直度L 1000 且 15 7 4 测量 超高层钢结构施工中 轴线 标高和垂直度的偏差是衡量工程质量的 重要指标 测量作为工程质量的控制阶段 必须为施工检查提供依据 钢结构各工序间既相互联系又相互制约 选择何种测量控制方法直接 影响到工程的进度与测量 主要采用经纬仪 水准仪进行工程测量 在柱梁框架形成前将柱子初步校正并及时纠偏 大大减轻了校正难度 精品文档 13欢迎下载 即可交给下道工序作业 实现了区域施工各工序间良性循环的目标 多层及高层钢结构每一层柱子的定位轴线 必须从地面控制线引上来 避免从下层柱的轴线引上来 以免产生积累误差 多层及高层钢结构在一个单元的安装 校正 栓接 焊接全部完成并 检验合格后 再开始下一个单元的安装 当天安装的构件 要形成空间稳 定体系 保证结构的安全 多层及高层钢结构安装测量时 要注意日照等影响引起的偏差 7 5 焊接 高层钢结构具有结构复杂 工程量大 质量要求高的特点 而焊接作 为钢结构施工的重要工序 其工序的选择与施焊水平对工程的 安全 优 质 高速 的完成影响重大 加强焊接管理 主要采用二氧化碳保护焊焊接工艺 通过 4M1E 管理 焊接质量高 焊接速度快 工期提前 7 6 立柱钢管砼施工 钢管在运输和吊装过程中须严防管内积水和落入杂物 管内混凝土宜 逐层浇筑 混凝土的搅拌时间比普通混凝土延长 5 分钟 每台班抽测塌落 度 2 次 强度 1 次 混凝土从搅拌到浇筑完毕时间不超过 1 小时 管内混凝土采用振捣的施工方法 混凝土一次浇筑高度不应超过振捣 器的有效工作范围 并不大于 2 米 振捣时间不少于 30 秒 混凝土不宜分 散抛落 7 7 钢结构安装工程质量控制 钢结构安装工程质量控制 序号作业程序名称质量控制内容 1 原材料 钢构件 等的检查 核对材质规格 出厂证明书检查 各部尺 寸的测量 构件外观检查 必要的理化试验 精品文档 14欢迎下载 2 堆存内运外观检查 防变形措施 3 基础复测水平线 柱轴线 4 垫扳设备填实情况 尺寸位置 固定情况 5 吊装就位与调整 吊装垂直度 水平度 位移偏差等尺寸检 查 6 高强度螺栓连接 试验报告 初拧与终拧矩 摩擦面的处理 情况 终拧后的检查 7 焊 接 预热情况 焊渣清除 焊道尺寸 焊接缺 陷与处理 必要的理化试验和无损检测 8 矫 正网架纠偏措施实施情况 9 实测记录实测数据核实认证 10 除 锈表面清洁度 外观油污等 11 涂 装 测定干干膜度 气候情况 补漆处的处理 等 12 交工验收资料准备情况 实物质量情况 8 8 安全施工 安全施工 8 1 安全施工 安全施工是超高层钢结构施工中的重要环节 超高层钢结构施工的特点是 高空 悬空作业点多 易出现安全事故 高强螺栓等这些东西虽小 但如果从 百米高的地方掉下去 后果可想而知 8 2 安全措施 8 2 1 为了杜绝安全事故 项目成立了安全监督小组 设立了专职安全 员 严格管理 制定了周密完善的安全生产条例 对职工进行定期的安全教 育 树立 安全第一 的思想 8 2 2 在严格管理的基础上 项目不惜花大量的人力 物力 财力进行 严密的防护 采取搭设双层安全网及木模板铺设工艺 创造了超高层钢结构 施工中 人员无一伤亡 构件无一坠落的奇迹 精品文档 15欢迎下载 8 2 3 严格按操作规程施工 班组建立安全小组 人人管理安全 8 2 4 每层钢梁根据具体情况设置 11 安全水平扶绳 并用标准绳夹 固 8 2 5 共铺设 6 层挑檐安全网 防止异物坠落 挑檐安全网布置图 9 9 环保措施 环保措施 9 1 环保指标 中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国环境噪声污染防治条 例 施工过程中产生的固体废弃物控制在国家现行标准范围内 施工 生产过程中产生的污水 噪声 扬尘 固体废弃物控制在 中 华人民共和国行业标准 建筑施工现场环境与卫生标准 范围内 9 2 措施 在生产 生活区 办公区分开设置活动垃圾箱 并设置专人清理管理 精品文档 16欢迎下载 卫生包干到人 设立临时垃圾堆放场 及时清理垃圾及边角预料加强 日常维护和管理 施工道路及时洒水禁止扬尘 施工材料堆放整齐 工完料净场地 各类易燃易暴物品入库专人保管 封闭隔离 设置禁烟区域 放置灭 火器材 设置排水沟及时排水 废液 废水禁止随便排放 夜间施工征得建设单位和监理单位的书面同意 施工现场采用封闭理 1010 效益分析 效益分析 10 1 工期缩短 采用此方法 四平工程钢结构历时 90 天完工 比国内相同类型的结构 工程施工工期提前 30 天 10 2 成本降低 窑尾钢结构预算造价 542 万元 人工费 98 万 机械费 221 万 分析如 下 10 2 1 人工费降低 直接人工费 工期提前一个