钢结构吊装专项施工方案通用.doc
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1、钢结构吊装专项方案一个安装流水段内包括构件检查配套运输、构件吊装就位、测量监控校正、高强度螺栓安装、柱梁焊接检测、防腐补漆、安全防护设施搭拆等诸多专业的工作内容。重钢厂房类钢结构的特点决定了各专业施工必须遵循严格的程序,同时各专业施工既相对独立又互相依存,必须合理交叉,及时穿插。1.1 钢构件吊装工艺流程本工程钢构件吊装工艺流程如图所示。1.2 施工准备1.2.1 施工原则尽量采用机械化作业方式和新技术新工艺。通过机械化作业提高工效,降低成本;通过新技术新工艺的应用,体现技术先进性,并最终取得经济效益。建立高效精干的项目经理部,组织技术过硬的施工队伍,通过科学管理和精心施工创造精品工程,并以竭
2、诚为业主服务的态度树立企业形象。建立计算机管理网络,通过Project2000或P3项目管理软件的应用,加强对项目资金、施工进度及材料等各方面的动态监控和管理,实现施工全过程中计划和实施的紧密结合,完成项目部的管理目标,此外,通过计算机网络实现与建设方、公司总部、各施工单位以及各种市场的信息交流。制订切实可行、具有预见性的施工(进度、质量、安全、健康、环保)和材料计划,并利用计算机管理系统加以控制,对计划实行动态管理,适时调整部署,保证承诺的质量和工期。在项目中推广“QC”活动,提高全体员工的质量意识和成本意识,促进项目部质量目标和成本目标的实现。1、测量施工方案测量依据依据业主提供的平面控制
3、点与水准点为基准进行引测。根据设计结构图、有关技术核定单及业主、总包提供的有关测量资料进行计算和测量放线。测量仪器选用全站仪 TC2002经纬仪 T2水准仪 SOKKA型号B1精密水准仪 SOKKA型号C40普通钢卷尺 50m和30m2、建立平面控制网根据业主提供的基准点、建筑总平面图,用经纬仪定出各建筑物轴线控制线及相应的控制点,轴线控制点布设要远离承台基坑位置。在工程施工过程中,定期对控制网进行复测,防止地面变形沉降或其他因素导致的控制点移位。建立高程控制网根据业主提供的水准点、水准点高程值,以闭合回路法将水准引至新建建筑周围。水准点要求设置在离建筑物较远的砼桩位上,以减小施工过程中地面沉
4、降或路面震动对基准点的影响。对于基准点要定期进行复测修正。控制网复核平面控制网及高程控制网建立后,由专职测量队进行复核,复核无误后提请监理及相关单位复测,并做好书面签证工作。3、基础阶段放线在承台等砼结构浇筑完后,均须依据平面控制网用方向线法将轴线投测到工作面上。投测完成后,对各条轴线关系进行复核,复核无误后提请监理复核。标高测量以高程控制网为依据,用闭合回路法,将0.000标高引测至钢柱上,并用红三角做好标记,以后标高均以此为依据分别引测,减小累积误差。沉降观测每根钢柱处均设置沉降观测点,沉降观测按二等水准测量,沉降观测应在主体结构安装后作第一次观测,在屋面系统等安装完成后作第二次观测,然后
5、将沉降资料移交业主。1.2.2 吊机准备构件运至现场后需吊装至3层,根据现场实际情况及吊机的工况宜选用16吨汽车吊。吊机性能见附表。表3.5 QY16型20t汽车吊性能表吊重(t) 工况作业半径(m)吊臂长度(m)1013.51720.52427.531612.312.211.39.57.56.5688.658.458.357.876.15.6597.27.16.956.255.455.011065.96.25.65.24.6124.454.64.13.91.3 钢结构施工组织管理体系1.钢结构施工组织管理体系框图1.4 钢柱的安装与校正1.工艺流程模板安装中心线放样高程测量构件安装定位膨胀螺
6、栓固定。2.施工过程及措施钢柱是通过地脚预埋螺栓与结构相连接。地脚预埋螺栓是控制钢柱轴线质量的关键,指针有两条:一是膨胀螺栓组中心相对轴线的偏移3mm;二是单根柱膨胀螺栓之间的距离。为保证单根柱膨胀螺的垂直度及其相互间的距离,在钢柱定位完成以后马上进行膨胀螺栓的施工,施工时需防止构件位移。1、钢柱安装钢柱吊装之前,先在钢柱顶部固定一根缆绳,通过缆绳的将立柱竖立起来。钢柱吊装就位以后,先对准钢柱中心线与基础中心线,确定钢柱的平面位置。由于螺栓孔与膨胀螺栓之间有2mm的调整余量,因此,可以将钢柱中心线与基础中心线的误差控制在2.0mm以内。然后,将膨胀螺栓的螺母微微拧紧。首节钢柱垂直度调整示意图
7、2、钢柱的校正钢柱的校正主要包括对准纵横十字线、柱身垂偏。(1)钢柱校正1)钢柱纵横十字线校正。钢柱制作时,将相互垂直的腹板中心线引至在柱两端翼板上,用钢冲打出柱的中心线,每端五个点,与基础面柱底板定位轴线对准即可,争取达到点线重合,如有偏差可借线。对线方法:起重机不脱钩的情况下,将三面线对准缓慢降落至标高位置。钢柱起吊:钢柱绑扎好后,在吊点位置附近拉上两根白麻绳(直径30mm),以便控制钢柱在起吊过程中左右摇摆,产生安全隐患;钢柱起吊必须缓慢、平稳地进行,当起吊离地面10CM左右时,必须检查吊点位置是否选择恰当及轮胎皮是否垫好后方能继续起吊。2)柱身垂偏校正。采用缆风校正方法,用两台呈900
8、 经纬仪找垂直,在校正过程中不断调整四面的螺旋千斤顶,直至校正完毕,将柱底板与钢柱点焊或用定位板固定,使缆风松开不变力,柱身呈自由状态,再用经纬仪复核,如有小偏差,可调整钢柱与底板间的缝隙,无误后焊牢定位板,方可焊接。精确定位后的钢柱,复检其标高和垂直度及轴线位置,符合要求后,按设计要求永久性固定。第一根钢柱和第二根钢柱吊装到位后在钢柱顶端四面成360度拉设缆风绳(缆风绳与地面必须有可靠连接,固定点具体做法:地面四方以钢柱为中心,并保证缆风绳与钢柱成45度左右夹角选择固定点,用C20砼预埋M20铁环)固定钢柱顶端,钢柱柱脚中心线和边线对准事先在砼杯口四面用墨线弹好的中心线和边线,如有偏差,可用
9、撬杠在柱脚四面撬正,砼杯口内钢柱柱脚用硬木(钢楔)四面多点塞紧,钢柱垂直度、平水、高程、平面位置校正用手摇葫芦张紧缆风绳配合千斤顶进行,直到用经纬仪从两个方向检测均符合规范为止。当钢柱柱脚和柱顶均固定好后,开始松吊机、卸扣及脱钩。然后进行下一根钢柱的安装,当安装完成二根钢柱后,开始安装与钢柱相连的钢梁(支撑),尽早使之形成框架结构。1、安装焊接一般顺序一般根据结构平面图形的特点,以对称轴为界限,配合吊装顺序进行安装焊接。焊接顺序应遵循以下原则和程序:(1) 在吊装、校正和栓焊混合节点的高强螺栓终拧完成若干节间以后开始焊接,以利于形成稳定框架。(2)焊接时应根据结构体形特点选择若干基准柱或基准节
10、间,由此开始焊接主梁与柱之间的焊缝,然后向四周扩展施焊,以避免收缩变形向一个方向累积。(3)柱-梁节点两侧对称的两根梁端应同时与柱相焊,既可以减少焊接约束度,避免焊接裂纹的产生,又可以防止柱的偏斜。2、柱-梁的焊接顺序梁的截面为H 型钢梁,为了安装时便于定位,设计采用栓焊混合连接形式,即腹板用高强螺栓连接,翼板为全焊透连接,安装时先栓后焊,因此焊接时产生变形较小,而拘束应力较大。采用合理的对称焊接顺序主要目的是为了减少拘束应力,有利于避免焊接裂纹。翼缘的焊接顺序一般采用先焊下翼缘后焊上翼缘。具体焊接顺序为:在下翼缘板的腹板两侧坡口内顺序轮换分层填充焊接至填满坡口,再焊接上翼缘的全焊透焊缝。下翼
11、缘填充焊通过腹板的圆弧孔时各道次焊缝的熄弧点要适当错开,以避免夹渣、未熔合缺陷聚集在同一截面上。3、钢梁安装允许误差序 号项 目标 准1梁两端顶面高差L/100且10mm2主梁与梁面高差2.0mm3跨中垂直度H/5004挠曲(侧向)L/1000且10.0mm钢梁采用二点绑扎,绑扎点用钢板吊钩固定。起吊时先将钢梁吊离楼面50cm左右,使钢梁平稳后徐徐升钩,将钢梁吊至安装位置以上50cm左右,再用溜绳旋转钢梁使其对准安装位置,以使落钩就位,落钩时将缓慢进行,并在钢梁刚接触安装位置时即刹车对准预留螺栓孔,并将螺栓穿入孔内,初拧作临时固定,同时用线锤进行垂直度校正和最后固定,以后各榀钢梁安装时铁件与第
12、一榀钢梁作临时固定和校正,钢梁经校正后,即可安装各类次梁等,并终拧螺栓作最后固定。钢结构的柱、梁、次梁等主要构件在安装就位后,立即进行校正、固定,使形成空间刚度单元。在作业工作的当天必须使安装的结构构件及时形成稳定的空间体系。1.5 吊装作业中应注意的安全事项(1)根据施工图纸及施工方案选择匹配的起重设备及机具等,禁止超载吊装。(2)吊车的站位及支脚支撑应严格按施工方案中的计算说明书的规定进行,切勿因站位不正、支撑不足而造成歪拉斜吊,违章作业。(3)设备起吊前应找准吊物的重心和吊点,并对起吊物的捆绑绳索,按要求严格检查,各捆绑点不应有松动、打滑现象。(4) 大风和雨天等恶劣天气不准进行吊装作业
13、雨天过后,重新检查并加固地锚、钢丝绳、地基等,保证吊装作业的安全。(5) 起吊时起重机臂应先伸至合适位置,角度、回转半径等应符合施工方案及操作规程的要求,严禁超负荷起吊。(6) 正式吊装前应先进行试吊装,应将起吊物吊离地面1015cm,停滞510分钟,检查所有捆绑点及吊索具工作状况,确认无误后,进行正式吊装。(7) 在吊装区域内应设安全警戒线,非工作人员严禁入内,同时起吊过程应由专人指挥,统一行动。起重臂下严禁站人。(8)起重机驾驶员,起重工等必须持证上岗,严禁无证操作。(9) 钢梁吊装用钢丝绳,其与钢梁绑扎端2m范围内,套上胶皮套管,以防止钢梁上的锐角损伤钢丝绳。(10) 对钢丝绳、长环、
14、卸扣等实施定期检查,绝不允许报废的钢丝绳、长环、卸扣等用于本工程的吊装。1.6 高强螺栓安装工艺1.6.1 高强度螺栓安装工艺流程本工程高强度螺栓安装的工艺流程见下图。1.6.2 高强螺栓施工前准备工作1.施工工具准备:电动扭矩扳手、测力扳手、电动铰刀、钢刷、扁铲、过镗冲、撬棍等。2.高强度螺栓技术复验(1)核对高强螺栓的出厂质量证明书是否符合标准规定。(2)随机抽取部分螺栓检查其外观质量和外形尺寸。要求表面不得有裂纹和伤痕等缺陷,外形尺寸须符合规范。(3)按出厂批号分批量进行扭矩系数与轴力复验。要求扭矩系数平均值应该与供货厂家提供的质量保证书一致,轴力平均值符合国家规范要求,变异系数不得大于
15、10%。(4)摩擦面抗滑移系数试验。本工程中,按照每2000吨钢结构为一批,不足2000吨按照一批计算,每批试件3-5组,进行摩擦面抗滑移系数试验。要求摩擦面抗滑移系数的平均值不得低于设计值0.45,变异系数不得大于10%。3.高强度螺栓的保管、领用(1)高强度螺栓应设专人进行负责保管、发放,存放在干燥、防潮的仓库内。(2)应按原包装、按批号、分规格类型进行存放。在储存、运输和使用过程中,严禁混放、混用。(3)高强度螺栓连接副的领用应严格按安装顺序表中的安装计划,尽量当天用完。并应轻拿、轻放,严禁碰伤。严禁将拆下的高强度螺栓用于它处。4.构件摩擦面质量检查。安装前,应对运抵施工现场的构件磨擦面
16、进行100%检查。摩擦面表面不得有浮锈、油污、油漆等杂物,否则应清理达规范要求为止。清理时一般使用钢丝刷、铲刀,不得使用磨光机。5.高强螺栓连接副的配套高强螺栓连接副的配套应在构件吊装开始时进行。具体做法是:在所吊装的构件节点部位挂上帆布口袋,将该节点处所需高强螺栓连接副按件数、规格放入帆布口袋中随构件吊装至安装部位。应该避免将高强螺栓连接副搬运至安装部位。高强螺栓的帆布口袋应结实,并经常检查其强度,对于不合格的布袋及时更换,以防螺栓高空坠落。1.6.3 高强度螺栓安装(1)高强度螺栓连接处摩擦面如采用生锈处理方法时,安装前应以细钢丝刷除去摩擦面上的浮锈。(2)不得用高强度螺栓兼做临时螺栓,以
17、防损伤螺纹引起扭矩系数的变化。(3)高强度螺栓的安装应在结构构件中心位置调整后进行,其穿入方向应以施工方便为准,并力求一致。高强度螺栓连接副组装时,螺母带圆台面的一侧朝向垫圈有倒角的一侧。(4)安装高强度螺栓时,严禁强行穿入螺栓(如用锤敲打)。如不能自由穿入时,该孔用铰刀进行修整,修整后孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径。修孔时,为防止铁屑落入板迭缝中,铰孔前应将四周螺栓全部拧紧,使板迭密贴后再进行。严禁气割扩孔。(5)安装高强度螺栓时,构件的摩擦面应保持干燥,不得再雨中作业。(6)高强度螺栓施工所用的扭矩扳手,班前必须校正,其扭矩误差不得大于5%,合格后方准使用。校正用的扭矩扳手,其扭矩误差
18、不得大于3%。(7)高强度螺栓的拧紧分为初拧、终拧。对于大型节点分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩为施工扭矩的50%左右,复拧扭矩等于初拧扭矩。初拧或复拧后的高强度螺栓用颜色在螺母上涂上标记,然后按规定的施工扭矩值进行终拧。终拧后的高强度螺栓用另一种颜色在螺母上涂上标记。(8)高强度螺栓拧紧时,只准在螺母上施加扭矩。(9)高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时,连接处的螺栓按一定顺序施拧,一般由螺栓群中央顺序向外拧紧。(10)高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成。1.6.4 高强度螺栓难点(1)关于累计误差问题造成穿孔困难:从高强度螺栓连接构件制孔的允许偏差、孔距的允许偏差。到测量放线,柱顶螺栓预埋
19、钢结构桁架安装都有允许偏差范围。由于高强度螺栓孔比螺栓杆大1.52.0mm,如果上述各道工序控制不力,螺栓杆就会穿不过去。(2)当螺栓杆穿孔不能通过时,由于厚板低合金高强度结构钢扩孔艰难。(3)关于摩擦面问题:1)摩擦型高强度螺栓,是在荷载设计值下,连接件之间产生相对滑移,依据摩擦面作为其承载能力极限状态。如果摩擦面保证不了,高强度螺栓直接受剪,不符合摩擦型高强度螺栓的受力原理。2)本工程角钢架组合对接,如果由于多种原因造成板间不密贴,摩擦面会先失去作用。主要有以下几种情况:连接处板是否平,不平就不密贴。连接处断面是否受扭,有扭就不密贴。连接处轴线是否对位,不对位就不密贴。遇有端板连接是否平
20、直、变形,是否产生间隙不密合。3)摩擦面抗滑移数较大时,要做好成品保护较难。4)对锐角杆件连接节点采用高强度螺栓不易施拧。5)当板厚t20mm时箱型断面采用高强度螺栓连接比较容易。1.6.5 高强度螺栓试验及复验(1)高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验和复验:1)抗滑移系数检验用的试件由制造厂加工,试件与所代表的构件应为同一材质、同一摩擦面处理工艺、同批制作、使用同一性能等级、同一直径的高强度螺栓连接副,并在相同条件下同时发运。2)抗滑移系数按下式计算: =N/nf Pt式中:N滑动荷载; nf传力摩擦面数,nf =2; Pt紧固轴力之和。3)抗滑移系数检验的最小值必须等于或大于设计规定值。
21、2)高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数复验大六角头高强度螺栓施工前,按出厂批复验高强度螺栓连接副的扭矩系数,每批复验5套。5套扭矩系数的平均值应在0.1100.150范围之内,其标准偏差应小于或等于0.010。大六角头高强度螺栓的施工扭矩由下式计算确定:Tc=k Pc d式中:Tc施工扭矩;(N m)k高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值;Pc高强度螺栓施工预拉力(kN);d高强度螺栓螺杆直径。高强度螺栓施工预拉力Pc(kN)螺栓性能等级螺栓公称直径(mm)M12M16M20(M22)M24(M27)M308.8S457512015017022527510.9S601101702102503203
22、90(3)扭剪型高强度螺栓连接副预拉力复验扭剪型高强度螺栓施工前,按出厂批复验高强度螺栓连接副的紧固轴力,每批复验5套。5套紧固轴力的平均值和变异系数应符合下表规定。扭剪型高强度螺栓紧固轴力(kN)螺栓直径d(mm)16202224每批紧固轴力的平均值公称109170211245最大120186231270最小99154191222紧固轴力变异系数10%3、储存与保管(1)高强度螺栓连接副必须在同批内配套使用。(2)高强度螺栓连接副在运输、保管过程中,要轻装、轻卸,防止损伤螺纹。(3)高强度螺栓连接副按批号、规格分类保管,室内存放,堆放不宜过高,防止生锈和沾染脏物。(4)高强度螺栓连接副在安装
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