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大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析,全面把控施工質(zhì)量


大跨度結(jié)構(gòu)主要的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架包含網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和懸索結(jié)構(gòu)等,這些結(jié)構(gòu)在感受到外力的情況下,因?yàn)樘攸c(diǎn)不同,所以在施工時要注意很多因素。



01

施工技術(shù)


1.高空散裝法

指在結(jié)構(gòu)上使用的全部構(gòu)件分成若干個小的散件直接在高空中設(shè)計(jì)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。支架法適合于節(jié)點(diǎn)很多的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),主要特點(diǎn)是不需要大的起重設(shè)施,但在搭建時占用材料較多。


2.分條(分塊)安裝法

指將鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在地面上進(jìn)行焊接,將其變成條狀或塊狀的拼裝,然后由起重機(jī)械吊裝至設(shè)計(jì)位置組成整體架構(gòu),因此也被稱為小片安裝法。比高空散裝法節(jié)省很多的地面支架,而且分塊或分條的大小一般由起重設(shè)備的承受范圍決定,所以施工方案的制訂比較靈便。


3.整體吊裝法

指分散的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地面時將其拼接成整體,然后利用起重設(shè)備將其吊至高空設(shè)計(jì)的位置施工將其安裝,此方法多用于中等的跨度下桁架結(jié)構(gòu),同樣對起重設(shè)備的要求較高,并且在使用整體吊裝的過程中對地面上的建筑工程施工影響較大。


4.整體提升法

指將起重設(shè)備放在結(jié)構(gòu)上面,在結(jié)構(gòu)在地上安裝完后,通過吊桿將拼裝好的結(jié)構(gòu)提至已設(shè)計(jì)好的位置上。該施工方法基本采用小的機(jī)械群體來安裝大結(jié)構(gòu)框架,可大幅減少吊裝時產(chǎn)生的成本,還可將主體結(jié)構(gòu)上的一些附屬部分一起調(diào)至設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)的構(gòu)件在地面上拼接完后把結(jié)構(gòu)柱當(dāng)做滑道來使用,將千斤頂安放在各個結(jié)構(gòu)支點(diǎn)的下方,接著將架好的結(jié)構(gòu)緩慢頂升至設(shè)計(jì)位置。整體頂升法與整體提升法的區(qū)別在于提升時利用的設(shè)備不同和提升應(yīng)用的軌道不同。


6.折疊展開安裝法

指運(yùn)用網(wǎng)殼穹頂?shù)慕Y(jié)構(gòu),使用原理在于其立體空間可被當(dāng)做是環(huán)向箍的效果與徑向拱的效果疊加。


02

施工方法


No.1

鋼屋架、支撐制作

1、材質(zhì)檢驗(yàn)???

(1)檢查進(jìn)場材料的證明及出廠合格證。

(2)鋼材進(jìn)場后按規(guī)定檢查合格后才能投入使用。

2、工藝過程

(1)下料

1)放樣:所有鋼構(gòu)件在制作前均1:1放施工大樣,復(fù)核無誤后方可下料。按施工圖放樣,逐個核對圖紙之間的尺寸和方向,放樣時預(yù)留焊接收縮量和加工余量。2)根據(jù)放樣作樣板,以便及時調(diào)整下料尺寸。

(2)零構(gòu)件加工

1)切割:氧氣切割前鋼材切割區(qū)域內(nèi)的鐵銹、污物應(yīng)清理干凈。切割后斷口邊緣熔瘤、飛濺物應(yīng)清除。2)鉆孔:鋼結(jié)構(gòu)件連接鋼板的螺栓孔用臺鉆鉆孔,以保證螺栓孔位置、尺寸準(zhǔn)確。

(3)鋼屋架裝配

1)將實(shí)樣放在裝配臺上,按施工圖及工藝要求起拱并預(yù)留焊接收縮量。裝配平臺應(yīng)具有一定的剛度,不得發(fā)生變形。2)按實(shí)樣將上弦、下弦、系桿等定位角鋼搭焊在裝配臺上。3)把上、下弦墊板及節(jié)點(diǎn)連接板放在實(shí)樣上,對號入座,然后將上、下弦放在連接板上,使其緊靠定位角鋼。4)點(diǎn)焊好的半片屋架翻轉(zhuǎn)180°,以該半片屋架作模胎復(fù)制裝配屋架。5)在半片屋架模胎上放墊板、連接板及基座板?;?、中間豎桿應(yīng)用帶孔的定位板用螺栓固定,以保證構(gòu)件尺寸的準(zhǔn)確。

(4)鋼構(gòu)件的焊接???

鋼屋架材料為Q235B,焊條采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的E4303型焊條。檁條及支撐材料為Q345D,焊條采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的E50系列焊條。


焊接順序:先焊上、下弦連接板外側(cè)焊縫,后焊上、下弦連接板內(nèi)側(cè)焊縫,再焊連接板與腹桿焊縫;最后焊腹桿、上弦、下弦之間的墊板。


支撐連接板角鋼的裝配、焊接:用樣桿劃出支撐連接板的位置,將支撐連接板對準(zhǔn)位置裝配并定位點(diǎn)焊。用樣桿同樣劃出圓鋼位置,并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

屋架下弦桿材料接頭采用有襯管與母材等強(qiáng)的對接焊縫并焊透,其焊縫質(zhì)量等級為二級。其他焊縫的外觀質(zhì)量不低于三級。焊接全部完成,焊縫冷卻24h之后,全部做外觀檢查。

(6)成品檢驗(yàn)

焊接全部完成,焊縫冷卻24h之后,全部做外觀檢查并做出記錄。按施工圖要求和施工規(guī)范規(guī)定,對成品外形幾何尺寸進(jìn)行檢查驗(yàn)收,逐榀屋架做好記錄。

(7)除銹、油漆、編號

成品經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格后進(jìn)行除銹,除銹合格后進(jìn)行油漆。鋼構(gòu)件的外表面均需進(jìn)行防腐處理。


No.2

鋼結(jié)構(gòu)安裝


1、施工工序

基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)件檢查→吊車梁安裝→鋼屋架、屋面檁條、支撐系統(tǒng)吊裝→驗(yàn)收。


2、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)件檢查

(1)結(jié)構(gòu)安裝前對構(gòu)件進(jìn)行全面檢查、核對是否符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

(2)對建筑物的定位軸線、基礎(chǔ)軸線、標(biāo)高和柱腳錨栓的位置、材質(zhì)、基礎(chǔ)強(qiáng)度等進(jìn)行檢查、核對。


3、吊車梁安裝

(1)吊裝前將柱上的預(yù)埋件清理干凈,彈出就位十字線,并對預(yù)埋件標(biāo)高、軸線進(jìn)行復(fù)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面50cm,平穩(wěn)后將吊車梁吊至設(shè)計(jì)位置就位,對準(zhǔn)中心線校正、固定。

(3)吊車梁吊完后,對吊車梁中心線、垂直度、位移、標(biāo)高、兩軸間誤差等進(jìn)行復(fù)查,調(diào)校后鋪設(shè)軌道。

(4)吊裝吊車梁時吊索與水平線的夾角不能小于45°,吊點(diǎn)處用方木支墊以保護(hù)捆綁產(chǎn)品的涂裝層。


4、鋼屋架、屋面檁條吊裝

(1)鋼屋架驗(yàn)收。鋼屋架安裝前必須經(jīng)過嚴(yán)格檢查,經(jīng)業(yè)主驗(yàn)收合格后才能吊裝。

(2)鋼屋架吊裝單元的加固。鋼屋架側(cè)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(jīng)組對好的鋼屋架用80mm杉木桿或其他桿件進(jìn)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,吊裝前在地面上將2個單榀30m屋架固定,然后安裝系桿及上下弦水平支撐。


5、檢查驗(yàn)收

(1)屋架安裝后首先檢查現(xiàn)場連接部位的質(zhì)量。

(2)屋架安裝質(zhì)量主要檢查屋架跨中對2支座中心豎向面的不垂直度;屋架受壓弦桿對屋架豎向面的側(cè)面彎曲,須保證上述偏差不超過允許偏差,以保證屋架符合設(shè)計(jì)受力狀態(tài)及整體穩(wěn)定要求。

(3)測量并記錄屋架支座的標(biāo)高、軸線位移、跨中撓度。


No.3

屋面排水系統(tǒng)

1、管材及接口?

(1)管材、管件應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

(2)管材標(biāo)準(zhǔn)尺寸符合S12.5標(biāo)準(zhǔn)。

(3)管道配件采用相同材質(zhì)生產(chǎn)的排水專用配件。

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


2、管道敷設(shè)

(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(shè)坡度。不設(shè)檢查口及清掃口,只在立管底部設(shè)置檢查口。

(3)管道支架采用專用HDPE管道固定系統(tǒng)。管道管卡與管道之間設(shè)橡膠圈,并按管道直徑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(nèi)排水管道做閉水試驗(yàn),注水高度應(yīng)由水平排出管滿至嘴上部雨水斗,在30min內(nèi)不滲水為合格。


No.4

屋面板安裝

1、張緊拉桿嚴(yán)格按圖紙尺寸放樣下料,拉絲完進(jìn)行編號集中堆放。

2、鋪設(shè)屋面復(fù)合板時,應(yīng)鋪設(shè)平整,不得有漏鋪、重疊鋪的現(xiàn)象。

3、屋面板安裝前將復(fù)合板按安裝方向放置在靠近屋架的檁條上,避免復(fù)合板在屋面上調(diào)頭。

4、屋面板安裝按設(shè)計(jì)圖的要求從逆主導(dǎo)風(fēng)向屋面的一端開始鋪設(shè),用鋼尺校準(zhǔn)第1塊屋面復(fù)合板的安裝位置,然后逐塊進(jìn)行鋪設(shè)固定,每3張板進(jìn)行核對尺寸。

5、泛水板與復(fù)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。


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03

施工要點(diǎn)


1.鋼結(jié)構(gòu)焊接前后

(1)鋼結(jié)構(gòu)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(yīng)用性能。

(2)在鋼結(jié)構(gòu)的精密度下,采用焊接胎夾具的方法來完成裝配與檢驗(yàn)。

(3)在焊接過程中重視鋼結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象的控制。


2.大跨度鋼結(jié)構(gòu)裝配工藝尺寸選取

大跨度鋼結(jié)構(gòu)的裝配過程中,應(yīng)依據(jù)生產(chǎn)需要裝配尺寸,使誤差最小化。依據(jù)相關(guān)的裝配流程與圖紙的需求進(jìn)行施工與設(shè)計(jì),確定所裝配的工藝尺寸。


3.鋼屋架吊裝

大于20m的跨度鋼結(jié)構(gòu),要采用整體吊裝。實(shí)施吊裝的技術(shù)如下:采取三點(diǎn)的吊裝方法,以鋼結(jié)構(gòu)的廠房屋面為支點(diǎn),對于組成后的構(gòu)件來實(shí)施整體掉吊裝。在達(dá)到以一軸為核心的屋架吊裝后,用相同的方法進(jìn)行二次屋架安裝,嚴(yán)格控制屋架的傾斜于側(cè)彎狀況發(fā)生,在施工時,為保證穩(wěn)定性,需應(yīng)用螺栓連接鋼柱與鋼屋架。屋架吊裝完成后,首先查驗(yàn)安裝位置是否發(fā)生偏差,其次檢驗(yàn)螺栓的固定與是否對相鄰屋架進(jìn)行垂直支撐。




04

質(zhì)量控制


1、選擇經(jīng)過質(zhì)保評審的合格供應(yīng)商來供應(yīng)原材料,進(jìn)場除驗(yàn)證材料外觀和質(zhì)保書之外,對業(yè)主要求需進(jìn)行抽樣復(fù)驗(yàn)的材料須進(jìn)行抽樣復(fù)驗(yàn),合格后方可使用。


2、焊條應(yīng)具有出廠合格證或材質(zhì)報(bào)告,要求電焊條使用前用烘干箱進(jìn)行烘干。


3、鋼屋架制作完成后需進(jìn)行除銹,要求除銹后涂上底漆,底漆采用噴刷,要求保證油漆的漆膜厚度滿足設(shè)計(jì)要求。????


4、為提高制孔精度采用臺鉆制孔。鉆套用中碳鋼制成,鉆模厚度不宜過大。


5、為保證制作精度,鋼構(gòu)件下料時要預(yù)放收縮量,預(yù)放量視工件大小而定。


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


7、焊接型鋼的主焊縫應(yīng)在組裝加勁肋板零件之前焊接。


8、起吊鋼構(gòu)件時,提升或下降要平穩(wěn),避免緊急制動或沖擊。


9、施工現(xiàn)場的機(jī)電設(shè)備、閘箱、電焊機(jī),應(yīng)有可靠的防雨措施。電器操作須由專業(yè)人員進(jìn)行。

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