李后軍
【摘要】本文依據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)要點(diǎn)做出了全面探究與分析。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);建筑工程;施工技術(shù)
引 言
鋼結(jié)構(gòu)建筑近年來在我國建筑行業(yè)中得到了廣泛使用,并逐漸成為了繼傳統(tǒng)混凝土框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)的第三種建筑主體結(jié)構(gòu),被稱為建筑行業(yè)中的朝陽產(chǎn)業(yè)。在鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用的今天,研究和掌握鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)和相關(guān)知識(shí),并運(yùn)用到實(shí)際工程建設(shè)之中,對(duì)當(dāng)前整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展和壯大,都起到了極為重要的推動(dòng)作用。
一、單層鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工技術(shù)
1. 準(zhǔn)備安裝工作
校對(duì)進(jìn)場(chǎng)的資料、相關(guān)質(zhì)量證明、圖紙、設(shè)計(jì)變更等技術(shù)資料;完成圖紙自審和會(huì)審工作;切實(shí)深化施工的組織設(shè)計(jì),準(zhǔn)備好起吊前的工作;掌控安裝前后外界環(huán)境的變化,如日照、溫度、風(fēng)力等;設(shè)置抗剪槽和墊板;進(jìn)行基礎(chǔ)的驗(yàn)收工作。
2. 施工技術(shù)要點(diǎn)
(1)鋼柱的安裝
設(shè)置標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)和中心線標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)與牛腿支撐面為基準(zhǔn),為便于觀察,無牛腿柱應(yīng)以柱頂端與桁架連接的最后一個(gè)安裝孔中心為基準(zhǔn);中心線標(biāo)志應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定;多節(jié)柱安裝時(shí),宜將柱組裝后再整體吊裝;鋼柱吊裝后應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,如陽光側(cè)面照射和溫差等引起的偏差柱子安裝后允許偏差應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定;對(duì)于長細(xì)比較大的構(gòu)件,吊裝前應(yīng)增加臨時(shí)補(bǔ)強(qiáng)措施,如三角(梯形)屋架下弦桿的抗壓穩(wěn)定補(bǔ)強(qiáng),吊裝后應(yīng)及時(shí)增加側(cè)向穩(wěn)定措施,如柱子、屋架的側(cè)向支撐;吊車梁和屋架安裝后,進(jìn)行總體水平、標(biāo)高調(diào)整,然后再進(jìn)行固定連接。
(2)吊車梁的安裝
應(yīng)在柱子第一次校正的柱間支撐安裝后進(jìn)行,安裝順序從有柱間支撐的跨間開始,吊裝后的吊車梁應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)固定;吊車梁的校正應(yīng)在屋面系統(tǒng)構(gòu)件安裝并永久連接后進(jìn)行,其允許偏差應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定;吊車梁標(biāo)高的校正可通過調(diào)整柱底板下調(diào)位螺母或墊板厚度進(jìn)行,必要時(shí)亦可在吊車梁與牛腿間增加墊板方式進(jìn)行調(diào)整;吊車梁與輔助桁架的安裝應(yīng)采用拼裝后整體吊裝,其側(cè)向彎曲、扭曲和垂直度應(yīng)符合規(guī)定;吊車梁下翼緣與柱牛腿的連接應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定。
二、多層和高層鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工技術(shù)
1. 安裝前的準(zhǔn)備工作
檢查并標(biāo)注定位軸線及標(biāo)高的位置;檢查鋼柱基礎(chǔ),包括基礎(chǔ)的中心線、標(biāo)高、地腳螺栓等;安排鋼構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)的堆放位置;選擇起重機(jī)械;選擇吊裝方法;軸線、標(biāo)高、螺栓允許偏差應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定。
2. 施工技術(shù)要點(diǎn)
(1)鋼結(jié)構(gòu)的安裝和校正
①鋼柱的吊裝和校正;鋼柱吊裝:應(yīng)選用單機(jī)抬吊(旋轉(zhuǎn)法)或雙機(jī)臺(tái)吊(遞送法),并做好相應(yīng)的保護(hù)。鋼柱吊裝時(shí),可采用增加吊裝孔或是臨時(shí)吊耳的方式進(jìn)行。單點(diǎn)起吊構(gòu)件,應(yīng)驗(yàn)算吊裝孔或吊耳的強(qiáng)度;多點(diǎn)起吊的構(gòu)件,還應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件在橫向自重力和吊裝力作用下的構(gòu)件整體穩(wěn)定性。鋼柱校正:應(yīng)對(duì)鋼柱的垂直度、軸線、牛腿面標(biāo)高進(jìn)行初步檢驗(yàn),柱間的間距使用液壓千斤頂、鋼楔和鋼絲繩進(jìn)行校正。②鋼梁的吊裝與校正;鋼梁吊裝前,應(yīng)于柱子牛腿處檢查標(biāo)高和柱子之間的間隔距離,并在梁上裝好扶手和扶手繩,以便于等主梁吊裝就位以后,將扶手繩與鋼柱系牢,用以保證施工人員的安全。鋼梁一般可以在鋼梁增加吊裝孔或臨時(shí)吊耳的方式進(jìn)行,其位置取決于鋼梁的跨度。
(2)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接與固定
①鋼柱間的連接通常是使用全焊接連接或混合連接(翼緣采用坡口焊,腹板采用高強(qiáng)螺栓連接);主梁與鋼柱的連接一般是混合連接。②次梁與主梁的連接多使用鉸接連接,在主梁腹板處通過連接板使用高強(qiáng)螺栓與連接梁腹板連接;在連續(xù)梁部位為固結(jié),多為混合連接或全焊接連接。③單節(jié)柱范圍內(nèi)樓層梁安裝完成后,應(yīng)先焊接頂層梁,再焊底層粱,最后焊接中間層梁,以使框架穩(wěn)定。柱節(jié)點(diǎn)上左右對(duì)稱梁應(yīng)同時(shí)施焊,減少變形;而同一根梁的兩端不得同時(shí)施焊,保護(hù)焊縫施焊微漲縮空間。柱與柱對(duì)接施焊時(shí),柱兩邊翼緣應(yīng)由兩名焊工同時(shí)焊接。梁節(jié)點(diǎn)的焊接應(yīng)先下翼緣,后上翼緣,以減少角變形。④高強(qiáng)螺栓連接兩個(gè)連接構(gòu)件的緊固順序是先主要構(gòu)件,后次要構(gòu)件;同一節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓終擰順序應(yīng)按規(guī)范先中間后兩邊順序進(jìn)行。⑤工字形構(gòu)件的緊固順序是上翼緣—下翼緣—腹板。⑥同一節(jié)柱上各梁柱節(jié)點(diǎn)的緊固順序是先柱子上部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固,然后柱子下部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固,最后柱子中部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固。
三、空間鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工技術(shù)
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體性能良好,能夠有效的承受各種非對(duì)稱荷載、動(dòng)力荷載和集中荷載。它的節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件能夠定型化,適應(yīng)于工廠進(jìn)行成批生產(chǎn)以及現(xiàn)場(chǎng)拼裝。
1. 施工特點(diǎn)
高空散裝法可分為懸挑法和全支架法這兩種。懸挑法是將部分網(wǎng)架懸挑,以節(jié)省支架的方法;全支架法則是將節(jié)點(diǎn)的散件和桿件在支架上進(jìn)行總拼,或是以一個(gè)網(wǎng)格為小拼單位在高空進(jìn)行總拼。
高空散裝法的優(yōu)點(diǎn)是可以使用簡(jiǎn)易的起重運(yùn)輸設(shè)備,甚至不使用起重設(shè)備即可完成架設(shè),能夠滿足運(yùn)輸困難或者起重能力較弱的地區(qū)或者山區(qū)中;它的缺點(diǎn)是施工現(xiàn)場(chǎng)和高空的作業(yè)量較大,并在施工過程中需要大量的支架材料。
2. 支架的設(shè)置和沉降量的控制
高空散裝法的支架必須牢固, 通常使用鋼管和構(gòu)件進(jìn)行搭設(shè),不宜使用木、竹材料,因其易燃而且易變形。在設(shè)計(jì)時(shí)還需對(duì)拼裝支架的整體穩(wěn)定、單肢穩(wěn)定進(jìn)行驗(yàn)算,并對(duì)沉降量、饒度值進(jìn)行驗(yàn)算。
支架的整體沉降量是由桿件的彈性壓縮、鋼管接頭的空隙壓縮、地基的沉陷等因素所決定。如地基較軟弱,應(yīng)采取夯實(shí)加固的方法,并使用木板鋪地以盡量分散支柱傳遞的集中荷載。通常高空散裝法對(duì)支架沉降的要求應(yīng)控制在 5 毫米以內(nèi),為此在大型網(wǎng)架的架設(shè)施工時(shí),還需對(duì)支架進(jìn)行壓力試驗(yàn),以獲取相應(yīng)的資料信息,以方便在施工中對(duì)沉降量進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整。
3. 拼裝的操作
高空散裝法總的拼裝順序是由建筑物的一端開始進(jìn)行,并以兩個(gè)三角形向另一端同時(shí)進(jìn)行推進(jìn)。當(dāng)兩個(gè)三角形相交以后,則按照人字形逐榀向前進(jìn)行推進(jìn),最后在另一端的正中間合攏。每一個(gè)榀塊體的安裝順序,則是由最初的兩個(gè)三角形部分由屋脊部分分別向兩邊進(jìn)行拼裝,當(dāng)兩個(gè)三角形相交以后,再由交點(diǎn)同時(shí)向兩邊開始拼裝。
4. 整體吊裝法
整體吊裝法是將網(wǎng)架在地面總拼成一個(gè)整體后,然后使用起重設(shè)備將其吊裝到設(shè)計(jì)規(guī)定位置的方法。
(1)施工特點(diǎn)
在采用整體的吊裝法進(jìn)行架設(shè)網(wǎng)架時(shí),可就地與柱錯(cuò)位總拼或在場(chǎng)外總拼,所以此方法適合實(shí)施連接和焊接網(wǎng)架。而且在地面總拼,可以確保焊接的質(zhì)量和幾何尺寸的準(zhǔn)確性。但是此方法的缺點(diǎn)是需要施工現(xiàn)場(chǎng)有較大的場(chǎng)地空間及起重能力。所以根據(jù)整體吊裝法所使用的吊裝方式和起重設(shè)備不同,可以將其分為桅桿吊裝法和起重機(jī)抬吊法兩類。
(2)空中移位
當(dāng)使用桅桿吊裝法時(shí),會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)架在空中移位的問題,是由于每根桅桿兩側(cè)起重滑輪組中所產(chǎn)生的水平分力不等,而推動(dòng)了網(wǎng)架的移位。吊裝時(shí)當(dāng)桅桿各個(gè)滑輪組相互平行布置,則網(wǎng)架發(fā)生平移;當(dāng)各個(gè)滑輪組處于同一圓周上時(shí),則網(wǎng)架發(fā)生旋轉(zhuǎn)。在網(wǎng)架移動(dòng)時(shí),因鋼絲繩的放松,還會(huì)出現(xiàn)少量的下降。
結(jié)束語
我國十五期間重點(diǎn)推廣的項(xiàng)目就是鋼結(jié)構(gòu)建筑,并且伴隨我國的建筑行業(yè)發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)工程將會(huì)獲得更大化的普及和發(fā)展,所以如今更應(yīng)當(dāng)合理、科學(xué)的進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù),確保整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程的進(jìn)度與質(zhì)量。與此同時(shí),積極的研究和探索鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù),更好的進(jìn)行改良與優(yōu)化,以便應(yīng)用到實(shí)際的工程中,對(duì)祖國的建筑行業(yè)發(fā)展盡一份綿薄之力。
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