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        多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅安裝技術(shù)探討

        2016-10-21 21:11:43孫小虎
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年7期

        孫小虎

        摘 要:輕鋼結(jié)構(gòu)住宅具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),是我國(guó)住宅工業(yè)化發(fā)展的方向。近年來輕鋼結(jié)構(gòu)住宅已逐步被人們接受,并形成一整套成熟技術(shù)。但現(xiàn)行建筑管理模式與輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系工業(yè)化生產(chǎn)方式不適應(yīng),要求我們?cè)趯?shí)踐中不斷總結(jié)。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在結(jié)構(gòu)抗震性、自重、工廠化生產(chǎn)、建設(shè)速度、勞動(dòng)強(qiáng)度、技術(shù)含量高和回收利用方面具有一定優(yōu)勢(shì)。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系施工工藝過程、安裝和校正、壓型鋼板安裝、栓釘焊接技術(shù)、除銹與涂裝等問題需在實(shí)踐中不斷總結(jié),使輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系施工技術(shù)和管理更趨成熟完善。

        關(guān)鍵詞:輕鋼結(jié)構(gòu);工藝過程;安裝校正;壓型鋼板;栓釘焊接

        1 工程概況

        某建設(shè)項(xiàng)目總建筑面積36000m2,有24個(gè)單位工程構(gòu)成,建筑層數(shù)四層,層高3.2m,建筑總高12.8m,最大跨度4.8m,最大開間3.6m,建設(shè)工期90天。采用獨(dú)立承臺(tái)地梁基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)采用熱軋H型鋼輕鋼框架結(jié)構(gòu),鋼柱與基礎(chǔ)采用地腳螺栓剛接,構(gòu)件連接采用10.9級(jí)高強(qiáng)螺栓連接,連接摩擦面抗滑移系數(shù)為0.3;主、次梁連接采用4.6級(jí)C級(jí)螺栓;樓板選用壓型鋼板復(fù)合鋼筋混凝土樓板,焊縫除主材對(duì)接和熔透焊縫為二級(jí)外,其余為三級(jí);構(gòu)件除銹等級(jí)為Sa2.5等級(jí);防火等級(jí)Ⅱ級(jí);墻體材料采用ACTC輕質(zhì)墻板。

        2 多層輕鋼結(jié)構(gòu)安裝施工難點(diǎn)

        輕鋼結(jié)構(gòu)安裝上,施工平面布置須結(jié)合作業(yè)分區(qū)和流水段劃分綜合考慮構(gòu)件運(yùn)輸、構(gòu)件堆場(chǎng)、吊裝行進(jìn)路線布置及堆場(chǎng)功能轉(zhuǎn)換,吊裝設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、工具選用和組織及輕鋼結(jié)構(gòu)安裝作業(yè)面廣、隊(duì)伍多情況下合理進(jìn)行場(chǎng)地劃分和作業(yè)分區(qū);為保證安裝精度,平面及豎向測(cè)量網(wǎng)建立和控制,測(cè)量和度量精度統(tǒng)一,現(xiàn)場(chǎng)焊接變形控制都是應(yīng)綜合考慮的問題。

        3 輕鋼結(jié)構(gòu)施工流程

        安裝準(zhǔn)備工作→放線及驗(yàn)線→鋼柱標(biāo)高處理→構(gòu)件中點(diǎn)及標(biāo)高→安裝柱、梁標(biāo)準(zhǔn)核心框架→高強(qiáng)螺栓初擰、終擰→柱與柱焊接→梁柱、梁梁焊接→超聲波探傷→每節(jié)柱中間焊接→安裝壓型鋼板、樓板模板→栓釘焊接→樓板鋼筋制安和水電預(yù)埋→澆筑樓板混凝土。

        4 輕鋼結(jié)構(gòu)安裝

        根據(jù)鋼柱和鋼梁構(gòu)件的設(shè)計(jì)參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)條件、施工周期、構(gòu)件種類、尺寸、吊裝質(zhì)量、吊裝高度、吊裝幅度和安裝要求選擇吊運(yùn)機(jī)具和設(shè)備。本工程鋼構(gòu)件自重較輕,要求的精度較高,屬群體建筑工程,場(chǎng)地條件具備形成吊裝環(huán)形通道,鋼柱吊裝選用25t汽車吊,采用單機(jī)回轉(zhuǎn)法起吊安裝,鋼梁安裝選用16t汽車吊。

        4.1 鋼柱安裝

        (1)鋼柱安裝前,清理基礎(chǔ)預(yù)埋和施工放線,對(duì)柱基軸線、標(biāo)高、預(yù)埋螺栓(直徑、外伸長(zhǎng)度、位置)等進(jìn)行檢查和糾偏處理,對(duì)鋼柱的編號(hào)、外形尺寸、螺孔位置及直徑、連接板的方位等進(jìn)行復(fù)核,并劃出鋼柱上下兩端的安裝中心線和柱下端標(biāo)高線。(2)根據(jù)柱基預(yù)埋偏位情況進(jìn)行柱腳板配下料和現(xiàn)場(chǎng)焊接,柱高根據(jù)安裝基準(zhǔn)面實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行預(yù)控調(diào)整;對(duì)已焊接有柱腳板的鋼柱則在預(yù)埋螺栓上預(yù)先安好標(biāo)高調(diào)整定位墊板,對(duì)柱腳標(biāo)高進(jìn)行預(yù)控,以確保柱子吊裝一次就位符合;并按吊裝編號(hào)、位置、方向?qū)⒅逊诺降跹b(起重半徑)位置。(3)吊裝準(zhǔn)備就緒,進(jìn)行試吊作業(yè),以確定吊點(diǎn)是否恰當(dāng)和安全,檢查吊索、索具和吊車安裝就位狀況,確認(rèn)安全可靠后開始正式吊裝。(4)吊裝采用單機(jī)回轉(zhuǎn)法,柱根部必須墊好枕木,不得使柱底端與地面發(fā)生拖拉現(xiàn)象;當(dāng)柱腳板起吊至安裝基座上方時(shí),緩慢下降至距柱基頂40-100mm,調(diào)整柱底與基礎(chǔ)基準(zhǔn)線達(dá)到準(zhǔn)確位置,準(zhǔn)確緩慢回鉤下落穿入預(yù)埋柱腳螺栓。(5)鋼柱安裝校正后即擰緊全部螺栓螺母,且在柱子尚未與鋼梁形成空間剛架穩(wěn)定體時(shí),在柱子頂端用4根纜繩臨時(shí)將柱子封固,達(dá)到安全摘除吊鉤;空間剛架穩(wěn)定體形成或柱體已穩(wěn)定,可找正精平,拆除臨時(shí)纜繩。(6)鋼柱安裝校正采用單構(gòu)件安裝校正法,須注意風(fēng)力和溫度的影響;校正包括軸線、標(biāo)高及垂直度,以每節(jié)柱的柱頂中心線相重合為原則進(jìn)行安裝校正。(7)因該工程鋼柱采用四層一次工廠組裝成型,校正以每根柱腳與基礎(chǔ)預(yù)埋軸線相重合為原則進(jìn)行安裝校正,鋼柱吊裝就位時(shí),利用基礎(chǔ)預(yù)埋件上施放軸線確定柱子位置,一次對(duì)位。

        4.2 鋼梁安裝

        吊裝前檢查梁的幾何尺寸、節(jié)點(diǎn)板位置與方向,清除摩擦面上的浮銹和污物。在鋼梁上裝上安全繩,鋼梁與柱連接后,將安全繩固定在柱上。梁與柱連接用的安裝螺栓,按所需數(shù)量裝入帆布桶內(nèi),掛在梁兩端,與梁同時(shí)起吊。

        在鋼柱安裝到位后,以每?jī)筛鶠橐话惭b組,將梁起吊,進(jìn)行對(duì)正。先調(diào)整好構(gòu)件的準(zhǔn)確位置,當(dāng)連接板螺栓孔對(duì)正后即穿入螺銓固定。安裝時(shí)以每?jī)蓪訛橐话惭b單元,先固定下層梁,再固定上層梁,主梁安裝后再安裝次梁,次梁的安裝方法與主梁相同。

        4.3 整體校正及檢測(cè)

        待1~4層鋼柱及梁全部就位后,再用2臺(tái)經(jīng)緯儀從不同方向進(jìn)行跟蹤測(cè)控,全方位校核梁、柱的標(biāo)高和柱垂直度,達(dá)到規(guī)定的要求后,進(jìn)行高強(qiáng)螺栓的終擰,再加焊非螺栓連接桿件。該工程輕鋼結(jié)構(gòu)安裝完成后質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果為:底層柱垂直度偏差在5mm左右,頂層柱垂直度偏差在10mm以內(nèi);100%的構(gòu)件連接做到了原孔裝配,很好地達(dá)到了設(shè)計(jì)和規(guī)范中相應(yīng)的施工要求。

        5 壓型鋼板復(fù)合樓板施工

        壓型鋼板復(fù)合樓板屬?gòu)?fù)合樓板的一種,本工程采用的壓型板即是模板,又是底面受拉配筋,其結(jié)構(gòu)性能取決于混凝土層與鋼板的粘接,一般只能做到部分相互作用,但已能獲得所需極限強(qiáng)度。壓型鋼板復(fù)合樓板跨度一般為1.5~4m,經(jīng)濟(jì)跨度為2~3m。

        5.1 壓型鋼板施工

        壓型鋼板鋪設(shè)施工應(yīng)在主體框架結(jié)構(gòu)總裝焊接完成,經(jīng)超聲波探傷檢查合格,柱垂直度偏差復(fù)測(cè)合格,施工層平面次梁安裝并終擰全部高強(qiáng)度螺栓,施工專用操作平臺(tái)已拆除,隅撐已裝焊完,上層平面區(qū)域次梁安裝前進(jìn)行。平面施工隨主體結(jié)構(gòu)安裝施工順序鋪設(shè),立面施工為保證交叉施工前上層鋼柱、鋼梁安裝與下層樓板施工同時(shí)進(jìn)行,應(yīng)先鋪設(shè)上層壓型鋼板,后鋪設(shè)下層壓型鋼板。

        壓型鋼板施工按每一單位工程、每一層、每一節(jié)間配料單進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工和配下料,板材配料后,根據(jù)每一單位工程、每一層、每一節(jié)間配料單同步組織區(qū)間運(yùn)輸、吊裝(用軟吊索,防止變形)和安裝,并嚴(yán)格按照?qǐng)D紙和規(guī)范的要求來散板與調(diào)整位置,板的直線度誤差為10mm,板的錯(cuò)口要求<5mm,檢驗(yàn)合格后方可與主梁焊接;壓型鋼板與主梁焊接采用手工電弧焊,焊條為E4303,直徑3.2mm,焊接點(diǎn)應(yīng)為直徑16mm點(diǎn)熔合焊,焊點(diǎn)間距300mm;質(zhì)量控制管理應(yīng)做好鋪設(shè)后的成品保護(hù),避免表面凹陷,鋪設(shè)應(yīng)滿足鋼筋通過的,弧形區(qū)應(yīng)認(rèn)真核對(duì)設(shè)計(jì)圖紙,預(yù)留洞口位置應(yīng)在允許偏差范圍;壓型鋼板施工必須邊散板鋪設(shè)邊焊接固定。

        5.2 栓釘焊接施工

        (1)施工前應(yīng)編制栓釘焊接工藝試驗(yàn)方案和開展工藝評(píng)定試驗(yàn),并根據(jù)栓釘直徑及被焊鋼材表面狀況等初選工藝參數(shù),依據(jù)栓釘焊接工藝參數(shù)表的工藝參數(shù)(電流、通電時(shí)間、栓釘伸出長(zhǎng)度及提升高度),確定工藝參數(shù)。

        (2)栓釘焊接施工首先根據(jù)圖紙?jiān)阡摿罕砻娣懦龊附铀ㄡ斘恢?,并?duì)栓釘焊接部位清理打磨,檢查焊接藥座干燥和完整情況;正式施工前按予定參數(shù)焊接2個(gè)栓釘,通過敲擊彎曲試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)(即在其冷卻后敲擊彎曲達(dá)30°~45°后,檢查焊接部位及熱影響區(qū)是否有破壞和裂縫,無裂紋即為合格),若有1個(gè)不合格,須重調(diào)整焊接工藝,重焊接進(jìn)行檢驗(yàn),直到合格才可開展施焊工作。

        (3)焊接具體操作方法:連通焊接電源,栓釘和焊接藥座套于焊槍,緊緊按壓在被焊接母材上,按動(dòng)開關(guān),即刻熔斷焊接藥座上的藥座帽產(chǎn)生弧光;此時(shí),手持焊搶不能移晃,當(dāng)達(dá)到定時(shí)器上予先定時(shí)間,栓釘以予定的速度頂緊母材,電源短路,則可松開開關(guān);焊接金屬凝固后,移開焊槍,用小錘清理藥座殘?jiān)瓿珊附印?/p>

        (4)栓釘焊接施工檢驗(yàn):施工過程中對(duì)焊接部位應(yīng)隨時(shí)檢查,焊縫有缺陷的應(yīng)及時(shí)修補(bǔ),修補(bǔ)采用手工焊。栓釘圍焊應(yīng)飽滿光滑,無凹坑砂眼,錘擊無空隙聲;焊后長(zhǎng)度超過規(guī)定值1.6mm以上的栓釘,需進(jìn)行彎曲敲擊試驗(yàn)(用錘敲擊,使其彎曲15°無斷裂、裂縫,則判定外觀檢查合格);每天的焊接完成,應(yīng)按1/500隨機(jī)抽取,做15°彎曲敲擊試驗(yàn);每批同類構(gòu)件栓釘焊接施工完成應(yīng)抽查10%,且不少于10件,對(duì)被抽查構(gòu)件每件抽取1%進(jìn)行檢查,且不少于1個(gè)。

        6 結(jié)束語(yǔ)

        輕鋼結(jié)構(gòu)住宅相對(duì)于傳統(tǒng)磚混或現(xiàn)澆混凝土住宅具有一定的先進(jìn)性,在我國(guó)處于發(fā)展階段,與國(guó)外先進(jìn)水平相比,我國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、施工技術(shù)上還存在較大差距。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)重視造價(jià)控制,尤其在施工中,加強(qiáng)施工項(xiàng)目管理,搞好施工組織對(duì)縮短工期、確保工程質(zhì)量、降低返工率作用明顯,從而節(jié)約了投資,降低了成本。

        參考文獻(xiàn)

        [1]韋榮華.輕鋼結(jié)構(gòu)民用住宅設(shè)計(jì)[J].民營(yíng)科技,2015(2):185.

        [2]邵連軍.多層框架結(jié)構(gòu)輕鋼住宅應(yīng)力蒙皮效應(yīng)有限元分析[D].安徽理工大學(xué),2015.

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