(中國化學工程第七建設有限公司,四川 成都 610100)
淺談鋼結(jié)構廠房構件安裝技術
蘇攀
(中國化學工程第七建設有限公司,四川 成都 610100)
本文結(jié)合鋼結(jié)構廠房安裝實踐活動,對安裝環(huán)節(jié)中的鋼柱吊裝、屋架安裝以及各類構件的安裝過程做了詳細的分析與研究,實驗結(jié)果給相關工程提供了一些安裝技術上的參考意見。
鋼結(jié)構廠房;安裝技術;鋼構件;螺栓連接裝置
隨著科學技術的進步,建筑工程施工材料也得到了快速的發(fā)展。目前,工業(yè)廠房所使用基本材料是鋼結(jié)構,這樣做的好處是不僅可以有效縮短工期、減少資源損失,而且大大增加了廠房結(jié)構的穩(wěn)定性,因此,在建筑工程施工中被廣泛應用。
鋼結(jié)構廠房的概念非常清晰明了,就是指主體結(jié)構使用鋼材的廠房。目前我國鋼結(jié)構廠房有以下四點優(yōu)點。
第一,以鋼結(jié)構做主體結(jié)構,不僅有效降低材料重量,而且增加了廠房的跨度,使鋼結(jié)構穩(wěn)定性良好、抗震能力更強。
第二,以鋼結(jié)構為主體結(jié)構的工業(yè)廠房在工程初期的資金投放量減少,構件安裝技術可以準確預制施工計劃,因此采用鋼結(jié)構可以有效縮短企業(yè)工期,并因此提高企業(yè)的經(jīng)濟地位。
第三,鋼結(jié)構后期維修工作比較簡單容易,因為剛結(jié)構具有良好的抗腐蝕性以及穩(wěn)定性。
第四,鋼結(jié)構廠房易于循環(huán)利用,鋼結(jié)構是由新型材料復合而成,對環(huán)境友好。并且,有利于工程負責人員快速對廠房進行拆遷或搬遷。
在鋼結(jié)構廠房的安裝過程中,需要進行著重安裝的部位包括鋼柱、鋼梁的連接、鋼結(jié)構主體、螺栓、屋架、房頂?shù)炔课唬@些是鋼結(jié)構廠房需要重點進行安裝的部件,確保這些部位安裝工作的正常進行,是保證施工質(zhì)量的前提。
安裝準備工作對鋼結(jié)構廠房安裝技術的作用是不容忽視的,準備工作內(nèi)容繁多,主要包括對施工現(xiàn)場的清理、對道路的修整以及對結(jié)構部件的運輸、堆放、剪輯、編號等工作。
(1)對鋼結(jié)構構件的檢查與清理。為了提高施工的質(zhì)量,要在正式施工之前對所有的結(jié)構部件進行認真排查,每一個部件不僅要檢查它的外形尺寸大小,還要檢查它的力學強度等特性。構件進行吊裝時要保證混凝土的力學強度在國家標準的75%以上,對于一些有特殊功效的大型構件,混凝土強度要達到100%。
(2)構件的彈線與編號。在施工之前,應在每一個結(jié)構構件上面用墨線畫好吊裝位置以及校正位置,以此作為安裝、對位以及后期校正的基礎。不同構件的中心線所處的位置不同,因此要分開作業(yè)。對于柱體,它的中心線在柱身,因此需要彈出中心線的位置就跟柱基杯口面上的安裝中心線位置一致,并且,在柱體頂部還也要彈出安裝屋架和吊車梁的定位線。屋架需要分開處理中心線,上弦頂面要彈出一條中心線,并且在屋架兩端要分別彈出天窗架、屋頂面的安裝定位線。房梁的頂部和兩端位置都要分別彈出中心線。編號工作比較簡單,就是對每一個所用構件按照設計圖紙上的順序進行編號,在使用過程中避免造成混亂。
(1)鋼柱的頂面一般都設計為圓形平面,并且在地腳螺栓的連接作用下把鋼柱與基礎整合為一個整體,所以在施工過程中,應該精確鋼柱頂端離地面的位置以及地腳螺栓安放的位置。安裝時允許出現(xiàn)一定的誤差問題,鋼柱頂端離地面高度的誤差不得超過2mm,地腳螺栓擺放位置在支座范圍內(nèi)的誤差不得超過5mm。施工過程中為了保證精準度,可以使用角鋼作固定架,把地腳螺栓安裝在另一個獨立的固定架上。
(2)對基礎構件進行二次澆筑時,鋼柱腳架應選擇鋼墊板或是坐漿邊板作為支撐部件。鋼墊板要安裝在離地腳螺栓近的柱腳底板下,每根地腳螺栓的側(cè)面應該都要組裝兩組鋼墊板,并且每組的板塊數(shù)量不要超過五塊。鋼墊板的接觸面應該保持平整、圓滑,以免給接觸部位造成較大摩擦。如果使用斜墊板作為承力結(jié)構,就應保證其全部的疊合長度要達到斜墊板總長度的0.67倍。如果使用坐漿墊板作為承力結(jié)構,應避免使用易收縮的砂漿。鋼柱進行吊裝之前砂漿試塊強度應高于同等級的混凝土力學強度。
(3)在進行吊裝作業(yè)之前,一定要認真檢查每一種部件的外形尺寸大小以及力學強度,如果發(fā)生尺寸誤差過大應該及時進行恢復處理。在鋼柱的底面和頂端方向設置兩個方向軸線,以便及時對鋼柱所處位置、偏差角度、高度大小等進行校正。除此以外,對于不容易分辨前后左右的結(jié)構構件,要在該構件的機體上面標注清楚,以免作業(yè)過程中出現(xiàn)誤差。
一般鋼柱基礎頂面為平面,由腳螺栓將鋼柱與基礎連接為一個整體。施工時為了保證基礎頂面的標準高度及地腳螺栓位置的準確位置,其所允許的偏差范圍應控制在:基礎頂面標高偏差在2mm之內(nèi),傾斜度為千分之一,地腳螺栓的位置偏差在5mm之內(nèi)。進行連接作業(yè)時可采用角鋼或鋼筋做成固定架,將地腳螺栓放置再分開的固定架上以便于施工。
(1)為了保證基礎頂面標準高度的準確度,施工時可采用一次澆筑法或二次燒筑法。一次澆筑法的具體施工:先將基礎混凝土灌入低于設計標準高度約40~60mm處,再將細石混凝土澆筑至設計標準高度處,以此確?;A頂面標準高度的準確。運用一次澆鑄法時對使用鋼柱的尺寸要求非常精確,且要確保基礎混凝土與上層細石混凝土的緊密粘合。二次澆鑄法:采用兩次澆筑法進行鋼柱基礎的連接時,首次應將混凝土澆筑至低于設計標準高度約40~60mm處,后需等待至混凝土可承受一定強度時,在其上層放上鋼墊板作為支撐。墊板的位置應放置在接近地腳螺栓的柱腳底板或柱腳下,其側(cè)面應設置1~2個組墊板,每組為2~4個最佳,在施工時應保證鋼墊板與鋼柱底面和基礎面的接觸平整且緊密粘合。鋼墊板標準高度需要進行精確校正后,方可開始吊裝鋼柱。鋼柱校正完畢后,然后在筑腳鋼墊板下澆入細石混凝土。此法在進行鋼柱的校正時較為容易,常用于重型鋼柱的吊裝作業(yè)。
(2)在進行鋼構部件的吊裝作業(yè)時,對相關構件的外形、尺寸及質(zhì)量應進行仔細檢查,一旦檢查出鋼構件的相關偏差,設法在進行吊裝前校正偏差。具體方法可在鋼珠的底部與上部分別標出兩個方向的中心軸線,在底部的合適高度上標出標向準線,以便于校正鋼柱的平面位置、垂直度及吊車梁的標準高度等作用。若出現(xiàn)上下、左右位置辨識度不高的構件,應在構件上進行重點標注,以避免吊裝作業(yè)時出現(xiàn)失誤。
鋼屋架的安裝應采用塔式起重機或汽車吊裝等機械進行吊裝。對起重機使用的起重量及起重臂應選用足夠在作業(yè)范圍內(nèi)的機械,因為鋼屋架的側(cè)向穩(wěn)定性較差,在進行吊升時,可在兩面加固數(shù)顆杉桿,以增加其側(cè)向剛度。在進行吊裝時,應先拼裝兩屋架及其上部天窗架、支撐等主體構件,先拼裝出大概整體,然后進行再次的吊裝。如此可有效保證鋼屋架的穩(wěn)定性,對吊裝效率也有很大的提高。
(1)鋼結(jié)構的安裝與固定方法。一般廠房用鋼結(jié)構構件的安裝方法主要有兩種:鉚接、焊接和螺栓連接。一般安裝順序為螺栓安裝后經(jīng)檢查合格后方可進行焊接。螺栓又分為普通螺栓和高強度螺栓兩種。普通螺栓的應用效果相對較為一般,所以一般施工時多采用高強度螺栓。鋼結(jié)構連接安裝時所用的螺栓為扭剪式高強度螺栓,其由一個螺栓、一個螺母及一個墊圈組合而成。扭剪式高強度螺栓德爾主要優(yōu)勢在于其受力好、耐疲勞、能夠承受動力荷載,不但施工時便于作業(yè)且不易發(fā)生漏擰情況,安全性較高。
(2)關于高強度螺栓的安裝方法。對于鋼結(jié)構廠房安裝施工時高強度螺栓的選用應重點注意其形式及規(guī)格是否符合設計及實際需求。安裝前,螺栓連接應按出廠批號復驗扭矩系數(shù)及復驗其預拉力,經(jīng)復驗合格后方可投入使用。
(3)關于鋼構架的校正與固定。鋼屋架的校正方面主要有和弦桿的正直度與垂直度,垂直度的校正多采用垂球檢測,弦桿的正直度可采用拉近的測量繩進行校測。屋架的臨時固定可使用沖釘和臨時螺栓,最后固定應使用電焊進行焊接或高強度的螺栓。
本文從理論出發(fā),并結(jié)合筆者自身的工作實踐,簡要分析并研究了鋼結(jié)構廠房安裝技術相關知識,對鋼柱吊裝技術和基礎結(jié)構連接技術做了詳細分析,而且較深入地討論了鋼屋架安裝工藝和螺栓連接工藝。
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