程慶偉

摘要：本文主要以浸膠主樓的鋼結(jié)構(gòu)工程為例研究多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的安裝方法。本項目經(jīng)各方的通力協(xié)作，提前完成了主體結(jié)構(gòu)安裝，經(jīng)德國工程師的檢驗，滿足設(shè)備安裝條件，取得了業(yè)主的贊譽。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);安裝

引言：

我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)從20世紀50年代起步，目前經(jīng)歷了近70年的發(fā)展歷程。從最開始的節(jié)約用鋼限制發(fā)展，到90年代的合理使用，再到21世紀以來的大力發(fā)展，我國的鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)經(jīng)歷了從緩慢起步到迅猛發(fā)展的過程。

一、應(yīng)用項目概況

（1）上海九鼎產(chǎn)業(yè)園鋼結(jié)構(gòu)項目（19#20#綜合樓）位于上海市奉賢區(qū)浦衛(wèi)公路4008號。19#、20#綜合樓主體結(jié)構(gòu)為七層的鋼框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)高29.8m.建筑面積約為17484.94㎡。本工程19#20#綜合樓一、二層為裙樓（裙樓層高5.4m;沿數(shù)字軸線長46.4m，沿字母軸線長90.94m），三到七層分別為19#20#綜合樓塔樓，層高3.6m。塔樓長29.66m，寬29.64m。核心筒分別位于塔樓中心部位。本工程柱子為中厚板的焊接箱型截面柱，鋼梁為焊接型H型鋼梁，部分樓梯梁為H型材。

（2）6層的混凝土浸膠塔樓、單層的鋼混裙房庫區(qū)。浸膠車間長101.98m，寬度為70.48m，最大跨度為8.2m，浸膠車間最高主樓檐口高度為36.8m，混凝土塔樓最高高度為23.02m，裙房庫區(qū)檐口高度為8.6m。浸膠主樓（簡稱浸膠車間）在塔樓和裙房之間，寬度為18m，長度69.55m，樓層分為+4.5m層、+8.4m層、12.3m層、16m層、+19.9m層、+23.8m層、+29.405m層及屋面。屋面形式為單坡屋面，結(jié)構(gòu)柱為多節(jié)柱，形式為焊接箱型鋼柱+焊接BH鋼柱。底層主梁為焊接箱型梁，其余主梁為焊接BH鋼梁，次梁為型鋼。主樓中心部位為設(shè)備安裝空間，其余樓面除設(shè)備安裝平臺外滿鋪鋼格板。本文主要以浸膠主樓的鋼結(jié)構(gòu)工程為例，下述內(nèi)容中以浸膠車間簡稱。

二、工程特點及難點

1、浸膠車間的為多層廠房，安裝精度要求高。

浸膠車間為設(shè)備安裝車間，車間中心部位（B-C軸之間）為本設(shè)備的主體，設(shè)備的附屬設(shè)施安裝在樓面的專用設(shè)備平臺之上。其中設(shè)備主體是固定安裝在B/C軸鋼柱上，所以對B/C軸的多節(jié)鋼柱的加工和安裝精度要求非常高。這要求我們從加工、基礎(chǔ)預(yù)埋、鋼柱安裝的過程中對偏差進行控制。

2、浸膠車間建筑物標高較高，場地狹小，材料數(shù)量多周轉(zhuǎn)困難，機械不能靈活停靠。

浸膠車間寬度為18米，長度為73米，最高處為38.8米，共七層，樓面為鋼格柵。西面為浸膠塔樓，北側(cè)東側(cè)為單層裙房，南側(cè)道路狹窄。主樓鋼構(gòu)件數(shù)量繁多，需要靈活發(fā)運材料。而施工機械因場地原因不能順暢調(diào)配，需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況因地制宜的安排施工。

3、浸膠車間工期緊，交叉作業(yè)多。

浸膠車間的設(shè)備是德國供應(yīng)商，設(shè)備到場日期已確定，必須按進度要求滿足設(shè)備的進場安裝。浸膠車間主次構(gòu)件數(shù)量多，對安裝進度的要求非常嚴格，而且樓面層數(shù)多各專業(yè)交叉作業(yè)頻繁。

4、浸膠車間焊接工作量大，焊接變形較多

浸膠車間的鋼柱與鋼柱、鋼柱與鋼梁、設(shè)備平臺的連接全部為剛接，導(dǎo)致焊接工作量非常大，且需要考慮焊接變形對安裝誤差的擾動，提前制定焊接工藝流程。

三、施工準備

1、人員

根據(jù)本工程的實際情況配備充足的項目管理人員，進場后需召集項目部成員對施工圖紙進行熟悉、討論，確定施工工藝、技術(shù)難點等。根據(jù)浸膠車間的施工工藝、特點等對安裝班組進行技術(shù)和安全交底，確保質(zhì)量、安全、進度管理順利運行。

2、場地

浸膠車間場地經(jīng)項目部實地勘察和業(yè)主協(xié)商，車間內(nèi)部在回填的基礎(chǔ)上鋪設(shè)鋼板，用鋼板作為臨時道路，滿足內(nèi)部吊裝車輛的作業(yè)要求。浸膠車間的東側(cè)裙房內(nèi)部在回填基礎(chǔ)上澆筑80mm厚的臨時硬化道路，作為材料堆場及吊裝車輛作業(yè)位置。必須先對場地進行規(guī)劃，設(shè)置施工車輛行走路線和材料堆放區(qū)。

3、材料

浸膠車間的主結(jié)構(gòu)構(gòu)件數(shù)量多、場地狹窄，特對加工的構(gòu)件按軸線、樓層進行分批制作、發(fā)貨，分為1-4軸（12.3米、23.8米、36.5米）、5-8軸（12.3米、23.8米、36.5米）、9-12軸（12.3米、23.8米、36.5米）共9個批次，按批次從下至上、從1-12軸線流水安裝作業(yè)。對發(fā)運至現(xiàn)場的鋼構(gòu)件，安排專職人員結(jié)合加工圖紙對柱子的實際幾何尺寸進行測量，以鋼柱為例需著重測量：鋼柱全長、孔位尺寸、彎曲矢高、柱身扭曲。測量的偏差結(jié)果需符合表C.0.4的規(guī)定，如不符合則可現(xiàn)場矯正修改或退廠。

材料進場卸貨后需使用木方對材料墊高，以便吊裝時鋼絲繩的捆綁和防止材料浸水、污染。吊裝前應(yīng)對構(gòu)件進行檢查，如油漆破損應(yīng)在吊裝前修補，如摩擦面有油污、油漆等應(yīng)使用磨光機處理干凈。

4、起重機械

本工程最重構(gòu)件為底層箱型柱重量為5.58T，而制約吊機選擇的構(gòu)件為A軸線頂層的最后一節(jié)鋼柱，長度約為13.43m，重量約為2.8T，安裝頂標高為36.5米。根據(jù)計算（計算書略）采用80T汽車吊時，在10米的工作半徑上，最大起重高度44米，最大起重重量11.4T，滿足構(gòu)件安裝標高和構(gòu)件重量兩種起吊條件。所以現(xiàn)場共采用2臺25噸汽車吊和1臺80T吊車進行吊裝作業(yè)。

80T汽車性能表

四、施工做法

鋼構(gòu)件的吊裝作業(yè)方案選擇三臺汽車吊，一臺80T汽車吊在建筑內(nèi)部，建筑內(nèi)部鋪設(shè)2米*4米鋼板70塊，形成單行道路。另兩臺25T吊裝車輛在東側(cè)施工，一臺配合80T汽車吊輔助吊裝，另外一臺為其余兩臺吊裝車輛進行構(gòu)件的倒運、就位。三臺吊裝車輛構(gòu)成流水作業(yè)，解決場地狹小及施工進度緊張問題。因本廠房跨度小、構(gòu)件重量重，采用單榀構(gòu)件吊裝作業(yè)的方式，對鋼柱采用單點綁扎吊裝，對鋼梁采用雙點捆綁吊裝。具體安裝如下：

1、基礎(chǔ)預(yù)埋

基礎(chǔ)預(yù)埋前與總承包單位交接建筑物原始測量點和標高的控制點，按照建筑物原始測量點和標高的控制點建立坐標網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)坐標網(wǎng)絡(luò)預(yù)埋柱腳螺絲，預(yù)埋前必須檢查混凝土基礎(chǔ)模板是否加固穩(wěn)定避免因澆筑、振搗混凝土導(dǎo)致基礎(chǔ)模板偏移帶動柱腳螺栓。柱腳螺栓預(yù)埋使用雙層鋼模板控制其垂直偏差，下層用鋼筋將柱腳螺栓與鋼筋分三層焊接，且必須與模板有支撐。預(yù)埋完成后對預(yù)埋螺栓進行復(fù)測，檢查是否符合預(yù)埋要求，如有偏差及時整改。當基礎(chǔ)澆筑完成土方回填后，需對軸線、標高等偏差進行測量，需符合表11.2.1的規(guī)定

2、多節(jié)柱安裝

在基礎(chǔ)承臺上建立坐標控制網(wǎng)絡(luò)，檢查控制網(wǎng)絡(luò)是否正確。一般我們按預(yù)埋螺栓的中心在放置控制線，而調(diào)平螺母則按原始標高用水平儀引線測量。在鋼柱上標注十字線，柱子安裝時要使柱子中心一律對準基礎(chǔ)中心線，爭取一次對中成功，鋼柱安裝進螺桿上之后使用墊板和螺母緊固，緊固完成后需使用契型鋼墊塊在鋼柱底部與混凝土基礎(chǔ)之間支撐。浸膠車間的B、C軸鋼柱由于是安裝在一層的箱型梁上，所以需要在一層的箱型鋼梁安裝完成后再從預(yù)埋基礎(chǔ)上將網(wǎng)絡(luò)控制線引測至一層的鋼梁上。特別需要注意的是所有的樓層的網(wǎng)絡(luò)控制線都需從預(yù)埋基礎(chǔ)上引測，以減小網(wǎng)絡(luò)控制線的人員引測偏差。因鋼柱與箱型鋼梁為焊接，所以為便于鋼柱安裝我們需根據(jù)控制線在鋼柱的翼緣兩側(cè)加臨時定位角鋼，當鋼柱就位后經(jīng)過復(fù)測無誤后在鋼柱的腹板面線進行焊接，焊接完成后取掉定位角鋼，之后再滿焊。而多節(jié)柱的連接節(jié)點為先使用夾板將鋼柱的翼緣板耳板和腹板連接，連接完成后對鋼柱的安裝偏差進行測量和調(diào)整。需符合表11.3.2的規(guī)定

3、鋼梁安裝

浸膠車間的主次鋼梁安裝偏差，直接影響鋼格板的鋪設(shè)。所以鋼梁的安裝必須對主次梁的偏差進行控制，因主梁是與鋼柱的牛腿或連接件直接連接，所以需要控制好鋼柱的標高，減小其偏差。次梁與主梁連接都是預(yù)制加好的連接件直接連接，所以需要對主梁上的連接件高度、孔位進行檢查，減少加工誤差的影響。而浸膠車間8.4米頂標高的箱型梁因跨度較大，在加工時起拱30mm，安裝后需測量其水平標高，以免影響B(tài)軸線和C軸線安裝在箱型梁上鋼柱的標高。

4、設(shè)備平臺安裝

設(shè)備平臺是直接安裝在樓面鋼梁上，而鋼梁會產(chǎn)生安裝誤差，所以在設(shè)備平臺安裝時需對安裝面進行測量，使用不同規(guī)格的鋼板在設(shè)備平臺和鋼梁之間的安裝面進行填塞，控制設(shè)備平臺的平面偏差在要求內(nèi)。

5、高強螺栓安裝

高強螺栓在每個結(jié)點全部安裝完成后，使用專用電動扳手將螺栓緊固到指定的強度值。螺栓緊固一般應(yīng)從螺栓群中間對稱逐個的順序向外進行緊固。待螺栓緊固完成后，質(zhì)量員隨后做檢驗，對緊固符合要求的螺栓應(yīng)在螺桿和鋼板處用彩筆做標記，同樣在螺母處也做好標記。而螺栓緊固不是越緊越好，螺栓緊固一定按設(shè)計要求和國家規(guī)范中的緊固強度規(guī)定。

6、鋼構(gòu)件焊接

電焊工必須持有國家頒發(fā)的特種作業(yè)操作證書，且證書在有效期之內(nèi)。焊接前應(yīng)檢查焊接之結(jié)合處是否保持干燥，對于有影響焊接品質(zhì)的油脂、油漆、水分、灰塵及其他雜物加以清除。為避免焊接造成變形，應(yīng)按編制的焊接工藝操作，且應(yīng)遵守焊接規(guī)范要求。

五、測量和校正

浸膠車間采用邊安裝變測量變校正的施工方法，在構(gòu)件安裝完成后立即測量，根據(jù)測量結(jié)果進行調(diào)整，調(diào)整完成后對高強螺栓緊固，緊固完成后再次測量，如偏差超過要求還需再次校正。如下圖鋼柱垂直度測量方法主體結(jié)構(gòu)安裝結(jié)束后，需對整體的偏差進行測量，整體偏差需符合表11.3.5的規(guī)定。例如：整體垂直度測量方法可采用激光經(jīng)緯儀，測量部位包含外立面的所有鋼柱及中間區(qū)域部分鋼柱。測量結(jié)束后根據(jù)數(shù)值結(jié)果與規(guī)范要求偏差范圍，對超出規(guī)范的偏差部位進行校正。

六、總結(jié)

隨著國家對裝配式建筑的大力推廣，多層或者高層鋼結(jié)構(gòu)建筑將會越來越多，經(jīng)過眾多工程技術(shù)人員的摸索、總結(jié)、改進與創(chuàng)新，鋼結(jié)構(gòu)在多層或高層的安裝技術(shù)將會越來越成熟、安全和高效。本項目經(jīng)各方的通力協(xié)作，提前完成了主體結(jié)構(gòu)安裝，經(jīng)德國工程師的檢驗，滿足設(shè)備安裝條件，取得了業(yè)主的贊譽。

參考文獻：

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