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關(guān)鍵詞:巨型斜肋柱;邊梁;桁架;42號桿件;預(yù)偏移;焊接;卸載
中圖分類號:TU391文獻標(biāo)識碼: A
一、概述
科威特中央銀行新總部大樓由主體部分的大樓和附屬裙房包括入口大廳、金庫和停車場共同組成,總建筑面積16萬平米,其中主體塔樓46層(包含6個夾層),總高度240米。該項目鋼結(jié)構(gòu)總量為11000噸,此工程集設(shè)計、制作、安裝為一體的海外項目。
參與國際承包工程的參與者都有體會:很注重工作程序。我們既然參與國際工程的競爭,既然認識到了這一點,就得學(xué)會和掌握它,使我們的工作完全處于受控狀態(tài)。具體到鋼結(jié)構(gòu)的工作程序,主要有:
施工準(zhǔn)備階段的報批程序;
施工階段的檢測程序(ITP);
施工階段的驗收程序,等等。
其中 ITP 是一個非常重要的工作程序,它是承包商根據(jù)規(guī)范要求和自己公司的工作程序編制的,要經(jīng)過工程師的審批。如何編制 ITP,使其既能滿足合同規(guī)范要求,又能加快工程進度,保護承包商的利益,需要好好研究和謹慎處理。我們項目除了鋼結(jié)構(gòu)外,玻璃幕墻、石材和電梯的分包都會涉及到 ITP,值得國外項目工程研究借鑒。
作為結(jié)構(gòu)支撐的斜肋鋼管柱系統(tǒng)由26根直徑800毫米,壁厚12~60毫米的鋼管柱呈相貫交叉同時以84.2度傾角向上延伸,每7層形成一次交叉相貫點,每層交叉相貫點間連以水平鋼管組成最終穩(wěn)定單元。
斜肋柱在地面以折線型布置,隨著其傾斜向上的延伸,直段斜肋柱不斷相交、相貫形成平面的2管相貫及立體空間的3管、4管和5管相貫的X/Y/K/V型節(jié)點(統(tǒng)稱X節(jié)點)。最終所有斜肋柱在第4個交叉相貫點處過渡為同一平面并延伸至頂部。斜肋柱的數(shù)量也由基礎(chǔ)平面位置的26根逐漸減少至頂部的18根。
為追求建筑美感,縱橫交錯,空間立體變化的斜肋柱系統(tǒng)全部要求建筑外露。斜肋柱施工過程中照片如下:
圖1 斜肋柱施工過程圖片 圖2 塔樓標(biāo)準(zhǔn)層平面示意圖
二、施工部署
組織項目部相關(guān)工程師熟悉本項目承包合同、項目相關(guān)施工圖紙及總包提供的項目平面布置圖及相關(guān)功能區(qū)及塔吊布置、參數(shù),鋼結(jié)構(gòu)項目部要分析現(xiàn)場的起重設(shè)備的性能參數(shù),以及考慮施工方便及節(jié)點分段合理。
2.1起重設(shè)備分析
對塔吊的性能參數(shù)和布置的分析,是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的基礎(chǔ)也是斜肋柱分段的依據(jù),更是結(jié)構(gòu)吊裝的前提。同時對于無法避免的超出塔吊起重范圍的構(gòu)件,應(yīng)盡早考慮其他的起重設(shè)備或者安裝工藝。
圖3 塔樓塔吊平面布置圖
2.2斜肋柱分段
以項目現(xiàn)場起重設(shè)備起重荷載為依據(jù),結(jié)合設(shè)計放樣,考慮運輸、包裝等要求,斜肋柱的分段示意圖如下:
說明:
1,斜肋柱整體被分為24段(不包含柱腳),經(jīng)每2節(jié)直管柱過度到1節(jié)2管或者多管相貫的X型柱。
2,第24節(jié)柱,即頂部柱為V型柱。
3,存在7根自重超出塔吊起重能力的斜肋柱,并且基本為2管或者多管相貫的X型柱。如圖4所示。
2.3安裝范圍
2.3.1鋼管斜肋柱、鋼梁
主要分為直線段和 X 交叉段,X 交叉段又可分為三管相貫柱(細分為平面和空間兩種),四管相貫柱(細分為平面和空間兩種),五管相貫柱(皆為空間結(jié)構(gòu))和 V 型相貫柱四大類型。一般單件重10噸以下,有 5 件處于內(nèi)三角部位構(gòu)件超過塔吊承載能力,重 量 分 別為 : DC03-25/26 計 21.4 噸、DC03-27/28 計 15.4 噸、DC06-33/35/41/47計 52.98 噸、DC09-46/47 計 16.7 噸、DC12-33/37/46 計 16.6 噸。斜肋柱具體形式如下圖示:
圖5立面示意圖 圖6各種巨型斜肋柱節(jié)點示意圖
(圖6中順時針方向依次為:V 型節(jié)點、平面三管相貫、空間三管相貫、空間五管相貫、平面四管相貫、空間四管相貫)
2.3.2巨型懸挑桁架
主桁架長 52.900 米,寬 19.090 米,高 10.100 米,前后分別懸挑 25.450 米和 10.250米;支座桁架長 31.350 米,寬 17.700 米,高 10.240 米。另外,42 號桿件作為主桁架的一部分,又是塔樓主體結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件。主要為截面 900*800*30*60 的箱型桿件構(gòu)成,總重量達 561 噸。
圖7懸挑桁架施工中圖片
2.3.3入口桁架
入口桁架跨度 21.9 米,門式桁架頂標(biāo)高 30.398 米~36.257 米,主要為直徑 200mm 的鋼管桿件,總重量達 350 噸。
圖8入口桁架施工中圖片
2.3.4普通框架結(jié)構(gòu)
在主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部,還有一些由工字鋼梁柱和壓型鋼板組成的普通框架結(jié)構(gòu),主要位于裙樓的公共區(qū)域和頂層閣樓內(nèi)。一般為不同規(guī)格的工字鋼和焊接 H 型鋼組成。
圖9框架結(jié)構(gòu)施工中圖片圖10 電梯井道施工中圖片
2.3.5其它零星鋼結(jié)構(gòu)
裙樓屋面及塔樓雨棚和配合裝修得二次鋼結(jié)構(gòu)
圖11門式鋼架施工中圖片圖12懸臂結(jié)構(gòu)施工中圖片
2.4安裝工藝及質(zhì)量要求
本項目工程全部采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范ASTM材料系列和AISC360-05,AISC steel Construction Manual, 13 Edition 等設(shè)計規(guī)范及AWS D1.1-D1.1M-2006鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求施工,從材料構(gòu)件進場驗收到安裝完成后的檢驗檢測都由嚴(yán)格的管理程序。焊工要根據(jù)其工作內(nèi)容分別達到G3、G6、或G6r的證書等級,并且要得到第三方認證;焊接工藝過程要按照批準(zhǔn)的ITP 進行,并經(jīng)第三方全程跟蹤和檢測,焊縫要求 100%的 UT 和 25%的 MT。安裝精度方面,要有測量、控制和糾偏方案,斜肋柱和樓面梁要在初裝、高強螺栓終擰、焊接前、焊接后和混凝土澆筑后分別對斜肋柱進行測量和調(diào)整,以滿足 AISC 303-05 的精度要求。其他結(jié)構(gòu)也基本按照這個程序進行焊接和安裝的檢測。
2.5施工流程
2.5.1吊裝前準(zhǔn)備
2.5.1.1構(gòu)件的倒運和進場報驗
構(gòu)件的倒運主要是將構(gòu)件自外場導(dǎo)入到吊機范圍內(nèi)的內(nèi)場,以便做吊裝前的準(zhǔn)備工作。構(gòu)件倒運遵循安全、合理、有序原則,其重點包括構(gòu)件分流和構(gòu)件吊點堆放兩個方面。
構(gòu)件分流:主要依據(jù)現(xiàn)場塔吊的性能參數(shù)和構(gòu)件參數(shù)、平面位置,按照既定的吊裝順序,合理分配布置構(gòu)件的擺放位置,避免現(xiàn)場的二次倒運發(fā)生。
構(gòu)件堆放:即堆場的選擇,選擇吊機范圍內(nèi),承載力足夠的堆場。如構(gòu)件堆放于裙樓樓板上,則需要驗算樓板的相應(yīng)承載力,必要時采取臨時加固措施。
構(gòu)件進場后,首先需要對構(gòu)件自檢,自檢合格后,按照程序提交書面的材料到場通知附相關(guān)圖紙、制作資料于顧問和第三方,提請其正式對到場構(gòu)件予以驗收。驗收合格方可進行下道工序工作。
2.5.1.2構(gòu)件的吊前輔助措施
斜肋柱進場后,吊裝前輔助措施主要包括測量定位點即柱頂圓心的標(biāo)定、柱內(nèi)部清潔、臨時用爬梯的固定、安裝及獨立操作平臺支架的焊接和安裝等方面。
柱頂圓心的標(biāo)定:采用鋼尺分中,將柱頂圓心標(biāo)記于焊接好的鋼板條或者角鋼上。
柱內(nèi)部清潔:清除柱內(nèi)部所有垃圾和柱內(nèi)壁上的浮銹,以保證柱內(nèi)后灌的混凝土與柱本體的有效粘結(jié)。
鋼爬梯的固定:固定鋼爬梯以供吊裝完成后摘勾和調(diào)整過程中測量使用。
獨立操作平臺支架的焊接和安裝:在柱拼接位置下方1.2米處焊接托板并固定臨時操作平臺支架。
圖13施工中圖片
2.5.2斜肋柱安裝流程
由于核心筒和斜肋柱施工存在6層高差,鋼結(jié)構(gòu)的安裝在空間和時間與土建立體交叉施工,鋼結(jié)構(gòu)的安裝采用先安裝斜肋柱,再安裝邊梁,最后樓層梁的順序。其立面安裝流程如下圖所示:
圖14斜肋柱及鋼梁安裝流程圖
備注:圖中的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
17、18、19分別代表先后施工順序。
“1”代表第一步:安裝斜肋柱基礎(chǔ)段。
“2”代表第二步:采用無纜風(fēng)繩安裝技術(shù),通過連接耳板受力,安裝第一節(jié)斜肋柱。
“3”代表第三步:搭設(shè)邊梁和樓層梁安裝操作平臺及清理墻體埋件,并在埋件上測放軸線、焊接支撐托板。
“4”代表第四步:安裝第1節(jié)斜肋柱對應(yīng)的邊梁。
“5”代表第五步:安裝第1節(jié)斜肋柱對應(yīng)的樓層梁。
“6”代表第六步:搭設(shè)上一節(jié)鋼柱拼接操作平臺。
“7”代表第七步:安裝第2節(jié)斜肋鋼柱,安裝方法同“2”第二步。
“8”代表第八步:安裝第二節(jié)柱對應(yīng)的邊梁、樓層梁操作平臺及清理墻體埋件和在埋件上測放軸線、焊接支撐托板,安裝方法同“3”第三步。
“9”代表第九步:安裝二節(jié)柱對應(yīng)的邊梁,安裝方法同“4”第四步。
“10”代表第十步:安裝二節(jié)柱對應(yīng)的樓層梁,安裝步驟同“5”第5步。
以后各柱安裝均按第“6”~“10”步流水施工。其中“6”~“10”為帶一層樓層梁的直I型斜肋柱;“11”~“19”為帶兩層樓層梁的X型斜肋柱。
2.5.2鋼結(jié)構(gòu)平面安裝順序
斜肋柱、邊梁樓層梁平面安裝順序為由兩端(角點)向中間合攏,如下圖所示:
圖15平面安裝順序示意圖
2.5.3定位調(diào)整措施及方法
斜肋柱采用坐標(biāo)定位,即預(yù)先算出每根柱柱頂圓心的大地坐標(biāo)值,嚴(yán)格將柱頂調(diào)整至預(yù)設(shè)的坐標(biāo)位置處,坐標(biāo)精度為1毫米。在第1和2節(jié)柱的調(diào)整中,以固定于地面連接柱頂耳板上3方向或4方向纜風(fēng)繩的張拉來調(diào)整柱頂至預(yù)設(shè)坐標(biāo)。對2節(jié)以上柱子,因不具備拉纜風(fēng)繩的條件,則利用千斤頂進行調(diào)整。方法為在上、下柱管壁上焊接一定數(shù)量碼板,微松耳板連接螺栓,以千斤頂向需要調(diào)整的方向頂碼板,利用杠桿原理推動上柱微動進而使上柱移至預(yù)設(shè)坐標(biāo)。
圖16斜肋柱調(diào)整拉設(shè)攬風(fēng)繩圖17斜肋柱調(diào)節(jié)-千斤頂
2.5.4斜肋柱安裝調(diào)整模擬計算機分析
因斜肋柱屬建筑外露結(jié)構(gòu),其要求的安裝精度比普通結(jié)構(gòu)高一倍。同時斜肋柱結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜,既有單管的平面體系又有多管相貫的空間體系。對其定位的調(diào)整無法1次完整,實踐中采用2次逐步調(diào)整。
1、初調(diào)。初調(diào)是在邊梁、樓層梁未安裝前對斜肋柱的定位調(diào)整。經(jīng)過對“斜肋柱 邊梁樓層梁”這樣一個安裝過程的計算機模擬分析發(fā)現(xiàn),邊梁、樓層梁吊裝后,在各荷載作用下,斜肋柱最多將倒向核心筒方向7.5毫米,如下圖所示。
故在初調(diào)階段,需斜肋柱一定量的反方向的預(yù)偏移,預(yù)偏移量控制在10~12毫米。
圖18施工過程斜肋柱安裝偏移模擬分析
2、焊前調(diào)整。焊前調(diào)整是在邊梁、樓層梁安裝完成后,斜肋柱拼接節(jié)點施焊只前進行的定位修正調(diào)整。焊前需實測柱頂坐標(biāo),分析初調(diào)時設(shè)定的預(yù)偏移的實際折返情況。并設(shè)定新的預(yù)偏移量。按照新的預(yù)偏移量調(diào)整柱定位。
新的預(yù)偏移主要是考慮后續(xù)梁-梁、梁-埋件節(jié)點的焊接應(yīng)力收縮對柱定位的影響及柱內(nèi)灌混凝土對柱定位的影響。此偏移量無法理論計算取得,需靠對每節(jié)柱“焊前”“焊后”“澆筑前”“澆筑后”柱頂坐標(biāo)的變化觀測分析得出。
按經(jīng)驗,焊前調(diào)整設(shè)定的新的預(yù)偏移量對第一節(jié)柱為0,第2節(jié)柱依據(jù)對第1節(jié)柱“焊前”“焊后”“澆筑前”“澆筑后”實測柱頂坐標(biāo)變化的分析取得。以此類推至各節(jié)柱。
2.5.5、超重斜肋柱吊裝
斜肋柱系統(tǒng)中分段無法避免超重的若干構(gòu)件(見2.2)的安裝,除起重設(shè)備的選用和使用嚴(yán)格按照專業(yè)起重公司的規(guī)程,遵循專業(yè)起重公司的指導(dǎo)外,其余安裝步奏和流程同上2.5之描述。本節(jié)不再贅述。
圖19超重巨型斜肋柱吊裝起鉤
圖20超重巨型斜肋柱吊裝就位前圖21超重巨型斜肋柱吊裝就位
2.6裙房及入口桁架安裝
裙房屋面鋼結(jié)構(gòu)安裝是本工程的重要結(jié)構(gòu)之一,該結(jié)構(gòu)基本上是外露鋼結(jié)構(gòu),跨度21.9米,標(biāo)高最高處36.257米。入口桁架安裝采取將桁架兩榀一拼裝,確保安裝過程中不變形,先安裝立桿再安裝橫梁,確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
2.7懸挑桁架安裝
懸挑桁架是禮堂的主體結(jié)構(gòu),主桁架位于塔樓的 5 到 7 層,長 52.900 米,寬19.090 米,高 10.100 米,前后分別懸挑25.450 米和 10.250 米;支座桁架位于 3,4 層,長
31.350 米,寬 17.700 米,高10.240 米。另外,42 號桿件作為主桁架的一部分,又是塔樓主體結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件。主要為截面 900*800*30*60 的箱型桿件構(gòu)成,總重量約 561噸。
圖22懸挑桁架及42號桿件安裝示意圖
懸挑桁架是本工程的亮點之一,懸挑于 45.500 米的高空,伸出近 26 米,給人以很大的視覺沖擊。但是,這也是本工程的難點之一。由于塔吊起重能力和場地的制約,只能采取高空散拼的方式安裝。經(jīng)過仔細分析對比后,決定了塔樓內(nèi)部分的桁架小散件安裝、塔樓外部分大散件安裝的方案,一方面保證了工程進度,又減少了高空作業(yè)時間,保證安全。
2.8D42 號桿件安裝及結(jié)構(gòu)卸載
42 號桿件是一個非常特殊和重要的構(gòu)件,它既是懸挑桁架的一個重要桿件,承擔(dān)塔樓 7 層以上部分斜肋柱的荷載,上部荷載經(jīng)它通過桁架結(jié)構(gòu)及其支撐系統(tǒng)傳遞給基礎(chǔ)。由于懸挑桁架的插入,打破了斜肋柱體系的結(jié)構(gòu)完整性,它在這里也起到局部加強的作用。所以,42 號桿件的安裝也是十分重要的。由于 D42 號桿件跨度較大(總計長度19.090 米),而且在整個結(jié)構(gòu)體系沒有完整成型前承擔(dān)著較大的荷載,同時考慮施工可行性問題,設(shè)置了臨時支撐桁架用于其安裝。根據(jù)結(jié)構(gòu)計算和施工驗算,當(dāng)結(jié)構(gòu)達到 28 層的時候才能拆除這個臨時支撐(結(jié)構(gòu)卸載)。卸載過程利用結(jié)構(gòu)分析軟件所得模擬計算數(shù)據(jù)進行進行分步卸載,并在卸載過程利用全站儀進行測量跟蹤,確保卸載過程與模擬分析同步,確保卸載安全。D42 號桿件支撐及卸載如下圖所示:
三、質(zhì)量控制
3.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工制作質(zhì)量控制
保證構(gòu)件的加工質(zhì)量是保證現(xiàn)場安裝質(zhì)量的前提,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工制作質(zhì)量一般性要求如下表所示:
內(nèi)容 容許誤差 參考條款
兩端都精加工的構(gòu)件 表面粗糙度≤500,誤差≤1mm AISC303-05:6.4.1
L≤9m(框架結(jié)構(gòu)) ≤2mm AISC303-05:6.4.1(a)
L>9m(框架結(jié)構(gòu)) ≤3mm AISC303-05:6.4.1(b)
L≤15m(組裝或軋制型鋼) ≤3mm*總長但不超過10 mm AISC303-05:6.4.2
L>15m(組裝或軋制型鋼) ≤10+(3*(總長米數(shù)-15)/3 mm AISC303-05:6.4.2
L<9m(柱和桁架) ≤1mm*總長米數(shù) AWSD 1.1:5.23.1
10m≤L≤15m(柱和桁架) ≤10mm AWSD 1.1:5.23.1
L>15m(柱和桁架) ≤10+3*(總長米數(shù)-15)/3 mm AWSD 1.1:5.23.1
L無規(guī)定(梁和大梁) ≤1mm*總長米數(shù) AWSD 1.1:5.23.2
L≥30m梁和大梁的起拱 0mm≤h拱度≤40mm AWSD1.1:5.23.3
L<30m梁和大梁的起拱 0mm≤h拱度≤20mm AWSD1.1:5.23.3
L無規(guī)定(梁和大梁) 旁彎≤1mm*總長米數(shù) AWSD 1.1:5.23.5
組裝H或I型 腹板和翼緣中心 嚴(yán)禁超過6 mm AWSD 1.1:5.23.7
H≤1m(H為梁腹板高度) H±3mm(梁截面高度) AWSD 1.1:5.23.9
1 m<H≤2m(H為梁腹板高度) H±5mm(梁截面高度) AWSD 1.1:5.23.9
H>2m(H為梁腹板高度) -5mm<H<8mm(梁截面高度) AWSD 1.1:5.23.9
不承壓的型材 ≤L/1000mm,L為總長 AISC303-05:6.4.2
彎曲的構(gòu)件 誤差和直線時的標(biāo)準(zhǔn)一樣 AISC303-05:6.4.2
L≤15m (梁) 0mm≤L≤13mm AISC303-05:6.4.4.(a)
L>15m(梁) ≤13 mm+3 mm/3 m AISC303-05:6.4.4.(b)
注:斜肋柱的加工制作質(zhì)量要求更加嚴(yán)格,需同時參照AISC303-05第10章和AESC中關(guān)于建筑外露鋼結(jié)構(gòu)的加工制作質(zhì)量要求的規(guī)定。
3.2 鋼結(jié)構(gòu)安裝調(diào)整質(zhì)量控制
鋼結(jié)構(gòu)安裝調(diào)整質(zhì)量一般性要求如下表所示:
內(nèi)容 容許誤差 參考條款A(yù)ISC303-05
任意一組錨栓中,任何2個錨栓的中心點 ≤3mm 7.5.1(a)
相鄰的兩組錨栓,其組組的中心點誤差 ≤6mm 7.5.1(b)
錨栓頂部高差誤差 ±13 mm 7.5.1(c)
錨栓組間的中心距(累積誤差) ≤2mm/10m,但≤25mm 7.5.1(d)
任意錨栓組的中心點到柱子中心線的距離 ≤6mm 7.5.1(e)
所有承壓裝置的最終的誤差 ≤±3 mm 7.6
單根柱子誤差 單節(jié)≤1/500 mm 7.13.1.1
電梯井旁邊的柱子誤差 ≥20層≤25mm+1mm/層總≤50mm 7.13.1.1(b)
電梯井旁邊的柱子誤差 20層內(nèi)≤25 mm 7.13.1.1(a)
外部(室外)單根柱子誤差 軸線≤25 mm 建筑紅線≤50mm 7.13.1.1(b)
外部(室外)單根柱子誤差 ≤25mm+2mm/層≤50mm總≤75mm 7.13.1.1(b)
外部(室外)單根柱子誤差 ≤38mm/90m+13mm/30m但≤75mm 7.13.1.1(c)
外部(室外)單根柱子誤差 ≤50 mm+2mm/層,總≤75mm 7.13.1.1(d)
對于與柱子連接的平直構(gòu)件(柱子除外) +5mm~ -8mm 7.13.1.2(b)
普通單根平直構(gòu)件 ≤1/500 7.13.1.2(d)
懸挑構(gòu)件(平直構(gòu)件) ≤1/500 7.13.1.2(e)
不規(guī)則形狀構(gòu)件 制作誤差范圍內(nèi) 7.13.1.2(f)
現(xiàn)場組裝構(gòu)件(包括零件組裝) ≤1/500 7.13.1.2(h)
對一般的無受壓狀態(tài)的構(gòu)件 制作誤差范圍內(nèi) 7.13.1.2(g)
對安裝時可調(diào)節(jié)的構(gòu)件(一端為精加工) +10mm~-10mm 7.13.1.3(a)
對安裝時可調(diào)節(jié)的構(gòu)件(一端為精加工) +10mm~-10mm 7.13.1.3(b)
對水平和垂直方向均可調(diào)節(jié)的構(gòu)件 +5mm~ -5mm 7.13.1.3(c)
注:斜肋柱的安裝調(diào)整質(zhì)量要求更加嚴(yán)格,需同時參照AISC303-05第10章和AESC中關(guān)于建筑外露鋼結(jié)構(gòu)安裝的要求。其精度需比上表提高一倍即:20層以下,柱位移偏差不超過12.5毫米;20層以上不超過25毫米;柱間相對位移偏差不超過柱長的1/1000。
3.3 鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制
鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制主要包括以下方面:
a、制定ITP(質(zhì)量檢驗計劃)作為質(zhì)量控制的綱領(lǐng)性文件,嚴(yán)格約定文件審查、驗收點、驗收程序、驗收單位等內(nèi)容,明確施工方、第三方和顧問的關(guān)系。
b、所有焊工必須持證上崗,按等級(3G、4G、6G、6GR)施焊。焊工的考試在科威特當(dāng)?shù)剡M行,由第三方全程見證。
c、嚴(yán)格焊前檢查,焊接準(zhǔn)備完全遵循AWS規(guī)范的要求,每種焊接工藝都要求有相應(yīng)焊接工藝評定(WPS)。
d、焊接工藝和流程嚴(yán)格按照相應(yīng)焊接工藝評定(WPS)執(zhí)行,并由第三方全程見證。
e、實施融透焊縫實施100%UT檢測,角焊縫打底和蓋面25%MT檢測。
四、安全措施
4.1 安全管理
認真貫徹國家和公司有關(guān)安全施工的規(guī)程和規(guī)章制度,遵守當(dāng)?shù)匕踩┕しㄒ?guī),落實各級責(zé)任制。
項目部設(shè)置安全領(lǐng)導(dǎo)小組,各班組設(shè)置兼職安全員,建立健全項目安全管理網(wǎng)。
細化安全教育,針對工序每日開展安全教育和安全交底。
4.2 腳手架搭設(shè)
腳手架的搭設(shè)、拆除都嚴(yán)格按照方案執(zhí)行,由專人驗收標(biāo)記為“安全”后方可使用,并做好日常防護。
4.3 生命繩布置
所有施工操作需到達的區(qū)域,在無封閉式安全通道的情況下,和非封閉式施工通道全部鋪設(shè)生命繩。
4.4 安全網(wǎng)鋪設(shè)
在操作區(qū),主要通道、操作平臺上鋪設(shè)安全網(wǎng),防止跌落事故傷害發(fā)生。
4.5 平臺清理
在操作區(qū),主要通道、操作平臺上要定期清掃檢查,防止高空墜物。
4.6 防火措施
焊接及動火作業(yè)時,備鐵皮做的接火盆,鋪防火布,配滅火器。
5 結(jié)語
本文通過對科威特中央銀行新總部大樓塔樓鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的安裝方法、工藝流程的介紹及分析,指出了類似結(jié)構(gòu)安裝的方法、工藝、流程的考慮方向,可為類似工程提供了切實有效的施工經(jīng)驗。
參考文獻:
[1] 科威特中央銀行新總部大樓施工圖紙
[2] AISC 360-05 美標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范
【關(guān)鍵詞】建筑工程;鋼結(jié)構(gòu)
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在高層建筑中, 構(gòu)件及鋼結(jié)構(gòu)都必須具備精準(zhǔn)的尺寸,在安裝過程中,整個施工過程都是由人工操作的,所以保證工程的質(zhì)量問題較為困難,同時在施工過程中,應(yīng)盡量避免事故發(fā)生。所以進行高層鋼結(jié)構(gòu)工程時,應(yīng)該加大監(jiān)管的力度,從而讓工程質(zhì)量達到預(yù)定的效果。
1.實例概況
某商業(yè)大樓長度為 8 米,寬度為 23 米,樓層為 9 層。 此工程使用的結(jié)構(gòu)是框架的鋼結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)構(gòu)成使用的是筏板式。柱腳使用外包的方式,這樣能更好的把鋼柱牢牢的固定在基礎(chǔ)上。 鋼柱的橫截面為500×500H,腹板厚度為 16 毫米,周邊的厚度為 25 毫米,所有構(gòu)件都通過場外的加工獲得。 利用 H 型的鋼材制作鋼梁。 梁柱的節(jié)點處,使用連接的螺栓為 M30 且強度為 10.9 級。地腳處使用的螺栓為M30,墊圈與螺母均使用 Q235 的鋼材。
2.鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)
2.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、加工和安裝
(1)制作與加工:全部的構(gòu)件都在場外進行制作與加工的,在制作時都會把鋼柱的所有節(jié)點平分 3 段。 在進行這個階段的施工時,一定要嚴(yán)把質(zhì)量的關(guān)口,然后根據(jù) GB50205-2007 施工圖和設(shè)計好的施工圖紙當(dāng)中要求的標(biāo)準(zhǔn)進行工程的監(jiān)督。(2)安裝:此過程中一定要進行鋼柱軸線的嚴(yán)格審查,若發(fā)現(xiàn)問題,一定要進行及時的改正。而且應(yīng)該同步的安裝地腳螺栓的安裝,用上下的螺帽固定好鋼套板,然后將其穩(wěn)定在基礎(chǔ)的主筋上,再使用混凝土進行澆筑。 將上述的過程全部完成之后,若產(chǎn)生縫隙,應(yīng)使用細致的 C40 混凝土對構(gòu)件進行二次的澆筑。
2.2 鋼結(jié)構(gòu)的安裝與檢查
(1)安裝順序:進行吊裝圖的繪制時,與別的圖所使用的方法有所不同,在繪制吊裝圖的過程中,只能依照各個部分進行,順序為是從框架梁的中間向兩邊擴散,應(yīng)先設(shè)置柱再設(shè)置梁,先設(shè)置主梁再設(shè)置次梁,依照這樣的順序,才可以更好的對鋼結(jié)構(gòu)進行安裝,同時工程的效果也非常好,對質(zhì)量的管理也快捷很多。(2)鋼柱的安裝:施工過程中,一定要保證鋼柱絕對的豎直,鋼柱固定下之后再調(diào)整難度很大,故進行安裝的過程當(dāng)中應(yīng)先確定角度后固定,應(yīng)在預(yù)先埋入的螺栓之上再固定 4 個螺母,平衡好位置后再進行鋼柱的設(shè)置與安裝。 在鋼柱安裝完畢時,使用水平儀以及 2 臺經(jīng)緯儀測算鋼柱的位置,確保垂直度。(3)安裝主次橫梁:在結(jié)束初層的 4 個鋼柱安裝任務(wù)時,接下來就要對主次橫梁實施安裝。在仔細的試驗以及計算之后才能夠開展吊裝。 全部依據(jù)相關(guān)的規(guī)定執(zhí)行安裝,不得有次序上的更替。其中穩(wěn)固高強度的螺栓一次擰固是達不到標(biāo)準(zhǔn)的,所以不僅要進行初擰,還要進行終擰,當(dāng)然初擰通常保持在預(yù)定規(guī)格的 50%即可。(4)進行焊接:在安裝梁柱的過程中,全部都使用人工進行焊接,在人工進行施工的過程中,必然避免不了一些誤差,所以對工人的要求比較高,同時要進行對稱式的全方位工作。 焊接完成后,不可以參雜任何雜質(zhì)。 焊接的過程也要依照一定的順序進行,由中間向兩邊擴散。(5)加長型鋼柱的連接:安裝這一部位的鋼柱,與首層的安裝順序一樣,連接鋼柱的工作中,一定要把所有的鋼柱所在位置全部確定后,保證鋼柱的豎直,才能更加準(zhǔn)確的進行安裝。在進行施工的過程中,不能松懈質(zhì)量的監(jiān)測,確定沒有問題之后,才能進行螺栓的固定工作。
2.3 如何鏈接鋼結(jié)構(gòu)與裝飾材料
(1)全隱框鋁合金玻璃式幕墻:依據(jù)相關(guān)規(guī)定,應(yīng)該將幕墻的龍骨與 H 型鋼柱緊密的連接起來, 其銜接的角鋼的標(biāo)準(zhǔn)是 180×100×10毫米(其中 L=100 毫米),由于鋼體的外層是和空氣接觸的,所以特別容易被氧化,為此要在其外層涂上一層鋅,效果就會明顯改善, 龍骨的實際材質(zhì)是 180 系列的鋁合金隱框材料, 應(yīng)該進行滿焊, 進行焊接的縫隙不可以少于 8 毫米,節(jié)點處的具體施工見圖1。(2)金屬骨架的鋼式幕墻:在外墻的施工過程當(dāng)中 ,主要使用的材料就是金屬的夾芯橫板。 在方管的施工過程當(dāng)中,主要使用的材料就是幕墻式的龍骨,同時要將方管與 H 型的鋼柱盡量無縫的連接起來,所使用的角鋼的標(biāo)準(zhǔn)是 110×70×10 毫米(其中 L=200毫米), 固定點的位置基本上是在和主體 H 型的距離保持在 900毫米的范圍內(nèi),要滿焊,但是焊縫的厚度不能低于 7 毫米;龍骨檁條的標(biāo)準(zhǔn)是 180×70×20×3 毫米。 建筑最主要的部分,主體的結(jié)構(gòu)所擁有的長度應(yīng)為 7.2 毫米, 檁條時應(yīng)使用 C 型, 而且在在安裝的過程當(dāng)中,一定要嚴(yán)格的確保構(gòu)件處于水平的狀態(tài),構(gòu)件當(dāng)中對于跨中的大小形狀,進行了非常精準(zhǔn)嚴(yán)格的要求,故本工程中選用了與豎直方向夾角為 50 角的鋼進行支持作用,節(jié)點的具置見圖2。(3)進行樓地面的施工:進行樓面的施工時,樓板的底模目前使用較為廣泛的材料為壓型鋼板,材料的高度保持在 1 毫米, 其標(biāo)準(zhǔn)為 YX-76-344-688, 在連接壓型鋼板與鋼梁的過程當(dāng)中,一定要完全無縫式的連接,在連接的過程中,應(yīng)遵循規(guī)定,材料應(yīng)為 準(zhǔn)16準(zhǔn)110 毫米,兩材料之間的間距應(yīng)保持在400 毫米。應(yīng)了解壓型鋼板所擁有的強性與剛性,這樣才能確定在施工過程中澆筑與否。
3.結(jié)語
總而言之,在對高層建筑進行鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中,必須要時刻關(guān)注工程進行的狀況,經(jīng)常檢查是否完全依照圖紙進行施工,合理高效的使用施工的方式,積極科學(xué)的使用先進的方法,確保工程的質(zhì)量能夠得到保障。
【參考文獻】
[1]焦民順.淺談高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用[J].中國建設(shè)信息,2009,(12).
關(guān)鍵詞:大跨度鋼結(jié)構(gòu);轉(zhuǎn)換層;施工技術(shù)
中圖分類號:TU74文獻標(biāo)識碼: A
引言
大跨度鋼結(jié)構(gòu)是指跨度等于或大于60m的結(jié)構(gòu),主要用于體育場館、展覽館、影劇院、候車廳等屋蓋結(jié)構(gòu)之中,近年來,各類大跨度鋼結(jié)構(gòu)在歐美及日本等發(fā)達國家得到了迅速發(fā)展,呈現(xiàn)出跨度、規(guī)模越來越大,新材料、新技術(shù)應(yīng)用越來越多,結(jié)構(gòu)形式越來越豐富的特點。相對來說,我國大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)基礎(chǔ)較為薄弱,但在近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會需要,我國大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)也得到了較大的發(fā)展,尤其是2008年奧運場館的建設(shè),為我國大距度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的發(fā)展提供了巨大的機遇,但同時也給我國施工行業(yè)帶來巨大的挑戰(zhàn)。以下就大跨度鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層綜合施工技術(shù)進行分析與研究,促進其快速發(fā)展。
一、基本概念
鋼結(jié)構(gòu)是由型鋼和鋼板通過焊接、螺栓連接或鉚接而制成的工程結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。 鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑工程中較普通的結(jié)構(gòu)形式之一。鋼結(jié)構(gòu)特點:鋼結(jié)構(gòu)自重較輕、鋼結(jié)構(gòu)工作的可靠性較高、鋼材的抗振(震)性、抗沖擊性好、鋼結(jié)構(gòu)制造的工業(yè)化程度較高、鋼結(jié)構(gòu)可以準(zhǔn)確快速地裝配、鋼結(jié)構(gòu)室內(nèi)空間大、容易做成密封結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)易腐蝕、鋼結(jié)構(gòu)耐火性差、鋼結(jié)構(gòu)可回收利用、鋼結(jié)構(gòu)工期較短。
大跨度鋼結(jié)構(gòu)一般是指網(wǎng)架或管桁架或組合式鋼架結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)跨度一般超過50米。隨著鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的完善,大跨度鋼結(jié)構(gòu)在大型場館、工業(yè)廠房、站臺風(fēng)雨棚等得到廣泛使用。
二、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)特點
(一)梁式
這種轉(zhuǎn)換層形式應(yīng)用最為廣泛,其設(shè)計施工都較為方便,受力明確,荷載傳遞直接,一般用于上下層軸線布置較為規(guī)則的情況。當(dāng)需要縱橫同時轉(zhuǎn)換時,則采用雙向梁布置。而對于框筒或筒中筒結(jié)構(gòu),由于外框筒一般柱距較密,在底部如口處,由于出人口的需要,有時把外筒的柱減少,這就需要在上下層交接處做一根轉(zhuǎn)換大梁,把上面?zhèn)飨聛淼暮奢d傳至下部大柱上。但梁式轉(zhuǎn)換層不確定的地方在于,當(dāng)上下軸線不對齊,轉(zhuǎn)換次梁較多時,空間受力較復(fù)雜,在轉(zhuǎn)換梁端易于出現(xiàn)裂縫,且轉(zhuǎn)換主梁在水平荷載易產(chǎn)生較大扭矩。由于梁的抗扭強度很小,單向托梁對其上的框支撐在梁平面外的變形約束很小,容易造成上部結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下變形過大從而造成結(jié)構(gòu)破壞。所以在工程中一般采用雙向梁。
(二)箱式
當(dāng)轉(zhuǎn)換梁縱橫交錯形成密肋梁時,梁連同上下層厚樓板共同作用便形成箱式轉(zhuǎn)換層。其優(yōu)點是交叉梁系整體性好,上下傳力較為均勻,克服了單向托梁的那種抗扭強度低的缺點,而且一般來說,中間層還可使用。缺點是箱形轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量跟剛度都太大,地震反應(yīng)激烈,在地震荷載作用下鄰層破壞較為嚴(yán)重,而且施工復(fù)雜,難度較高。由于開洞多,所以通常僅用于設(shè)備層。箱形轉(zhuǎn)換層在鐵路工程中是常見的結(jié)構(gòu)形式,用于房屋結(jié)構(gòu)則較少,深圳荔景大廈采用了箱形轉(zhuǎn)換層。
(三)桁架式
對于下部是商場需要大凈空面積,上部是住宅為小空間布局的高層建筑,一般要設(shè)管道設(shè)備層,而根據(jù)上下柱網(wǎng)的軸線位置而設(shè)置桁架轉(zhuǎn)換層則可巧妙地解決此問題。桁架上部的墻或柱通過珩架傳給下部的墻或柱,管道則可以利用桁架間的空間穿行,做到各取所需,兩全其美。
(四)厚板式
對于上下柱網(wǎng)軸線錯位較多,梁式轉(zhuǎn)換層難以使用時,可用厚板式轉(zhuǎn)換層。厚板的厚度很大,且抗剪截面很大,形成一個大剛度的承臺。在厚板轉(zhuǎn)換層內(nèi)設(shè)置暗梁,能承受上部結(jié)構(gòu)傳來的集中荷載并均勻傳給下部結(jié)構(gòu),所以厚板轉(zhuǎn)換層的下層柱網(wǎng)可以靈活布置,無須與上面的柱網(wǎng)對齊,所以給上下的結(jié)構(gòu)布置帶來很大的方便。厚板式轉(zhuǎn)換層在解決建筑功能與建筑結(jié)構(gòu)的矛盾方面有其自身的優(yōu)勢,它可以使高層建筑在轉(zhuǎn)換層上下的墻、柱軸線不受任何限制,因而可以合理地布置構(gòu)件,改善整體結(jié)構(gòu)的受力情況。它特別適用于體型復(fù)雜、功能繁多的結(jié),能夠更為靈活地實現(xiàn)建筑物的功能,真正體現(xiàn)高層建筑的優(yōu)勢。這是其他形式的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)所不能比擬的,因此國內(nèi)外用厚板轉(zhuǎn)換層的工程實例不在少數(shù)。厚板的板厚可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸和上部結(jié)構(gòu)的荷載綜合確定。此外,厚板轉(zhuǎn)換層施工極為方便。但也有如下幾個缺點: (1)厚板轉(zhuǎn)換層體系自重大;(2)材料消耗大,經(jīng)濟性差; (3)厚板的剛度和質(zhì)量都很大,地震反應(yīng)大,上下鄰層振動破壞大。因此工程中除非別無他法,否則一般不采用厚板轉(zhuǎn)換層。
(五)巨型框架式
當(dāng)任意需要敞開空間或改變柱列布置時,還可以在結(jié)構(gòu)的一處或多處布置轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)換層可以分段布置,形成大框架套小框架的巨型框架結(jié)構(gòu),可間隔布置,也可拖掛相兼。
三、主要施工工藝
(一)桁架層鋼構(gòu)件廠內(nèi)預(yù)拼驗收
1.預(yù)拼驗收標(biāo)準(zhǔn)要求
角部桁架和伸臂桁架(圖1.)的預(yù)拼驗收標(biāo)準(zhǔn)要求詳見表1。
1-圓管柱;2-桁架上弦;3-核心筒內(nèi)柱;4-桁架下弦;5-伸臂桁架;6-角部桁架;7-桁架腹桿
圖1伸臂桁架構(gòu)件示意
表1角部桁架和伸臂桁架的預(yù)拼驗收標(biāo)準(zhǔn)要求mm
2.預(yù)拼驗收檢驗
工程伸臂桁架由筒外圓管柱及筒內(nèi)方管柱相連接,構(gòu)件連接牛腿較多,且安裝精度要求高,為控制伸臂桁架的工廠制作誤差、工藝檢驗數(shù)據(jù)等誤差,保證構(gòu)件的安裝空間位置、減小現(xiàn)場安裝產(chǎn)生的積累誤差,應(yīng)對首制作進行必要的工廠預(yù)拼裝。以通過實樣檢驗預(yù)拼裝各部件的制作精度,修整構(gòu)件部位的界面,定出構(gòu)件的實際尺寸,復(fù)核構(gòu)件各類標(biāo)記。
伸臂桁架首制件的實體預(yù)拼裝和電腦模擬預(yù)拼裝同時進行,如若實體拼裝和電腦模擬預(yù)拼裝的效果相同,后續(xù)伸臂桁架可不進行實體預(yù)拼裝,僅進行電腦模擬預(yù)拼裝,其所有構(gòu)件均嚴(yán)格按照首制件的制作工藝及精度要求進行加工制作,以滿足設(shè)計、相關(guān)規(guī)范和現(xiàn)場安裝要求。同時為現(xiàn)場按時吊裝節(jié)省了寶貴的工期。
(二)桁架層安裝
桁架層安裝分為核心筒和外筒桁架兩部分。當(dāng)核心筒混凝土澆筑至6層時,開始插入暗埋桁架施工,在6層標(biāo)高處預(yù)埋箱型柱腳埋件,同時預(yù)埋臨時加固措施用鋼埋件,核心筒6~7層暗柱安裝、測量校正完成后,立即對桁架層暗柱進行臨時加固固定,然后安裝下弦桿。下弦桿安裝完成后,爬模架爬升1層,澆筑6層混凝土,最后安裝7~8層暗柱、上弦桿和斜腹桿。10~11 層桁架層的安裝類似。
外框桁架層安裝施工步驟:鋼結(jié)構(gòu)施工至6層時,安裝腰桁架和外伸臂桁架,先安裝角部鋼管柱,再安裝下弦桿、水平弦桿和斜腹桿,形成局部穩(wěn)定單元,然后對稱地向中間擴展安裝,最后安裝樓層鋼梁。
結(jié)束語
大跨度鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)在我國發(fā)展時間還很短,國內(nèi)大多數(shù)建設(shè)也是由國外工程團隊參與完成的。所以,提高我國大跨度鋼結(jié)構(gòu)工程施工水平迫在眉睫,其首要內(nèi)容就是提高施工技術(shù),提高整個建設(shè)行業(yè)水平,從質(zhì)量控制和技術(shù)控制兩方面,并借助于建筑改革良好機遇,發(fā)展我國鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè),積累先進技術(shù)經(jīng)驗、拓展研究領(lǐng)域、培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用技術(shù)人才等。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu);后澆帶
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置后澆帶技術(shù)適用于高低結(jié)構(gòu)的高層住宅、公共建筑及超長結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中后澆帶的施工,通過設(shè)置后澆帶,使大體積混凝土可以分塊施工,加快了施工進度,縮短了施工工期。由于不設(shè)永久性的沉降縫,簡化了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高了建筑物的整體性:同時也減少了滲漏水的因素。
1 解決沉降差
高層建筑和裙房的結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計成整體,但在施工時用后澆帶把兩部分暫時斷開,待主體結(jié)構(gòu)施工完畢,已完成大部分沉降量(50%以上)以后再澆灌連接部分的混凝土,將高低層連成整體。設(shè)計時基礎(chǔ)應(yīng)考慮兩個階段不同的受力狀態(tài),分別進行荷載校核。連成整體后的計算應(yīng)當(dāng)考慮后期沉降差引起的附加內(nèi)力。這種做法要求地基土較好,房屋的沉降能在施工期間內(nèi)基本完成。同時還可以采取以下調(diào)整措施:
1.1 調(diào)壓力差。主樓荷載大,采用整體基礎(chǔ)降低土壓力,并加大埋深,減少附加壓力;低層部分采用較淺的十字交叉梁基礎(chǔ),增加土壓力,使高低層沉降接近。
1.2 調(diào)時間差。先施工主樓,待其基本建成,沉降基本穩(wěn)定,再施工裙房,使前后期沉降基本相近。
1.3 調(diào)標(biāo)高差。經(jīng)沉降計算,把主樓標(biāo)高定得稍高,裙房標(biāo)高定得稍低,預(yù)留兩者沉降差,使最后兩者實際標(biāo)高相一致。
2 減少混凝土澆筑后凝結(jié)過程中的收縮裂縫及溫度裂縫
新澆筑混凝土在凝結(jié)過程中會收縮,產(chǎn)生裂縫。已建成的結(jié)構(gòu)受熱要膨脹,受冷則收縮,會產(chǎn)生溫度裂縫?;炷聊Y(jié)收縮的各種后澆帶大部分將在施工后的頭1~2個月完成,而溫度變化對結(jié)構(gòu)的作用則是經(jīng)常的。當(dāng)其變形在結(jié)構(gòu)中受到約束時,在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就產(chǎn)生溫度應(yīng)力,嚴(yán)重時就會在構(gòu)件中出現(xiàn)裂縫。在施工中設(shè)后澆帶,就是要釋放溫度應(yīng)力,減少和避免構(gòu)件中出現(xiàn)的裂縫。在過長的建筑物中,每隔30~40米設(shè)置寬度為700~1000毫米的施工縫,做后澆帶縫內(nèi)鋼筋采用搭接或直通加彎做法。留出后澆帶后,施工過程中混凝土可以自由收縮,從而大大減少了收縮應(yīng)力?;炷恋目估瓘姸瓤梢源蟛糠钟脕淼挚箿囟葢?yīng)力,提高結(jié)構(gòu)抵抗溫度變化的能力。后澆帶保留時間一般不少于一個月,在此期間,收縮變形可完成30%~40%。后澆帶的澆筑時間宜選擇氣溫較低(但應(yīng)為正溫度)時,可在澆筑混凝土中按水泥重量的百分比摻微量鋁粉,其強度等級應(yīng)比構(gòu)件強度高一級,這樣可防止新老混凝土之間由于收縮量的不同而產(chǎn)生的裂縫,造成薄弱部位。
3 后澆帶的設(shè)置要求
3.1 后澆帶的設(shè)置應(yīng)遵循“抗放兼?zhèn)?以放為主”的設(shè)計原則。因為混凝土在凝結(jié)過程中都存在開裂問題,設(shè)置后澆帶的目的就是將大部分的約束應(yīng)力釋放,然后用膨脹混凝土填縫以抗衡殘余應(yīng)力。
3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計中由于考慮沉降原因而設(shè)計的后澆帶,在施工中應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計圖紙留設(shè);由于施工原因而需要設(shè)置后澆帶時,應(yīng)視工程具體情況而定,留設(shè)的位置應(yīng)經(jīng)設(shè)計單位認可。
3.3 后澆帶的間距應(yīng)合理,矩形構(gòu)筑物后澆帶間距一般可設(shè)為30~40m,后澆帶的寬度應(yīng)考慮便于施工操作,并按結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求而定,一般寬度以700 ~1000mm為宜。
3.4 后澆帶處的梁板受力鋼筋必須貫通,不許斷開。如果梁、板跨度不大,可一次配足鋼筋;如果跨度較大,可按規(guī)定斷開,在補齊混凝土前焊接好。
3.5 后澆帶在未澆注混凝土前不能將部分模板、支柱拆除,否則會導(dǎo)致梁板形成懸臂造成變形;施工后澆帶的位置宜選在結(jié)構(gòu)受力較小的部位,一般在梁、板的反彎點附近,此位置彎矩不大,剪力也不大;也可選在梁、板的中部,該位置雖彎矩大,但剪力很小。
3.6 后澆帶的斷面形式應(yīng)考慮澆注混凝土后連接牢固,一般應(yīng)避免留直縫。對于板,可留斜縫;對于梁及基礎(chǔ),可留企口縫,而企口縫又有多種形式,可根據(jù)結(jié)構(gòu)斷面情況確定。
4后澆帶的施工技術(shù)
4.1 模板支設(shè) 根據(jù)分塊圖劃分出的混凝土澆筑施工層段支設(shè)模板(鋼絲網(wǎng)模板),并嚴(yán)格按施工方案的要求進行。
4.2 結(jié)構(gòu)混凝土澆筑 混凝土澆筑厚度應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范和施工方案進行,以免因澆筑厚度較大鋼絲網(wǎng)模板的側(cè)壓力增大而向外凸出,造成尺寸偏差;采用鋼絲網(wǎng)模板的垂直施工縫,在混凝土澆筑和振搗過程中,應(yīng)特別注意分層澆筑厚度和振搗器距鋼絲網(wǎng)模板的距離。為防止混凝土振搗中水泥漿流失嚴(yán)重,應(yīng)限制振搗器與模板的距離,為保證混凝土密實,垂直施工縫處應(yīng)采用鋼釬搗實。
4.3 澆筑結(jié)構(gòu)混凝土后垂直施工縫的處理 對采用鋼絲網(wǎng)模板的垂直施工縫,當(dāng)混凝土達到初凝時(用手壓混凝土表面能出現(xiàn)指紋),用壓力水沖洗(水應(yīng)呈霧狀),清除浮漿、碎片并使沖洗部位露出骨料,同時將鋼絲網(wǎng)片沖洗干凈?;炷两K凝后將鋼絲網(wǎng)拆除,立即用高壓水再次沖洗施工縫表面;對木模板處的垂直施工縫,可用高壓水沖毛;也可根據(jù)現(xiàn)場情況和規(guī)范要求,盡早拆模并及時用人工鑿毛;對于已硬化的混凝土表面,要使用鑿毛機處理;對較嚴(yán)重的蜂窩或孔洞應(yīng)進行修補;在后澆帶混凝土澆筑前應(yīng)用噴槍(用水和空氣)清理表面。
4.4 后澆帶的保護措施 對于底板后澆帶,在后澆帶兩端兩側(cè)墻處各增設(shè)臨時擋水磚墻,其高度高于底板高度,墻壁兩側(cè)抹防水砂漿;為防止底板周圍施工積水流進后澆帶內(nèi),在后澆帶兩側(cè)5 0cm 寬處,用砂漿做出寬5cm,高510cm擋水帶,后澆帶施工縫處理完畢并清理干凈后,頂部用木模板或鐵皮封蓋,并用砂漿做出擋水帶,四周設(shè)臨時欄桿圍護,以免施工過程中污染鋼筋,堆積垃圾;基礎(chǔ)承臺的后澆帶留設(shè)后,應(yīng)采取保護措施,防止垃圾雜物掉入后澆帶內(nèi)。保護措施可采用木蓋板覆蓋在承臺的上皮鋼筋上,蓋板兩邊應(yīng)比后澆帶各寬出500mm以上;地下室外墻豎向后澆帶的保護措施可采用砌磚保護。
4.5 后澆帶混凝土澆筑 不同類型后澆帶混凝土的澆筑時間不同:伸縮后澆帶視先澆部分混凝土的收縮完成情況而定,一般為施工后60d;沉降后澆帶宜在建筑物基本完成沉降后進行。在一些工程中,設(shè)計單位對后澆帶的保留時間有特殊要求,應(yīng)按設(shè)計要求進行。澆筑后澆帶混凝土前,用水沖洗施工縫,保持濕潤24h,并排除混凝土表面積水;澆筑后澆帶混凝土前,宜在施工縫處鋪一層與混凝土內(nèi)砂漿成分相同的水泥砂漿;后澆帶混凝土必須采用無收縮混凝土,可采用膨脹水泥配制,也可采用添加具有膨脹作用的外加劑和普通水泥配制。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);安裝;廠房;施工技術(shù)
1、引言
近年來,以安全、舒適、健康、環(huán)保為主的新興建筑理念已成為人們工作中關(guān)注的重點,也是低碳經(jīng)濟時代下人們對建筑物的主要追求。在近年來的建筑工程領(lǐng)域中,隨著建筑高度和跨度的日益增加,建筑結(jié)構(gòu)也得到了一定的優(yōu)化。鋼結(jié)構(gòu)作為目前工程領(lǐng)域中一項極為常見的結(jié)構(gòu)體系,以自重輕、整體性好、強度高、抗震性好的優(yōu)勢受到了業(yè)內(nèi)各方面人士的重視,同時這種結(jié)構(gòu)在施工中還具備著施工速度快、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢,這也為其大力推廣和促進提供了必備條件。
2、鋼結(jié)構(gòu)概述
在我國的建筑領(lǐng)域中,鋼結(jié)構(gòu)建筑物起步很晚,僅僅是在改革開放以后從國外引進的,且在過去主要是針對低層建筑結(jié)構(gòu)施工的。也正是因為這種發(fā)展趨勢,才使得我們在工作中有了學(xué)習(xí)和借鑒的機會,并逐步的實現(xiàn)了多層、高層建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用要求。在建筑工程項目中,鋼結(jié)構(gòu)的大量使用是近幾年才發(fā)展起來的,這主要是由于鋼結(jié)構(gòu)具備著許多其他結(jié)構(gòu)所無法比擬的特點,因而其施工推廣極為廣泛。在目前的建筑結(jié)構(gòu)中,尤其是多層、高層建筑結(jié)構(gòu)施工中,鋼結(jié)構(gòu)的采用可謂是為建筑工程施工帶來了一個深層次革命,無論是工程設(shè)計、施工、材料選用還是監(jiān)理都出現(xiàn)了深刻的變革,這也代表了我國建筑行業(yè)的發(fā)展方向和發(fā)展模式。
2.1 鋼結(jié)構(gòu)概念
所謂的鋼結(jié)構(gòu)主要指的是由型鋼或者鋼板作為主要的基礎(chǔ)材料,通過焊接、鉚接、機械連接、綁扎而制成的一種工程結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)主要是由于鋼材作為基礎(chǔ)材料,是建筑結(jié)構(gòu)體系中常見的一種,也是現(xiàn)代化建筑工程項目中一項極為普遍的結(jié)構(gòu)體系。在我國,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用遠在秦朝就已經(jīng)開始出現(xiàn)了,在當(dāng)時我國早已經(jīng)開始以鐵作為承重架來進行建筑施工。
2.2 鋼結(jié)構(gòu)特點
首先,鋼結(jié)構(gòu)的存在是以鋼材為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式,其是目前建筑工程中最為常見的一種結(jié)構(gòu)體系。由于鋼材本身具備著強度高、自重輕、整體性能好、剛度好的特點,因此在工程中采用鋼結(jié)構(gòu)建造多層、高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢極為明顯,也是一種特別適宜的建筑結(jié)構(gòu)體系。其次,在鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)中,由于鋼結(jié)構(gòu)材料質(zhì)地均勻、連接性好,是目前工程領(lǐng)域中一項理想的彈性結(jié)構(gòu)體,因此其可謂是一項最符合工程力學(xué)和工程機械學(xué)的施工模式。再次,鋼結(jié)構(gòu)在施工中有著塑性、韌性良好,抗變形能力高的優(yōu)勢,因此其在施工中能夠承擔(dān)其大量的中和要求,并縮短建筑工程的施工工期。
3、鋼結(jié)構(gòu)制作分析
鋼結(jié)構(gòu)是目前建筑工程中最為常見的一種結(jié)構(gòu),是一項節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢高、施工速度快、施工效益高的工作模式。因此,我們在目前的工程項目中需要結(jié)合施工實際情況入手分析,針對工程中存在的各種問題加以完善和歸納。鋼結(jié)構(gòu)制作作為鋼結(jié)構(gòu)工程中一項不可缺少的環(huán)節(jié),其在工作中主要指的是采用鋼材為基礎(chǔ)進行加工和制作,從而形成與鋼材有著一定區(qū)別的設(shè)計模式。在鋼結(jié)構(gòu)工程項目中,鋼結(jié)構(gòu)制作是一項極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),是通過設(shè)計圖紙為基礎(chǔ)、以施工要求為手段、以工程實際為參考、以施工效益為目的進行全面歸納,從而實現(xiàn)制作的科學(xué)性、合理性和經(jīng)濟性。一般來說,在鋼結(jié)構(gòu)制作工作中,對于建筑結(jié)構(gòu)和材料體系要進行嚴(yán)格的分析,針對工程實際標(biāo)準(zhǔn)和要求來嚴(yán)格控制,從而保證結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量要求。且在工作中,對于鋼結(jié)構(gòu)制作中存在的焊縫要嚴(yán)格控制。
3.1 材質(zhì)問題
就目前的鋼結(jié)構(gòu)工程施工而言,其在施工的過程中所采用的鋼材大多都屬于低合金高強度鋼筋,在施工的過程中這些施工環(huán)節(jié)和合金元素在施工的時候起總量約為整體總數(shù)量的五分之一,且對于屈服度的控制和強度要求在275Mpa以上,這種鋼材結(jié)構(gòu)在應(yīng)用的過程中由于具備了良好的焊接性和成型的優(yōu)勢而受到廣泛的關(guān)注與重視,且這些工程環(huán)節(jié)在施工的過程中一般都是采用鋼結(jié)構(gòu)較好的強度和成鋼。
3.2 失穩(wěn)問題
失穩(wěn)現(xiàn)象可以說在目前的鋼結(jié)構(gòu)工程安裝中是一種屢見不鮮的工程質(zhì)量缺陷,其在施工的過程中主要是由整體性失穩(wěn)和結(jié)構(gòu)件失穩(wěn)兩種不同的情況構(gòu)成的,其在施工的過程中是一種結(jié)構(gòu)面外部失穩(wěn)的現(xiàn)象和工作模式,且在施工的過程中對于面內(nèi)不存在著其他的失穩(wěn)現(xiàn)象和失穩(wěn)模式。在目前的建筑工程項目中,對于整個構(gòu)建整體造成的失穩(wěn)現(xiàn)象需要我們在工作中及時的進行總結(jié)和處理,根據(jù)整個構(gòu)建的內(nèi)力結(jié)構(gòu)相關(guān)的環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格的處理和總結(jié),這種問題通常都是表現(xiàn)在內(nèi)部零件方面的質(zhì)量缺陷問題。
4、鋼結(jié)構(gòu)安裝施工要點
4.1 加強鋼材檢驗
在鋼結(jié)構(gòu)安裝的過程中,我們必須要針對各個鋼材構(gòu)件和器材的質(zhì)量進行總結(jié)和分析,針對在施工的過程中設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)件的尺寸等方面進行嚴(yán)格的總結(jié)和處理,且在施工的過程中我們還需要針對鋼結(jié)構(gòu)的安裝標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)國家規(guī)范進行完善和優(yōu)化,這對于整個工程的施工質(zhì)量和施工管理要求都存在著巨大的管理和控制要求,且在施工的過程中針對其中存在的種種質(zhì)量缺陷和隱患問題加以研究和總結(jié),使得其能夠滿足社會發(fā)展需要。對于施工的過程中鋼材結(jié)構(gòu)內(nèi)部的夾層數(shù)分析總結(jié),其一旦超過應(yīng)有的施工標(biāo)準(zhǔn)和施工質(zhì)量,極容易引起施工出現(xiàn)不必要的隱患,這就需要我們在工作的過程中根據(jù)設(shè)計 標(biāo)準(zhǔn)進行全面系統(tǒng)的優(yōu)化,確保施工質(zhì)量能夠滿足發(fā)展需要。
4.2 鋼結(jié)構(gòu)的焊接
焊接是鋼結(jié)構(gòu)安裝施工中的隱蔽工程,極容易產(chǎn)生質(zhì)量問題,此類總是必須專業(yè)的檢測公司應(yīng)用專業(yè)的檢測工具才可以檢測出來,但一旦產(chǎn)生問題會給整個鋼結(jié)構(gòu)工程造成巨大的質(zhì)量隱患,因此在焊接時必須嚴(yán)格注意。采用火焰切割時,應(yīng)當(dāng)將鋼材切割邊緣附近表央的銹跡、污漬清除干凈,采用精密切割高氧氣純度的方式。
4.3 鋼結(jié)構(gòu)的裝配
鋼結(jié)構(gòu)吊裝就位后,應(yīng)對構(gòu)件定位軸線、標(biāo)高等設(shè)計要求控制點進行測量做好標(biāo)記,對吊裝對接接頭質(zhì)量進行焊前檢查。安裝好臨時支撐及鋼浪索以使鋼屋架在施工過程中安全穩(wěn)定。 鋼結(jié)構(gòu)安裝時,施工單位應(yīng)提交每榀構(gòu)件吊裝后的標(biāo)高尺寸、焊接、涂裝等分別向監(jiān)理提交驗收。
5、結(jié)束語
鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工質(zhì)量直接影響著整個工程的質(zhì)量,一旦大意即有可能給整個工程帶來質(zhì)量隱患,因此在鋼結(jié)構(gòu)安裝施工過程中,必須從鋼材本身質(zhì)量、構(gòu)件制作、焊接處理、構(gòu)件裝配、涂裝處理等多個方面入手,保證每一環(huán)節(jié)的質(zhì)量,才能切實提高整個鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工質(zhì)量。