工程案例
業(yè)務(wù)范圍
高層建筑鋼結構安裝探討
發(fā)布時(shí)間:2014-12-23
摘要:高層建筑鋼結構安裝具有構件型號、數量多,尺寸、重量大,高空作業(yè),連接量大而復雜,安裝精度要求高,質(zhì)量要求嚴等特點(diǎn)。其安裝主要包括框架柱、主梁、次梁及剪力板(支撐)等的吊裝,本文以工程為例,從機械設備、梁柱安裝、測量控制三方面分析了高層建筑鋼結構安裝技術(shù)。 關(guān)鍵詞:高層建筑;鋼結構安裝;測量
一、工程概述
本工程建筑高度為249.77米,地下3層,地上68層,總用鋼量約1.7萬(wàn)噸,單個(gè)鋼構件最大重量為18t。鋼構件類(lèi)型:圓管柱φ1300x40~φ800x20,十字勁性柱700x350x30x30,H型勁性柱500x300x20x30~600x350x30x30,H型最大截面為1400x400x20x35;高強螺栓:TS10.9M22、M24;壓型鋼板:YJ66-720;栓釘:M19x80。構件數量:塔樓外框柱每節16件、核心筒勁性鋼柱每節22件、標準層鋼梁約120件、預埋件每層平均約20件,裙房鋼柱每節29件。鋼材材質(zhì):豎向構件材質(zhì)均為Q345GJ-B,水平構件材質(zhì)均為Q345B,F場(chǎng)焊縫:坡口全熔透焊縫均為為一級,貼角焊縫為三級。
二、安裝程序
高層鋼結構安裝,多采用綜合吊裝法,一般安裝程序是:平面內從中間的一個(gè)節間開(kāi)始,以一個(gè)節間的柱網(wǎng)(框架)為一個(gè)吊裝單元,先吊裝柱,后吊裝梁,然后往四周擴展,垂直方向由下向上組成穩定結構后,分層安裝次要構件,一節間一節間鋼框架,一層樓一層樓安裝完成,以利于消除安裝誤差累積和焊接變形,使誤差減低到最小限度。本工程采用綜合吊裝法進(jìn)行鋼結構安裝。
三、高層建筑鋼結構安裝施工要點(diǎn)
。ㄒ唬┻x擇鋼結構安裝的機械設備
在鋼柱安裝過(guò)程中應根據現場(chǎng)的實(shí)際情況選擇合理的吊裝機械設備,這是鋼結構的安裝中最為重要的一項工作。當前,鋼結構高空吊裝的主要設備就是塔式起重機,對于低空吊裝可以使用履帶起重機來(lái)完成。目前,在鋼結構安裝的機械設備中比較常用的就是液壓集群千斤頂,它傳動(dòng)力量大,容易傳遞與配置,從而被廣泛使用。
塔吊是超高層鋼結構工程施工的核心設備,其選擇與布置要根據建筑物的布置、現場(chǎng)條件及鋼結構的重量等因素綜合考慮,并保證裝拆的安全、方便、可靠。我們根據地本工程的地理位置、結構形狀及大量的特殊構件(如重47.5t的大型“A”字斜柱和37t/節的箱形柱等)選擇二臺澳大利亞產(chǎn)M440D大型內爬式塔吊并將其布置在核心墻#1和#5井道內,不僅滿(mǎn)足了所有構件的垂直運輸,而且為大量超重、超高及偏心構件的雙機抬吊創(chuàng )造了條件。
施工中我們一改傳統的塔吊互吊的爬升方案,采用了一套“卷?yè)P機+扁擔”輔助系統較好地解決了二部塔吊的爬升難題,大大提高了塔吊的使用效率,加快了提升速度,為工期提前起了決定性作用;而大型內爬塔吊的拆除是一項技術(shù)復雜、施工難度大的工作,我們采用了“以大化小、化整為零”的方法,較好地解決了在國內視為難題的大型內爬塔吊的拆除難題。
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1、首層鋼柱吊裝
起吊前,在鋼柱柱腳板位置墊好木板,以免鋼柱在起吊過(guò)程中將柱腳板損壞。鋼柱起吊時(shí),吊車(chē)應邊起鉤,邊轉臂,使鋼柱垂直離地。
當鋼柱吊至距其就位位置上方200mm時(shí),使其穩定,對準螺栓孔,緩慢下落,下落過(guò)程中避免磕碰地腳螺栓絲扣。落實(shí)后專(zhuān)用角尺檢查,調整鋼柱使鋼柱的定位線(xiàn)與基礎定位軸線(xiàn)重合。調整時(shí)需三人操作,一人移動(dòng)鋼柱,一人協(xié)助穩定,另一人進(jìn)行檢測。就位誤差確保在3mm以?xún)。鋼柱標高調整時(shí),先在柱身標定標高基準點(diǎn),然后以水準儀測定其差值,旋動(dòng)調整螺母以調整柱頂標高。鋼柱垂直度校正采用水平尺對鋼柱垂直度進(jìn)行初步調整。然后用兩臺經(jīng)緯儀從柱的兩個(gè)側面同時(shí)觀(guān)測,依靠千斤頂或纜風(fēng)繩進(jìn)行調整。調整完畢后,將鋼柱柱腳螺栓擰緊固定。安裝臨時(shí)連接的工裝梁。搭設與上層鋼柱對接焊的操作平臺。操作平臺可以預先搭設,待工裝秒梁安裝完畢后,用塔吊吊裝。灌注無(wú)收縮細石砼時(shí),一邊灌入,一邊攪動(dòng),防止產(chǎn)生氣泡。
2、首層以上的鋼柱吊裝
鋼柱在吊裝前應在柱頭位置劃出鋼柱柱頂安裝中心標記線(xiàn),以便上層鋼柱安裝的就位使用。如果鋼柱為變截面對接,應劃出上層鋼柱在本層鋼柱上的就位線(xiàn)。同時(shí)將臨時(shí)連接板綁在鋼柱上,與鋼柱同時(shí)起吊。鋼柱起吊方法同首層鋼柱。鋼柱就位采用臨時(shí)連接板。當鋼柱就位后,對齊安裝定位線(xiàn),將連接板用B級普通螺栓(充當臨時(shí)螺栓)固定。當鋼柱需要調整時(shí),采用千斤頂或纜風(fēng)繩。調整前在下層鋼柱上的相應位置焊接千斤頂支座,在上層鋼柱相應位置上焊接耳板。用兩臺經(jīng)緯儀在成直角的兩個(gè)方向觀(guān)測,通過(guò)千斤頂調節鋼柱的偏差。
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1、吊裝前對梁的型號、長(cháng)度、截面尺寸和牛腿位置、標高進(jìn)行檢查。裝上安全扶手和扶手繩(就位后掛在。端柱。),在鋼梁上翼緣處適當位置開(kāi)孔作為吊點(diǎn)。
2、吊裝用塔式起重機進(jìn)行,主梁一次吊一根,兩點(diǎn)綁扎起吊。次梁和小梁可采用多頭吊索一次吊裝數根,以充分發(fā)揮吊車(chē)的起重能力。
3、當一節鋼框架吊裝完畢,即需對已吊裝的往梁進(jìn)行誤差檢查和校正,對于控制柱網(wǎng)的基準往用線(xiàn)墜或激光儀觀(guān)測,其它往根據基準住用鋼卷尺量測。
4、梁校正完畢,用高強螺栓臨時(shí)固定,再進(jìn)行柱校正,緊團連接高強螺栓,焊接柱節點(diǎn)和梁節點(diǎn),進(jìn)行超聲波檢驗。
5、墻剪力板的吊裝在梁、柱校正固定后進(jìn)行,板整體組裝校正檢驗尺寸后,從側面吊入,就位找止后用螺栓固定。
。ㄋ模y量技術(shù)
工程測量的基本目標是使用合理的測量?jì)x器,分散布置周密的測量工程的位置以及基準網(wǎng),選擇正確的測量方法與數值傳遞路線(xiàn)。對于高層建筑工程而言,其結構高,測量起來(lái)有很大的難度,因此,需要采用先進(jìn)的的方法對其進(jìn)行測量。
本工程安裝采用“先標高,后位移,最后垂偏”的無(wú)纜風(fēng)校正法進(jìn)行鋼結構安裝校正工作結構安裝過(guò)程中,通過(guò)標高調校、位移調整、水平度校正和垂直度跟蹤觀(guān)測來(lái)進(jìn)行安裝的測量控制。
1、鋼柱標高調校
鋼柱吊裝就位后,用大六角高強度螺栓通過(guò)連接板固定上下耳板,通過(guò)起落吊鉤并用撬棍調整柱間間隙或通過(guò)加焊鋼楔子結合千斤頂調整鋼柱柱間間隙,通過(guò)上下柱標高控制線(xiàn)之間的距離與設計標高數值進(jìn)行對比,符合要求后打入鋼楔,點(diǎn)焊并緊固連接螺栓限制鋼柱下落,并考慮其焊接收縮量和壓縮量,將其標高偏差調整至3mm內。
2、位移調整
鋼柱對接時(shí)鋼柱的中心線(xiàn)應盡量對齊,錯邊量應位移調整鋼柱對接時(shí)鋼柱的中心線(xiàn)應盡量對齊,錯邊量應符合要求。應盡量做到上下柱十字線(xiàn)重合,如有偏差,應在柱%柱的連接耳板的不同側面夾入墊板,擰緊大六角高強度螺栓,鋼柱的位移偏差每次調整量在3mm以?xún),若偏差過(guò)大可分2-3次調整。
注意每節鋼柱的定位軸線(xiàn)不允許使用下面一節鋼柱子的定位軸線(xiàn),必須從地面控制線(xiàn)或階段傳遞層控制線(xiàn)引到高處,以保證每節鋼柱安裝正確無(wú)誤,以免產(chǎn)生過(guò)大的累積誤差。
3、垂直度校正
鋼柱校正采用無(wú)纜風(fēng)校正法,在鋼柱的偏斜一側打入鋼楔或用頂升千斤頂支頂。垂直度測量采用2臺經(jīng)緯儀(配合彎管目鏡)在鋼柱的兩個(gè)互相垂直的方向同時(shí)進(jìn)行跟蹤觀(guān)測控制。對由安裝誤差、焊接變形、日照溫度、鋼結構彈性等因素引起的誤差值,通過(guò)總結積累的經(jīng)驗預留出垂偏值。在保證單節鋼柱垂直度不超過(guò)規定的前提下,注意留出焊縫收縮對垂直度的影響,采用合理的焊接順序以減小焊接收縮對鋼柱垂直度的影響。
4、鋼柱的垂直度調整
鋼梁安裝過(guò)程中對鋼柱垂直度的影響,可采用千斤頂和手拉葫蘆進(jìn)行調整。
5、鋼梁的水平度校正
同一根梁兩端的水平度,允許偏差(L/1000)+3mm(L為梁長(cháng)),且不大于10mm。鋼梁水平度超標的主要原因是連接板位置或螺孔位置有誤差,可采取更換連接板或塞焊孔重新制孔進(jìn)行處理。
結束語(yǔ)
本文對高層建筑鋼結構在實(shí)際安裝過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析研究,并提出了相應的技術(shù)以及質(zhì)量控制辦法。另外,在鋼結構安裝過(guò)程中,測量是非常重要的一道工序,測量精密度的好壞會(huì )直接的影響了工程的質(zhì)量,所以在實(shí)際工作中應嚴格測量工程質(zhì)量,以保證其安全性。
參考文獻:
[1]王浩.高層建筑鋼結構安裝關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國建筑金屬結構,2013年10期.
[2]方敏勇,曹玉林,袁自立,屈繩偉.復雜異形蜂窩狀高層鋼結構施工關(guān)鍵技術(shù)[C].第四屆全國鋼結構工程技術(shù)交流會(huì ),2012.
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