钢结构施工技术.pptx

钢柱类型很多，有单层和多层，有长短，有轻重，其断面形式有口、I、+、O、等。其安装涉及如下内容：一、吊点选择吊点位置及吊点数量，根据钢柱形状、断面、长度、起重机性能等具体情况确定。通常钢柱弹性和刚性都很好，可采用一点正吊，吊点设在柱顶处。这样，柱身易于垂直，易于对位校正。当受到起重机械臂杆长度限制时，吊点也可设在柱长1/3处，此时，吊点斜吊，对位校正较难。一 钢柱安装第1页/共157页对细长钢柱，为防止钢柱变形，也可采用两点或三点吊。为了保证吊装时索具安全及便于安装校正，吊装钢柱时在吊点部位预先安有吊耳(图8.1)，吊装完毕再割去。如不采用在吊点部位焊接吊耳，也可采用直接用钢丝绳绑扎钢柱，此时，钢柱(口、工)绑扎点处钢柱四角应用割缝钢管或方形木条做包角保护，以防钢丝绳割断。工字形钢柱为防止局部受挤压破坏，可加一加强肋板在绑扎点处加支撑杆加强。第2页/共157页图8.1 吊耳的设置第3页/共157页二、起吊方法起吊方法应根据钢柱类型、起重设备和现场条件确定。起重机械可采用单机、双机、三机等，见图8.2。起吊方法可采用旋转法、滑行法、递送法。旋转法是起重机边起钩边回转使钢柱绕柱脚旋转而将钢柱吊起(图8.3)。1-吊耳；2-垫木图8.2 钢柱吊装第4页/共157页滑行法是采用单机或双机抬吊钢柱，起重机只起钩，使钢柱滑行而将钢柱吊起。为减少钢柱与地面摩阻力，需在柱脚下铺设滑行道(图8.4)。（a）旋转过程；（b）平面布置图8.3 用旋转法吊柱（a）滑行过程；（b）平面布置图8.4 用滑行法吊柱第5页/共157页递送法采用双机或三机抬吊钢柱。其中一台为副机吊点选在钢柱下面，起吊时配合主机起钩，随着主机的起吊，副机行走或回转。在递送过程中副机承担了一部分荷载，将钢柱脚递送到柱基础顶面，副机脱钩卸去荷载，此时主机满荷，将柱就位(图8.5)。（a）平面布置；（b）递送过程1-主机；2-柱子；3-基础；4-副机图8.5 双机抬吊递送法第6页/共157页三、钢柱临时固定对于采用杯口基础钢柱，柱子插人杯口就位，初步校正后即可用钢(或硬木)楔临时固定。方法是当柱插入杯口使柱身中心线对准杯口(或杯底)中心线后刹车，用撬杠拨正初校，在柱子杯口壁之间的四周空隙，每边塞人2个钢(或硬木)楔，再将钢柱下落到杯底后复查对位，同时打紧两侧的楔子，起重机脱钩完成一个钢柱吊装，见图8.6。对于采用地脚螺栓方式连接的钢柱，钢柱吊装就位并初步调整柱底与基础基准线达到准确位置后，拧紧全部螺栓螺母，进行临时固定，达到安全后摘除吊钩。第7页/共157页1-杯形基础；2-柱；3-钢或木楔；4-钢塞；5-嵌小钢塞或卵石图8.6 柱临时固定方法对于重型或高10m以上细长柱及杯口较浅的钢柱，或遇到刮风天气，有时还在钢柱大面两侧加设缆风绳或支撑来临时固定。第8页/共157页四、钢柱的校正及最后固定1、钢柱的校正钢柱的校正工作一般包括平面位置、标高及垂直度三个内容。钢柱的校正工作主要是校正垂直度和复查标高，钢柱的平面位置在钢柱吊装时已基本校正完毕。钢柱标高校正，可根据钢柱实际长度、柱底平整度、钢牛腿顶部距柱底部距离确定。对于采用杯口基础钢柱，可采用抹水泥砂浆或设钢垫板来校正标高；对于采用地脚螺栓连接方式钢柱，首层钢柱安装时，可在柱子底板下的地脚螺栓上加一个调整螺母，螺母上表面标高调整到与柱底板标高相同，安装柱子后，通过调整螺母来控制柱子的标高。第9页/共157页柱子底板下预留的空隙，用无收缩砂浆填实。基础标高调整数值主要保证钢牛腿顶面标高偏差在允许范围内。如安装后还有超差，则在安装吊车梁时予以纠正。如偏差过大，则将柱拔出重新安装。垂直度校正。钢柱垂直度校正可以采用两台经纬仪或吊线坠测量的方式进行观测，见图8.7。校正方法，可以采用松紧钢楔，千斤顶顶推柱身，使柱子绕柱脚转动来校正垂直度，见图8.8；或采用不断调整柱底板下的螺母进行校正，直至校正完毕，将底板下的螺母拧紧。第10页/共157页（a）就位调整；（b）用两台经纬仪测量；（c）线坠测量1-楔块；2-螺丝顶；3-经纬仪；4-线坠；5-水桶；6-调整螺杆千斤顶图8.7 柱子校正示意图第11页/共157页（a）千斤顶校正垂直度；（b）千斤顶校正的整部面示意图图8.8 用千斤顶校正垂直度第12页/共157页钢柱校正的其他方法还有松进楔子和千斤顶校正法、撑杆校正法、缆风绳校正法。松进楔子和千斤顶校正法可以对钢柱平面位置、标高及垂直度进行校正，该法工具简单、工效高，适用于大、中型各种形式柱的校正，被广泛采用；撑杆校正法可以对钢柱垂直度进行校正，该法工具较简单，适用于1Om以下的矩形或工字形中、小型柱的校正，见图8.9；缆风绳校正法可以对钢柱垂直度进行校正，该法需要较多缆风绳，操作麻烦，占用场地大，常影响其他作业进行，同时校正后回弹影响精度，仅适用于校正长度不大、稳定性差的中、小型柱子，见图8.10。第13页/共157页1-木杆或钢管撑杆;2-摩擦板;3-钢线绳;4-槽钢撑头;5-木楔或撬杠;6-转动手柄;7-倒链;8-钢套图8.9 木杆或钢管撑杆校正柱垂直度第14页/共157页(a）、(b)缆风绳平面布置；(c)缆风绳校正方法1-柱；2-缆风绳用39-12mm钢丝绳或6钢筋;3-钢箍；4-花篮螺栓或5KN倒链；5-木桩或固定在建筑物上图8.10 缆风绳校正法第15页/共157页2、最后固定钢柱最后校正完毕后，应立即进行最后固定。对无垫板安装钢柱的固定方法是在柱子与杯口的空隙内灌注细石混凝土。灌注前，先清理并湿润杯口，灌注分两次进行，第一次灌注至楔子底面，待混凝土强度等级达到25后，拔出楔子，第二次灌注混凝土至杯口。对采用缆风绳校正法校正的柱子，需待第二次灌注混凝土达到70时，方可拆除缆风绳。第16页/共157页对有垫板安装钢柱的二次灌注方法，通常采用赶浆法或压浆法。赶浆法是在杯口一侧灌强度等级高一级的无收缩砂浆(掺水泥用量0.030.05。的铝粉)或细豆石混凝土，用细振动棒振捣使砂浆从柱底另一侧挤出，待填满柱底周围约1Ocm高，接着在杯口四周均匀地灌细石混凝土至与杯口平，见图8.11(a)；压浆法是于杯口空隙内插入压浆管与排气管，先灌20cm高混凝土，并插捣密实，然后开始压浆，待混凝土被挤压上拱，停止顶压；再灌20cm高混凝土顶压一次即可拔出压浆管和排气管，继续灌注混凝土至与杯口平，见图8.11(b)。本法适于截面很大、垫板高度较薄的杯底灌浆。第17页/共157页对采用地脚螺栓方式连接的钢柱，当钢柱安装最后校正后拧紧螺母进行最后固定，见图8.12。五、钢柱安装的注意事项(1)钢柱校正应先校正偏差大的一面，后校正偏差小的一面，如两个面偏差数字相近，则应先校正小面，后校正大面。(2)钢柱在两个方向垂直度校正好后，应再复查一次平面轴线和标高，如符合要求，则打紧柱四周八个楔子，使其松紧一致，以免在风力作用下向松的一面倾斜。第18页/共157页(a)用赶浆法二次灌浆；(b)用压浆法二次灌浆 1-柱基础；2-钢柱；3钢柱脚；1-钢垫板；2-细石混凝土；3-插入式振动器；4地脚螺栓；5钢垫板；4-压浆管；5-排气管；6-水泥砂浆；6二次灌浆细石混凝土7-柱；8-钢楔 7柱脚外包混凝土图8.11 有垫板安装柱子灌浆方法 图8.12 用预埋地脚螺栓固定第19页/共157页(3)钢柱垂直度校正须用两台精密经纬仪观测，观测的上测点应设在柱顶，仪器架设位置应使其望远镜的旋转面与观测面尽量垂直(夹角应大于75)，以避免产生测量差误。(4)钢柱插入杯口后应迅速对准纵横轴线，并在杯底处用钢楔把柱脚卡牢，在柱子倾斜一面敲打楔子，对面楔子只能松动，不得拔出，以防柱子倾倒。第20页/共157页(5)风力影响。风力对柱面产生压力，柱面的宽度越宽，柱子高度越高，受风力影响也就越大，影响柱子的侧向弯曲也就越大。因此，柱子校正操作时，当柱子高度在8m以上，风力超过5级时不能进行。六、安装验收单层钢、多层及高层结构中柱子安装的允许偏差应符合GB 502052001的相关规定。第21页/共157页在钢柱吊装完成并经校正固定于基础上之后，即可吊装吊车梁等构件。一、钢吊车梁安装1、吊点选择钢吊车梁一般采用两点绑扎，对称起吊。吊钩应对称于梁的重心，以便使梁起吊后保持水平，梁的两端用油绳控制，以防吊升就位时左右摆动，碰撞柱子。二 钢吊车梁与钢屋架的安装第22页/共157页对梁上设有预埋吊环的钢吊车梁，可采用带钢钩的吊索直接钩住吊环起吊；对梁自重较大的钢吊车梁，应用卡环与吊环吊索相互连接起吊；梁上未设置吊环的钢吊车梁，可在梁端靠近支点处用轻便吊索配合卡环绕钢吊车梁下部左右对称绑扎吊装(见图8.13)；或用工具式吊耳吊装(见图8.14)。当起重能力允许时，也可采用将吊车梁与制动梁(或桁架)及支撑等组成一个大部件进行整体吊装，见图8.15。第23页/共157页(a)单机起吊绑扎；(b)双机抬吊绑扎图8.13 钢吊车梁的吊装绑扎第24页/共157页 图8.14 利用工具式吊耳吊装1钢吊车梁；2侧面桁架；3-底面桁架；4上平面桁架及走台；5斜撑图8.15 钢吊车梁的组合吊装第25页/共157页2、吊升就位和临时固定在屋盖吊装之前安装钢吊车梁时，可采用各种起重机进行；在屋盖吊装完毕之后安装钢吊车梁时，可采用短臂履带式起重机或独脚桅杆起吊，如无起重机械，也可在屋架端头或柱顶拴滑轮组来安装钢吊车梁，采用此法时对屋架绑扎位置或柱顶应通过验算确定。钢吊车梁布置宜接近安装位置，使梁重心对准安装中心。安装顺序可由一端向另一端，或从中间向两端顺序进行。第26页/共157页当梁吊升至设计位置离支座顶面约20cm时，用人力扶正，使梁中心线与支承面中心线(或已安装相邻梁中心线)对准，使两端搁置长度相等，缓缓下落，如有偏差，稍稍起吊用撬杠撬正，如支座不平，可用斜铁片垫平。吊车梁就位后，因梁本身稳定性较好，仅用垫铁垫平即可，不需采取临时固定措施。当梁高度与宽度之比大于4，或遇五级以上大风时，脱钩前，宜用铁丝将钢吊车梁临时捆绑在柱子上临时固定，以防倾倒。第27页/共157页3、校正钢吊车梁校正一般在梁全部安装完毕，屋面构件校正并最后固定后进行。但对重量较大的钢吊车梁，因脱钩后撬动比较困难，宜采取边吊边校正的方法。校正内容包括中心线(位移)、轴线间距(跨距)、标高、垂直度等。纵向位移在就位时已基本校正。故校正主要为横向位移。吊车梁中心线与轴线间距校正。校正吊车梁中心线与轴线间距时，先在吊车轨道两端的地面上，根据柱轴线放出吊车轨道轴线，用钢尺校正两轴线的距离，再用经纬仪放线，钢丝挂线锤或在两端拉钢丝等方法较正，见图8.16。第28页/共157页如有偏差，用撬杠拨正，或在梁端设螺栓，液压千斤顶侧向顶正，见图8.17。或在柱头挂倒链将吊车梁吊起或用杠杆将吊车梁抬起，见图8.18，再用撬杠配合移动拨正。吊车梁标高的校正。当一跨即两排吊车梁全部吊装完毕后，将一台水准仪架设在某一钢吊车梁上或专门搭设的平台上，进行每梁两端的高程测量，计算各点所需垫板厚度，或在柱上测出一定高度的水准点，再用钢尺或样杆量出水准点至梁面铺轨需要的高度，根据测定标高进行校正。第29页/共157页校正时用撬杠撬起或在柱头屋架上弦端头节点上挂倒链将吊车梁需垫垫板的一端吊起。重型柱可在梁一端下部用千斤顶顶起填塞铁片，见图8.17(b)。吊车梁垂直度的校正。在校正标高的同时，用靠尺或线锤在吊车梁的两端测垂直度(图8.19)，用楔形钢板在一侧填塞校正。4、最后固定钢吊车梁校正完毕后应立即将钢吊车梁与柱牛腿上的预埋件焊接牢固，并在梁柱接头处吊车梁与柱的空隙处支模浇筑细石混凝土并养护。或将螺母拧紧，将支座与牛腿上垫板焊接进行最后固定。第30页/共157页(a)仪器法校正；(b)线锤法校正；(c)通线法校正1柱；2吊车梁；3短木尺；4经纬仪；5经纬仪与梁轴线平行视线；6铁丝；7线锤；8柱轴线；9吊车梁轴线；10钢管或圆钢；11偏离中心线的吊车梁图8.16 吊车梁轴线的校正第31页/共157页(a)千斤顶校正侧向位移；(b)千斤顶校正垂直度1液压（或螺栓）千斤顶；2钢托架；3钢爬梯；4螺栓图8.17 用千斤顶校正吊车梁第32页/共157页(a)悬挂法校正；(b)杠杆法校正 1吊车梁；2靠尺；3线锤1柱；2吊车梁；3吊索；4倒链；图8.19 吊车梁垂直度的校正5屋架；6杠杆；7支点；8着力点图8.18 用悬挂法和杠杆法校正吊车梁第33页/共157页5、安装验收钢吊车梁的允许偏差应符合GB 50205-2001的规定，二、钢屋架安装1、吊点选择钢屋架的绑扎点应选在屋架节点上，左右对称于钢屋架的重心，否则应采取防止屋架调斜的措施。由于钢屋架的侧向刚度较差，吊装前应验算钢屋架平面外刚度，如刚度不足时l可采取增加吊点的位置或采用加铁扁担的施工方法。第34页/共157页为减少高空作业，提高生产率，可在地面上将天窗架预先拼装在屋架上，并将吊索两确绑扎，把天窗架夹在中间，以保证整体安装的稳定，如图8.20中虚线所示。图8.20 钢屋架吊装示意第35页/共157页2、吊升就位当屋架起吊离地50cm时检查无误后再继续起吊，对准屋架基座中心线与定位轴线就位，并做初步校正，然后进行临时固定。3、临时固定第一榀屋架吊升就位后，可在屋架两侧设缆风绳固定，然后再使起重机脱钩。如果端部有抗风柱，校正后可与抗风柱固定，见图8.21。第二榀屋架同样吊升就位后，可用绳索临时与第一榀屋架固定。第36页/共157页从第三榀屋架开始，在屋架脊点及上弦中点装上檩条即可将屋架顺时固定，见图8.22。第二榀及以后各榀屋架也可用工具式支撑临时固定到前一榀屋架上，见图8.23。4、校正及最后固定钢屋架校正主要是垂直度的校正。可以采用在屋架下弦一侧拉一根通长钢丝，同时在屋架上弦中心线挑出一个同样距离的标尺，然后用线锤校正，见图8.24。也可用一台经纬仪架设在柱顶一侧，与轴线平移距离a处，在对面柱子上同样有一距离为a的点，从屋架中线处用标尺挑出距离a，当三点在一条线上时，则说明屋架垂直。第37页/共157页图8.21 屋架的临时固定图8.22 屋架临时固定1钢管；2撑脚；3屋架上弦图8.23 工具式支撑的构造第38页/共157页如有误差，可通过调整工具式支撑或绳索，并在屋架端部支承面垫入薄铁片进行调整。钢屋架校正完毕后，拧紧连接螺栓或电焊焊牢作为最后固定。图8.24 钢屋架垂直度校正示意第39页/共157页5、安装验收钢屋(托)架、桁架、梁及受压件垂直度和侧向弯曲矢高的允许偏差应符合GB 50205-2001的规定。三、门式刚架吊装门式刚架和拱结构为一种特殊的结构形式。它们有一个共同特点，即空间大、梁柱合一。如果以钢筋混凝土为材料的都是现场预制，空中拼装。吊装时，都必须采用搭设膺接架的吊装方案。第40页/共157页1、门式刚架类型门式刚架按制作材料。有钢筋混凝土和钢结构之分。门式刚架构造型式有两铰、三铰之分。可以是单跨，也可设计成连跨，如图8.25所示。图8.25 门式刚架型式（a）两铰（b）三铰（c）连跨型式第41页/共157页2、门式刚架绑扎点的选定 (1)计算出“”形构件重心“G”。(2)按比例面出构件图。定出“G”点位置后，通过“G”点作出当构件符合设计位置时与地面的垂线VV。(3)使吊钩位置通过VV线，并使吊索与VV线夹角(1=2)相等。绑扎点一端选在柱身段，一段选在梁上，如图8.26(a)。绑扎点具体位置，要进行结构复核计算后确定。当“”形构件梁端较长时，本身抵抗外力矩不够时，可采用三点或多点绑扎，如图8.26(b)。第42页/共157页(4)滑轮位置“A”的高低，应根据构件重量、安装高度及起重机的起重量来确定。定性地讲，滑轮愈高，两绑点愈近，重心愈低，愈易满足空中稳定。由于“”形构件制作材料的不均匀性，会引起计算出的“重心”位置不准确。为保证安全，便于安装，还可以增加一辅助绳和一副倒链，辅助调整“”形构件的平衡，如图8.26(c)。“Y”形构件的绑扎方法：多跨连续门式刚架中间立柱，一般设计成“Y”形，其绑扎方法可按图8.27所示。第43页/共157页(a)一般“”形构件绑扎点；(b)“”形构件加滑轮三点绑扎；(c)“”形构件加倒练绑扎图8.26“”形构件绑扎点图第44页/共157页1“Y”形构件；2铁扁担；3卡环；4滑轮；5吊索图8.27“Y”形构件绑扎点图第45页/共157页3、门式刚架的临时固定与校正（1）“”形构件吊立就位“”形构件就位主柱段可按柱子一样处理。斜梁段临时搁置在活动膺接架上，膺接架的位置放在节点处。膺接架高低一般比节点低0.8-1m，再用道木垫至标高。过高或过低都会给安装校正工作带来困难，特别是有仰焊的节点。（2）“”形构件的校正柱脚校正同柱一样。校正平面位置（纵横轴线）。主柱垂直偏差，一般采用缆风绳或柱子校正器校正，如图8.28所示。第46页/共157页1“”形构件；2膺接架；3千斤顶；4葫芦；5缆风绳；6经纬仪图8.28“”形构件的校正示意图第47页/共157页斜梁部分校正，利用膺接架上的牛斤顶校正。为防止临时膺接架的受力变形，一般使“”形构件向跨外方向倾斜，预留偏差。4、门式刚架的永久固定当“”形构件组成门形后。便可将节点焊接完，随即吊装屋面板，当这问构件安装完后，便完成了门式刚架永久固定。再撤走活动膺接架，并进行下一榀刚架的吊装准备工作。第48页/共157页一、普通螺栓连接施工钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接形式。荷载是通过螺栓杆受剪、连接板孔壁承压来传递的，连接螺栓和连接板孔壁之间有间隙，接头受力后会产生较大的滑移变形。一般受力较大的结构或承受动荷载的结构，当采用普通螺栓连接时，螺栓应采用精制螺栓以减少接头的变形量。精制螺栓连接加工费用高，施工难度大，工程上已极少使用，逐渐被高强度螺栓连接所替代。三 钢结构构件连接施工第49页/共157页1、普通螺栓种类和规格螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等十个等级，其中8.8级以上的螺栓材质为低碳合金钢和中碳钢经热处理，通称高强度螺栓，8.8级以下(不含)通称普通螺栓。螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈强比。例如性能等级4.6级的螺栓其含意为：第一部分数字(“4”)表示螺栓材质公称抗拉强度(N/mm2)的1/100；第二部分数字(“6”)表示螺栓材质屈服比的10倍；两部分数字的乘积(46=24)为螺栓材质的公称屈服点(N/mm2)的1/10。第50页/共157页普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等；按制作精度可分为A、B、G三个等级，A、B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓。钢结构用连接螺栓，除特殊注明外，一般即为普通粗制C级螺栓。普通螺栓的通用规格为M8、Ml0、Ml2、Ml6、M20、M24、M30、M36、M42、M48、M56和M64等。2、普通螺栓连接施工(1)一般要求普通螺栓作为永久性连接螺栓时，应符合下列要求：1)为增大承压面积，螺栓头和螺母下面应放置平垫圈；第51页/共157页2)螺栓头下面放置垫圈不得多于2个，螺母下放置垫圈不应多于1个；3)对设计要求防松动的螺栓，应采用有防松装置的螺母或弹簧垫圈或用人工方法采取防松措施；4)对工字钢、槽钢类型钢应尽量使用斜垫圈，使螺母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆；5)螺杆规格选择、连接形式、螺栓的布置、螺栓孔尺寸符合设计要求及有关规定。第52页/共157页(2)螺栓的紧固及检验普通螺栓连接对螺栓紧固力没有具体要求。以施工人员紧固螺栓时的手感及连接接头的外形控制为准，即施工人员使用普通扳手靠自己的力量拧紧螺母即可，能保证被连接面密贴，无明显的间隙。为了保证连接接头中各螺栓受力均匀，螺栓的紧固次序宜从中间对称向两侧进行；对大型接头宜采用复拧方式，即两次紧固。第53页/共157页普通螺栓连接螺栓紧固检验比较简单，一般采用锤击法，即用3kg小锤，一手扶螺栓(或螺母)头，另一手用锤敲击，如螺栓头(螺母)不偏移、不颤动、不转动，锤声比较干脆，说明螺栓紧固质量良好。否则需重新紧固。永久性普通螺栓紧固应牢固、可靠、外露丝扣不应少于2扣。检查数量，按连接点数抽查10，且不应少于3个。第54页/共157页二、高强度螺栓连接施工高强度螺栓连接已经发展成为与焊接并举的钢结构主要连接形式之一。因具有受力性能好，耐疲劳，抗震性能好，连接刚度高，施工简便等特点，成为钢结构安装的主要手段之一。安装时，先对构件连接端及连接板表面经特殊处理，形成粗糙面，随后对高强度螺栓施加预拉力，使紧固部位产生很大的摩擦力。1、高强度螺栓连接副高强度螺栓从外形上可分为大六角头高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓两种类型，见图8.29。第55页/共157页(a)大六角高强度螺栓；(b)扭剪型高强度螺栓图8.29 高强度螺栓构造按性能等级分为8.8级、10.9级、12.9级，目前我国使用的大六角头高强度螺栓有8.8级和10.9级两种，扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种。高强度螺栓连接副是一整套的含义，包括一个螺栓、一个螺母和一至两个垫圈。高强度大六角头螺栓连接副包括一个螺栓、一个螺母和两个垫圈(螺头和螺母两侧各一个垫圈)；扭剪型高强度螺栓连接副包括一个螺栓、一个螺母和一个垫圈。高强度螺栓连接副应在同批内配套使用。第56页/共157页2、高强度螺栓连接施工(1)一般规定高强度螺栓连接施工时，应符合下列要求：1)高强度螺栓连接副应有质量保证书，由制造厂按批配套供货；2)高强度螺栓连接施工前，应对连接副和连接件进行检查和复验，合格后再进行施工；第57页/共157页3)高强度螺栓连接安装时，在每个节点上应穿入的临时螺栓和冲钉数量，由安装时可能承担的荷载计算确定，并应符合下列规定：不得少于安装总数的l/3；不得少于两个临时螺栓；冲钉穿人数量不宜多于临时螺栓的30；4)不得用高强度螺栓兼做临时螺栓，以防损伤螺纹；5)高强度螺栓的安装应能自由穿入，严禁强行穿入，如不能自由穿入时，应用铰刀进行修整，修整后的孔径应小于l.2倍螺栓直径；第58页/共157页6)高强度螺栓的安装应在结构构件中心位置调整后进行，其穿入方向应以施工方便为准，并力求一致，安装时注意垫圈的正反面；7)高强度螺栓孔应采取钻孔成形的方法，孔边应无飞边和毛刺，螺栓孔径应符合设计要求。8)高强度螺栓连接构件螺栓孔的孔距及边距应符合要求，还应考虑专用施工机具的可操作空间。9)高强度螺栓连接构件的孔距允许偏差符合规定。第59页/共157页(2)大六角头高强度螺栓连接施工大六角头高强度螺栓连接施工一般采用的紧固方法有扭矩法和转角法。扭矩法施工时，一般先用普通扳手进行初拧，初拧扭矩可取为施工扭矩的50左右，目的是使连接件密贴。在实际操作中，可以让一个操作工使用普通扳手拧紧即可。然后使用扭矩扳手，按施工扭矩值进行终拧。对于较大的连接接点，可以按初拧、复拧及终拧的次序进行，复拧扭矩等于初拧扭矩。一般拧紧的顺序从中间向两边或四周进行。初拧和终拧的螺栓均应做不同的标记，避免漏拧、超拧发生，且便于检查。此法在我国应用广泛。第60页/共157页转角法是用控制螺栓应变即控制螺母的转角来获得规定的预拉力，因不需专用扳手，故简单有效。终拧角度可预先测定。高强度螺栓转角法施工分初拧和终拧两步(必要时可增加复拧)，初拧的目的是为消除板缝影响，给终拧创造一个大体一致的基础。初拧扭距一般取终拧扭距的50为宜，原则是以板缝密贴为准。如图8.30，转角法施工工艺顺序如下：图8.30 转角施工方法第61页/共157页1)初拧：按规定的初拧扭矩值，从节点或栓群中心向四周拧紧螺栓，并用小锤敲击检查，防止漏拧。2)划线：初拧后对螺栓逐个进行划线。3)终拧：用扳手使螺母再旋转一个额定角度，并划线。4)检查：检查终拧角度是否达到规定的角度。5)标记：对已终拧的螺栓作出明显的标记，以防漏拧或重拧。第62页/共157页(3)扭剪型高强度螺栓连接施工扭剪型高强度螺栓施工相对于大六角头高强度螺栓连接施工简单得多。它是采用专用的电动扳手进行终拧，梅花头拧掉则终拧结束。扭剪型高强度螺栓的拧紧可分为初拧、终拧，对于大型节点分为初拧、复拧、终拧。初拧采用手动扳手或专用定矩电动扳手，初拧值为预拉力标准值的50左右。复拧扭矩等于初拧扭矩值。初拧或复拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上涂上标记。然后用专用电动扳手进行终拧，直至拧掉螺栓尾部梅花头，读出预拉力值，见图8.31。第63页/共157页图8.31 扭剪型高强度螺栓连接副终拧示意图第64页/共157页3、高强度螺栓连接副的施工质量检查与验收高强度螺栓施工质量应有下列原始检查验收记录：高强度螺栓连接副复验数据、抗滑移系数试验数据、初拧扭矩、终拧扭矩、扭矩扳手检查数据和施工质量检查验收记录等。对大六角头高强度螺栓应进行如下检查：(1)用小锤(0.3kg)敲击法对高强度螺栓进行检查，以防漏拧。第65页/共157页(2)终拧完成lh后，48h内应进行终拧扭矩检查。按节点数抽查10，且不应少于10个；每个被抽查节点按螺栓数抽查10，且不应少于2个。检查时在螺尾端头和螺母相对位置划线，然后将螺母退回600左右，再用扭矩扳手重新拧紧，使两线重合，测得此时的扭矩值与施工扭矩值的偏差在10以内为合格。对扭剪型高强度螺栓连接副终拧后检查以目测尾部梅花头拧掉为合格。对于因构造原因不能在终拧中拧掉梅花头的螺栓数不应大于该节点螺栓数的5。并应按大六角头高强度螺栓规定进行终拧扭矩检查。第66页/共157页一、安装阶段的测量放线1、建立基准控制点根据施工现场条件，建筑物测量基准点有两种测设方法。一种为外控法，即将测量基准点设在建筑物外部，适用于场地开阔的现场。根据建筑物平面形状，在轴线延长线上设立控制点，控制点一般距建筑物0.81.5倍的建筑物高度处。引出交线形成控制网，并设立控制桩。另一种内控法，即将测量基准点设在建筑物内部，适用于现场较小，无法采用外控法的现场。控制点的位置、多少根据建筑物平面形状而定。五 多层及高层钢结构安装第67页/共157页2、平面轴线控制点的竖向传递地下部分：高层钢结构工程，通常有一定层数的地下部分，对地下部分可采用外控法，建立十字形或井字形控制点，组成一个平面控制网。地上部分：控制点的竖向传递采用内控法时，投递仪器可采用全站仪或激光准直仪。在控制点架设仪器对中调平。在传递控制点的楼面上预留孔(如300mm300mm)，孔上设置光靶。传递时仪器从0、90、180、270四个方向，向光靶投点，定出4点，找出4点对角线的交点做为传递上来的控制点。第68页/共157页3、柱顶平面放线利用传递上来的控制点，用全站仪或经纬仪进行平面控制网放线，把轴线放到柱顶上。4、悬吊钢尺传递高程利用高程控制点，采用水准仪和钢尺测量的方法引测，如图8.36所示。Hm=Hh+（L1-L2）+t+k-b图8.36 悬吊钢尺传递高程第69页/共157页5、钢柱垂直度测量钢柱垂直度的测量可采用以下几种方法：(1)激光准直仪法。将准直仪架设在控制点上，通过观测接受靶上接收到的激光束，来判断柱子是否垂直。(2)铅垂法。是一种较为原始的方法，指用锤球吊校柱子，如图8.37所示。为避免锤线摆动，可加套塑料管，并将锤球放在黏度较大的油中。(3)经纬仪法。用两台经纬仪架设在轴线上，对柱子进行校正，是施工中常用的方法。第70页/共157页钢柱位置；铅锤仪位置；钢柱控制格图；铅锤仪控制格图图8.37 钢柱安装铅锤仪布置第71页/共157页(4)建立标准柱法。根据建筑物的平面形状选择标准柱，如正方形框架选4根转角柱。根据测设好的基准点，用激光经纬仪对标准柱的垂直度进行观测，在柱顶设测量目标，激光仪每测一次转动90，测得4个点，取该4点相交点为准量测安装误差(图8.38)。除标准柱外，其他柱子的误差量测采用丈量法，即以标准柱为依据，沿外侧拉钢丝绳组成平面封闭状方格，用钢尺丈量，超过允许偏差则进行调整(图8.39)。第72页/共157页图8.38 钢柱顶的激光测量目标 图8.39钢柱校正用钢丝绳1花篮螺丝；2钢丝绳；3角柱第73页/共157页二、构件的安装顺序在平面，考虑钢结构安装黼争的整体稳定性和对称性，安装顺序一般由中央向四周扩展，先从中间的一个节间开始，以一个节间的柱网为一个吊装单位，先吊装柱，后吊装梁，然后向四周扩展，见图8.40。节钢柱高度内所有构件为一个流水段，一个立面内的安装顺序如图8.41所示。第74页/共157页1、2、3钢柱安装顺序；(1)、(2)、(3)钢梁安装顺序图8.40 高层钢结构柱、主梁安装顺序第75页/共157页图8.41 一个立面安装流水段内的安装顺序第76页/共157页三、构件接头的现场焊接顺序高层钢结构的焊接顺序，应从建筑平面中心向四周扩展，采取结构对称、节点对称和全方位对称焊接，见图8.42。图8.42 高层钢结构的焊接顺序第77页/共157页柱与柱的焊接应由两名焊工在两相对面等温、等速对称施焊；一节柱的竖向焊接顺序是先焊顶部梁柱节点，再焊底部粱柱节点，最后焊接中间部分梁柱节点；梁和柱接头的焊缝，一般先焊梁的下翼缘板；再焊下翼缘板。梁的两端先焊一端，待其冷却至常温后再焊另一端，不宜对一根梁的两端同时进行施焊。四、多层高层钢结构安装要点(1)安装前，应对建筑物的定位轴线、平面封闭角、底层柱的安装位置线、基础标高和基础混凝土强度进行检查，合格后才能进行安装。第78页/共157页(2)安装顺序应根据事先编制的安装顺序图表进行。(3)凡在地面组拼的构件，需设置拼装架组拼(立拼)，易变形的构件应先进行加固。组拼后的尺寸经校验无误后方可拼装。(4)各类构件的吊点，宜按规定设置。(5)钢构件的零件辅及附件一并起吊。尺寸较大、重量较重的节点板，应用铰链固定在构件上。钢柱上爬梯、大梁上的轻便走道应牢固固定在构件上一起起吊。调整柱子垂直度的缆风绳或支撑夹板，应在地面上与柱子绑扎好，同时起吊。第79页/共157页(6)当天安装的构件，应形成空间稳定体系，确保安装质量和结构安全。(7)一节柱的各层梁安装校正后，即安装本节各层楼梯，铺好各层楼层的压型钢板。(8)安装时，楼面上的施工荷载不得超过梁和压型钢板的承载力。(9)预制外墙板应根据建筑物的平面形状对称安装，使建筑物各侧面均匀加载。第80页/共157页(10)叠合楼板的施工，要随着钢结构的安装进度进行。两个工作面相距不宜超过5个楼层。(11)每个流水段一节柱的全部钢构件安装完毕并验收合格后，方能进行下一流水段钢结构的安装。(12)高层钢结构安装时，需注意日照、焊接等温度引起的热影响，导致构件产生的伸长、缩短、弯曲所引起的偏差，施工中应有调整偏差的措施。第81页/共157页一、钢柱标高(1)基础施工时，应按设计施工图规定的标高尺寸进行施工，以保证基础标高的准确性。(2)安装单位对基础上表面标高尺寸，应结合各成品钢柱的实有长度或牛腿承面的标高尺寸进行处理，使安装后各钢柱的标高尺寸达到一致。这样可避免只顾基础上表面的标高，忽略了钢柱本身的偏差，导致各钢柱安装后的总标高或相对标高不统一。因此，在确定基础标高时，应按以下方法处理：综合任务六 钢结构安装质量控制及质量通病防治第82页/共157页1)首先确定各钢柱与所在各基础的位置，进行对应配套编号；2)根据各钢柱的实有长度尺寸(或牛腿承点位置)确定对应的基础标高尺寸；3)当基础标高的尺寸与钢柱实际总长度或牛腿承点的尺寸不符时，应采用降低或增高基础上平面的标高尺寸的办法来调整确定安装标高的准确尺寸。(3)钢柱基础标离的调整应根据安装构件及基础标高等条件来进行，常用的处理方法有如下几种：第83页/共157页1)成品钢柱的总长、垂直度、水平度，完全符合设计规定的质量要求时，可将基础的支承面一次浇灌到设计标高，安装时不做任何调整处理即可直接就位安装。2)基础混凝土浇灌到较设计标高低4060mm的位置，然后用细石混凝土找平至设计安装标高。找平层应保证细石面层与基础混凝土严密结合，不许有夹层；如原混凝土面光滑，应用钢凿凿成麻面，并经清理，再进行浇灌，使新旧混凝土紧密结合，从而达到基础的强度。3)按设计标高安置好柱脚底座钢板，并在钢板下面浇灌水泥砂浆。第84页/共157页4)先将基础浇灌到较设计标高低4060mm，在钢柱安装到钢板上后，再进行浇灌细石混凝土，如图8.43(a)所示。(a)第一种方法；(b)第二种方法1调整钢柱用的垫铁；2钢柱安装后浇灌的细石混凝土3预先埋置的支座配件；4钢柱安装后浇灌的水泥砂浆图8.43 基础施工及标高处理方法第85页/共157页5)预先按设计标高埋置好柱脚支座配件(型钢梁、预制钢筋混凝土梁、钢轨及其他)，在钢柱安装后，再进行浇灌水泥砂浆，如图8.43(b)所示。(4)钢结构在安装前应根据设计施工图及验评标准，对基础施工(或处理)的表面质量进行全面检查。基础的支承面、支座、地脚螺栓(或预埋地脚螺栓孔)位置和标高等，应符合设计或现行规范的规定。第86页/共157页二、地脚螺栓埋设(1)地脚螺栓的直径、长度均应按设计规定的尺寸制作；一般地脚螺栓应与钢结构配套出厂，其材质、尺寸、规格、形状和螺纹的加工质量，均应符合设计施工图的规定。如钢结构出厂不带地脚螺栓时，则需自行加工，地脚螺栓各部尺寸应符合下列要求：1)地脚螺栓的直径尺寸与钢柱底座板的孔径应相适配，为便于安装找正、调整，多数是底座孔径尺寸大于螺栓直径2)地脚螺栓长度尺寸可用下式确定：L=H+S或L=L-H1+s第87页/共157页 3)为使埋设的地脚螺栓有足够的锚固力，其根部需经加热后加工成(或煨成)L、U等形状。(2)样板尺寸放完后，在自检合格的基础上交监理抽检，进行单项验收。(3)不论一次埋设或事先预留的孔二次埋设地脚螺栓时，埋设前，一定要将埋入混凝土中的一段螺杆表面的铁锈、油污清理干净，否则，如清理不净，会使浇灌后的混凝土与螺栓表面结合不牢，易出现缝隙或隔层，不能起到锚固底座的作用。清理的一般做法是用钢丝刷或砂纸去锈；油污一般是用火焰烧烤去除。第88页/共157页(4)地脚螺栓在预留孔内埋设时，其根部底面与孔底的距离不得小于80mm；地脚螺栓的中心应在预留孔中心位置，螺栓的外表与预留孔壁的距离不得小于20mm。(5)对于预留孔的地脚螺栓埋设前，应将孔内杂物清理干净，一般做法是用长度较长的钢凿将孔底及孔壁结合薄弱的混凝土颗粒及贴附的杂物全部清除，然后用压缩空气吹净，浇灌前并用清水充分湿润，再进行浇灌。(6)为防止浇灌时地脚螺栓的垂直度及距孔内侧壁、底部的尺寸变化，浇灌前应将地脚螺栓找正后加固固定。(7)固定螺栓可采用下列两种方法：第89页/共157页1)先浇筑混凝土预留孔洞后埋螺栓时，在埋螺栓时，采用型钢两次校正办法，检查无误后，浇筑预留孔洞。2)将每根柱的地脚螺栓每8个或4个用预埋钢架固定，一次浇筑混凝土，定位钢板上的纵横轴线允许误差为0.3mm。(8)做好保护螺栓措施。(9)实测钢柱底座螺栓孔距及地脚螺栓位置数据，将两项数据归纳，判断是否符合质量标准。(10)当螺栓位移超过允许值，可用氧乙炔火焰将底座板螺栓孔扩大，安装时，另加长孔垫板，焊好。也可将螺栓根部混凝土凿去5l0cm，而后将螺栓稍弯曲，再烤直。第90页/共157页三、钢柱垂直度(1)钢柱在制作中的拼装、焊接，均应采取防变形措施；对制作时产生的变形，如超过设计规定的范围时，应及时进行矫正，以防遗留给下道工序发生更大的积累超差变形。(2)对制作的成品钢柱要加强认真管理，以防放置的垫基点、运输不合理，由于自重压力作用产生弯矩而发生变形。(3)因钢柱较长，其刚性较差，在外力作用下易失稳变形，因此竖向吊装时的吊点选择应正确，一般应选在柱全长2/3柱上的位置，可防止变形。第91页/共157页(4)吊装钢柱时还应注意起吊半径或旋转半径的正确，并采取在柱底端设置滑移设施，以防钢柱吊起扶直时发生拖动阻力以及压力作用，促使柱体产生弯曲变形或损坏底座板。(5)当钢柱被吊装到基础平面就位时，应将柱底座板上面的纵横轴线对准基础轴线(一般由地脚螺栓与螺孔来控制)，以防止其跨度尺寸产生偏差，导致柱头与屋架安装连接时，发生水平方向向内拉力或向外撑力作用，均使柱身弯曲变形。第92页/共157页(6)钢柱垂直度的校正应以纵横轴线为准，先