高层办公楼钢结构施工方案计划.doc

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编号:2567596    类型:共享资源    大小:446.90KB    格式:DOC    上传时间:2020-04-20
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高层 办公楼 钢结构 施工 方案 计划 规划
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-* 高层办公楼钢结构施工方案 1.工程概况 1.1建筑设计概况(见表1-1) 表1-1 建筑设计概况 项 目 内 容 工程名称 建设地点 建筑功能 办公楼 建筑面积 地下 20934㎡ 地上 39774㎡ 建筑层数 地下 3层 地 上 15层 建筑高度 B3-B1 首层 2-11层 12-15层 顶层 总高度 3.6/5.4/5.4 5.4m 3.6m 4.2m 4.8 60m 结构形式 框架剪力墙 抗震设防类别 丙类 抗震设防烈度 8度 1.2钢结构设计概况(见表1-2) 表1-2 钢结构设计概况 项目 内 容 结构形式 地下3层到地上4层,A~E轴/7、9轴柱为钢骨混凝土柱 地上5层到地上15层,B~E轴/7、9轴柱为钢骨混凝土柱 地上首层到15层B~E轴/7、9轴梁为钢骨混凝土梁 型钢型号 Q345 fy=345N/mm2(t=16mm),fy=325N/mm2(t=16~40) 主要构件尺寸 十字形柱:H5002002020+H5002002020;H5002002020+H500200(300)2020;H5003002020+H5002002020 H型柱:H3502501620 梁:H6002001632;H5502001628;H3502001620;H3502001216等 高强螺栓 10.9级摩擦型高强螺栓,M24、M22扭剪型 栓钉 Q235B 焊条 焊接Q345 E50 焊接Q235B E43 2.编制依据 序号 名 称 编号 备注 1 钢结构设计规范 GB 50017—2003 2 型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ 138—2001 3 高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99—1998 4 建筑工程施工质量验收统一标准 GB 50300—2001 5 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50205—2001 6 钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 JGJ 82—1991 7 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ 81—2002 8 钢筋焊接及验收规程 JGJ 18—2003 9 型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ 138—2001 10 型钢混凝土组合结构构造 04SG523 11 建筑工程冬期施工规程 JGJ 104—1997 3. 施工部署 3.1项目管理组织机构 3.2施工质量工期目标与进度计划 3.2.1质量目标 确保北京市结构“长城杯”,争创竣工“鲁班”奖。 3.2.2工期目标: 本工程的钢结构施工总工期约为225天,工程计划于20年9月25日开工,至20年4月1日全部完成。 3.2.3施工进度计划 钢结构施工需根据主体结构工程进度进行调整,合理安排施工进度计划,保证钢结构施工不影响主体结构的施工。 4.施工准备 4.1技术准备 (1)深化设计内容 1)深化(优化)设计应根据原设计所提供的节点详图进行,如在节点图中无相应的节点时,可按照中国钢结构设计规范进行制定,但必须提交原设计认可。同时如须对原设计节点进行优化,事先须得到原设计同意。 2)节点图应包括钢柱与钢柱、钢梁与钢柱等连接详图。 3)节点图内容应包括各个节点的连接类型,连接件的尺寸,高强度螺栓的直径和数量,焊缝的形式和尺寸等一系列施工详图设计所必须具备的信息和数据。 4)安装布置图:安装布置图所包含的内容有构件编号、安装方向、标高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息。 5)构件详图,它至少应包含以下内容: 构件细部、重量表、材质、构件编号、焊接标记、连接细部、坡口形式和索引图等。 螺栓统计表,螺栓标记,螺栓直径。 轴线号及相对应的轴线位置。 加工、安装所必须具有的尺寸。 方向、构件的对称和相同标记(构件编号对称,此构件也应视为对称)。 图纸标题、编号、改版号、出图日期。 加工厂所需要的信息。 6)整个结构和每件构件的紧固螺栓清单。 螺栓尺寸(直径、长度、重量)。 净重量。 构件编号、详图号、连接部分 螺栓长度的确定,必须按照中国钢结构规范或业主所提供的规程进行计算。 7)图纸清单 应注明详图号、构件号、数量、重量、构件类别、改版号、提交日期。 8)图纸、资料的格式 图纸、资料的格式(如标题、承包商所提及的标记等),需向业主提供样张确认。 9)焊接 a.详图中所有焊缝标注应符合中国钢结构焊接规范。 b.详图中应对所有焊缝进行标注(类型、高度、坡口尺寸等)。 10)修改 对发现的问题进行修改,修改成果须经设计确认。 4.2劳动力准备 本工程钢结构安装、焊接与栓钉施焊等各工种劳动力初步配备(如下表4-1),但在施工过程中还要根据工期要求和供货情况以及现场的安装条件再作调整. 表4-1 现场施工人员配备一览表 工种 人数(人) 铆工 2 电焊工 6 安装工 4 司机 1 信号工 2 测量工 1 架子工 2 电工 1 管理人员 1 合计 20 对参加本工程施工人员的要求: (1)参与施工的特种作业人员均持证上岗。必要时施工前针对本工程特点进行安装、焊接作业人员的培训与考核。 (2)施工人员均参加过多层钢结构工程施工,熟悉钢结构吊装工艺和要求,有丰富的施工经验。 (3)焊缝检测和原材料检验均委托有资质的单位和人员进行检测。 4.3主要施工设备准备 表4-2 起吊、运输设备一览表 序 号 名 称 型 号 与 规 格 数量 单位 备 注 1 塔式起重机 TOPKIT H3/36B 1 台 2 汽车吊 16-25t 1 台 3 载 重 汽 车 14.5t 1 辆 表4-3 安 装 用 具 一 览 表 序号 名 称 型号与规格 单位 数量 备 注 1 单面眼镜扳手 M20、M24 把 各4 2 扭 力 扳 手 AC80―300N.M 把 4 高强螺栓初拧 3 扭 力 扳 手 AC280―760N.M 把 6 高强螺栓初拧 4 扭 力 扳 手 AC750―2000N.M 把 4 高强螺栓初拧 5 TC扭剪型电动扳手 M20、M24 把 各2 高强螺栓终拧 6 定扭矩电动扳手 M27―M30 套 4 高强螺栓初、终拧 7 稳 压 器 380V/220V 2000W 台 2 与电动扳手配套 8 过 孔 冲 根据施工图上孔径确定 根 50 9 活 动 扳 手 250-300mm 把 12 10 撬 棍 1.5m 根 4 11 台式砂轮机 MQ32 φ200 台 1 12 多功能金属线坠 GD52―450 4.5m 个 6 13 交流电焊机 BX2-500 台 3 14 CO2保护焊机 LR500-630 台 5 4.4施工现场准备 (1)塔吊布置: (见附图 现场塔吊布置平面图) 根据塔楼施工图纸构件的布置和采用一柱三层梁吊装时的构件最大重量,计划主要使用一台H3/36B(50m)塔吊装钢构杆件,柱子最大重量为4.5t,塔吊最大吊重5.3t。 (2)运输通道和堆放场: 1)根据现场总平面布置,在现场西北角、正北方向各有一个大门,作为钢构件的进出场入口,但地下室的钢柱由于西侧未拆迁,只能从正北门进入。 2)由于施工场地条件所限,前期施工仅考虑堆放供两天吊装的钢构件,尽量将所有钢构件堆放在建筑物周边(确保在塔吊起吊能力的范围内),减少二次倒运。在构件安装过程中,根据具体情况,建立第二场地作为钢构件的周转堆放场地,根据安装施工进度再由第二场地提前一天或当天配套发运到安装现场,以满足总进度要求。 3)现场材料、构件的储存,堆放和成品保护: ①加工成型的钢构件,按现场的施工进度要求,分期分批配套运到现场堆放,应把柱子、梁等各类构件,按照构件的安装顺序,分区,分类进行堆放。 ②构件堆放场地要平整、干燥、不同型号的构件不要上下叠放。同一型号上下叠放时,上下各层垫木要在一条垂直线上,防止构件压弯变形。 ③枕木长度2m左右。 ④根据现场构件的吊装顺序,如要分层堆放时,先吊装的构件应放在上层。 ⑤高层钢结构的构件必须按分层、分段的安装顺序运进现场,先安装的先运,不是本流水段本节柱安装用的构件不能提前运进现场。 ⑥在堆放的垛之间留出1m左右的通道,满足清点绑扎起吊要求。 ⑦钢柱、钢梁,桁架平放时应在层与层之间用枕木间隔,但堆放高度不宜大于堆垛宽度的2倍。 (见图4-1柱、梁构件堆放与支垫示意) 图4-1 柱、梁构件堆放与支垫示意 4.5钢构件的准备 4.5.1构件的质量检查、验收: (1)进场构件应按现场吊装施工区段的安装顺序,分批配套进场,先安装的先进场,每批进场构件的编号及数量,安装单位应提前3天通知生产厂家。 (2)构件运抵现场后,由现场专职质检员先组织验收,如发现缺少或损坏,质量不合格者,应在发运清单上注明,双方经办人在交接清单上签字认可,并将验收情况通知生产厂家和安装现场施工负责人。凡验收不合格的构件、配套件、由生产厂家或派驻现场的维修小组自行处理,但不得延误钢结构的正常吊装,特殊情况可书面委托施工单位处理。其处理费用由加工厂承担。 (3)构件质量的检查要点: A 检查构件、配套件的出厂合格证、材质证明和材料的复试报告,焊缝外观质量与无损检测报告,焊接工艺评定、施工试验报告以及同批交验的施工技术资料。 B 检查进场构件的外观质量、构件的挠曲变形,节点板表面损坏与变形、焊缝外观质量、有摩擦面抗滑移系数要求的表面喷砂质量。 C 检查构件的几何尺寸、特别是两端铣平时,构件长度(应将焊接收缩值和压缩变形值计入构件的长度内)以及平面度、垂直度。安装焊缝坡口尺寸精度,构件连接处的截面几何尺寸,孔径大小及位置,焊钉数量及位置等。 D 在检查构件外形尺寸,构件上的节点板,螺栓孔等位置时,应以构件的中心线为基准进行检查,不得以构件的棱边,侧面为基准线进行检查,否则可能导致误差。 (4)各种构件加工的外形尺寸的允许偏差: 表4-4 焊接H型钢的允许偏差(mm) 项 目 允许偏差 图 例 截面高度(h) h<500 2.0 5001000 4.0 截面宽度(h) 3.0 腹板中心偏移 2.0 翼缘板垂直度(△) b/100 且≤3.0 弯曲矢高 L/1000 且≤10.0 扭曲 h/250 且≤5.0 腹板局部平面弯曲度(f) t<14 3.0 T≥14 2.0 表4-5 多节钢柱外形尺寸的允许偏差(mm) 项 目 允许偏差 检查方法 图 例 一节柱高度(H) 3.0 用钢尺 检 查 两端最外侧安装孔距离(l3) 2.0 柱底铣平面到牛腿支承面的距离(l1) 2.0 铣平面到第一个安装孔的距离(a) 1.0 柱身弯曲矢高(f) H/1500 且≤5.0 用拉线和 钢尺检查 一节柱的柱身扭曲 h/250 且≤5.0 用拉线、吊线 和钢尺检查 牛腿端孔到柱轴线距离(l2) 3.0 用钢尺检查 牛腿的翘曲(△) l2≤1000 2.0 用拉线、直角尺 和钢尺检查 l2>1000 3.0 柱截面尺寸 连接处 3.0 用钢尺检查 其他处 4.0 柱脚底板平面度 5.0 用直尺和 塞尺检查 翼缘板对腹板的垂直度 连接处 1.5 用直角尺 和钢尺检查 其他处 b/100且≤5.0 柱脚螺栓孔对柱轴线的距离(a) 3.0 用直角尺和 钢尺检查 柱身板平面度 h(b)/150 且≤5.0 用直尺和 塞尺检查 表4-6 焊接实腹钢梁外形尺寸的允许偏差(mm) 项 目 允许偏差 检验方法 图 例 梁长度(l) 端部有凸缘支座板 0 -5.0 用钢尺检查 其他形式 l/2500 10.0 端部高度(h) H≤2000 2.0 h>2000 3.0 拱度 设计要求起拱 l/5000 用拉线和钢尺检查 设计未要求起拱 10.0 -5.0 侧弯矢高 l/2000 且≤10.0 扭曲 h/250 且≤10.0 用拉线、吊线 和钢尺检查 腹板局部平面度 t≤14 5.0 用1m直尺 和塞尺检查 t>14 4.0 梁端板的平面度 (只允许凹进) h/500 且≤2.0 用直角尺和 钢尺检查 梁端板与腹板的垂直度 h/500 且≤2.0 用直角尺和 钢尺检查 表4-7 端部铣平的允许偏差(mm) 项 目 允 许 偏 差 两端铣平是构件长度 2.0 两端铣平是零件长度 0.5 铣平面的平面度 0.3 铣平面对轴线的垂直度 l/1500 5.钢结构安装 5.1钢柱地脚螺栓的埋设 本工程地脚螺栓的形式(见图5-1 ) 图5-1柱脚螺栓的形式 钢柱地脚螺栓埋设施工具体埋设方法如下: 5.1.1固定板加工:每个柱脚地脚螺栓加工一个定位钢板,钢板采用6606608MM,定位钢板加工大小、开孔尺寸同柱脚板。 5.1.2地脚螺栓加长:为保证地脚螺栓能有两点固定,把地脚螺栓加长至底板钢筋位置,在厂家完成。 5.1.3安装顺序:下铁钢筋绑扎→上铁钢筋绑扎(注意:钢筋绑扎过程中放线空出螺杆位置)→地脚螺栓就位→测量调整→下部固定、箍筋固定→定位板固定→地脚螺栓再次校核就位。 5.1.4测量定位校正:在钢板上做定位中线,在现场两个方向架经纬仪器对其进行校正。完成7或9轴上的五个柱子固定后,再统一进行最后校核,保证在一条轴线上。 测量标高校正:保证螺杆外露部分超过160mm。 5.1.5地脚螺栓最终定位 螺栓位置确定后,再次用经纬仪找准轴线无误后,将定位钢板与底板上铁加钢筋点焊固定。混凝土浇筑前将上部螺栓丝扣保护起来。 5.1.6混凝土浇筑 安装完毕后,等待浇筑混凝土,在浇筑顶板混凝土前,检查锚栓的轴线和垂直度,以及固定是否牢固。 严禁振捣棒接触螺栓杆,并派人负责看守。 5.1.7上部钢板去除: 混凝土终凝后,用气焊烧掉固定用的钢筋,取出定位板,并对柱范围内混凝土进行凿毛处理。 5.1.8找钢柱底标高 混凝土浇筑后,在底板上弹出轴线,如发现螺栓有超过允许的偏移,按1∶ 6坡度调直螺栓,再将设计要求的柱底标高弹在柱子钢筋上,以此作为无收缩混凝土标高, 5.2构件的吊装 5.2.1钢骨柱分节 本工程钢骨柱三层为一节,每节柱子单独吊装,具体柱子标高见表5-1。 表5-1 各节柱标高 序号 标高 跨越层数 1 -15.900~0.900 -3~1 2 0.900~13.500 1~4 3 13.500~24.300 4~7 4 24.300~35.100 7~10 5 35.100~46-500 10~13 6 46-500~58.150 13~15 5.2.2地下首节钢骨柱、梁、支撑的吊装工艺 5.2.2.1钢骨柱的吊装: (1)钢柱的吊装流程见图5.2“钢柱的吊装流程图”。 (2)吊装准备 吊装前应清除柱身上的油污、泥土等杂物以及连接面上的浮锈。 检查钢柱质量符合设计要求和现行规范(GB 50205—2001)的规定后,在柱身上测放出十字中心线并在上下端适当部位用白色或红色油漆标出中心标记,以便就位对中和校正钢柱垂直偏差用。 在构件弹线的同时,应按照施工图,核对构件上的编号标记,如不齐全、不明显的,应加以补编,不易判别方向的应在构件上加以标明,以免装错。 将吊索具、防坠器、缆风绳、爬梯,溜绳等,固定在钢柱上的相应位置上,固定要牢靠。 准备好柱脚螺母的扳手(规格根据螺栓的大小确定)及加力杆、柱脚板下的调整垫铁。 图5-2 钢柱的吊装流程 (3)吊点选择及起吊方式 吊点的选择: 利用专用吊具与柱身上端安装耳板连接作为四吊点。 钢柱的起吊方式: 通过吊索具,与H3/36B塔吊吊钩连接,起吊时采用单机回转法起吊。起吊前,钢柱应横放在垫木上,柱脚板位置垫好木板或木方,起吊时,不得使柱的底端在地面上有拖拉现象。钢柱起吊时必须边起钩、边转臂使钢柱垂直离地。 (4)临时固定 临时固定:见图5-3“临时固定图” 当钢柱吊到就位上方200mm时,停机稳定,对准螺栓孔和十字线后,缓慢下落,下落中应避免磕碰地脚螺栓丝扣,当柱脚板刚与基础接触后应停止下落,检查钢柱四边中心线与基础十字轴线的对准情况(四边要兼顾),如有不符,立即进行调整。(调整时,需三人操作,一人移动钢柱、一人协助稳固,另一人进行检测)经调整,钢柱的就位偏差在3mm以内后,再下落钢柱,使之落实。收紧四个方向的缆风绳,拧紧临时连接板的螺栓或地脚螺栓的锁紧螺母。如受环境条件限制,不能拉设缆风绳时,可采用在相应方向上以硬支撑的方式进行临时固定和校正。 图5-3柱子的临时固定图 (5)测量校正 (见图5-4“钢柱标高调整示意”) ①钢柱标高调整: 先在柱身上标定标高基准点,然后以水准仪测定其偏差值,利用在柱脚底板下设置的调整螺母来调整柱的标高和垂直偏差。钢柱吊装前可通过水准仪先将调整螺母上表面的标高调整到与柱底板标高齐平。放上柱子后,利用底板下的螺母控制柱子的标高,柱子底板下预留的50mm空隙用高一级混凝土浇灌密实,使用钢筋棍或30振捣棒振实,同时为保证密实度,柱角板上开四个直径50mm透气孔,但整个开孔截面损失不得超过地脚板面积的25%。 图5.4 钢柱标高的调整 ②位移的调整 标高调整好后,再将钢柱四边中心线与基础的十字轴线对准,四边要兼顾,位移偏差要控制在3mm以内。 ③钢柱垂直校正: a先采用带磁性的双向水准的水平尺对钢柱垂直度进行初校,然后再利用纵横轴线上的全站仪或经纬仪,借助柱顶上缆风绳同下端各相连的手拉葫芦或硬支撑、调整螺母等将钢柱的垂直度调整到允许偏差范围后,将柱脚锁紧螺母拧紧固定。 b校正时应先校正偏差大的,后校偏差小的。如两个方向偏差相近,则先校正小面,后校正大面。 5.2.2.2钢骨梁的吊装 (1)钢骨梁的吊装顺序 钢梁吊装紧随钢柱其后,当钢柱构成一个单元后,随后应将该单元的框架梁由下而上,与柱连接组成空间刚度单元,经校正紧固符合要求后,依次向四周扩展。 (2)吊装前准备: A 吊装前,必须对钢梁定位轴线、标高、钢梁的编号、长度、截面尺寸、螺孔直径及位置,节点板表面质量,高强度螺栓连接处的摩擦面质量等进行全面复核,符合设计施工图和规范规定后,才能进行附件安装。 B 用钢丝刷清除摩擦面上的浮锈,保证连接面上平整,无毛刺,飞边、油污、水、泥土等杂物。 C 梁端节点采用栓—焊连接,应将腹板的连接板用一螺栓连接在梁的腹板相应的位置处,并与梁齐平不能伸出梁端。 D节点连接用的螺栓,按所需数量装入帆布包内挂在梁端节点处,一个节点用一个帆布包。 E 在梁上装溜绳、扶手绳(待钢梁与柱连接后,将扶手绳固定在梁两端的钢柱上)。 (3)钢梁的附件安装 A 钢梁要用两点起吊,以吊起后钢梁不变形、平衡稳定为宜。 B 为确保安全,钢梁在工厂制作时,在距梁端0.21~0.3 L(梁长)地方,焊好两个临时吊耳,供装卸和吊装用。 C 吊索角度选用45~60度。如图5-5所示 图5-5钢梁的绑扎与起吊示意 (4)钢梁的起吊、就位与固定 钢梁起吊到位后,按设计施工图要求进行对位,要注意钢梁的轴线位置和正反方向。安梁时应用冲钉将梁的孔打紧逼正,每个节点上用不少于两临时螺栓连接紧固,在初拧的同时调整好柱子的垂直偏差和梁两端焊接坡口间隙。 5.2.2.3钢结构的校正,紧固与焊接 (1)当完成了一个独立单元柱间,且所有梁的连接用高强螺栓初拧后,用水准仪和经纬仪校正柱子的水平标高和垂直度。顺序如图5-6所示。 吊 装 调整间隙和垂直度 检查偏差 校 正 高强螺栓的紧固 焊 接 复核实际偏差 报 告 报 告 报 告 图5-6 校正顺序 (2)校正的方法 ①校正前各节点的螺栓不能全部拧紧,有个别已拧紧的螺栓在校正前要略松开,以便校正工作的顺利进行,校正方法是在两柱之间安装交叉钢索各设一个手拉葫芦,(见图4.9)根据相垂直轴线上两经纬仪观测的偏差值拉动手拉葫芦逐渐校正其垂直度,同时校正柱网尺寸及轴线角度。经反复校正,全部达到要求后,即用测力扳手将柱脚螺栓拧紧,再逐层自下而上将梁与柱接头的螺栓拧紧. ②柱子、框架梁、桁架、支撑等主要构件安装时,应在就位并临时固定后立即进行校正,并永久固定。不能使一节柱子高度范围的各个构件都临时连接,这样在其他构件安装时,稍有外力该单元的构件都会变动,钢结构的尺寸将不易控制,也很不安全。 ③安装上的构件要在当天形成稳定的空间体系。安装工作中任何时候都要考虑安装好的构件是否稳定牢固,因为随时可能由于停电、刮风、下雪而停止安装。 5.2.2.4高强螺栓紧固顺序 详见5.3高强度螺栓连接施工工艺。 5.2.2.5柱梁节点的焊接 详见5.4钢结构安装的焊接工艺。 5.2.3第二节及以上钢柱、梁、支撑等主要构件的吊装 钢柱先直接将地下钢柱安装完,然后在进行地下三层楼板施工的时候,对柱子实行校正,待地下三层楼板施工完毕达到一定的强度后,进行首、二层的钢柱安装,钢柱安装完毕后进行首、二层的钢梁的安装,从而保证地下二层到地上二层为稳定体系,然后进行地下二层的顶板施工,待到地下一层顶板施工完毕后,再进行三至五层的钢柱和钢梁安装,后续施工按此思路进行施工。 第二节及以上柱、梁、支撑等构件的吊装顺序,构件接头的现场焊接顺序,吊装工艺(吊装流程、吊装准备、吊点选择及起吊方式、临时固定和测量校正紧固、焊接等)与首节钢骨柱、梁、支撑的吊装基本相同,不同处仅有以下几点: 1)柱-柱结头采用连接板螺栓将上下柱临时固定在一起; 2)楼层上钢梁平面布置不同; 5.2.3.1柱—柱接头的连接 首节钢骨柱是采用柱脚下的地脚螺栓连接固定,而第二节钢柱与首节钢骨柱接头连接是通过高强螺栓,普通六角螺栓,连接板将上下柱上的耳板临时连接固定,其连接形式 如图5-7所示 图5-7 框架柱连接形式 5.2.3.2标高的调整 利用上下柱上耳板的孔径间隙来调整两柱间全熔透坡口间隙或柱子的长短来调整标高。 5.2.3.3定位和扭转的调整 各节柱的定位轴线,均从地面控制轴线引上来,并且要在下一节柱的全部构件安装、栓接、焊接完成并验收合格后进行引线工作;如果提前将线引上来,该层有的构件还在安装,结构还会变动,引上来的线也在变动,这样就保证不了柱子定位轴线的准确性。 上下柱间发生较大的扭转偏差时,可以在上柱和下柱连接耳板的不同侧面加减垫板,通过连接板夹紧来调整柱的扭转偏差,但四面要兼顾。 垂直偏差的调整: (1)柱子安装时,垂直偏差应校正到0.000m,先不留焊缝收缩量。在安装和校正柱与柱之间的梁时再把柱子撑开,留出接头焊接收缩量,这时柱子产生的内力在焊接完成和焊缝收缩后也就消失。 (2)高层建筑钢结构对温度很敏感,日照,季节温差,焊接等产生的温度变化,会使它的各种构件在安装过程 中不断变动外形尺寸。构件安装的测量校正工作,尽量安排在日照变化小的早、中、晚或阴天进行,但不能绝对,否则将会拖延工期。 (3)不论什么时候,都以当时经纬仪的垂直平面为垂直基准,进行柱子的测量校正工作。温度的变化会使柱子的垂直度发生变化,这些偏差在安装柱与柱之间的梁时,用外力复位,使回到要求的位置(焊接接头别忘了留焊缝收缩量),这时柱子内会产生30-40N/mm的温度应力。 (4)用缆风绳或支撑校正柱子时,在松开缆风绳子或支撑时,柱子能保持0.000垂直状态,才能算校正完毕。 (5)仅对被安装的柱子本身进行测量校正是不够的,一节柱有三层梁,柱和柱之间的梁截面大,刚度也大,在安装梁时,柱子会变动,产生超出规定的偏差因此,在安装柱和柱之间的梁时,还要对柱子进行跟踪校正,对有些梁连系的隔跨的柱子,也要一起监测。 (6)各节柱的定位轴线一定要从地面控制轴线引上来。校正柱子垂直偏差时,要以地面控制轴线为基准。 图5-8直柱的临时固定与测量校正 5.2.4钢柱的临时固定 地下室钢柱安装校正后,只用拦风绳拉接钢柱,不能保证钢柱的稳定,还要在上柱头处用临时固定,南北方向采用20#工字钢连接,在工字钢上打孔,用螺栓连接在钢柱耳板上,东西方向提前把地上部分的钢梁加工出来,在地下室时临时安装,起固定作用。地上的柱子由于有横向钢梁,所以只用纵向连接所有钢柱就能满足要求。 5.2.5钢筋穿型钢的处理 在深化设计过程中,对梁柱接头、主次梁接头处的钢筋需穿型钢的进行放样,按照04SG523的要求,对南北、东西向钢筋穿孔的标高需控制好。具体详深化放样图。但需注意以下原则: 1、柱头内箍筋穿梁腹板时,采用两个U形箍,单面焊接10d。 2、梁主筋穿柱腹板时,直接穿过,钢筋采用直螺纹连接。 3、钢筋能绕开型钢的,应尽量绕开(采用1∶ 6斜率) 4、梁内主筋遇型钢柱型钢时,避免穿钢骨翼缘板。 5、所有开孔需在工厂完成,不得在现场气焊开孔或扩孔。 6、当开孔造成的腹板截面损失率大于等于腹板面积的25%时,应采取补强措施。 5.2.6型钢混凝土的振捣 型钢混凝土设计采用普通混凝土,混凝土施工的难点在梁柱接头部位及型钢梁部位。采取以下措施: 1、深化设计时单排钢筋较密的,通过与设计协商确认,分两排或三排布置,保证钢筋间的间距大于钢筋直径。 2、采用小型(30mm)振捣棒进行振捣。 3、控制混凝土的石子粒径,根据情况控制在20mm以内。 4、考虑梁钢筋大部分为直径25的,施工时现场准备两个撬棍,下棒振捣时,局部撬开,保证下棒。 5.3高强度螺栓连接施工工艺 本工程设计要求采用10.9级摩擦型高强度螺栓(扭剪型)及配套的螺母、垫圈。 5.3.1工艺流程 检查连接面、清除浮锈、飞刺与油污 安装构件定位、临时螺栓固定 校正钢柱达预留偏差值 紧固临时螺栓冲孔检查缝隙 确定可作业条件(天气、安全) 高强度螺栓、拧紧 换掉临时螺栓 初 拧 按要求顺序,转角法做出标记 终 拧 记录表 检 查 合 格 不 合 格 验 收 节点全部拆除高强度螺栓重安装 轴力计检测 扭矩系数试验定控制值 高强度螺栓扳手校验、检查合格 超标加填板 连接件摩擦系数试验合格 高强度螺栓轴力试验合格 图5-9高强度螺栓安装工艺流程 5.3.2螺栓长度的选择: L=L′+ΔL 式中: L′—连接板层总厚 ΔL —附加长度(可以直接从下表中查及) 表5-2 高强度螺栓附加长度表(ΔL) 螺 栓 直 径 (mm) 16 20 22 24 27 30 大六角头高强度螺栓(mm) 30 35 40 45 50 55 扭剪型高强度螺栓 (mm) 25 30 35 40 注:高强度螺栓长度的选择,一般方法是按连接板厚度加上附加长度(ΔL),并取5mm的整倍数。 5.3.3高强度螺栓的紧固: 构件按设计要求组装并测量校正、紧固合格后,开始紧固螺栓,高强度螺栓紧固分为初拧、终拧。对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧紧固至螺栓标准预拉的60%~80%,终拧紧固至螺栓标准预拉力。偏差不大于10%。高强度螺栓的初拧、复拧和终拧应在同一天完成。初拧可用电动扳手,风动扳手或手动扭矩扳手,终拧多用电动扳手,如空间狭窄时,也可用手动扳手进行终拧。 扭剪型高强螺栓的拧紧: ①初拧扭矩值为0.13Pcd的50%左右,可参照表5-3选用。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白色记号笔在螺栓头至构件上划一直线标记。(见图5-10、5-11“高强度螺栓的初拧标记” ) 表5-3 扭剪型高强度螺栓初拧扭矩值 螺栓直径d(mm) 16 20 22 24 初拧扭矩(N•m) 115 220 300 390 ②扭剪型高强螺栓紧固:是将专用扳手套在预紧后的高强螺栓上,内套筒插入螺栓尾部的梅花头,然后微转外套筒,使其与螺母对正,并推至螺母根部:接通电源开关,内外套筒背向旋转将螺栓紧固(初拧时先设定好初拧扭矩值),待紧固到设计扭矩时,将梅花头切口扭断;关闭电源,将外套筒脱离螺母,从内套筒弹出梅花头,紧固完毕。 ③对于个别不能用专用扳手进行终拧的扭剪型高强度螺栓,可按规定的方法进行终拧(扭矩系数取0.13) ④高强度螺栓初拧、终拧标记,终拧螺母转角大体为45~ 90,一般终拧转角以60左右为宜,如果终拧转动角度大于90则说明初拧扭矩不足,达不到 初拧目的,应进行调整,小于45则表明初拧扭矩选用大了些。 图5-10高强度螺栓初拧标记 图5-11高强度螺栓初、终拧标记 5.3.4螺栓紧固顺序 (1)高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时,连接处的螺栓应按一定顺序施拧,一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。 ①一般接头的紧固顺序:应从接头中心顺序,向两端进行紧固(见图5-12“一般接头的紧固顺序“) ②工字梁接头栓群的紧固顺序:应按①-⑥顺序,即从柱侧上下翼缘→柱侧腹板→梁侧上下翼缘→梁侧腹板的先后顺序进行。(见图5-13“工字梁—柱接头的紧固顺序” ) ③两个接头栓群的紧固顺序:应为先主要构件接头,后次要构件接头。 图5.12一般接头的紧固顺序 图5.13工字梁—柱接头的紧固顺序 5.4钢结构安装的焊接工艺 5.4.1本工程焊接简介 (1)本工程钢骨混凝土柱每3层一节,在工地拼装,焊接采用全熔透,柱与梁采用刚性连接,梁翼缘采用全熔透焊缝连接,梁腹板与柱翼缘采用双面焊缝连接。 (2)塔楼钢构件的材质:见 表1-2“钢结构设计概况” (3)焊接难度大,大量的焊接是厚板焊接,最厚的板厚达32mm。 (4)施工中将处于冬季,冬季施工的难度较大,对焊接提出了更高的要求。 5.4.2焊接顺序及编制原则 (1)根据本工程特点,当钢结构安装完成一层的校正和高强螺栓的终拧后,从平面中心选择柱子作为基准柱,并以此作为垂偏测量基准,焊接梁、然后向四周扩展施焊。随安装滞后跟进。采取结构对称、节点对称和全方位对称焊接的原则。 (2)栓-焊混合节点中,设计要求梁的腹板上的高强度螺栓先初拧70%后→焊接梁的下、上翼缘板→终拧梁腹板上的高强度螺栓至100%施工扭矩值。 (3)竖向上的焊接顺序: 一柱三层的焊接顺序: 上层框架梁→压型金属板支托→下层框架梁→压型金属板支托→中层框架梁→压型金属板支托→上柱与下柱焊接→焊接检验,(但也可先焊柱—柱节点→上层框架梁→下层框架梁→中层框架梁→焊接检验)。 (4)柱—梁节点上对称的两根梁应同时施焊,而一根梁的两端不得同时施焊作业。 (5)柱—柱节点焊接时,对称两面应由两名焊工相对依次逆时针焊接。 (6)梁的焊接应先焊下翼缘,后焊上翼缘,以减少角变形。 5.4.3安装焊接程序(见下图5-14焊接工艺流程和检查点) 5.4.4焊接步骤 (1)焊前检查坡口角度、钝边、间隙及错口量,坡口内和两侧的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净。 (2)预热。焊前用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热,并用表面测温计测量温度,防止温度不符合要求或表面局部氧化,预热温度。 表5-4 结构钢材焊前最低预热温度要求 钢 材 牌 号 接头最厚部件的板厚t(mm) t<25 25≤t≤40 40≤t<60 60<t≤80 t>80 Q235 — — 60~90℃ 80~100℃ 100℃ Q295、Q345 — 60~80℃ 80~100℃ 100~120℃ 140℃ 注:1.本表的施工作业环境温度条件为常温 2. 0℃以下焊接时,按实验的温度预热 (3)重新检查预热温度,如温度不够应重新加热,使之符合要求。 (4)装焊垫板及引弧板,其表面清洁程度要求与坡口表面相同,垫板与母材应贴紧,引弧板与母材焊接应牢固。 (5)焊接:第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处,然后逐道逐层累焊至填满坡口,每道焊缝焊完后,都必须清除焊渣及飞溅物,出现焊接缺陷应及时磨去并修补。 (6)一个接口必须连续焊完,如不得已而中途停焊时,应进行保温缓冷处理,再焊前,应重新按规定加热。 (7)遇雨、雪天时应停焊,构件焊口周围及上方应有挡风、雨棚,风速大于5m/s时应停焊。环境温度低于零度时,应按规定采取预热和后热措施施工。 操作平台、防风棚及吊篮就位 钢构件高强度螺栓终拧合格 根据测量结果确认焊接顺序 焊前确认 坡口清理 预 热 超低氢型焊条 打底焊 预热温度测试 时间控制位置 低氢型焊条 或焊丝焊接 焊中检测 出现缺陷 局部修整 焊接完成 后 热 温度检测时间 控制、缓冷部位分 焊工自检 焊缝外观检查 填写焊缝质量检查表 打 磨 超声波探伤检查 不合格 合 格 工艺纪录报告 焊接场地清理 衬板引甩弧 板安装检测 碳弧气刨、 砂轮打磨、 局部处理 柱-柱、柱-梁、梁-梁接头高度方位、间隙测定、错口检测 气候条件检查 坡口形状、角度、钝边及切割表面精度检查、根部垫板检查 中心轴线偏差检测 焊机工作状态良好、接地安全检查 焊接材料检查(焊丝、气体、焊条烘干温度、时间、保温) 确定安全施焊条件 CO2送气管漏气、堵塞、冬季施工保温检查 工艺、电流、电压检查 焊道清渣、外观检查 层间温度检测 焊道裂纹、气孔自检 CO2气体流量、纯度、压力检测 送丝稳定性检查 导电嘴、保护罩磨损检查 焊丝外伸长度检查
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