广州某超高层综合大厦钢结构安装施工组织设计.docx
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1、广州某超高层综合大厦钢结构安装施工组织设计目录第一章 工程概况.61.1钢结构安装工程简况.61.1.1结构形式.61.1.2钢构件种类.71.1.3节点形式.71.1.4材料.71.1.5钢结构工程量.71.2钢结构安装施工难点.71.3工期、质量、安全目标.81.4编制依据.8第二章 施工部署.92.1说明.92.2施工单元划分与总体安装顺序.92.3施工总平面布置图.92.4场地规划与构件配套供应.92.5钢结构与土建交叉施工的安排.102.6技术方案简介.102.6.1钢结构安装技术方案综合说明.102.6.2大型安装机械介绍.102.6.3钢结构安装的总工艺流程.11第三章 施工组织2、管理.133.1项目组织机构.133.2钢结构工程部主要管理岗位职责.133.3劳动力组织.15第四章 钢结构安装工程资源需用量计划.174.1劳动力安排一览表.174.2主要安装机械、工具一览表.174.3主要检验测量仪器一览表.1924.4主要措施用料一览表.20第五章 施工进度计划.215.1施工进度计划编制说明.215.2钢结构安装工期控制点设置.215.3钢结构安装进度计划.21第六章 钢结构安装的常规方案.226.1钢结构安装的测量与监控.226.1.1高层钢结构测量工作的基础条件.226.1.2测量与监控的工艺程序.226.1.3测量质量保证措施.276.1.4测量与监控工艺流程3、.286.2首节钢柱地脚螺栓安装与首节钢柱安装.296.2.1地脚螺栓安装.306.2.2首节钢柱安装.306.3钢结构的吊装与校正.316.3.1钢柱安装工艺.316.3.2钢梁安装工艺.316.3.3钢结构的校正.326.4高强度螺栓安装.346.4.1高强度螺栓施工前准备工作.346.4.2高强度螺栓安装程序.356.4.3高强度螺栓质量检查.366.4.4高强度螺栓安装工艺流程图.366.5钢结构现场焊接.376.5.1概述.376.5.2焊接前的技术复核工作.386.5.3钢结构的焊接顺序.396.5.4焊接前的准备工作.406.5.5焊接过程控制.416.5.6注意事项.4136.4、5.7焊接检查检验.416.5.8返修.426.5.9焊接工艺流程.426.6压型钢板安装.436.6.1压型钢板安装工艺如下.446.6.2在压型板的施工中应注意以下问题.446.7栓钉焊接.456.7.1栓钉焊接前的准备工作.456.7.2栓钉焊接工艺参数.466.7.3焊后质量检查.466.7.4栓钉焊接缺陷及对策.466.8防火涂层施工.476.8.1高层钢结构涂装工艺过程.476.8.2高层钢结构涂装时应注意的问题.496.9高空安全防护技术.496.9.1附着式爬梯.506.9.2操作平台.506.9.3扶手绳.516.9.4吊篮.516.9.5护栏.526.9.6安全网.526.5、9.7工具棚.536.9.8压型钢板的安全防护作用.536.9.9整体提升脚手架.54第七章 钢结构安装的特殊方案.567.1观光电梯井(独立柱)变形控制.567.2空中走廊(24m 跨度)吊装.577.2.1提升方案比较.577.2.2吊装工艺顺序.577.2.3吊装系统的组成.5747.3屋面顶针(装饰塔)安装.587.3.1概述.587.3.2提升原理及系统组成.587.3.3抗倾覆系统介绍.597.3.4提升工艺过程.60第八章 施工保证措施.628.1质量保证措施.628.1.1质量管理体系概述.628.1.2施工各阶段具体人员的职责.628.2安全保证措施.638.2.1安全管理体6、系图.638.2.2安全保证措施.648.3工期保证措施.668.4雨期施工保证措施.668.5现场文明施工保证措施.678.6环境保护措施.67第九章 拟采用的新技术、新工艺、新设备、新材料.689.1新设备的使用.689.2新工艺的应用.689.3新技术的应用.68第十章 工程交工验收与交工资料整理.6910.1 交工验收程序.6910.2交工资料的编制及交付.6910.3交工资料文件目录.705第一章 工程概况1.1 钢结构安装工程简况“大厦”位于广州市新城市中轴线的西侧、的北岸,总建筑面积为 53204m2。该大厦建筑平面呈方形,地下室 4 层,地上部分 31 层,地面以上高度 1207、m。另外,在观光电梯顶部设计有铁塔,塔顶设计标高为 160m。1.1.1 结构形式主楼结构呈 L 形,在三个端点处布置有钢筋混凝土核心筒,主要用于抵抗水平荷载。除地下室有部分钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁以外,地面以上(除核心筒)基本为钢柱钢梁组成的结构体系。观光电梯是由纯钢结构组成的独立柱,在 28、29、30、31 层楼面处通过空中走廊与主楼相连。大厦标准层结构平面如图 1-1 所示。图 1-1 大厦标准层钢结构结构平面图61.1.2 钢构件种类大厦共有 45 根主钢柱,从地下室地板到顶层,其中 41 根的截面尺寸 600600、4 根的截面尺寸 400400。随着楼层的增加,钢柱板壁厚度变化8、而截面外形不变。在核心筒剪力墙中埋有 27 根 H 形暗柱,规格统一为 H3003501816。标准层有钢梁 86 根,规格主要有H2506002014、H2506001812、H2504501610。钢支撑规格不详细。其他还有隅撑、钢扶梯等构件。1.1.3 节点形式柱柱接头为全焊透节点;柱主梁采用先栓后焊的刚接形式,即翼板之间采用焊接,腹板之间采用高强度螺栓连接;主梁次梁之间采用铰接,即腹板之间采用高强度螺栓连接。1.1.4 材料钢柱、主梁材质 Q345B,执行标准为碳素结构钢(GB700-2006);钢材强屈比不得低于 1.2,屈服点不得超过其标准值的 10%,伸长率不得低于 20%。次梁9、采用 Q235B。本工程中板厚分别有 40、36、32、28、25、22、20、18、16、14。虽然在设计中没有明确提出厚钢板的 Z 向要求,但是对于板厚大于 36mm 的钢板还是需要引起足够的重视。现场手工电弧焊焊条的选用应与主体钢材相匹配,Q345B 选用 E5015 或 E5016,执行标准为低合金钢焊条(GB5118-95);Q235B 选用 E4315 或 E4316,执行标准为碳钢焊条(GB5117-95)。其他材料例如高强度螺栓、栓钉、压型板等必须符合国家现行规范和标准的要求,特别是防火涂料必须满足防火等级要求,并应经当地消防部门的批准认可。1.1.5 钢结构工程量根据招标文件10、工程量清单和图纸估算:钢结构总重量约 8000t,金属压型钢板展开面积约46000m2,高强度螺栓约 60000 副,栓钉约 95000 套,需用焊材约 70t。1.2 钢结构安装施工难点本工程中,以下几个方面需要引起特别重视:1由于结构外形相对比较特殊,核心筒分布多,造成通视条件差,因此测量控制点的布置数量较多,投点工作量大,并且需要联测。测量工作是本工程的难点。2钢结构的焊接历来是高层钢结构质量控制的重点。本工程中虽然钢板厚度小于 50mm,但是对于厚度大于 36mm 的钢板焊接应该引起足够的重视。在焊接施工中,还需要对风、雨的影响采取有效的应对措施。3观光电梯井从地面到 28 层,属于独11、立钢柱,防止安装变形是本工程的难点。74空中走廊的安装高度大,吊装有一定的难度,是本工程的施工难点。5观光电梯井上部的铁塔安装,也是本工程的施工难点。1.3 工期、质量、安全目标工期目标:钢结构安装工程总进度密切配合土建的进度,在相对独立的情况下,钢结构正常安装进度 6d1 层,完成一个吊装节(按照 3 层考虑)所有安装工作量的周期为 18d,钢结构现场工期为 390d(含观光电梯顶部铁塔)。质量目标:在一次验收合格的基础上,确保广东省样板工程,争创“鲁班奖”工程。安全目标:杜绝死亡和重伤事故,轻伤事故频率低于 2。1.4 编制依据1广州农村信用合作社联合社提供的工程招标图纸(由广州市城市规划12、勘测设计研究院设计);2国家现行的施工规范、规程和标准;3招标文件提供的施工现场场地、临时用电用水条件;4国家、广东省、广州市有关部门对建筑施工的有关规定;5我局在大连远洋大厦钢结构工程等项目中的施工经验和资料。8第二章 施工部署2.1 说明钢结构安装工程是本工程的重要分项工程之一,并且也是本工程现场施工中的关键和难点。因此我局各级领导和专家对钢结构工程的施工部署和技术方案极其重视,反复论证,力求以先进的安装工艺、合理的施工组织来安排本工程的钢结构施工。2.2 施工单元划分与总体安装顺序根据本工程钢结构分布的特点,将施工平面分为三个区域,形成三个相对独立的施工单元。划分如下:单元,由 1-3 13、轴线、A-E 轴线围成的区域;单元,由 E-7、2-7 轴线围成的区域;单元,观光电梯井区域。参见图 2-1 所示。图 2-1 施工单元的划分总体安装顺序:三个单元相对独立,同时施工,齐头并进;在每一个单元构件吊装时,先吊装钢柱,再吊装主梁,最后吊装次梁;空间安排上,基本每一个吊装节由三个楼层的构件组成,钢梁安装时,上层梁先就位、然后是中间层梁、最后是下层梁。2.3 施工总平面布置图参见附件 1-施工总平面布置图。2.4 场地规划与构件配套供应在塔吊起重能力范围内,现场钢结构构件堆放分布在主结构的南侧(A 轴线以外)和东侧(7 轴线以外),待首层结构完工后,可以考虑将钢梁堆放在市民广场部位。单14、层码放的钢9柱对地面压力为 1.0t/m2,单层码放的钢梁对地面压力为 0.5t/ m2,因此当钢构件堆放在地下室上方时应该考虑楼层的荷载要求。根据工程进度安排,现场需要 1500m2 的面积作为钢结构的临时堆放场地。根据施工单元的划分,属于各单元的钢构件集中堆放,钢柱靠近塔吊,钢梁可以远离塔吊,但必须都在塔吊的起重能力范围内。所谓构件配套,是指将每一个吊装节的构件按照跟吊装顺序相反的次序将构件码放整齐,并且给构件编制吊装顺序号,构件上的附件配备整齐。附件主要是指连接板和高强度螺栓。高强度螺栓连接按所需要的数量和规格、放入到专用的帆布袋中,待吊装之前挂在构件的相应部位,随构件吊装。连接板用两颗15、普通螺栓拧合到相应节点部位,也随构件吊装。2.5 钢结构与土建交叉施工的安排本工程中,土建与钢结构的安装交叉施工非常频繁,在立面空间上形成多层间隔交叉。根据这一特点,为了拉开作业面,同时又要符合结构受力和规范的要求,做如下安排:最上层为钢结构暗柱安装,超前核心筒土建施工三层;接下来,核心筒施工超前钢结构施工 36个楼层;土建楼层板混凝土浇注,落后钢结构安装 36 个楼层;钢结构防火涂料施工落后土建楼层板施工为 6 个楼层。2.6 技术方案简介2.6.1 钢结构安装技术方案综合说明本工程中,钢结构安装的技术方案分为常规方案和特殊方案两大类。常规方案包含钢结构测量监控技术、钢结构吊装校正技术、高强16、度螺栓安装技术、焊接技术、压型钢板施工技术、栓钉焊接技术、防火涂料施工技术以及高空安全防护技术。针对本工程的与其他工程的不同点,本方案特别强调了观光电梯井(独立柱)的安装、 空中走廊(24m 跨度)的液压提升和屋面顶针(发射塔)的吊装等三方面的内容。2.6.2 大型安装机械介绍在高层钢结构的施工中,选择合适的吊装机械非常重要。本工程中选择一台 500tm(K50/50)的塔吊作为主要塔吊,用于吊装区、观光电梯井和部分区钢构件。其他部分的钢构件采用 300tm 的塔吊吊装。本工程中,塔吊采用附着方式。K50/50 塔吊最大起重能力为 500tm,最大起重量为 20t,附着后最大悬臂高度可以达到 17、54m。起重性能参见下表 2-1。K50/50 塔吊起重性能表表 2-1工 作 半 径22.42730333740434750535760636770(m)10起重量(t)2016.14.12.711.10.19.58.68.7.36.66.25.85.3513102.6.3 钢结构安装的总工艺流程参见图 2-2,一个吊装节钢结构安装的工艺流程图。第N-1安装节顶层压型板铺设完毕第N安装节投点放线第N安装节构件吊装准备中间验收栓钉焊接上、下、中层压型板铺设第N+1安装节施工开始可进行防火喷涂施工第N节钢柱吊装第N节钢柱校正超标处理第N节钢梁吊装钢柱垂直度监测高强螺栓初拧、终拧中间验收上层梁柱焊18、接下中层梁柱焊接 探伤柱柱焊接报告中间验收返修拆除辅助机具塔式起重机按需爬升图 2-2一个吊装节钢结构安装的工艺流程图11第三章 施工组织管理3.1 项目组织机构局中本工程,在总承包管理的经理部同意协调下,成立钢结构工程部承担整个钢结构工程的组织、施工和管理。我局将抽调从事过大连远洋大厦钢结构工程、酒泉卫星放射钢结构工程的主要管理人员组成本工程钢结构工程部,机构设置如表 3-1:表 3-1序号姓名性别年龄职称专业经验年限拟担任职务1男35工程师建筑管理10工程部经理2男53工程师工程机械20技术负责人3男30助 工机械制造8吊装工程师4男39高 工工 民 建17质量工程师5男33工程师焊接1019、焊接工程师6男32工程师防腐11安全责任工程师7男31助 工化工工艺10监造工程师8男44经济师经济管理24计划工程师9男29助 工测量7测量工程师10男33工程师检测10无损检测工程师钢结构工程部下设工程技术科、质量安全科、物资供应科和经营财务科。钢结构工程部组织机构设置如图 3-1 所示。3.2 钢结构工程部主要管理岗位职责1项目经理的主要职责1)代表公司履行对业主的工程承包合同,执行工程局的质量方针,实现工程质量目标。2)熟悉钢结构安装的业务,负责项目的日常管理工作。3)建立和完善项目的组织机构,明确人员职责,建立恰当的激励机制,充分发挥参与项目建设所有人员的积极性。12中建八局总承包部20、钢结构工程部项目经理技术负责人项目副经理工程技术科质量安全科财务预算科物资供应科无 高土 安 焊 涂 损 强 计专 专预 成建 装 接 装 探 螺 划 资 职 职采 保工 工 工 工 伤 栓 工 料 检 安算 本购 管程 程 程 程 工 工 程 员 验 全员 员员 员师 师 师 师 程 程 师员 员师 师施工作业层图 3-1 钢结构工程部组织机构设置4)主持项目工作会议,签发对内对外的重要文件。5)组织编制项目施工质量控制计划,以指导整个项目的施工过程。6)负责现场人员、机械、材料等的总体调配。7)其他应由项目经理担负的职责。2项目总工程师的职责1)负责项目质量、安全保证体系的建立和运行;2)21、配合项目经理组织编制质量计划,组织编制有关工艺文件;3)指导、协调各专业技术人员的工作;4)负责质量事故的处理,组织质量事故技术处理方案的编制;5)安排进行图册、文件、资料的分配、签发、保管及日常处理工作;6)开展质量教育,保证公司各项制度的正常进行。3工程技术科的主要职能1)负责各专业工艺文件的编制工作,并根据有关程序完成报审;2)指导现场施工,及时解决施工过程中的技术问题;3)负责各专业材料计划的计提,并配合物资供应部门对原材料进行检验;134)配合专职质检员、专职安全员对现场进行质量安全的管理,编制质量通病整改措施和安全防护技术方案,并指导执行;5)根据总进度计划的安排,编制各专业施工进22、度计划,同时,提供各专业施工人员、机械需用计划;6)负责现场施工机械、计量器具的管理;7)负责工程技术文件,资料及标准规范的管理;8)其他应由工程技术科担负的职能。4物资供应科的职能1)负责钢结构施工物资采购的招标工作,选择合格的材料供应商;2)编制物资采购计划,根据施工进度及时完成物资的采购工作;3)在各专业技术人员的配合下,完成进货检验,及时提供检验报告;4)负责现场物资的标识和堆放工作;5)建立健全物资台账,做到账、卡、物相统一,以保证材料的发放准确;6)负责现场剩余材料的回收工作,在施工班组的配合下,做到工完料清;7)其他应由物资供应科担负的职能。5质量安全科的职能1)负责现场质量、安23、全的日常管理工作,制定质量、安全管理制度;2)负责现场特殊工种作业人员资格的审查,确保持证上岗;3)负责现场安全防护措施的制度和落实;4)负责施工现场检验、试验状态的标识工作;5)负责每道工序的专检、确认,及时发现质量问题;6)配合监理单位、当地质检部门对工程质量进行认定;7)其他应由质量安全科担负的职能。6经营财务科的主要职能1)负责项目经营、财务工作的日常管理;2)负责工程预结算的编制,完成向业主的报量工作;3)负责项目成本的测算和控制;4)其他应由经营、财务科担当的职能。3.3 劳动力组织我局为军转民企业,军人的优良作风依然如旧。在多次经过国家大、中型施工任务的磨14练后,已成为一支技术24、精、作风硬的施工队伍。在该工程中,我们将根据工程进度需要安排节假日加班加点施工,保证工程工期按合同完成,为业主的下一步工作安排创造有利条件。钢结构施工按照专业分类编制,下设起重安装队、测量监控队、高强度螺栓安装队、焊接作业队、压型钢板施工队、架子队、防火施工队、无损探伤组等八支专业施工班组。劳动力组织时,严格控制队伍的素质,确保特殊工种持证上岗,劳动力年龄和经验分配合理,强化专业队伍的形象。工地上分两班作业,保证钢结构安装每天不少于 16h。参见表 4.1 劳动力安排一览表。15第四章 钢结构安装工程资源需用量计划4.1 劳动力安排一览表劳动力安排一览表表 4-1序号工种名称数量备注1起重工325、6卸车、构件吊装、钢柱校正2铆工20焊缝坡口处理、高强度螺栓安装及缺陷处理3测量工10测量放线、垂直度监控、标高监控4吊车司机12塔吊、汽车吊操作5电焊工48手工焊接和栓钉焊接6气焊工4缺陷处理7无损检测工6超声波探伤、磁粉探伤以及着色探伤8电工2电气设备接线、维护9钣金工12压型钢板铺设11架子工20高空防护设施的搭设与拆除12油漆工4现场补漆13杂工20辅助各工种工作合计194不包含防火涂料施工队伍约 100 人4.2 主要安装机械、工具一览表主要安装机械、工具一览表表 4-2一、 吊 装 校正机具序号机具名称规格型号单位数量备注1附着式塔吊K50/50 (500tm)台1构件垂直运输2附26、着式塔吊300tm台1构件垂直运输3人货电梯22 人,双笼台2垂直运输4钢丝绳30mm5m副4吊装钢柱用5钢丝绳17.5mm13m、9m、副各 8吊装钢梁用5m6铁扁担10t、5t个各 2吊装钢柱钢梁7卡环5t个8吊装钢柱用8卡环2t个8吊装钢梁用169汽车吊50t台1卸车及整理构10白棕绳16m50溜绳11导链3t只1012液压提升装置20t套4空中走廊吊装二、 焊 接机具序号机具名称规格型号单位数量备注1硅整流焊机ZXG-500台202焊条烘干箱YZH-400台23焊条恒温箱400台24焊条保温筒YJ-H 系列只405电动空压机6m3/0.8台2清根6碳弧气刨W-500把4清根7角向磨光机27、150mm把88钢丝刷把20清理表面9液化气烤枪把10焊缝预热10栓钉焊机TSS2500台2栓钉焊11氧气乙炔气套4三、 高 强 螺 栓 施 工 机 具序号机具名称规格型号单位数量备注1扭剪型电动板手M22台6终、初拧各 42长柄测力板手M22把2检验3梅花板手M22把10紧固4过堂(孔)冲2025只30安装用5手铰刀把4扩孔6电动铰刀把2扩孔7铲刀把4磨擦面处理8锉刀把4磨擦面处理9磁力电钻23.5台2修补用10八角锤4 磅把411帆布工具袋只3012撬棍把3020500mm,四、 防 火 喷 涂 设 备序号机具名称规格型号单位数量备注1空压机0.60.9台22空压机0.40.6台2173压28、送喷涂机台24喷枪610mm把4五、其他工具序号机具名称规格型号单位数量备注1对讲机只303km2大锤8 磅只63活动扳手1624 英寸只84枕木1201802000根1004.3 主要检验测量仪器一览表主要检测测量仪器一览表表 4-3一、 焊 缝 检验检 测序号机具名称规格型号单位数量备注1测温笔100250支10测温2焊缝检验尺把10焊缝检验3风速仪台2测风速4钳形电流表600A把15超声波控伤仪SMART-220台2焊缝检测6磁粉控伤仪DSE 组合式台1表面检查二、测 量 仪 器序号机具名称规格型号单位数量备注1天顶准直仪ZL台1竖向投测2经纬仪J2台4垂直度测量3水准仪S3台2标高测量29、4光学对点器台2定位测量5全站仪TC1100台1控制测量6精密水准仪N3台1标高基准测量7弹簧秤20kg把28钢盘尺50m ,30m把各 29钢卷尺5m,3m把各 10三、 高 强 度 螺栓检验序号机具名称规格型号单位数量备注1塞尺套22长柄测力板手M22把2检验四、 防 火 喷 涂 检测18序号机具名称规格型号单位数量备注1测厚针把42放大镜只24.4 主要措施用料一览表主要措施用料一览表表 4-4序号机具名称规格型号单位数量备注1工具棚1.2-4.0-2.4m只41.5t/只2工具棚1.2-2.4-2.4m只20.8t/只3整体提升脚手架只10约 6.0t4附着式钢爬梯m1500约 3.730、t5扶手绳夹具只100约 1.0t6焊接平台10t 钢管、7.2 m3 木板只457风雨棚支架套45约 0.9t8帆布m25409扶手白棕绳16m150010跳板厚 40mm根300长度 68m11安全网m21000012调节螺母及垫片50套36013普通大六角螺栓22套4000梁端临时螺栓14大六角高强度螺22套2000柱接头临时连19第五章施工进度计划5.1 施工进度计划编制说明1本计划按吊装班组每天两班(每班 8h)进行安排。高峰期焊接班组考虑每天三班。2平均每天 16 小时吊装时间的分配:其中 13h 吊装主钢构件,其余 3h 吊装其他物件(如压型钢板、工具箱等)。3本计划按施工日排定31、,遇到天气等原因影响,工期顺延。5.2 钢结构安装工期控制点设置1地下室部分:36d(不含地脚螺栓安装);21FL-28FL:168d;328FL-31FL:24d;4楼顶铁塔:30d;5总工期 390d。5.3 钢结构安装进度计划参见附件 2-钢结构工程施工进度网络图。20第六章钢结构安装的常规方案6.1 钢结构安装的测量与监控6.1.1 高层钢结构测量工作的基础条件1测量依据钢结构工程施工及验收规范(GB50205-2001);高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ99-98);工程测量规范(GB50026-93);城市测量规范(CJJ8-99);业主提供的有关测量资料及实物,工程图纸和其他相32、关技术文件。2统一计量尺度同一工程项目应设三把“基准尺”,制造单位、安装单位和监理单位各执一把。这三把尺必须是经同一部门检定改正并经三方认可的长度计量标准用尺,不同于一般经计量检定合格的尺子。在构件加工、安装和验收过程中,各单位实际使用的尺子都应跟各自所持的“基准尺”进行比尺并经温度尺长的修正。“基准尺”应妥善保存,不应在实际施测时使用。3钢构件的制造尺寸构件的加工精度决定了高层钢结构的安装精度、施工进度及其他方面的质量。高层钢结构安装测量的前提条件是运至施工现场的钢构件必须具有合格的制造尺寸。6.1.2 测量与监控的工艺程序1施工平面控制网的建立地下室施工时,采用“十”字形基准线进行外控法放33、线。地下室施工完毕以后,应该将平面控制网从地下室底层转移到一楼地面并通过内控法进行放线。鉴于本工程的施工特点,考虑到装配的精度要求,决定在基础施工时按四等网的精度要求布设平面控制网,预埋钢板(200200),建立施工方格网,其点位的初步定位精度小于 10mm,用极座标法或导线法进行测设。然后按初步测设的点位所构成的图形,做角度和距离观测,角度闭合差要求小于10。距离用钢尺丈量或用全站仪量距。距离计算时顾及全站仪的加乘常数改正及气象改正。因此,要求角度观测六测回,边长观测四测回,测角误差小于2.5,边长相对精度达 1/20000且不大于 2mm。由观测成果做经典自由网平差,根据平差结果与设计的坐34、标比较进行归化。为了保证其点位的绝对可靠和边长相对精度较高的要求,在归化结束后的点位上重新观测角度、边长。如不满足要求,还需重新观测并依据观测结果作第二次归化,直到完全满足要求21为止。基准点处预埋 10cm10cm 钢板,用钢针刻划十字线定点,线宽 0.2mm,并在交点上打洋冲眼,以便长期保存。所布设的平面控制网应定期进行复测、校核。本工程平面控制网的布置参见图 6-1。图 6-1 平面控制网布置图2柱基地脚螺栓的定位测量钢柱地脚螺栓的定位关系到以后钢梁的装配,其定位的好坏是以后测量工作能否顺利进行的先决条件。根据钢柱的特点,采用“十”字放样法,确定出“十”字的四个点,并由该四点确定柱基的中35、心线,由于地脚螺栓预埋要求比较高,因此采用套模控制法控制每组地脚螺栓群相互之间的距离,并用支架固定,控制地脚螺栓群整体变形。3基准标高点的设定22基准标高点位一般设置在柱基底板的适当位置,四周加以保护,作为整个高层钢结构工程施工阶段标高控制的依据。标高设置采用不锈钢或铜质材料焊接或预埋在底板上,基点数根据施工范围的大小设置 23 点。本工程决定设置 3 个基准点,且 3 个基准点与原始基准点(即城市水准点)进行二等水准联测。并定时检查两点之间的高差,以及与原始基准点之间的高差,且检测精度在 0.3mm 范围内。4控制点的竖向传递首层平面放线直接依据平面控制网,其他楼层平面放线,根据规范的要求,36、应从地面控制网引投到高空,不得使用下一节楼层的定位轴线。平面控制点的竖向传递采用内控法。投点的仪器可选用天顶准直仪或全站仪。在控制点上方架设好仪器,严密对中、整平。在需要传递控制点的楼面预留孔处水平放置一块有机玻璃做成的光靶,光靶严格固定,防止其移动。仪器分别从 0、90、180、270四个角度分别向光靶投点,用 0.2mm 线段划出这四个点的对角线的交点,此交点为传递上来的控制点。所有控制点传递完成后,则形成了该楼层平面控制网。对该楼层平面的控制网需要进行平差改化,使测距与测角的误差满足规范的要求。待该楼层平面的控制网建立以后,就可以进行排尺,放轴线。参见图 6-2,平面控制点竖向传递示意图37、。光靶天顶准直仪图 6-2 平面控制点竖向传递示意图5标高的传递标高的传递主要使用水准仪与钢尺。在所需确认标高的楼层通过测量通视孔垂直悬吊钢尺至水准参考点在楼面上,对钢尺施加一定拉力,然后用水准仪对其进行读数。同时把水准尺立在水准参考点上测出此时仪器的视线高度,通过以上数据即可推算出所需的楼层标高。标高传递上来后要设置临时水准参考点,作为该楼层上一节点钢结构安装中标标高控制的依23据。标高的传递同样不得从下层楼层丈量上来,以防止积累误差。参见图 6-3,标高传递示意图。水准仪图 6-3标高传递示意图6排尺、放线在每一吊装节的钢构件安装之前,必须将定位轴线与标高线引放到已安装好的吊装节的每根钢柱38、上端。定位轴线放完后,应进行平差改化,使之满足规范要求。定位轴线必须在柱项 3 个面标出,才能真正反映钢柱的扭转与偏斜。参见图 6-4。由于钢柱在制造与安装过程中,不可避免地产生一定程度的扭转。在 x 方向,钢柱一面中心偏轴线 a,对面中心偏轴线 b,实际钢柱垂直度偏差(a+b)/2。钢柱扭转(a-b)/2。在 y 方向,钢柱的实际垂直度偏差是 c 值减去钢柱扭转值。因此,如果只在钢柱相邻的两个面放线则不能真实反映钢柱的实际偏差,至少在钢柱的三个面放线。每根钢柱的实际轴线偏差与扭转值应标在柱顶,并标明方向,做好记录。图 6-4 钢柱扭转分析示意图对于核心筒设置预埋板采用现场焊接连接板的情况,需39、清出预埋板,在预埋板上划出定24位轴线与标高线。同一层所有已安装好的钢柱在同一标高面上应设置标高线,标高线距钢柱顶面约 300500mm。为方便安装时调标高,标高线也至少应在钢柱的三个面标出。参见图 6-5,柱顶放线示意图。在排尺,放线时设置的提示标志宜采用黄色油漆涂成的小三角,以便区别于钢柱吊装之前设置的白色测量标志。图 6-5 柱顶放线示意图7钢柱安装精度的调校钢柱吊装就位后,按照先调标高,再调扭转,最后调垂直度的顺序进行安装精度的调校。标高调校。钢柱采用相对标高安装,就是保证每个吊装节所有钢柱安装后顶面保持在同一标高面上,因此上节钢柱柱脚标高线与下节钢柱柱顶标高线之间的距离为一定值,为 40、s。钢柱就位后调整上下柱标高线之间的距离至 S 值可。值应预留焊接收缩量。参见图 6-6,钢柱标高的调校示意图。图 6-6 钢柱标高的调校示意图25焊接收缩量一般在安装中调标高时预留,收缩值与钢柱的板厚有关,还与焊缝的返修有关,可参见表 6-1,压缩量是指出建筑物在自重及使用荷载作用下造成的钢柱压缩变形量,一般由设计上确定,制造厂预留,除非特别指明,安装调校时不再预留。焊接收缩量参考表表 6-1板厚(mm)收缩量(mm)305034203023102012扭转调校。若下节柱已经标明了钢柱的扭转值与扭转方向,调校时将上节钢柱向相反方向扭转予以调整,但一次不得大于 3mm,若扭转值过大,超过了 341、mm 应分几次调校,不允许一次到位。垂直度调校。在满足单节柱垂直度的前提下,将钢柱与轴线的偏差调校至零。根据规范的规定,单节柱垂直度允许偏差为 H/1000 且不超过 10mm,H 为柱高。若下节柱偏离轴线值较大,也应分次调校以避免单节柱垂直度超标。钢柱调校后的测量数据应在钢柱的自由状态下测得,即夹紧上下柱的连接板,解除缆风绳以及千斤顶等校正工具,未安装钢梁时的状态。只有自由状态下测得的数据才是有效的。8钢柱的垂直度监控在钢梁就位后高强度螺栓安装的过程中,钢柱的垂直度将会发生变化,因此要用经纬仪对相邻钢柱进行监测。若钢柱的单节柱垂直度以及偏离轴线的数值都不超出规范要求,则做好记录,不再调整。若42、超出规范要求,则要分析原因,再做调整。在钢柱垂直度的监测过程中,要考虑到梁柱接头的焊接造成垂直度偏差变化的趋势。一般一个梁头焊接后造成 12mm 的收缩量,因此要预测到在钢梁安装时,钢柱垂直度虽没有超标,但焊后可能因焊接收缩而超标,提前预留焊接收缩值。9安装精度的复测一个吊装节安装完毕后,要按规范要求进行复测,测量结果作为交工资料。测量的内容包括:单节柱垂直度,偏轴线垂直度,钢梁水平度,钢柱接头错位值,钢柱扭转值。6.1.3 测量质量保证措施1必须严格按规范要求操作,并认真执行现场监理工程师所要求的各项测量技术、验收程序。2为防止视线过长,目标模糊、晃动等影响,当土建施工到一定高度时,把基准控43、制点26向上转置,严禁逐层传递。本工程中当施工地面一层时,基准控制网转置一次;当施工到 16层时再转置一次。3每一道测量工序完成后,必须按三级验收制度执行,自检合格后方可上报监理工程师复验,合格鉴认后方可进入下道工序施工。4班组施测前,做好技术交底工作,技术主管对整理的测量成果必须进行会审,并做好上记录、施工日志。5钢柱垂直度监控时,仪器应尽可能架在轴线上,如果做不到,也可以架偏,但最大偏差角应控制在 15左右。6平面控制主轴线投放,应在每一节的钢梁形成框架后进行,严禁交叉投点。7测量放线前后,及时对测量仪器进行检验,确保仪器在可知度状态下运行。8工程中所有距离丈量所使用的钢尺或全站仪,其尺长44、必须以同一把钢尺作为比较,一般是以制造厂提供标准钢尺为准。6.1.4 测量与监控工艺流程,如图 6-7 所示。27平面控制网与水准参考点的建立平面控制网与水准参考点平差改化N Y控制点与标高竖向传递NN楼层控制网平差构件检查返修改化YY排尺、放线设测量标志N轴线、标高线平钢柱吊装差改化Y标高调校确定上下标高线间距S扭转调校垂直度调校钢梁安装合格钢柱垂直度监控N超标处理Y设计标复核按需进行焊后复测记录下节点测量工作图 6-7 测量与监控工艺流程图6.2 首节钢柱地脚螺栓安装与首节钢柱安装286.2.1 地脚螺栓安装钢柱是通过地脚螺栓与基础大底板相连接。地脚螺栓预埋质量的关键指标有两条:一是地脚螺45、栓组中心相对轴线的偏移3mm;二是单根柱地脚螺栓之间的距离。为保证单根柱地脚螺的垂直度及其相互间的距离,用两块地脚螺栓套模,上下固定地脚螺栓。套模按钢柱的柱脚底板螺栓孔位图进行套钻而成。套模安装时,其相对于轴线的误差不得大于 1.0mm。为保证地脚螺栓组在混凝土浇筑过程中不跑位,用100X8 的角钢和膨胀螺栓直接从大底板下表面搭设钢架支撑地脚螺栓套模,使地脚螺栓套模与底板钢筋隔开,使地脚螺栓套模在绑扎钢筋时不受影响,保证定位准确。钢筋绑扎以后,应该用电焊将上套模与钢筋笼焊接固定。6.2.2 首节钢柱安装1钢柱吊装之前,在钢柱地脚螺栓群的每一个螺栓上拧进一个螺母和一个盖板,用于调节钢柱的安装标高46、。在钢柱吊装之前,通过调节螺母的标高,将所有盖板的标高误差控制在1.0mm 以内。2钢柱吊装就位以后,先对准钢柱中心线与基础中心线,确定钢柱的平面位置。由于地脚螺栓孔与地脚螺栓之间有 3mm 的调整余量,因此,可以将钢柱中心线与基础中心线的误差控制在 3.0mm 以内。然后,将地脚螺栓的螺母微微拧紧。3钢柱的垂直度调整通过钢柱底板下的螺母调节。如图 6-8 所示。通过微微调节螺母的高低可以控制钢柱的垂直度。要求钢柱在自由状态下,两个正交方向的垂直度偏差校正到零,然后拧紧地脚螺栓。钢柱的标高可能会发生微小变化,正常情况下不会超过 2.0mm。4待首节钢柱的平面位置、标高和垂直度调整完毕,拧紧柱脚47、底板上下的地脚螺栓和调节螺栓,用比基础混凝土强度等级高一个等级的细石混凝土,采用压力灌浆的方法进行二次灌浆。钢柱垂直度通过调节螺母控制钢柱调整螺母下盖板调节螺母标高29图 6-8 首节钢柱垂直度调整示意图5钢梁安装过程中,用经纬仪监视钢柱的垂直度变化,如果在规范允许范围内,则不做调整。如果超过规范允许误差,应该分析原因:可能是轴线误差,可能是钢梁制造长度误差。针对不同情况,分别处理。6.3 钢结构的吊装与校正6.3.1 钢柱安装工艺1钢柱吊装图 6-9钢柱吊装示意图钢柱的吊装用现场 K50/50(或 300tm)塔吊单机吊装,采用专用扁担(吊装吨位按 10t设计)吊耳采用柱上端连板上的吊装孔。48、起吊时钢柱的根部要垫实,保证在根部不离地的情况下,通过吊钩的起升与变幅及吊臂的回转,逐步将钢柱扶直,待钢柱停止晃动后再继续提升。为了使吊装平稳,应在钢柱上端拴两根白棕绳牵引,单根绳长取柱长的 1.2 倍,直径取 16,如图 6-9 所示。2钢柱的固定钢柱吊装就位后,通过临时代设计的耳板和连接板,用 M2290 的大六角高强度螺栓进行临时固定。固定前,要调整钢柱的标高、垂直度、偏移和扭转等参数在规范要求范围。大六角高强度螺栓的紧固力矩取 2000NM 充分紧固后才能上柱顶摘钩。3其他注意事项:必须在钢柱起吊前,将临时钢爬梯绑扎在钢柱上;带悬挑梁的钢柱应在起吊前,将悬挑梁安装在钢柱上。6.3.2 49、钢梁安装工艺1钢梁吊装钢梁吊装利用专用扁担(吊装吨位按 5t 设计),采用二点吊,吊点位置距离梁端为梁长30的 1/4,吊点的构造形式采用在梁上直接用绑扎两圈千斤绳,绳头用吊环捆扎锁死,再连到扁担上。根据一节钢柱高度内的楼层数量实行上、中、下层三梁一吊,如图 6-10 所示。图 6-10钢梁吊装示意图2钢梁安装钢梁安装的竖向顺序是先上层梁、再中层梁、最后下层梁。钢梁就位前对应的钢柱必须校正完毕(色括标高、位移、垂直度、扭转)。钢梁吊装就位后,在每个节点上用两只过镗冲对齐节点板上的上、下螺孔。出现不能满足冲孔要求的情况时,则采用调节方法:若间距小,用钢榫榫大间距;间距过大,用倒链拉小间距。调节的50、原则必须保证钢柱的垂直度在允许偏差范围内,若无法保证,则进行扩孔或更换连接板处理,扩空时,其最大容许扩大范围不得超过 1.5mm。节点满足冲孔要求后,原则上直接安装高强度螺栓,如有部分高强度螺栓不能自由穿孔时,进行个别处理。6.3.3 钢结构的校正1工艺原理钢结构安装精度的控制以钢柱为主。钢柱在自由状态下,要求其柱顶偏轴线位移控制到 0。在钢梁安装时对钢柱垂直进行监测。若钢柱垂直度不超标,只记录不调整;若垂直度超标,则有两种原因:一是钢梁制作尺寸有问题,二是放线有误差,应针对不同情况进行处理。在钢梁安装中,应预留梁柱节点焊接收缩量,以免焊后钢柱垂直度因焊接变形而超标。梁柱节点焊接收缩量视钢梁翼51、缘板厚而定,一般为 12mm。同样,钢柱标高控制时也应预留焊接收缩量。钢梁安装时的水平度应不大于梁长的 1/1000 并且不得大于 10mm。钢柱就位后,按照先调整标高、再调整扭转、最后调整垂直度的顺序,采用相对标高控制方法,利用塔吊、钢楔、垫板、撬棍及千斤顶等工具将钢柱校正准确。形成框架后不再需31要进行整体校正。钢柱校正采用无缆风绳校正方法,参见图 6-11。标高调整时利用塔吊吊钩的起落、撬棍拨动调节上柱与下柱间隙直至符合要求,在上下耳板间隙中打入钢楔。扭转调整的方法很简单:在上下耳板的不同侧面加垫板,再夹紧连接板即可达到校正扭转偏差的目的。垂直度通过千斤顶与钢楔进行调整,在钢柱偏斜的同侧52、锤击铁楔或微微顶升千斤顶,很快便可将垂直度校正至符合要求。图 6-11无缆风绳校正方法示意图2校正的工艺流程1)图纸会审在审查图纸时应特别注意钢柱接头临时连接耳板的构造。上下耳板的间隙宜 1520mm之间,以便于插入钢楔。在耳板设计上争取设计有适合千斤顶操作的构造。若设计上不能满足可在现场焊接,使用后割除磨平。2)标高调整钢柱吊装就位后,合上连接板,穿入临时大六角高强度螺栓,但不夹紧。通过吊钩起落与撬棍拨动调节上下柱之间间隙。量取上柱柱根标高线与下柱柱头标高线之间的距离,符合要求后在上下耳板间隙中打入钢楔,用以限制钢柱下落。正常情况下,标高偏差调整至零。若钢柱制造误差超过 5mm,则应分次调整53、,不宜一次调整到位。3)扭转调整钢柱的扭转偏差是在制造与安装过程中产生的。在上柱和下柱的耳板的不同侧面夹入一定厚度的垫板,微微夹紧柱头临时接头的连接板。钢柱的扭转每次只能调整 3mm,若偏差过32大只能分次调整。塔吊至此可微微松钩但不解钩。4)垂直度调整在钢柱偏斜方向的同侧锤击钢楔或微微顶升千斤顶,在保证单节柱垂直度不超标的前提下,将柱顶偏轴线位移校正至零。然后拧紧上下柱临时接头的大六角高强度螺栓至额定扭矩。吊车解钩。5)垂直度监测同一列柱,钢梁应先从中间跨开始安装,对称地向两端扩展。同一跨钢梁,应先安装上层梁,然后安装中、下层梁。在安装钢梁时,钢柱垂直度一般会发生变化,所以应采用两台经纬仪从54、正交方向对相应钢柱进行跟踪观测。若钢柱垂直度不超标,只记录下数据;若钢柱垂直度超标,应复核构件制作误差及轴线放样误差,针对不同情况进行处理。但在钢梁安装的过程中不应再次调整钢柱的垂直度。6)钢梁水平度校正钢梁水平度若超标,主要是耳板位置或螺孔位置有偏差。针对不同情况割除耳板重焊或填平螺孔重新制孔。7)结构中间验收每个安装节所有构件节点高强度螺栓安装完毕且焊接工作完成后复测安装精度,组织中间验收。6.4 高强度螺栓安装高强度螺栓被广泛的应用于高层钢结构中,是因为它能够在保证工程质量要求的前提下,减少工人劳动强度,加快工程施工进度。本工程所用高强度螺栓,为 10.9 级扭剪型高强度螺栓,规格以 M55、22 为主,所需数量约 60000 套。6.4.1 高强度螺栓施工前准备工作1施工工具准备:电动扭矩扳手、测力扳手、电动铰刀、钢刷、扁铲、过镗冲、撬棍等。2 高强度螺栓技术复验1)核对高强度螺栓的出厂质量证明书是否符合标准规定。2)随机抽取部分螺栓检查其外观质量和外形尺寸。要求表面不得有裂纹和伤痕等缺陷,外形尺寸须符合规范。3)按出厂批号分批量进行扭矩系数与轴力复验。要求扭矩系数平均值应该与供货厂家提供的质量保证书一致,轴力平均值符合国家规范要求,变异系数不得大于 10%。4)摩擦面抗滑移系数试验。本工程中,按照每 2000t 钢结构为一批,不足 2000t 按照一33批计算,每批试件 35 56、组,进行摩擦面滑移系数试验。要求摩擦系数的平均值不得低于设计值,变异系数不得大于 10%。3高强度螺栓的保管、发放1)高强度螺栓应存放在干燥、防腐的仓库内。2)存放时,应按原包装,分规格类型进行保管,领用按批号配套发放,严禁混放、混用。3)设专人负责保管、发放。4构件摩擦面质量检查。摩擦面表面不得有浮锈、油污、油漆等杂物,否则应清理达规范要求为止。清理时一般使用钢丝刷,铲刀,不得使用磨光机。6.4.2 高强度螺栓安装程序1构件吊装到位后,采用临时普通螺栓固定,钢柱钢梁调整后更换高强度螺栓。2高强度螺栓的穿孔1)穿孔前应核对其规格型号,以防错用。2)穿孔时应能自由通过,严禁锤击穿孔。3)螺栓同连57、接板的接触面之间应保持平整,同节点处的螺栓安装方向应一致。3高强度螺栓的紧固1)本工程中,高强度螺栓的拧紧分为初拧与终拧两个工序。2)高强度螺栓一经穿孔应立即进行初拧。初拧扭矩值应为终拧值的 60%70%。3)高强度螺栓初拧 30min 后,宜进行终拧,不得拖延到 12h 以上。终拧采用专用电动力矩扳手,以螺栓尾部的梅花头拧断为准。论初拧或终拧,都应按一定顺序进行,基本原则是由中央向四周进行紧固。严禁先拧紧螺栓群周围螺栓,再拧中央部位的螺栓。紧固顺序参见如图 6-12 所示。346+910+14+1315+5+87+12+1011+1+12+3+12+2+43+5+46+3+56+8+79+458、+图 6-12高强度螺栓紧固顺序示意图6.4.3 高强度螺栓质量检查扭剪型高强度螺栓,在终拧后,应进行紧固质量检验,检验内容:1梅花头是否打掉,若因构造原因不能拧掉梅花头的是否做了终拧标记。2螺纹是否均匀露出 24 扣。3终拧扭矩值是否达到标准规定。6.4.4 高强度螺栓安装工艺流程图(如图 6-13 所示)。35高强螺栓轴力磨擦面抗滑移系数试验合格试验合格磨擦面检查清理高强螺栓领用 高强螺栓配套吊装过堂冲对正螺栓孔 高强螺栓放入确定扭矩值初拧扳手校验合格终拧 记录合格检查验收不合格节点开始节点拆除,重新领用高强螺栓焊接图 6-13高强度螺栓安装工艺流程图6.5 钢结构现场焊接6.5.1 概述59、本工程钢结构焊接主要是柱与与柱、柱与梁及隅撑的焊接。钢柱分为箱形柱(主结构柱)和 H 型柱(暗柱)两种类型,材质主要为 Q345B,柱的板厚分别为 40、36、32、28、25、22、20。上下柱之间的连接方式为焊接,焊缝要求全熔透。钢梁为型梁,主梁与钢柱的连接形式为腹板高强度螺栓连接,翼板与钢柱为焊接,并且全熔透,翼板厚度分别为 25、20、16,材质主要为 Q345B;次梁与主梁的连接主要为高强度螺栓连接,主要焊接节点如图 6-14、6-15、366-16 所示。根据本工程的特点与本公司的经验,现场采用手工电弧焊的焊接方法进行施工。坡口35度衬板图 6-14箱型钢柱焊接连接示意图图 6-160、5H 型钢柱焊接连接示意图图 6-16柱梁焊接连接示意图6.5.2 焊接前的技术复核工作1根据 GB4708-92钢制压力密器焊接工艺评定及 JGJ81-91建筑钢结构焊接规程的要求做如下工艺评定。1)厚度为=40mm 的板板对接,焊接方法手工焊。2)厚度分别为=40mm 与=25mm 的组合角接,焊接方法为手工焊。2焊工必须持有劳动部门颁发的焊工资格合格证书,且须符合以下要求:371)合格项目必须能覆盖现场所有焊接位置;2)焊工资格必须在有效期内;3)施焊前,经现场技能考试,合格后方可上岗施焊。3做焊缝收缩变形和残余应力测试等工艺试验,目的主要是为现场预留焊接收缩量。6.5.3 钢结构的焊接61、顺序1钢框架的焊接包括箱形柱接头焊接、H 形柱的接头焊接,柱与梁的焊接及梁与梁的焊接,由于节点很多,所以应采用合理的焊接顺序。以防止产生整体焊接变形,尽可能减少焊接残余应力,在施工中应遵循以下的焊接原则:1)先焊基准点处焊缝,再焊周边焊缝;2)先焊收缩量大的焊缝,后焊收缩量小的焊缝;3)对称施焊;4)同一根梁的两端不能同时施焊。2一个标准框架柱结构空间一般有三层钢梁,一个吊装节钢框架单元的立体空间的总体焊接顺序为:上层钢梁平面的梁柱、梁梁及支撑焊接中间层钢梁平面的梁下层钢梁平面的梁-柱、梁梁及支撑焊接柱对接焊接。3在每一层平面上的焊接顺序为先焊钢梁与箱形柱连接焊缝,再焊钢梁与 H 形柱连接焊缝62、。对于两端都与柱焊接的主梁。应先焊梁的一端焊缝,等其冷却后再焊另一端。4对于具体的焊接节点,服从如下顺序:对于钢梁,则先焊下翼板焊缝再焊上翼板焊缝,上下翼板的焊条运行的方向相反。参见图 6-17。对于 H 形钢柱,应先焊腹板的连接焊缝,再焊翼板连接的焊缝,翼板采用两个焊工进行对称焊接,参见图 6-18。对于单个箱形柱接头的焊接,由两名焊工对称转圈焊接,起始焊点距柱棱边大约 50mm,两人同时逆时针方向(或同时顺时针方向)施焊,直至焊完整条焊缝。整个焊接过程中,两名焊工都要保持对称位置。如图 6-19 所示。38图 6-17H 型钢梁接头焊接顺序图 图 6-18H 型柱接头焊接顺序图图 6-1963、箱型柱接头焊接顺序图6.5.4 焊接前的准备工作1检验焊材、垫板、引弧板。焊材的牌号必须符合设计要求,保管要妥当,应放在仓库内保持干燥,焊材不得受潮生锈,焊条药皮不得剥落。垫板和引弧板应按规定的规格制作加工,坡口需符合设计要求。2检查焊接操作条件,焊接操作平台、防风设施等必须落实到位。3检查工具设备和电源,焊机型号正确,焊机完好,接线正确,电流表、电压表齐全完好,摆放在设备平台上的设备排列应符合安全要求,电源线安全可靠。394焊条使用前应进行烘干、干燥,碱性焊条 350400烘干、恒温 1.52h,酸性焊条150200烘干恒温 1h,烘好后,焊条应放在 150的干燥箱内,随用随取,取出的焊条放64、在保温筒内,4h 用完,否则重新烘干,焊条烘干次数不超过两次。5焊缝坡口检查,合适的坡口尺寸是保证接头焊接质量的关键因素之一,焊前全面检查坡口尺寸,如果坡口间隙过小,则需要重新开坡口打磨干净再进行焊接。有时为了保证结构整体尺寸的需要,柱柱接头的坡口间隙增大,施焊前,先将间隙焊满,再进行正常焊接。6.5.5 焊接过程控制1根据焊接工艺评定编制焊接工艺。2对于板厚大于等于 36mm 的钢板,焊接前进行预热,预热范围为焊缝两侧各 100mm内,预热温度 100150,温度测定用测温仪。3垫板、引灭弧板根据要求制定尺寸。4焊接工艺过程1)清理坡口及两侧的油污、锈等杂质,定位点固,同时点固引、灭弧板和垫65、板。2)根据工艺卡调节焊接工艺参数。3)按规定的焊接顺序进行施焊,焊缝厚度达母材厚度 1/2 以上时,方可短暂停息。4)施焊过程中,每一焊层都要进行清渣,进行层间检查,发现缺陷及时处理后方可继续施焊,焊后清理焊接飞溅。5)对于板厚大于等于 36mm 的焊缝,焊后及时进行后热处理,后热温度 200300,恒温 1h。6.5.6 注意事项1在钢柱、钢梁的整个焊接过程中,有专职测量人员,对柱的垂直度和梁的水平度进行监测,并测出每种焊缝的收缩量,作为构件加工参考量。2施焊时,设专职人员对风速、温度、湿度进行测量记录,若出现以下情况之一,且无有效保护措施,立即停止焊接。风速大于 10m/s;相对湿度大于66、 90% ;雨天。3焊材的管理:焊条应有质保书,现场配有一级库、二级库存放焊材,焊条使用前须烘干,焊工领取焊条需用保温筒,焊接时保温筒接上电源用以保温防潮湿。6.5.7 焊接检查检验401焊缝外观质量检查:1)表面不得有气孔、表面裂纹、未焊满等缺陷。2)咬边深度不超过 0.5mm,累计长度不得超过焊接长度的 10%。3)焊缝余高符合设计规范要求。2超声波检验,按照钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级进行评定,对接全熔透焊缝 100%探伤 II 级合格,其他全熔透焊缝 20%探伤,II 级合格。6.5.8 返修1对于外观质量不合格的焊缝,通过修补打磨达到合格要求。2对于内部质量不合格的焊缝,标67、明有缺陷位置后进行返修,返修工艺按焊接工艺,返修次数不应超过两次,否则应针对实际情况编制返修工艺,经公司总工程师批准后,方可返修。6.5.9 焊接工艺流程参见图 6-20 所示。41焊接工艺评定确定焊接顺序操作平台、防风极、吊兰就位焊前准备坡口尺寸、间隙、错边检测气候条件中心轴偏差检测同工作状态接地安全检查焊口焊材检查、确定安全施焊条件清理预热焊接预热温度工艺参数检测测试焊中检测焊接检查预热时间层间温度检测控制焊工自检焊接完成返修后热焊缝外观检查处理打磨焊接场地清理超声波探伤检查不合格合格检验报告图 6-20 焊接工艺流程图6.6 压型钢板安装本工程压型钢板采用 1.0mm 厚的钢板,压型钢板68、的板型采用 GB/T12755-91 中的42YX51-250-750 型;本工程栓钉设计采用 19 规格,其长度均为 110mm,栓钉应符合标准圆柱头焊钉(GB10433)的规定。6.6.1 压型钢板安装工艺如下:1根据钢结构钢梁的平面位置绘制压型钢板的排版图,根据压型钢板的排版图进行压型钢板的加工与现场配套。2待一节钢柱所有构件安装完毕,高强度螺栓终拧、顶层焊接完毕后,复测钢构件安装精度,方可以进行放线,铺设压型钢板。3压型钢板的吊装按照先吊下层板、再吊中层板、最后吊上层板的顺序进行。压型板吊到铺设区域后不得随意拆开。压型板吊装到位后,立即铺设顶层压型钢板,然后铺设下层压型钢板,最后铺设中69、层压型钢板。4根据安装位置线铺设压型钢板,边铺边调直、压平,随即用点焊点牢到钢梁上。随铺随点固,铺多少取多少。铺不完的压型板应成捆堆好,绑扎牢固。压型钢板之间搭界位置采用拉铆钉连接。铆钉间距为 300400mm。5同一楼层压型板铺设完毕后焊接堵头板、封边板。预留洞口最好先标出位置,浇筑混凝土时用模板预留出,待管道安装前开洞,以免削弱压型板的整体刚度。6.6.2 在压型板的施工中应注意以下问题1压型钢板在装、卸、安装过程中严禁用钢丝绳捆绑直接起吊。运输及堆放应有足够支点,以防变形。2铺设前应对发生弯曲变形的压型板进行校正。钢梁顶面保持清洁,清除灰渣,严防潮湿及涂刷油漆(可焊漆除外)。3下料、切孔70、采用等离子切割机操作,严禁采用乙炔氧气切割。4压型的下料应在工厂进行,尽量减少在楼层现场的切割工作量。为保证下料的准确,应制作模具。5压型钢板按图纸放线安装、调直、压实并对称点焊。要求波纹对直,以便钢筋在波内通过。并要求与梁搭接在凹槽处,以便点焊。6点焊固定电流应适当调小,防止将压型板焊穿。7钢柱边支托架角钢应在铺设压型板之前焊完。8压型板安装时,应特别注意边角间隙要达到要求,以防混凝土漏浆。9如果为防止浇筑混凝土造成压型板产生过大变形,需搭设临时支架,应由施工实际确定,待混凝土达到一定的强度后方可拆除。436.7 栓钉焊接在压型钢板上现浇钢筋混凝土楼面结构中,压型钢板是混凝土楼板的永久性模板71、,栓钉是混凝土楼板与钢柱、钢梁在承受抗剪应力时的连接件。除外包混凝土钢柱上的栓钉为直接焊接外,在压型钢板上,栓钉焊皆为穿透焊接,穿透层次有一层、二层,最多可达到四层。电弧栓钉焊是将特制的栓钉的全面积焊到工件上,其焊接效率高,质量可靠,应力分布合理,是一种优质、高效和低耗的接触弧焊工艺。6.7.1 栓钉焊接前的准备工作1焊接前应检查栓钉质量。栓钉应无皱纹、毛刺、开裂、扭歪、弯曲等缺陷,栓钉应防止锈蚀和油污。2瓷环的尺寸精度与栓钉焊接成型关系很大,对焊接工艺有直接影响,因此采购瓷环时一定要控制尺寸与说明书一致。3栓钉在施工焊前必须经过严格的工艺参数试验。对于不同厂家、不同批号、不同材质及不同焊接设72、备的栓钉焊接工艺,均应进行试验,确定工艺参数。栓钉焊工艺参数包括:焊接形式、焊接电压、电流、栓焊时间、栓钉伸出长度、栓钉回弹高度、阻尼调整位置。在穿透焊中还包括压型钢板的厚度、间隙及层次。4栓钉焊工艺试件经过静力拉伸、反复弯曲及打弯试验合格后,现场操作时还需要根据电缆线的长度、施工季节、风力等因素进行调整。1)通过静力拉伸试验观察拉力试件的拉断位置和试件的强度、延伸率、屈服强度的数值。拉伸中栓钉不能断在焊接处,只许断在栓钉杆上,同时试件的力学性能三项指标应符合表 6-2的规定。栓钉力学性能指标表 6-2内 容上 限下 限屈服点235MP抗拉强度400MP延伸率14%2)反复弯曲试验:将试件固定73、在某一位置,然后用特制的扳手夹往试件的栓钉大头部,在一个纵向平面内反复弯曲三周,弯曲角度为 45以上。试件经检查不能出现任何断裂现象,焊缝不能出现断裂缺陷,栓钉应在栓杆上断裂。3)打弯试验:用 612mm 厚的钢板,面积为 240mm300mm 做试件,将试件底板固定44在某一位置,然后划出栓焊位置线,栓焊栓钉数量为 30 颗,其中 10 颗做静力拉伸试验,10颗做反复弯曲试验,10 颗做铁锤打弯 90 试验。5穿透焊对瓷环强度及热冲击性能要求高,禁止使用受潮瓷环,受潮后要在 250下烘烤 1h。如采用镀锌板作压型钢板时,必须控制锌的含量,当锌的含量超标时必须要先除锌后焊接,否则会出现铁锌共晶74、体,降低焊接强度。采用穿透焊接时,薄钢板与工件间一定要紧密压实,并选用适当的工艺参数,方能获得合格的焊接接头。6施焊前应放线,标出栓钉焊接位置。焊接位置的母材要进行清理,必要时应火烤、打磨。6.7.2 栓钉焊接工艺参数按照焊接工艺参数进行栓钉施焊。施焊中随时检查焊接条件,其内容参见表 6-3:焊接工艺参数表 6-3项目检 查 要 求检 查 时 机1电压、电流、焊接时间每次更换位置时2半径尺寸每次更换位置时3焊枪筒的移动要平滑随时4瓷环与焊枪筒要同心随时5焊枪夹心要稳固随时6瓷环的位置要正确、稳固随时7焊接区清污、除油、除水焊接前6.7.3 焊后质量检查1外观检查。焊接良好的栓钉应满足以下要求。75、成型焊肉周围 360根部高度大于 1mm,宽应大于 0.5mm,表面光洁,栓钉高度差小于 2mm,没有可见咬肉和裂纹等缺陷。2锤击检查。用铁锤敲击栓钉使其弯曲,偏离底板垂直方向 15,然后进行外观检查,不能在任何部位出现裂缝等缺陷。弯曲方向一般与缺陷位置相反,抽检数 1%5%,不合格栓钉一律打掉重焊。打弯的栓钉必扶正。6.7.4 栓钉焊接缺陷及对策。1未熔合:栓钉与压型钢板金属部分未熔合,应增大电流、延长焊接时间。2咬边:焊后压型钢板甚至钢梁金属部分未熔合,应调节电流,调节焊接时间。3磁偏吹:应将地线对称在工件上,或者在电弧偏向的反方向放一块铁板,改变磁力线的分布。454气孔:焊接时熔池中气体76、未排出而形成的。原因是板与梁有间隙、瓷环排气不当、焊件上有杂质在高温下分解成气体等。应减小上述间隙,做好焊前清理。5裂纹:在焊接的热影响产生裂纹及焊肉中裂纹。原因有焊件的质量问题、压型钢板除锌不彻底或焊接温度低等原因造成。解决的办法是,彻底除锌、焊前做栓钉的材质试验;当温度低于 0时,要求打弯检查时提高 1%的检查数,不合格则停止焊接。6.8 防火涂层施工钢结构支承强度在高温下随着温度升高而显著降低,当环境温度超过 150时,钢构件就必须采用隔热层加以保护。考虑到火灾的影响,因此高层钢结构应进行防火涂层保护,使其达到相应的防火等级要求。涂装施工应适应高层钢结构的特点,在确保质量的前提下,力求施77、工手段简捷。6.8.1 高层钢结构涂装工艺过程:1结构喷砂除锈刷漆在工厂进行,在施工现场主要是补漆。补漆的目的是将工厂中无法涂敷的部位,安装中油漆受损的部位补上油漆保护层。补漆的部位集中在以下几个地方:焊缝、磨擦面节点板、矫正修补部位和其他刮伤部位。补漆宜待混凝土楼板完成后进行,由于补漆的部位比较分散,工作量不大,宜采用人工补漆,借助人字梯登高。首先利用刮刀、砂轮、砂布、钢丝刷等工具进行除锈,合格后刷上漆膜。防火涂料的施工必须待构件补漆后进行,不允许在未经过防腐处理的钢材表面直接进行防火涂料的施工。2防火涂层施工的工艺试验使用前对防火涂料进行检查,主要检查涂料的包装出厂日期储藏时间、批量的使用78、数量、实验报告、体积密度、导热系数。防火涂料资料齐全后,进行工艺实验:1)防火涂层耐火试验。按照规定吨位或批次进行耐火试验,通过检测高温度数与时间的关系,检查现场隔热情况和导热系数。耐火试验结果应经公安消防部门的检查认可。2)粘结强度试验。每 500t 测试一下涂料的粘结强度。其值不应小于 0.5MPa。实验方法如下:用一块 700700 的钢板作底板,喷上相应厚度的涂层,将铁环埋入其中,养护后用弹簧称加载测定破坏强度。3基层处理清理掉钢构件上的灰尘、油污和其他杂物。对不需喷涂的部位采用塑料布保扎保护,避免污染。带钢丝网的基层要清理合格后方可固定钢丝网。由于带钢丝网的防火涂料不太适合高层钢结构79、的施工特点,因此较少使用。464现场围护:由于防火喷涂是利用高压气流将涂料喷射到构件表面,因此不可避免地造成喷射物飞溅。为防止喷射物飞出建筑物外或污染到不需进行防火喷涂的部位,一定要搭设围护屏障。5防火涂料的配制:有些涂料在工厂配好后用塑料桶运到现场,使用前需搅匀。有些涂料则需在现场随用随配。现场配合比是工艺试验确定的参数,是保证喷涂成型牢固的关键。配合时先将涂料倒入混合机内加水搅合 2min,然后加入胶粘剂和钢防胶充分搅拌 510min即可进行喷涂。6喷涂方法:厚涂层应分层喷涂。每次喷涂的厚度根据环境温度而定。首次可喷厚一点,待涂层晾干到七八成再喷后续的涂层,直至达到所需厚度为止。在喷涂时喷80、枪要垂直于被喷涂钢构件的表面,距离 1015mm 为宜,喷涂气压保持在 0.40.6MPa。喷涂过程中经常用钢针检查涂层厚度。7涂层养护:防火涂层需在环境温度以上进行 48h 固化,这点对保证质量非常重要,另外,喷后的涂层要注意保护,不要刮伤。8固化后检查:外观检查时,外观应均匀一致,构件拐角处或构件结合处应细密,不应有大面积的不平,更不能出现大于 0.5mm 的裂缝;内部缺陷检查时,用专用钢针扎入涂层至构件表面,涂层厚度不应小于设计厚度。9涂层返修:对于空鼓裂缝的涂层,要求刮除重喷。厚度不足的涂层则补喷到规定厚度。高层钢结构涂装工艺参见图 6-21。47楼层混凝土浇注养护完毕补漆基面清理工艺81、试验现场围护工人培训涂料配制分层喷涂中间检查涂层养护合格涂层检查不合格返修图 6-21 防火涂料施工工艺流程6.8.2 高层钢结构涂装时应注意的问题:1不应用防火涂层代替补漆。补漆质量应得到重视。2补漆时环境温度宜控制在 540,相对湿度小于 85%。补漆后 4h 内严防淋雨。3防火喷涂前应注意天气变化,保证涂层有 5h 以上的养护时间。当空气相对温度较大时,还应适当延长养护时间。4防火涂料应储存在干燥通风处,严防受潮。工厂调配好的涂料不能受冻。存期过长造成结块的变质涂料不能使用。5进行防火喷涂的工人应经技术培训,合格的方能上岗。6.9 高空安全防护技术48在高层钢结构建筑施工中,钢结构安装一82、般超前于土建楼层混凝土施工 36 层,这就决定于钢结构安装必然是在狭小平面上的高空作业,而且主体结构安装、测量校正、高强度螺栓、焊接、压型钢板等施工都是在不同层面上同时作业,形成一个多层面立体交差作业的局面,高空人员和物件的坠落必将成为高层钢结构施工中的最大安全隐患。因此,必须采取切实可行的安全防护技术措施,创造一定的作业平面,增强施工的安全可靠性。本工程中,主要采取下列防护技术,以保证工程安全、为施工人员提供可靠的作业面。6.9.1 附着式爬梯在高层钢结构的安装中,爬梯一般有两类:一类为附着式钢扶梯。在吊装前通过夹具将其固定到钢柱上,随钢柱吊装,此类扶梯主要供钢柱吊装时解钩及钢梁安装时使用,83、这类扶梯应根据钢柱的不同规格设计成几种型号,在现场制作,通过夹具绑附到钢柱上,这种扶梯应验收合格方可使用(如图 6-22 所示)。另一类为移动式爬梯,一般根据现场情况采购铝合金人字梯,供施工中使用。图 6-22 附着式钢爬梯示意图6.9.2 操作平台操作平台的主要作用是钢柱焊接时为操作人员提供的作业平台。操作平台通过夹具固定到钢柱上。操作平台根据钢柱的规格制作,在钢柱上的位置位于焊缝下方 1200mm 处(如图6-23 所示)。49图 6-23操作平台示意图6.9.3 扶手绳在钢结构安装过程中,往往还没有形成安全通道时,作业人员必须在钢梁上行走,为了保证在钢梁上行走安全,需设置扶手绳。扶手绳一84、般设置在主梁上方 14001800mm 处,绳端一般可绑扎在钢柱上,如果无处可绑扎,则通过专用夹具固定到钢梁的翼缘上(如图 6-24所示)。图 6-24扶手绳的与钢梁连接示意图6.9.4 吊篮在钢结构安装的过程中,有一些特殊位置,操作平台无法搭设,高强度螺栓安装、焊接等作业需借助简易吊篮(如图 6-25 所示)。图 6-25吊篮示意图506.9.5 护栏护栏一般设置在每个安装节的顶层,用于作业面外边缘的围护及大型洞口边缘围护。护栏采用夹具固定在钢结构翼缘上,上挂密目安全网,每节安装完成后可拆除周转使用(如图6-26 所示)。图 6-26护栏示意图6.9.6 安全网1平网。钢结构的安装不同于一般85、土建施工,钢结构每个安装节一般包含三层楼体构件单元,待钢柱、钢梁安装完毕后才能开始楼面板的施工,大量的作业集中在一个立体的空间框架上进行,交叉作业频繁,因此在整个楼面上需设安全平网,以防高空坠落,兼作安全隔离屏障。在一个安装节点的中间楼层布置一道平网。平网采用复合形式:即一层普通大眼安全网上覆盖一层密目安全网,这样的安全网不但能够防止人员的坠落,而且还能防止高强度螺栓梅花头以及电焊条头坠落伤人。在压型板铺设后的预留洞口、施工用工具棚提升洞口等处也需设置平网。2立网。 在每个钢结构安装节的外围全部采用挂网围护。立网同样采用复合形式,这样做可以有效地防止零星物品、电焊火花飞出建筑物外,而且便于搭设86、拆除。3挑网。为了进一步防止高空坠落,应该设置复合型挑网。一般每隔九至十二层设一道挑网,挑出建筑物外沿 34m,挑网宜在楼面混凝土浇筑后设置。在高层钢结构的安全防护中所使用的安全网应采用阻燃型,安全网的设置如图 6-27 所示。51图 6-27安全网设置示意图6.9.7 工具棚钢结构安装所使用设备、仪器、工具等应存放在工具棚中随作业面的升高采用塔提升。工具棚的设计应考虑到楼面施工荷载、结构特点以及塔吊的起吊能力等因素。工具棚的宽度比次梁的档距小 200300mm,当起吊时,工具棚平行于钢梁,吊至上一节点后工具棚旋转 90,放置在钢梁上(如图 6-28 所示)。图 6-28 工具棚示意图6.9.87、8 压型钢板的安全防护作用压型钢板是高层钢结构安装中安全防护设施的重要组成部分,其作用表现在以下几个方面:压型钢板铺后将为上节柱梁的安装提供一个较大 平整的作业平台,并且为上、下安装节交叉施工提供了隔离屏障,压型钢板铺设后不象其他安全设施需要拆除,减少了不安全环节;利用压型钢板作安全平台,节约了大量的安全设施搭设及拆除工作量。目前,在高层钢结构52建筑中常用的压型钢板厚度约 1.0mm,其强度足以支撑施工人员行走以及辅助材料、小型工具的堆放。对于工具棚以及其他较重物品,在压型板上堆放时则要采取合理的垫高,将重量传递到钢梁上,保证不损伤压型钢板。参见图 6-29。图 6-29 压型钢板安全防护示88、意图一节柱梁节点高强度螺栓施工完毕后,应随即将下、中、上层压型钢板吊装到相应楼层上,并立即进行顶层压型钢板的铺设,只有待顶层压型板铺设完毕后,方可进行上节柱梁的安装工作。压型钢板铺设应按先铺设顶层板,再铺下层板,最后铺中层板的顺序。压型钢板铺设以后,应随即将其点焊固定,以防大风吹落或被人踩翻。压型板应根据铺设的进度取用,暂不铺设的压型钢板应堆放成捆,绑扎牢靠,不许散放。作为高空安全防护设施的组成部分,应认识到顶层压型板在整个安装工序中的突出地位,既不能将此环节提前,以免影响测量与校正;更不能将此环节滞后,以免影响到上节柱梁的安装进度。压型钢板上设计洞口应在相应位置用模板预留出来,待整个楼面浇筑89、混凝土后再用气焊开洞。这样做的目的是:一方面防止开洞造成安全隐患,另一方面防止开洞削弱压型板的整体刚度。6.9.9 整体提升脚手架53在高层钢结构的安装中,往往采用多梁一吊,梁与核心筒连接部位的施工必须借助于脚手架。若采用传统的脚手架搭设方法,在钢结构上搭拆脚手架困难大,劳动效率低,很不安全,因此不适应高层钢结构施工的特点。在核心筒部位钢梁安装时,本工程中采用整体提升脚手架。整体提升脚手架的设计根据楼层的层高、钢梁档距以及使用荷载而定,设计时应考虑人员操作方便,钢梁进档简单,不妨碍顶层压型板的铺设等因素。整体提升脚手架制作完成后,应进行负载试验,验收合格后方可使用。整体提升脚手架采用塔吊提升。90、整体提升脚手架在使用中,其底部通过夹具固定在钢梁上,与核心筒墙壁采用预埋件可靠附着。参见图6-30,整体提升脚手架示意图。图 6-30 整体提升脚手架示意图54第七章 钢结构安装的特殊方案7.1 观光电梯井(独立柱)变形控制观光电梯井,从首层地面以上高度为 120m,由 16 根箱形柱组成。外围 12 根钢柱,截面为 600600;中间 4 根钢柱,截面为 400400;臂厚统一为 20mm。四层以下,井筒外包钢筋混凝土剪力墙,用于抵抗水平力。四层以上,每层平面设计有剪刀支撑,立面没有剪刀支撑。根据设计图纸,钢柱对接接头为焊接,梁与钢柱的节点采取先栓后焊的形式。观光电梯井的单根构件重量在 5.91、0t 以下,采用 K50/50 塔吊吊装时的工作半径不超过 50m,具有较大的安全储备。电梯井的施工难点是控制焊接变形,以防止由于不正确的焊接顺序造成独立柱的偏斜。控制的关键是控制安装工艺、焊接工艺与焊接顺序。1每节钢柱吊装以后,要求在自由状态下,垂直度偏差要求校正到 0。2先吊装内筒钢梁,再吊装斜支撑钢梁,最后吊装外筒钢梁。外筒钢梁吊装时,每一个立面,必须先吊装中间挡钢梁。参见图 7-1,钢梁吊装顺序图。图 7-1 钢梁吊装顺序图3钢梁吊装就位时,钢柱的垂直度可能会发生变化。要求单节钢柱的垂直度控制在 1/2000以下,比规范提高 1 倍,给焊接变形预留变化的余地。4钢柱钢梁节点焊接时,要求92、严格进行对称焊接。做到三对称:焊接位置对称、焊接方向对称、焊接速度对称。参见图 7-2,独立柱的焊接位置与方向示意图。55图 7-2 独立柱的焊接位置与方向示意图5焊接时,尽量减小焊接线能量。要求焊条直径为 3.2mm,焊接电流取下限。7.2 空中走廊(24m 跨度)吊装7.2.1 提升方案比较空中走廊共 4 个楼层(从 28 层31 层),跨度 24m,单片重量为 17t,合计重量约 100t(含立柱),共两跨。如果采取整体液压提升,则独立柱必须承受 50t 的偏心压力,柱顶容易产生较大的变形,必须对其采取加固措施。而且,液压提升系统比较庞大,在柱顶布置也有一定的困难。本方案考虑采用分片吊装93、,在楼顶和柱顶对称竖立两套人字桅杆,采用双桅杆抬吊。采用桅杆分片吊装,桅杆的起重量约 8t,对钢柱造成的变形很小,不需要对钢柱采取加固措施,而且,吊装系统的组成简单适用。7.2.2 吊装工艺顺序1在楼顶和柱顶设置预埋件,用于竖立人字桅杆。2利用塔吊在竖立桅杆。3先吊装三十一层空中走廊;再吊装三十层,依次向下逐层吊装;最后吊装二十八层空中走廊。7.2.3 吊装系统的组成56人字桅杆系统单层空中走廊图 7-3空中走廊吊装立面示意图吊装系统包括:人字桅杆,高度 12m,规格 1596;钢丝绳 15.5,走三穿绕;卷扬机为 5t 慢速;滑轮组为 10t 两门。吊装立面示意图参见 7-3。7.3 屋面顶94、针(装饰塔)安装7.3.1 概述观光塔顶部的装饰塔自身高度 49.0m(设计标高 120.0169.0m),由两部分组成:外围是格构式钢框架,高度 24.0m;内筒为圆柱形钢桅杆,高度为 49.0m,总重量约 10t。由于本工程采用的主塔吊为 K50/50 型号,最后一次附着顶升以后的总吊装高度可以达到 150m。因此,装饰塔的大部分构件采用塔吊吊装,难度不大。对于标高在 150m 以上的钢桅杆,由于超出了塔吊的工作高度,需要采取其他办法。根研究,装饰塔的安装思路大致如下:对于格构式框架以及部分圆柱形钢桅杆,利用塔吊吊装;安装到一定高度以后,采用液压提升倒装法进行装饰塔中心桅杆的提升。7.3.95、2 提升原理及系统组成钢桅杆的提升采取液压同步整体提升技术。提升系统由集群液压千斤顶系统、泵站系统、钢绞线承重系统、传感系统、同步控制系统等五部分组成。1集群千斤顶系统集群千斤顶系统作为整个提升的执行机构。本工程中,由于整个桅杆的重量不超过 10t,因此选用四组 10t 穿心千斤顶,利用率为 25%。液压千斤顶有上下锚具和提升主油缸,通过上下锚具油缸的伸缩来控制锚具的松紧,上锚具随提升油缸一起运动。下面以油缸的提升工况说明油缸的工作原理。57首先,上锚紧,下锚停,油缸伸缸,张拉钢绞线,将负载通过钢绞线作用于上锚;当油缸伸到底以后,下锚紧,油缸收缩,上锚松,将负载由上锚转换至下锚;油缸缩缸到底以96、后,上锚紧,下锚停,油缸伸缸,将负载由下锚转换至上锚,并且通过油缸将重物提升;当油缸伸到底,一个行程结束,重物也随油缸伸缸提升一个油缸行程;这样通过上下锚具负载的转换,油缸的伸缩,将重物随着油缸的伸缸动作逐步提升到规定高度。2泵站系统泵站系统作为整个同步整体提升系统的动力源,向油缸提供工作动力。通过泵站上各种控制阀的动作切换,控制油缸的伸缩和锚具的松紧动作。3钢绞线承重系统提升油缸通过钢绞线、油缸的上下锚具和安全锚具同工件相连接。每个穿心千斤顶使用一根钢绞线,属于低松弛预应力钢绞线,破断力为 12t。4传感器检测系统传感器检测系统检测油缸位置、油压以及各吊点高差信号,将其传送到控制系统。5控制97、系统作为液压同步提升系统核心的控制系统,负责收集传感器信号,进行分析处理,发出相关指令,对泵站及油缸动作进行控制,确保提升工作同步进行。控制系统设置有手动、顺控以及自动三种工作方式。7.3.3 抗倾覆系统介绍为保证钢桅杆在提升过程中的垂直度以及并且抵抗水平力防止倾覆,在装饰塔框架顶部以及第二层,分别设置两组千斤顶。每组千斤顶有四个水平放置的螺旋千斤顶,从四个方向顶向钢桅杆。千斤顶与桅杆本体之间通过导向轮接触,千斤顶通过支座固定在钢框架顶面。下层千斤顶安装后,调整位置定位在固定位置,在钢桅杆的提升过程中 不再调节。钢桅杆的提升过程中,观测桅杆的垂直度,通过上层螺旋千斤顶的伸缩,改变导向轮的相对位98、置,调节钢柱的垂直度。参见图 7-4。58导向轮挡板及卡槽螺旋千斤顶钢桅杆图 7-4 抗倾覆千斤顶的布置示意图7.3.4 提升工艺过程1对装饰塔框架的改造为了保证钢桅杆的提升,需要对装饰塔的构造进行改造。具体做法如下:在装饰塔框架中心的每一层,设计一个圆环,直径为 1000,高度为 420。与中心桅杆连接的钢梁以及支撑首先与钢圆环连接。这样做的目的是为中心桅杆提供提升以及分段组装的空间。参见图 7-5所示。钢梁增加的环梁中心钢桅杆说明:增加的钢环梁与框架钢梁翼缘、腹板之间焊接图 7-5 装饰塔中心圆环的设置2提升系统的布置在框架顶部以及第二层布置抗倾覆千斤顶组,并且调整工作位置位置。提升千斤顶99、布置在框架的第五层,吊点设置在中心桅杆的底部以上 1.0m 处。3钢桅杆的正向安装59利用 K50/50 塔吊,将分段桅杆吊装到圆环中心组装焊接。中心桅杆可以正向组装到相对高度为 31m。桅杆分段如下:首节桅杆的长度分段为 17m,重量 3.2t;第二段桅杆长度为 14m,重量 2.6t。焊接平台利用第五层框架梁。4钢桅杆的倒装倒装时,桅杆分段为 3m 一段,重量约 0.56t。首先,每一段桅杆通过塔吊吊装到钢框架的侧面,通过平板车推入框架中心。通过液压系统将已经安装好的钢桅杆向上提升 3m。与下段桅杆组对焊接。如此反复,直到所有的分段桅杆焊接完成。5垂直度监测中心桅杆的垂直度采用外控法。在建100、筑楼顶的正交方向架设两台经纬仪观测中心桅杆的垂直度。如果发现偏差,及时调节框架顶部的抗倾覆千斤顶,使桅杆的垂直度始终控制在1/1000 以内。桅杆最后就位后的垂直度控制在 1/3000。6收尾工作将每一层框架中心的圆环通过四块厚度为 20mm 的钢板,与中心桅杆焊接到一起。拆除提升机具。60第八章 施工保证措施8.1 质量保证措施8.1.1 质量管理体系概述根据本项目的具体特点,建立以项目经理为第一责任人的质量管理体系,如图 81 所示。项目经理项目总工程师专职质检员构高测焊压油防件强量接型漆火吊度放施钢班涂装螺线工板组料班栓班班施施组安组组工质工质装班检队班质质组员检组检检质员质员员质检检员101、检员员班组兼职质检员图 8-1质量管理体系图8.1.2 施工各阶段具体人员的职责:1施工准备阶段1)工程开工前,按质量体系的管理要求,由项目经理组织有关人员,根据本项目的具体情况,详细编制的质量控制计划,明确项目人员的职责和工作范围,将各质量控制要素落实到各责任人员,明确他们在保证质量方面的任务、责任、权限、工作程序和方法。并由公司总工程师批准执行。612)由项目总工程师组织专业技术人员编制施工组织设计、质量计划等工艺文件,明确各专业的施工方法和技术要求,以及质量检查的内容和方法,并报公司技术部门审批。审批采用会签制,由公司工程技术部门组织质量安全、机械动力、劳动人事等部门讨论会签,公司总工程102、师执行。3)经审批生效的施工工艺文件,由项目总工程师组织相关人员进行交底。2施工过程中1)工程施工期间,由项目资料员负责所有往来文件的收发和传递工作,并具体负责文件的分类管理,外来文件应得到项目经理的批准,施工图根据项目总工程师指示的范围进行发放,如果图纸改版,由项目资料员收回以作废的图纸。2)物资的采购工作由物资供应科负责,根据采购计划通过招标的方法确定合格的材料供应商,保证在工程上所使用的设备、材料均能符合设计要求。其结果由项目经理审批,同时应取得甲方的同意。3)由项目总工程师组织有关工程技术人员编制物资检验和试验计划、过程检验和试验计划、最终检验和试验计划。检验和试验计划发到项目质检员、103、材料检验员以及班组长等人手中。当检验和试验计划变更时,应及时通知上述人员。施工过程中,由项目质检员、材料检验员根据检验计划对需检验和试验的项目进行检查和标识。4)项目所有的检验,测量和试验设备由项目计量员统一管理,并负责其送检、登记、标识等工作。保证项目检验所使用的计量器具的有效性。5)在工程施工过程中,经工程检验和试验发现重大不合格内容,由项目总工程师组织有关人员进行统计分析,寻找产生质量缺陷的原因,制定纠正措施对策,按程序批准后,落实到具体的责任人。6)由项目资料员在专业技术人员的配合下,按规定做好质量记录的标识、收集、整理、归档、存储、保管和处理工作。3工程竣工阶段1)工程竣工后,项目总104、工程师组织有关人员将所有的质量记录清理,分类装订成册。质量记录中交工资料部分履行审核手续后,向业主移交,其余部分交公司归档。2)组成由项目经理为组长、技术总工程师为副组长的交工验收领导小组,与业主共同完成交工验收工作。8.2 安全保证措施8.2.1 安全管理体系图62根据本工程项目的具体要求,本着施工生产“安全第一”的基本指导思想。树立“安全第一、预防为主”的安全意识。实行安全项目经理全权负责制,建立以项目经理为第一责任人的安全管理体系,如图 8-2 所示。项目总工程师专职安全员高测压油防构强焊型件度量接钢漆火吊螺放施板班涂装栓线工施组料班安班班工施组装组组班安工班组全队安组安安员全安全全安安105、员全员员全全员员员班组兼职安全员图 8-2安全管理体系图8.2.2 安全保证措施安全管理目标:杜绝重大安全事故,控制一般轻伤事故,轻伤事故应控制在 2以内,为达到该目标将采取以下措施:1一般规定1)在施工前,严格按质量体系的要求编制项目质量计划,明确各工序、各环节的安全措施、负责人及奖惩措施。2)建立项目安全保证体系,各队有专职的安全员,专职安全员经过劳动部门培训,持证上岗。3)做到安全工作由项目经理亲自抓,安全业务部门专职抓。4)贯彻“安全第一,预防为主,防治结合”的方针,搞好安全生产教育,施工前做好进场教育,施工中坚持日常教育。635)加强安全标准化管理,采用如开会议、现场监督、检查评比、106、劳动竞赛等各种形式搞好施工安全。6)悬挂安全警示牌,张贴安全宣传标语,造就安全施工环境,时刻在施工人员心中敲警钟。7)严格执行有关安全检查生产制度,坚持做到交任务必须交安全措施的要求,对安全关键部位进行经常性的安全检查,及时排除不安全因素。8)强化安全操作规程,严格按安全操作规程办事,安全操作规程发到班组。9)对安全违章现象,实行经济处罚直至责令停工。10)各种电器闸箱要安装漏电保护装置,并经常检查完好程度,发现隐患应及时处理。11)立体交叉施工时,不得在垂直面上出现高低层次的同一施工号,确实无法错开时,应搭设防护棚,并在高空作业区设置警界线,派专人看管。12)对进入现场的施工人员一律配戴安全107、帽,高处作业人员戴好安全带,设置安全网,对特殊工种人员如电焊工、气焊工、电工等要配齐并用好劳动保护用品。13)加强防火工作,现场配备必要的消防器材,对施工人员要加强消防意识的教育。14)在编制施工方案中,根据具体工程特点,有针对性地提出安全措施,明确安全工作的重点,施工时严格遵守。2用电管理1)施工前根据现场临时用电情况,编制临时用电施工方案并进行技术交底。2)所有临时用电的电源接线由专业维修电工负责。施工现场实行三级配电(总箱、分箱、开关箱),两级漏电保护。动力配电与照明配电分箱设置。施工现场所用设备,除作保护接零外必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护装置,且做到“一机一闸”。3)在潮湿场所108、,照明电压不得大于 24V,照明灯具金属外壳保护接零,室外灯具距地不得低于 3m,室内不得低于 2.4m,夜间照明统一安排,专人负责,并保证充足的照明度。4)电气设备应该保护接零。5)电动机械和手持电动工具(1)焊接机械焊接机械放置在防雨和通风良好的地方,焊接现场不准堆放易燃易爆物品;焊接机械的二次线宜采用 YHS 型橡皮护套铜芯多股软电缆,电缆的长度不大于 30m;(2)手持电动工具a一般场所选用类手持式电动工具、并装设额定漏电动作电流不大于 15mA、额定漏64电动作时间 0.1s 的漏电保护器。当采用类手持电动工具,必须作保护接零;b露天、潮湿场所或在金属构架上操作时,必须选用类手持式电109、动工具,并装设防溅的漏电保护器。严禁使用类手持电动工具;c手持电动工具的负荷线必须采用耐气候型的橡皮护套铜芯软电缆,并不得有中间接头;d手持式电动工具的外壳、手柄、负荷线、插头、开关等必须完好无损,使用前必须作空载检查,运转正常后方可使用。8.3 工期保证措施1针对钢结构工程成立二级项目部,强化项目管理,推行项目法施工,实行项目经理负责制。项目经理对施工全过程负责,统一组织,加强现场的调度协调工作,提前预测并及时解决施工过程中可能发生的各种问题,使整个施工紧张有序,有条不紊地进行,确保工期。2在总承包方的总进度计划的基础上,编制合理的施工进度计划,并在此计划下分专业编排月计划、周计划,其中周计110、划细化到日进度计划,抓住关键线路和关键工序。日、周进度计划要层层落实,人人清楚。并根据工程进度情况及时调整现场人员、机具等资源的配备,确保总进度计划的顺利实施。3与甲方、监理、设计等单位密切配合,及时协调,以计划为龙头,有指令性地安排施工任务,每周开好生产协调和技术协调会,及时解决施工中的难题。做到周计划日平衡,确保总计划的实现。4抓好施工机具的进场,按进度计划组织各类施工机具及运输车辆进场。5严格按设计、标准、规范、工艺的要求施工,做到分部、分项工程一次合格。杜绝返工,用高质量保证施工进度。6及时解决施工中的技术问题,工程技术人员在图纸会审的基础上,详细向班组技术交底,吃透技术文件,提高工作111、效率。7项目实行经济承包,充分利用经济扛杆的作用,把施工进度、工程质量、施工生产、文明施工等要素与奖金紧密挂钩。8.4 雨期施工保证措施1在施工期间要随时掌握气象情况,大型构件吊装、高空焊接作业都要事先了解天气的变化,错开大风在雨中作业,确保吊装安全和焊接质量;2施工现场日常要确保排水系统的畅通,排水器材要随时做到数量充足,完好可利用;3雨期施工现场,机械、人员行走路线和人员较集中操作的场地,表面应有排水坡度,并铺设防滑、防陷的铺设材料,必要时还需要加固加高路基;654做好雨期施工技术准备工作,摸清现场地下坑洞、管沟、通信、人防设施等埋设情况。如处在机械行走路线下面,要求提前进行加固处理;5雨112、期施工季节,在雨后起重吊装前要对起重机、机电设备及防护设施进行检查,对吊件进行一米以下低位试吊,无问题后再作业;6雨期作业人员一律穿绝缘胶底鞋,雨后上高空作业,先清除鞋底污泥,注意防滑;7雨期施工期间,在湿度满足焊接工艺的前提下,地面焊接应搭设防雨篷,在雨后的高空焊接时应先烤干焊接工作面,并确保焊接工作面不会再渗入雨水。8.5 现场文明施工保证措施1在钢结构施工区域以及特殊部位设置围护禁区、安全标志、防火标志和其他宣传标志等。2工地材料堆放要规则有序,严禁乱堆乱放。3建立卫生保干区,设立临时垃圾点,及时清理垃圾和边角料,做到工完料尽场地清。4进入施工人员都必须遵守总承包方各种规章制度。5统一着113、装标识管理,做文明人,创企业形象。8.6 环境保护措施1噪声:调整好日间和夜间施工的工作内容,夜间施工应避免金属物件的碰击,机械工作的噪间控制在 60dB 以内;2粉尘:除锈材料为钢砂,并搭设简易棚操作,防止粉尘扩散,运输车辆道路应经常保持洒水,保证道路不起尘,现场粉状物应妥善保管,粉状废物及时清理回收;3漆雾:现场喷涂施工时要设置遮挡物采取相应的回收措施,并设置适应的安全区避免非操作人员误入;4高空焊渣:高空焊接时,设专人监护,并在焊接处下方设回收容器,不让高空焊渣随意落下;5污泥:在施工过程中,所有的钢结构构件都要加以保护,不许直接堆放在地面上,在吊装过程中也应避免与地面接触,防止污泥附着114、在构件上,运输车辆出现场前检查车轮的情况,如有污泥应清洗车轮后再出现场。66第九章 拟采用的新技术、新工艺、新设备、新材料9.1新设备的使用新设备使用一览表表 9-1序号设备名称型号和规格用途1液压提升装置20t空中走廊的吊装2扭剪型电动扳手M22高强度螺栓的紧固3长柄测力扳手M22检验高强度螺栓的紧固度4天顶准直仪2L竖向投测5光学对点器定位测量6全站仪TC110控制测量9.2新工艺的应用1测量和监控工艺在基础施工时按四等网的精度要求布设平面控制网,有极座标法或米线法进行测设,确定基准标高点,把握好控制点和标高的竖向传递,掌握好标高、扭转和垂直度的调校,测量和监控工艺过程详见图 6-7 测量115、和监控工艺流程图。2钢柱无缆风校正工艺钢柱就位后调整标高时利用塔吊吊钩的起落和撬棍拨动调节点上柱和下柱间隙直到符合要求,在上、下耳板间隙中打入钢楔,在上、下耳板的不同侧面加垫板,再夹紧连接板即可达到校正扭转偏差的目的,垂直度通过千斤顶与钢楔进行曲调整。9.3 新技术的应用1高空液压同步整体提升安装技术本技术拟应用于屋面装饰塔的安装,提升系统由集群液压千斤顶系统、泵站系统、钢绞线承重系统、传感系统、同步控制系统等五个部分组成,为确保钢桅杆在提升过程中的垂直度并抵抗水平力,防止倾覆设两组千斤顶组,每组千斤顶有四个水平放置的螺旋千斤顶,从四个方向顶向钢桅杆,在钢桅杆的提升过程中,观测桅杆的垂直度,通116、过上层螺旋千斤顶的伸缩,改变导向轮的相对位置,调节钢柱的垂直度。67第十章 工程交工验收与交工资料整理10.1 交工验收程序1交工验收工作的主要依据1)建设单位与施工单位签订的工程合同;2)施工图和施工单位技术资料;3)国家颁发或部颁发的工程施工及验收规范、规程,建筑安装工程质量检验评定标准。2交工验收组织机构成立施工单位的交工验收领导小组,由项目经理任组长,项目总工程师任付组长,成员为项目各相关人员。3交工验收步骤1)预验收:工程交工验收前,由交工验收领导小组组织有关人员根据施工图,对工程进行预验收,作一次彻底清查,及时处理发现的问题,同时对所有的技术文件和资料进行系统的整理,为工程交工验收117、创造条件。2)交竣工报告,当工程接近竣工时,项目经理部应向总包单位提交书面通知(竣工报告),在交工验收领导小组领导下,开展工程验收的各项工作。3)竣工检查:由交工验收领导小组根据施工图纸和施工验收规范的要求,组织检查,确认合格后即可签证竣工报告。4)全面检查收尾清理:交工验收领导小组应参加建设单位组织的“三查四定”工作,对工程再进行一次全面检查,把影响生产或使用的问题统统提出来,项目经理部应立即组织人力限期处理。5)办理交工验收手续:以上工作完成后,即请建设单位代表签发交工验收证明书,工程正式交付生产使用。10.2 交工资料的编制及交付1交工资料的编制及整理1)交工资料由项目工程技术人员在施工118、过程中编制、收集、积累、保管、整理而成,竣工后,经项目技术负责人审核,再由项目资料员整理装订成册。2)交工资料整理时要做到分类科学、规格统一、便于查找、字迹清晰、图形规整、尺寸齐全,签章完整,没有漏项,并不得用铅笔、一般圆珠笔和易退色的墨水填写和绘制。2竣工图的编制681)凡施工无变动的,由项目技术人员在施工图上加盖竣工图章。2)在施工中有重大变更时,由项目技术人员将修改的内容改在原蓝图上,并在蓝图醒目处(如右上角)汇总、标出变更单号、加盖竣工图章。3)对于因重大修改,需要施工单位重新绘制施工图时,由项目技术人员负责绘制,并在图的右上角注明原图编号,经有关单位审核无误后,加盖竣工图章。4)所有119、竣工图都必须经项目技术负责人审核,重新绘制的施工图还必须有设计代表签章。3交工资料的交付1)在办理工程交工验收手续后,项目经理部向建设单位提交装订成册的全套交工资料,并办理交接手续。竣工图纸也同时交付总包单位。资料移交负责人为项目技术负责人,资料移交人为资料员。2)在办理工程交工验收手续后,项目资料员向公司档案室提交装订成册的全套交工资料,同时,还应提交竣工图。3)交工资料份数按建设单位的要求提供,如无特殊要求一式四份。三份交建设单位,一份公司归档。10.3 交工资料文件目录1交工技术文件说明2交工技术文件目录3施工技术交底记录4图纸会审记录5合格焊工登记表6其他特殊工种登记表7开工报告8停工报告9复工报告10隐蔽工程记录11中间交工证书12设计变更明细表13各种施工记录资料14各种质量评定资料15竣工报告6916设备、材料质保书、合格证汇总表17竣工图70