济南恒隆广场钢结构工程施工方案(115页).doc
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2024-06-12
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1、第一章 钢结构概况济南恒隆广场钢结构工程钢结构总量约10000吨,主体结构从地下一层到地上七层。钢结构工程主要由三个部分组成:从地下一层到地上六层的框架结构体系中的梁柱劲性结构;两个钢结构连廊,即中间钢大桥和钢结构南桥;钢结构异性屋盖结构。各部分钢结构的主要特点如下:序 号结构划分钢 材构件耐火极限防腐涂装室 内室 外1地下一层到地上七层框架梁柱劲性结构Q345B/环氧富锌底漆1遍(25m) ,环氧云铁中间漆2遍(50m2),氯化橡胶面漆2遍(50m2)无机富锌底漆2遍(75m2) ,环氧云铁中间漆2遍(75m2),脂肪族聚氨酯面漆2遍(75m2)2两个钢结构连廊Q345B钢结构南桥:钢柱2.2、5小时,钢梁2.5小时,其他构件1.0小时中间钢桥:钢柱3小时,钢梁2.0小时,其他构件1.0小时3异形钢结构屋盖Q345B钢柱为2.5h,桁架及主钢梁为2h,钢支撑及次梁、檩条为1.5h钢结构整体模型如下:第二章 钢结构施工部署2.1 施工分区 钢结构的施工部位上可以划分为四个施工区域:1、主体劲性结构;2、南钢桥;3、屋面钢结构部分;4、中间钢桥部分。南钢桥主体劲性钢结构屋面钢结构屋面钢结构中间钢桥钢结构施工区划分示意图2.2 施工平面部署2.2.1 部署思路工程以施工效率、施工经济成本及施工安全为出发点,并结合南钢桥、中部钢桥及屋盖钢结构的特点,对此两部分采取 “胎架支撑、分段构件高空原3、位拼装”方案进行钢结构安装。南钢桥、中部钢桥及屋盖钢结构构件截面大、单位重,跨度及发布较远,不易使用固定位置塔吊吊装,且前期混凝土施工周期长,布置大塔吊不利于施工经济成本,且施工区域两侧均为0.000楼面,因此,易使用履带吊结合中型塔吊进行吊装。2.2.2 施工平面部署经过核对杆件重量及吊装设备,最终选定150t履带吊协助两台K50/50塔吊和两台C7030塔吊的施工方案。小钢桥采用150t履带吊作为主吊机进行吊装,主体钢结构采用K50/50塔吊和C7030塔吊进行吊装,屋盖钢结构采用150t履带吊协助K50/50塔吊和C7030塔吊进行吊装,联系檩条及水平支撑等采用K50塔吊进行吊装。塔吊平4、面布置及履带吊行走路线见下图所示。塔吊布置图150t履带吊行走路线2.2.3 履带吊行走路线及作业区域确保履带吊靠近作业部位,并在履带吊作业区域扩大加固面积,供构件倒运及堆放。履带吊作业内容对照见下表:履带吊在图中所示作业区域作业内容作业区域01进行南桥的钢结构构件安装作业区域02协助1#塔吊进行屋面北区的钢结构构件安装作业区域03协助2#塔吊进行屋面南区的钢结构构件安装作业区域04进行中间钢桥的钢结构构件安装作业区域05进行1#塔吊的拆除及受塔吊影响屋盖构件的安装2.2.4 履带吊通道通道加固及楼面保护措施施工时需要在0.000m层楼板上行走150吨的履带吊和使用150t的履带吊吊装构件,05、.000m层楼板厚度仅为250mm,因此,需要采取加固措施加固楼板。经过受力分析及计算,拟采用的楼板加固措施是:在履带吊行走区和构件起吊区,采用H200200812作为支持立柱,立柱纵横间距为1m,地下室层高为5.575米,立柱中部应用角钢(L100*10)进行1道水平连接。履带吊在楼面行走时,应做好混凝土楼板的成品保护,在履带吊行走的楼板上上铺20MM厚钢板。为控制成本,因配备约30M范围的钢板,供履带吊行走时,自行倒运。2.2.5 吊装设备性能参数K50/50塔吊性能参数表01K50/50塔吊性能参数表02C7030塔吊性能参数表01C7030塔吊性能参数表02C7030塔吊性能参数表036、150T履带吊性能参数表1第三章 钢结构制作3.1 本工程制作特点分析本工程钢结构加工制作特点-可以概括为“大、异、高、厚,多”,即:大尺寸构件、复杂异型构件、高强度钢材、厚钢板应用和厚钢板焊接、钢材规格和数量多等。加之本工程工期短、结构复杂、交叉作业多、施工量大等特点,因此其各项技术工艺准备工作要求应相当全面、各种预案应细致规范。同时要求实施单位对项目应具有有效实施能力。具体表现在:构件焊接内在质量确保优质,构件制作尺寸精度高,确保现场顺利安装,构件外观质量应精益求精,同时钢结构制作厂家技术、设备、产能、质保体系等各项要求也应有效满足本工程的实施要求。3.2 钢结构制作重点难点分析通过对本工7、程整体结构等构件加工制作的分析,总结具体的技术重点或难点课题有以下几点:钢结构加工制作重点难点分析制作内容范畴具体内容重点难点措施或方案构件制作方面最大板厚为60mm的箱型钢柱的制作重点难点具体见后续制作工艺叙述复杂异型钢柱的制作重点难点具体见后续制作工艺叙述复杂工厂制作构件的预拼装重点计算机三维模型重现预拼装&工厂地面平面、立面预拼装大量的重载运输重点办理特别通行证,协调交管部门制作质量、进度与加工的协调重点严格执行PDCA质量控制和ERP管理3.2.1 钢结构制作管理模式及方法在钢结构制作过程中应对每一个环节进行严格的质量控制。其中管理内容包括工期管理控制、工艺方案审核管理、构件质量管理控8、制、图纸细化管理控制、文件资料管理以及人员管理控制,直到发运包装检查等全过程。业主业主委派监理材料采购钢结构设计制作加工厂材料验收 材质检验 质量评估拟甲方供料驻厂监造钢结构施工部施工单位钢结构制作管理模式图1)制作管理模式2)钢结构制作管理方法钢结构制作管理作为钢结构质量保证的首要环节,加强制作管理不但是工程质量的保证,也是整个钢结构工期保证的一个重要环节。a.强化工厂管理,健全管理体系和各项管理制度从制作开始,就追求“一流的设计、一流的施工、一流的管理”。将以项目管理作为核心,制定高标准的管理目标,以规范化、标准化、科学化、程序化的管理方法,优质、高效地实施制作过程。坚持“质量第一”的管理9、方针,强化质量意识,加强过程质量控制在质量管理方面,建立健全了各级质量保证体系,严把质量关,不合格的材料严禁进入加工厂,不合格的构件严禁出加工厂。b.工期管理控制钢构件生产过程的安排是工期控制的关键,构件的制作根据工艺流程分阶段制定详细的生产计划,严格按照生产计划安排生产。这才能保证如期按照计划顺利执行。在工期控制过程中应保证以下各项目要求的顺利执行:每一个关键阶段工期都应有人员监督计划实施。监督工作计划的实施从每一个工作日开始,并分阶段的检查分析计划实施经验,以上一阶段的计划实施经验为基础实施下一阶段的工作计划。如果一段时间发生了工期延误,主要的工期监督和安排生产人员应根据现场生产的实际情况10、,在下一段的生产中适当的增加施工任务,追回损失工期。为了保证工期计划的实施,所有的生产文件资料应及时报监理审查,不得拖延下到工序生产时间和构件出厂时间。在安排生产计划时,为了防止非人为因素的影响,在制定计划时应留有一定的工作余量以及构件检验时间余量,这才能保证如期按照计划顺利执行。c.工艺方案审核管理工艺方案的审核主要包括构件加工重要部位、难点部位工艺方案的审核,通过项目及设计同意的工艺方案才能下到车间投入生产,项目在投产的过程中监督工艺方案的实施。生产厂家及时的反映工艺方案的执行情况,如果在生产过程中方案需要改进的部位要通过监理、总包和设计单位同意后才能更改,更改后的工艺方案报项目审核,通过11、后才能进行生产。下料 切割工艺方案生产前报项目审核调整改进工艺方案不合格桁架组对工艺方案生产前报项目审核工厂焊接工艺方案实施前报项目审核审核通过后实施焊缝探伤工艺方案调整改进工艺方案审核通过后实施实施前报项目审核不合格构件出厂调整改进工艺方案不合格工艺方案的审核流程d.构件制作过程管理控制构件制作过程的管理控制主要体现在对构件质量的预检过程控制,保证制作过程的流畅性,在程序检验和质量检验上严格控制,在制作文件资料的审查及监理过程以不影响正常施工为主。在制作过程管理控制中根据该工程特点将构件过程管理分为构件制作管理控制和钢材复检管理控制。材料进厂制作厂申请项目 监理对原材料进行检查材料几何尺寸抽12、查全部材料材质证明见证材质检验重点、难点大样报项目监理审查不合格返工组对构件半成品报项目 监理审查下一道工序制作成品验收审查合格不合格返工报总包 监理资料审核通过签字认可构件发运包装检查构件出厂构件制作管理流程3.2.2 典型制作思路及工艺、工序、设备箱型钢构件箱型钢结构主结构厚板箱型柱大尺寸箱型钢梁少量方管构件方钢管喷砂或抛丸处理无气喷漆数控火焰切割机剪板机箱型生产流水线CO2气体保护焊接电渣焊UT探伤检查下料拼焊主要类型构件分类主要工序、设备、工艺 涂装预拼装,检验,发货H型钢构件热轧H型钢焊接H型钢热轧H型钢楼层梁普通焊接H型楼层钢梁普通焊接H型钢柱按型材购买后制作喷砂或抛丸处理无气喷漆13、剪板机数控锯床数控火焰切割机H钢生产流水线CO2气体保护焊接UT探伤检查下料拼焊涂装主要类型构件分类主要工序、设备、工艺 复杂H型+T型组合异型钢柱弯板机成形装配成形成形其它热轧H型钢预拼装,检验,发货3.2.3 H型构件的制作1.焊接H型钢的制作流程H 钢腹板用坡口机开坡口,坡口参数见左图利用BH组立机组立利用埋弧焊机对H钢梁焊接利用H钢矫正机对H钢梁矫正焊接H型钢基本制作流程H 钢翼板、腹板和加筋板等直条切割机下料H 钢翼板、腹板和加筋板等直条切割机下料H 钢翼板、腹板和加筋板等直条切割机下料H 钢翼板、腹板和加筋板等直条切割机下料(1)放样、下料:钢板放样采用计算机进行放样,放样时根据零14、件加工、焊接等要求加放一定机加工余量及焊接收缩量;钢板下料切割前用矫平机进行矫平及表面清理,切割设备主要采用数控等离子、火焰多头直条切割机等。(2)零件加工:腹板两侧焊接边缘采用半自动切割机进行加工,H钢组装焊接完后采用矫正机或火工进行校正,以确保构件外形尺寸及孔群钻孔精度要求。(3)H型钢的组装:H型钢的翼板和腹板下料后应标出翼缘板宽度中心线和与腹板组装的定位线,并以此为基准进行H型钢的拼装。H型钢拼装在H型钢拼装机上或设置胎架进行拼装。为防止在焊接时产生过大的角变形,拼装可适当用斜撑进行加强处理,斜撑间隔视H型钢的腹板厚度进行设置。(4)H型钢的焊接:H型钢拼装定位焊所采用的焊接材料须与正15、式焊缝的要求相同。H型杆件拼装好后吊入龙门式埋弧自动焊机上进行焊接,焊接时按规定的焊接顺序及焊接规范参数进行施焊。对于钢板较厚的构件焊前要求预热,采用电加热器进行,预热温度按对应的要求确定。(5)H型钢矫正:先采用H型钢翼板矫正机矫正H型钢翼板的平面度, 采用火焰校正H型钢翼板与腹板的垂直度;再采用火焰校正H型钢的旁弯。火焰校正温度控制在600800,矫正前在校正区域用测温粉笔先画,以免温度超过800。2. 热轧H型钢的制作(1)H钢的下料:基本是通过锁口机和带锯机下料的,其中数控锁口机能根据深化图纸中的数据对H钢的端头的形状和坡口自动切割。较好地保证了H钢对接和拼接的精度。设备名称数控锁口机16、型号ABCM1250/3制造厂商美国PEDDINGHAUS公司功 能:可进行H型钢端头各种形状与坡口的自动切割。技术指标:可自动对11001200以内H型钢进行数控加工。对于相对简单的接头和成批量的H钢预下料也可通过带锯机下料。带锯机图片如下:(2)H钢的钻孔:对于H钢的钻孔采用本公司先进的数控九轴三维钻,其能对H型钢的翼板和腹板进行高速高效地自动钻孔,可高效满足工程的工期需要和质量要求。设备名称:数控九轴三维钻型号BDL1250/9制造厂商美国PEDDINGHAUS公司(3)装配、焊接外部零件:长度方向以型钢顶面锯切面为装配基准,宽度方向以型钢截面中心线为装配基准,根据此原则,对各零件的装配17、位置进行划线,在H型钢长度及宽度方向上划出牛腿、节点板、安装耳板定位线,牛腿以牛腿中心线为定位基准,节点板、安装耳板以上端孔中心线为定位,最后焊栓钉。3.2.4 箱型构件的制作(1)下料及坡口规则板件下料采用直条切割机,不规则板件下料可采用数控火焰切割机。坡口加工采用半自动火焰切割机进行,在坡口切割之前应对钢板进行划线, 坡口加工的形式如下:坡口切割完毕后,对坡口面及附近50mm范围内进行打磨,清除割渣、氧化皮等杂物,对零件切割质量不符合要求处进行修补、打磨。(2)U型组立及内隔板焊接以下翼板顶端基准线作为基准,在下翼板及二块腹板的内侧划出各隔板装配用线,并做好标记,把划好线的下翼板置于装配平18、台上,把已装配好的各隔板定位在下翼板上,隔板与下翼板之间的装配间隙不得大于0.5mm,定位好后,检验隔板垂直度,隔板与下翼板的垂直度不得大于1mm。装配两侧腹板时,必须使隔板对准腹板上所划的位置,翼板与腹板之间的垂直度不得大于1mm;然后,对腹板与隔板及腹板与翼板之间的焊缝进行定位焊。将已形成U型的箱体吊至装配平台上,对隔板与腹板及隔板与下翼板之间的双面角焊缝进行焊接,焊接位置应选择平焊或立焊,为避免构件翻身,隔板与腹板之间的双面角焊缝可采用立焊,隔板与下翼板之间的焊缝选择平焊位置焊接。(3)箱形组立及焊接将箱体重新吊至组立机平台,利用组立机上部压紧装置装配上翼板。箱体组立好后,在箱体端部装配19、引弧板及引出板,起始端引弧板长度为200mm,宽度为100mm;熄弧端引出板长度为300mm,宽度为100mm,焊缝熄弧端的坡口加工可利用碳弧气刨进行加工坡口。BOX流水线焊接时必须保证两台焊机同步同规范同方向进行,避免箱体由于热输入不平衡造成弯曲变形。箱型构件制作步骤1:隔板定位箱型构件制作步骤2:U型组立箱型构件制作步骤2:整体校正;U型焊接;隔板焊接;焊后校正箱型构件制作步骤3:封板安装;封板焊接;箱体验收。3.2.5 复杂异型H+T构件的制作复杂异型H+T构件的制作步骤1:T型组立,T型焊接。复杂异型H+T构件的制作步骤2:H型组立,H型焊接。复杂异型H+T构件的制作步骤3:翻身,加装20、第1个T型,焊接。复杂异型H+T构件的制作步骤4:翻身,加装第2个T型,焊接。第四章 钢结构安装4.1 主体劲性结构施工4.1.1 主体劲性结构施工方案概述本工程的主体劲性钢结构施工按施工区域分为1区和2区两部分,两部分钢结构构件安装主要使用区域内设置的两台塔吊进行安装。主体劲性钢结构分别沿东西两个入口运输到塔吊覆盖范围内,由塔吊将构件吊装至安装位置。2区1区入口入口4.1.2 施工前的准备1. 技术准备1) 图纸熟悉和图纸会审技术人员熟悉图纸及相关规范,参加图纸会审,并做好施工现场调查记录,尤其是设计院交底,充分理解设计意图,严格遵守图纸设计。在图纸设计的基础上尽可能的优化施工方案,其程序为21、:1、由项目总工程师组织有关人员认真学习图纸,并进行图纸自审、会审工作,以便正确无误的施工。2、通过学习,熟悉图纸内容,了解设计要求施工所应达到的技术标准,明确工艺流程。3、进行自审,组织各工种的施工管理人员对本工种的有关图纸进行审查,掌握和了解图纸中的细节。4、参加图纸会审,由设计方进行交底,理解设计意图及施工质量标准,准确掌握设计图纸中的细节。2) 规范、规程和有关资料准备根据本工程的实际情况,收集、准备相关的规范、规程和有关资料,并安排专人进行保管、整理。3) 钢结构深化设计计划根据设计院图纸提供情况、现场施工计划等要求,编制详细的钢结构深化设计计划。提交深化设计的人员、设备等计划。4)22、 编制钢结构施工总体方案成立钢结构总施工方案编制小组,由项目总工牵头负责,集中各专业技术人员,在投标方案的基础上,编制钢结构施工总体方案。5) 编制专项施工方案根据施工总体方案,组织专业技术人员编制合理的、先进的、切实可行的各类专项施工方案,以指导现场施工,计划编制的专项方案如下:6) 焊接工艺评定针对本工程的焊缝接头形式,根据建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81-2002)“焊接工艺试验”的具体规定,编制专项的焊接工艺评定方案,组织进行焊接工艺评定,确定出最佳焊接工艺参数。以便制定完整合理详细的工艺措施和工艺流程,指导现场焊接施工作业。7) 高强螺栓的复检本工程所使用的螺栓均应按设计及规范要求23、选用其材料和规格,保证其性能符合要求。高强螺栓和连接副的额定荷载试验,连接副紧固轴力由厂方提供、施工方根据批量进行复检。根据钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程的要求进行摩擦面的试验。摩擦面的抗滑移系数试件,由制造厂按规范要求提供试件后,由安装单位复检,达到设计规程的要求并经监理认可,方可施工。8) 栓钉安装工艺评定栓钉工艺评定按国家规范JBJ81-91要求进行施工,其焊接检验也按国家规范JBJ81-91进行。9) 其他材料的复检本工程进场的辅助材料、主要对焊接材料进行复检。2. 劳动力准备1) 劳动力总体安排以现场的具体施工情况合理安排施工人员的进场,对施工人员实行动态管理,对进场人员24、首先进行安全生产教育,并对技术工人进行技术交底,严格审验特殊作业人员的资格操作证。施工高峰期时需用劳动力在750人左右,本工程劳动人员计划见施工布署劳动力的需求。2) 专业技工的培训在施工前应对特殊工种(电工、焊工、起重工、架子工、测量工等)上岗资格进行审查和考核,并围绕现场施工中所需的新技术、新工艺、新材料进行有针对性的培训。只有取得合格证的焊工、起重工、电工等才能进入现场施工。3) 机械设备准备根据施工现场的特殊性,机械设备在施工中合理的选用尤为重要。所选用的机具必须能够满足工程的需求,确保机械设备在施工中的使用。4) 起重机械设备1、塔吊本工程主体施工选用47台塔吊,塔吊型号为2台K5025、/50、2台C7030。2、汽车吊选用1台50吨全液压汽车起重机工作于轻型构件的卸货及构件拼装。3、履带吊选用1台150吨液压式履带起重机,主要工作用于构件的安装4、平板车选用1台30吨平板车主要工作用于堆场到现场的构件运输。5、卷扬机选用4台5吨卷扬机和4台3吨卷扬机,用于延迟构件的安装。5) 焊接机械设备1、电焊机选用60台CO2电焊机,主要用于钢柱、钢梁、支撑等构件的焊接。选用30台手工电焊机,主要用于构件的校正、钢楼梯及压型钢板的安装焊接。2、空压机选用12台XF200型空压机,用于焊接的辅助资源。3、等离子切割机选用10台等离子切割机,用于压型钢板的切割。4、半自动切割机 选用4台半26、自动切割机,用于辅材的切割。6) 测量仪器和量具的检测央视工程结构的测量控制工作是本工程的重点,结合本工程的特殊性、复杂性选用测量仪器如全占仪、激光经纬仪、水平仪、激光铅直仪和测量使用的量具,必须是经过国家检测部门鉴定合格的产品,在使用前要经过指定部门的检测并做好记录备案。3. 施工材料准备施工材料的选用应使用正规厂家的货源,应按照本工程设计的材料、材质进行购买,厂家需提供材料的材质证明、合格证书。根据图纸的要求,编制材料申请单,如订购油漆、焊材、抗剪栓钉等,根据图纸变动情况作出材料计划,材料进出库场均按质量保证体系文件执行,并跟踪记录。(见施工布署材料计划)4. 现场施工准备1) 构件堆放场27、地的规划在构件进场前应对构件的堆放场地进行构件的编号和安装顺序合理的划分,并留出吊车和平板车转运的道路,场地四周设置警戒标识和指示牌。2) 通道加固杆件的制作和安装加固杆件依据安装方案和现场的实际情况进行深化设计,制作、安装。3) 现场用水、电布设和完善根据钢结构施工方案的要求,在施工前应完善现场水、电条件,达到正常使用要求,能够满足钢结构施工的需要。4) 施工道路的规划和保障钢结构在安装前一定要保障现场道路的畅通,如果道路情况不好必须采取道路的硬化,保障在施工中车辆能够安全行驶。5) 安全措施制作好爬梯、操作平台。准备好安全所用的一切物品,如安全网、安全绳、安全带等。6) 钢构件的进场和验收28、a) 钢构件使用平板车运至现场,现场卸货后,堆放到指定的临时堆场。b) 钢构件以及材料的运输进场应根据安装方案提出的进度计划来安排,钢构件及材料进场按日计划精确到每件的编号,构件最晚在吊装前二天进场,构件及材料进场要考虑安装现场的堆场限制,尽量协调好安装现场与制作加工的关系,保证安装工作按计划进行。c) 构件到场后,按随车货运清单核对所到构件的数量及编号是否相符,构件是否配套,如果发现问题,应迅速采取措施,更换或补充构件,以保证现场急需。d) 构件进场应堆放整齐,防止变形和损坏,堆放时应放在稳定的枕木上,并根据构件的编号和安装顺序来分类。e) 严格按图纸要求和有关规范,对构件进行杆件、几何尺寸29、焊缝、配套辅助构件验收,合格后,办理构件验收和工序交接手续。f) 构件的标记应外露以便于识别和检验;装货和卸货时应注意安全,防止事故发生。堆场应有通畅的排水措施。具体进场验收项目及方法见下表:构件验收、存放及缺陷修补表序号类别项目验收工具、方法修补方法1焊缝焊缝探伤抽检无损探伤检测碳弧气刨后重焊2焊角高度大小尺寸量测补焊3焊缝错边、气孔、夹渣目测检查焊接修补4构件表面外观目测检查焊接修补5多余外露的焊接衬垫板目测检查去除6节点焊缝封闭目测检查补焊7交叉节点夹角量测制作厂重点控制8现场焊接剖口方向角度对照设计图纸现场修正9构件外形尺寸钢柱变截面尺寸量测制作厂重点控制10构件长度钢卷尺丈量制作厂30、重点控制11构件表面平直度靠尺检查制作厂重点控制12加工面垂直度靠尺检查制作厂重点控制13钢柱柱身扭转量测制作厂重点控制14工字钢腹板弯曲靠尺检查制作厂重点控制15工字钢翼缘变形靠尺检查制作厂重点控制16构件运输过程变形对照设计图纸变形修正17预留孔大小、数量对照设计图纸补开孔18螺栓孔数量、间距对照设计图纸绞孔修正19连接摩擦面目测检查小型机械补除锈20柱上牛腿和连接耳板对照设计图纸补漏或变形修正21表面防腐油漆目测、测厚仪检查补刷油漆22表面污染目测检查清洁处理23移交存放构件分类堆放垫枕木、构件重叠不能超过三层24堆放场地场地硬化、设置排水沟25构件数量、清单与制作厂交接26制作质保资料31、办理移交手续构件分批按计划进场对进场构件进行全面的质量验收4.1.3 钢柱安装准备(1)钢柱分段设计中使用部分钢结构柱,按图纸分析,同一轴线刚架构柱,多为不同截面,且贯穿两个楼层,柱长最大长度为11.650m,单重为9t,可直接制作、运输、安装。其中,图中轴线PI至PM与P26布置钢结构柱贯穿首层、二层、三层、四层,此处钢柱按两层一根分段。第一段长度为11.650m,第二段长度为10.000m。图中轴线PD与P6至P13轴、PR、PS与P20至P26轴布置钢结构柱贯穿二层、三层、四层、五层、六层。此处钢柱按三层一段分段。第一段长度为15m,第二段长度为16m。(2)吊装准备工作A、吊装准备制作32、厂根据分段图在工厂分段加工制作完毕,并按照现场的要求焊接完毕临时连接板、吊耳、标记好轴线、三维控制点等。按照安装计划运输到现场。进场后,再次按照图纸和规范进行构件验收,不合格处予以校正,并作好验收记录。钢柱吊装前,必须对钢柱的定位轴线,基础轴线和标高等进行检查和办理交接验收,并对钢柱的编号、外形尺寸、进行全面复核。确认符合设计图纸要求后,划出钢柱上下两端的安装中心线、柱下端标高线和柱顶三维标高控制点。B、钢柱吊点设置钢柱吊点的设置需考虑吊装简便、稳定可靠、还要避免钢构件的变形。钢柱吊点设置在钢柱的顶部,直接在临时连接板上预留吊装孔(连接板至少4块)。为防止钢柱起吊时在地面拖拉造成钢柱损伤,钢柱33、下方应垫好足够数量的枕木。C、及时将钢爬梯、缆风绳、操作架等在钢柱起吊前设置在钢柱上为安装做好准备。4.1.4 钢柱安装措施的设置及施工1、钢结构安装临时支撑的设置图中许多钢柱为独立柱,无钢梁连接,为确保钢柱稳定,钢柱布置较近的区域需要添加临时支撑措施。拟钢柱间用159*8钢管作为支持,无钢柱方向,使用缆风绳加固。如下图:缆风绳缆风绳159*8钢管159*8钢管按钢结构柱分段,在各楼层的加固布置图见下图。地下夹层需添加临时支撑的钢柱布置图 加固措施 钢梁首层需添加临时支撑的钢柱布置图(绿线部分为钢梁)二层需添加临时支撑的钢柱布置图四层需添加临时支撑的钢柱布置图五层需添加临时支撑的钢柱布置图六层34、需添加临时支撑的钢柱布置图各楼层加固措施用量如下表:钢管揽风绳倒链钢管总长度长度根数倒链数量地下夹层604m15m9090首层803m24m100100二层159m24m303016m1010三层四层413m15m5050五层189m25m3838六层516m9m474715m2929所需措施量803m3940m1004.1.5 劲性钢柱施工步骤:1、钢结构柱的安装流程图:混凝土基础施工安装预埋件钢柱吊装就位利用塔吊、履带吊进行吊装用临时支撑对钢柱进行稳固柱脚螺栓、焊接施工架设混凝泥土柱模板混凝土垫层施工混凝土浇筑至柱顶拆去临时支撑2、钢柱施工步骤:1)钢柱安装就位后,安装临时支撑2)钢柱稳定35、后,逐层浇注柱外混凝土3)混凝土浇筑至支撑下方后,拆除支撑。 4)完成劲性混凝土的浇注及混凝土梁的浇注4.2 南钢桥的钢结构施工4.2.1 南钢桥概况南钢桥为全钢结构,位于P12轴P19轴与PP轴PS轴交汇处,两侧与混凝土结构相连,作为重要通道连接恒隆广场东西两部分。钢桥的占地面积约729m2,P14轴P19轴之间为二层,P14P12轴之间为三层。南钢桥南钢桥分为三层,首层为建筑三层,顶标高为27.075m,顶层层,结构标高27.075m首层,结构标高11.075m钢桥总用钢量约为900吨。钢桥的梁、柱绝大多数构件为箱型结构,材质均为Q345B,最大截面为箱型1750200030,最大板厚为436、0mm。其中边柱、中柱、主梁、边梁为较大箱型截面,中间次两为箱型3003002020截面。所有连接方式为焊接。4.2.2 材料概述1. 钢材的截面形式为规 格材质部位最大重量(kg)图 例箱型1750200030Q345B边梁5217箱型200080040Q345B主梁5127箱型800200040Q345B梁5127箱型3003002020Q345B次梁1408箱型1500175040Q345B边柱30294箱型1000100030Q345B中柱11288H350220812Q345B梁3102. 焊接材料手工焊接的焊条钢种焊条型号Q345E5016Q235E4303自动焊接或半自动焊接的焊37、丝钢种二氧化碳保护焊丝Q235ER49-1Q345ER50-34.2.3 构件分段考虑到南钢桥的层数较少,高度较低,靠近西侧的顶标高为27.075m的钢柱分为2段,分段的位置在建筑第四层结构梁以上1.45m(根据结构图要求),其余顶标高较低的钢柱不进行分段。由于钢桥建成以后主要靠底层梁承重,所以尽量减少底层钢梁的连接面,底层中间主梁不分段。分段后的典型构件及节点 如下:4.2.4 钢桥施工概述1. 钢桥施工整体概述由于钢桥的首层为建筑三层,钢桥通过两端支座与两侧主体区域相连,钢桥下面为建筑首层,拟用1台150T履带吊进行钢桥安装。钢桥安装的整体顺序为:先进行钢桥首层的边梁、主梁安装、焊接;在首38、层主钢梁安装焊接完成以后在进行首层的次梁安装;首层次梁安装、焊接完成以后首层已经形成稳定的钢架,再进行二层、三层的钢柱及钢梁安装。进行二层、三层的钢柱及钢梁安装时,从钢桥的一端开始,每安装一个钢柱,与此钢柱相应的钢梁也同时安装,并进行校正、焊接。以便形成整体稳定的框架。2. 钢结构堆场布置由于钢桥下面为0.000层楼板,所以将进场的钢桥构件就进堆放。为尽量减小消防通道的压力,构件进场后只单层堆放,钢构件下必须有枕木垫好。堆场布置图如下150T履带吊站位堆 场堆 场4.2.5 钢桥施工流程图底层钢梁安装底层钢梁安装完毕底部胎架拆除二、三层钢柱、钢梁安装底部胎架安装4.2.6 钢桥安装施工步骤安装39、顺序:其中底层安装采取的是一端安装完毕后焊接,在焊接期间安装另一侧底部钢梁及钢柱。在安装底层以上构件时,内外的主梁要同时安装,形成框架。第一步,钢桥胎架安装,安装高度为9.075m。第二步,钢桥底层梁安装。底层钢柱、钢梁混凝土柱第三步,底层钢梁安装完毕,将胎架卸载。第四步,安装二三层梁、柱。最后,完成南钢桥安装4.2.7 胎架的设计钢桥胎架立杆为21910,横杆及腹杆为1008,胎架顶部短横杆为H3003001015,材质为Q235B。1008H3003001015100821910经过统计底层钢梁及附属结构总重量约为200吨,并且胎架的立杆位于底层梁的中线位置,经过简化、适当放大后平均每根立40、杆承担荷载为10T。计算模型如下:应力分析:变形分析:杆件的最大应力为77.8Mp,最大变形为0.5mm。由于钢桥下胎架并不是生根于柱子上,楼板的承载力有限,因此必须在地下室进行加固,采取的加固形式与地上部分相同。所用材料为219*10和108*8的圆管,由于地下室的高度远低于地上部分胎架的高度,因此地下室加固部分构件无需计算。地下室加固的219*10圆管布置必须通过测量放线与地上部分圆管在同一条垂线上。以上钢桥底部胎架及地下室加固需材料如下:序号规格材质长度(m)重量(T)1HW300*300*10*15Q235B222.022219*10Q235B31916.443108*8Q235B1741、7835.08合计:63.104.3 屋盖钢结构安装4.3.1 屋盖钢结构概况钢结构屋盖分为南北两个部分,为圆穹状箱梁,最大约横跨60米(见下图)。钢屋盖结构图屋盖主要由箱梁及联系檩条、斜撑组成,每榀箱梁两端设有承重钢柱支撑。钢屋盖箱梁结构图主钢架示意图钢架示意图箱型构件对接节点屋盖结构构件材料表4.3.2 施工方案箱梁分段点吊装方向考虑施工经济性、安装可靠性等因素,本工程大跨度双箱梁安装采用“地面搭设胎架支撑、高空箱梁分段拼装、整体卸除支承成形”的施工方案,如下图所示。安装思路如下:对箱梁进行预拱设计,工厂按预拱设计值进行分段制作;现场在箱梁的分段位置搭设支撑胎架,胎架搭设高度按预拱标高确定42、;将分段箱梁吊装到胎架上,并进行高空调整校正、对接焊接,待吊杆、钢棒拉杆等构件安装完毕后卸载箱梁的支承力,拆除支撑胎架,让箱梁在结构自重的作用下恢复到设计状态。4#胎架3#胎架1#胎架2#胎架型钢撑杆型钢撑杆4.3.3 支撑胎架的设计与布置支撑胎架是箱梁安装的基础环节和重要保障措施,应进行精心设计与布置以确保结构安全。胎架采用由塔吊标准节为主构成的格构式柱体系,每个分段处布置一个胎架组,每个胎架组由4个小胎架组成,胎架的顶端设置如下图所示,通过8个32t千斤顶支撑箱梁。胎架结构的强度、稳定性计算考虑了分段箱梁及檩条自重、胎架自重、风荷载,并利用分析软件对主要的荷载进行多种工况分析(包括:胎架组43、轴心受压N最大、胎架组偏心受压N最大、胎架组偏心受压M最大并组合风荷载等),确保其强度和稳定性满足要求。 胎架安装4.3.4 屋盖杆件的安装步骤第一步:进行钢架相关安装胎架的搭设及钢柱支撑,安装钢柱的第一节。型钢撑杆第二步:安装钢柱的第二节。型钢撑杆第三步:安装钢柱与钢梁间的弯头连接部分型钢撑杆第四步:安装钢梁的第一节。型钢撑杆第五步:依次安装钢梁的剩下部分及另一端钢柱。型钢撑杆型钢撑杆第六步:安装最后一件钢梁与钢柱的连接弯头,至此完成整榀钢架的安装。4.3.5 箱梁的地面预拼装箱梁在工厂分段制作完成后,在厂内进行整体立式预拼装(其中腹杆及钢棒拉杆不参与预拼装),以确保制作的精度。现场工地还要44、进行一次预拼装,其主要目的是对制作和运输引起的构件柔性变形进行检验并加以矫正,同时将制作运输单元焊接成吊装单元。对于分段箱梁的腹板和翼板内侧存在的大面积波浪形和凹凸不平变形,使用马板和千斤顶进行刚性连接、校正,楔子在焊缝处开工艺孔,一次性校正翼缘板和腹板成为平面。对于各分段的拼装,采用万向调节墩按箱梁曲线搭设拼装胎架,先预拼装第一分段,,调整分段使其纵向中心线与纵向中心线定位标记对合(两纵向定位线间距比理论值大2mm作为焊接收缩量),使特征点标高与标杆标记对合。分段调整定位后,螺栓连接临时连接件。以第一分段作为基准,采用相同方法进行其他分段的预拼装,其间若发现偏差过大,应及时予以修正。箱梁地面45、拼装4.3.6 箱梁的吊装为保证箱梁安装直线度,采用从低端向高端的安装顺序。柱脚的吊装是整榀箱梁吊装中的第一吊,安装精度应进行着重控制。待柱脚初步就位后,测量人员应立即跟进,在吊机不松钩的情况下,调整柱脚的倾角,使控制在误差范围内,同时采用缆风绳和型钢撑杆与地面进行连接。调整完毕,利用撑杆和缆风绳倒链进行柱脚的角度微调,倾角调至合格后,拉紧缆风绳、固定撑杆使柱脚可靠定位。楔形柱脚安装由于整榀箱梁成曲线,每分段的安装倾角都不相同,为使高空对口方便,箱梁分段在上空前都需要进行吊前倾角调正,因此采用了主吊点为承力吊点,副吊点为调整吊点的“一点半吊装法”。实际吊装中,应注意使副吊点在已就位箱梁一侧,并46、使副吊端低于主吊端,让副吊端先于主吊端就位。否则,箱梁就位时副吊绳受力瞬间增大,将严重超载。另外,各分段箱梁在安装校正后,在其两侧采用固定措施将箱梁可靠固定,并及时安装分段上的两榀间檩条,以增强结构的整体稳定性,抑制箱梁在风荷载等外在作用下发生倾覆的可能性。大弯头吊装单榀箱梁就位箱形檩条吊装 4.3.7 箱梁的支承力释放箱梁的支承力释放过程,也就是给双箱梁钢棒拉杆组合钢结构施加预应力的过程:随着支承力的释放,结构会绕销轴铰支座向内转动,沿滑动支座水平滑移,并产生整体下挠和侧移,组合钢结构的整体刚度逐步增大,使结构最终达到稳定状态。1)安装初期两榀双箱梁支承力释放的整体稳定性分析组合钢结构全部完47、成安装后,能形成有效的整体来抵抗竖向荷载和水平荷载是由设计要求保证的。但在结构安装过程中,胎架要通过周转使用以节约施工成本,即在安装初期两榀双箱梁安装就位后,须拆除胎架以转移到其他各榀,而初期形成的部分结构其稳定性较差,在释放前应进行整体稳定性验算,以保证胎架的安全释放。2)箱梁的支承力释放组合钢结构在胎架拆除前,荷载主要由胎架承担,在胎架拆除后,主要依靠钢棒拉杆和箱梁的自身强度来承担。胎架拆除过程中,钢棒拉杆和箱梁内应力会逐渐增大,如何保证胎架的支承力逐步传递给钢棒拉杆和箱梁,这是本工程施工的技术难点。若释放不合理,会造成构件局部受力过大,可能对结构造成永久破坏。为此,施工中采用胎架顶面的千48、斤顶对箱梁进行同步逐级的荷载释放。 (1)释放过程控制在胎架释放过程中,千斤顶下降的同步性与每级的释放量控制是保证安全释放的重要环节。为保证同步性,建立了完善的指挥系统,力求从指挥的发号施令到工人的释放操作过程中都能做到简要明确、规范统一。为控制好每级释放量,事先在千斤顶上标定刻度,以千斤顶的绝对缩短量控制释放量,每级释放量严格进行数据控制,通过监测结果观察结构安全。(2)释放监测组合钢结构的释放过程是一个物理参数不断变化的动态过程,为全面把握释放中结构的微观与宏观变化,主要对以下内容进行监测:箱梁的轴线位移、下挠位移、跨中的竖向位移、侧向位移,箱梁代表截面与重要节点的应力,地面铰支座处的柱脚49、角位移与重要节点应力,箱梁及下弦钢拉杆的应力,吊杆的垂直度。释放监测采用稳定、直观、可靠的传统测试方法与先进的光导纤维传感技术相结合的双重测试手段。传统测试方法主要采用拉线法、倾角仪、直观量测方法,并配以水准仪和电阻应变花等方法。光导纤维传感技术实现了从光信号光栅光纤传感器光传感网络分析电脑软件系统结构应力的转换,具有可绝对量测量、不受光信号强弱影响、精度高、多参量分布测量、不受环境电磁干扰、可动态测试等优点。胎架整体同步释放4.3.8 大直径销轴铰支座的安装箱梁端头在与混凝土结构进行销轴铰支座固定铰接。销轴铰支座是整个结构的重要承力点,承担结构的较大竖向轴力和横向剪力,销轴直径长,重量大。此50、大型铰支座的安装定位主要通过铰支座本体安装和间隙控制等工序完成,安装过程中主要体现出锚栓的精确定位难、销轴与上下支承座的间隙控制难等特点。销轴铰支座结构 1. 铰支座安装箱梁柱脚的竖向轴力及水平剪力通过销轴与支承座传递给基础,由于柱脚受力较大,应使销轴与上下支座严格顶紧,若出现较大的间隙将导致连接构件受力不均,损坏构件或支座的转动能力,故设计要求安装间隙严格控制在1.5mm内。为保证这一点,在制作厂内应采用先进的镗孔技术及配套加工工艺,提高支座构件的加工精度,特别是销轴和上下支座的圆弧配合精度,为现场的顺利安装提供保证。现场铰支座的安装主要控制支座的标高与平面位置、销轴的水平度、因制作误差或埋51、件偏差尚存的销轴与上下支座间的间隙。1)安装前的检测与间隙控制销轴与下支座的连接面为顶紧面,销轴和上支座的连接面为转动面,采用专制圆孔检测工具,检测上下支座各立板圆槽圆弧的圆度以及圆槽同心度。间隙用0.01mm精度的塞尺进行测量,若发现较大间隙,则用不锈钢薄钢片将所有的间隙垫实,薄钢片的宽度与支座立板等厚,然后用结构胶将薄钢片与支座钢板粘接并用沉头螺钉固定,再次进行复测直到符合要求。2)安装下支座待底座二次浇注的混凝土达到一定强度后,即可安装下支座。根据下支座“十字中心线”与基础“十字定位轴线”相吻合的原则作好平面位置控制,根据“基准标高点”作好支座的四角标高控制,微小偏差采用楔形钢垫片进行微52、调,直至符合要求。支座定位后进行焊接固定,然后浇注高强微膨胀混凝土。3)安装间隙控制在销轴吊装前,复测下支座底板的轴线位置、标高、销轴铰心标高等,记录各偏差。将压形箍和销轴分别吊装落放到下支座上,通过测量监控使销轴中心线与下支座中心线精确吻合。如果施工过程中遇到由于底座安装不精确而引起的销轴水平度不够,应用千斤顶及时调整。经调整后的销轴与下支座间必然会出现间隙,采用0.3mm或以上的薄钢片将所有的间隙垫实,薄钢片的宽度为支座立板厚度减去两倍薄钢片厚度,薄钢片两侧与下支座立板焊接固定,焊缝高为薄钢片厚度,焊后应磨平,使立板上表面与销轴充分贴合顶紧,如图。 铰支座安装示意图销轴安装4)安装柱脚(肢53、腿座)将箱梁柱脚(肢腿座与柱脚在工厂已焊为一体)吊装到销轴上,测量校正柱脚的中心线与销轴或下支座的中心线吻合,并控制其倾角。待柱脚调整完毕后,将上支座和下支座用连接板临时焊接固定,同时采用斜支撑将柱脚撑住,直到箱梁释放须解除水平力时再拆除。调节压形箍与销轴下表面贴合,并与上支座耳板进行焊接固定,以使柱脚能通过压形箍圈住销轴并绕之自由转动。5)铰支座的监测铰支座的监测主要包括支座沉降观测、间隙测量、胎架释放的柱脚转角测量以及应力变化测量。为准确测量铰支座间隙,用塞尺对销轴两端28个点进行测量,塞尺最大精度达0.01mm。测量结果证明,经严格的工厂制作和现场施工措施,间隙均在规定的1.5mm范围之54、内。 图4.7.24 铰支座监测随着箱梁支撑胎架的释放,结构荷载逐步传递给滑动支座和销轴铰支座,释放过程中,整个结构会沿滑动支座往牛腿内侧滑移(待胎架释放完毕且结构稳定后,再用钢板顶紧梁头,并用预埋锚栓固定),同时柱脚会绕铰支座轻微转动,现场在箱梁柱脚上安设倾角仪来测量转角的大小,同时在上支座和下支座之间点焊游标卡尺,测量上下边缘的间距变化,在销轴附近贴上光栅和电阻应变花以监测应力。实际监测结果表明:在箱梁释放后,上部构件会绕销轴向内旋转10左右,且各轴线的转角大小受箱梁表面温差、下弦钢棒拉杆的张拉松紧程度影响,一般情况下,钢棒拉杆张拉越紧或箱梁表面温度越高,释放后箱梁端头沿滑动支座的平面滑移55、量越小,箱梁下挠度越小,箱梁柱脚绕铰支座的转角也相应的越小。4.4 中部钢桥安装4.4.1 中部钢桥概况中部钢桥是两屋盖钢架连接部分,结构形式独立与两个屋盖,所处位置为P3轴P19轴与PG轴PM轴的范围内,高度为3层至屋盖钢架,与南北两侧的屋盖钢架一起,形成一个完整的建筑屋盖,以下为钢桥的位置布置图:中间钢桥位置图钢桥剖面及构件材料表典型剖面形式4.4.2 杆件分段根据吊装设备,安装措施以及构件的运输条件,根据典型剖面将构件做以下分段:中间钢桥分段示意图4.4.3 钢桥胎架的搭设将中部钢桥钢构件分段安装,利用南钢桥已经制作好的胎架及楼板支撑进行安装。胎架布置图4.4.4 中部钢桥的施工步骤中部56、钢桥采取从东向西的方向进行安装。安装顺序单榀杆件安装顺序见下表第一步:根据测量定位放线,搭设好胎架后,首先进行1号杆件的安装落位。第二步:安装2、3号杆件,并焊接成牢固整体。第三步:利用屋盖结构的型钢作为支撑,安装4、5号杆件第四步:安装6号杆件,并焊接成牢固整体。第五步:安装7、8号杆件第六步:将9号杆件在地面拼装焊接后,整体安装,并焊接。第七步:安装10、11号杆件第八步:将12号杆件在地面拼装焊接后,整体安装,并焊接。最终完成单榀杆件。第五章 钢结构应力应变变形监测本工程为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构中间有部分异型外包钢柱,顶部有部分截面较大的门字屋盖结构,结构最高点达37.075米,总57、用钢量达9000吨,钢结构工程量大,焊接工作量大,部分焊缝长达2000mm,且焊接构件板厚达40mm。随着钢结构安装过程的进行,在结构自重、风荷载和温度等天气变化的影响下,由于结构的特点,钢结构构件将不可避免的产生受力变形。主要是监测施工过程中关键部位的应变和位移实时分析施工各阶段内力和变形与设计理论值的差异,并找出原因,提出修正对策,确保在结构施工时安全,在结构建成后的内力状态和外观形状满足设计和有关规范要求。5.1 应力应变及变形监测内容(1)钢柱在自重以及主要荷载的压缩变形。(2)门字屋面箱型钢柱底部与混凝土结构连接构件的应力监测。(3)门字屋面钢柱与钢梁连接处的应力监测。(4)门字屋面58、大跨度钢梁的应变以及变形监测。5.2 监测点的设置应力应变变形监测设置在:a、门字屋面箱型钢柱底部与混凝土结构连接构件上;b、门字屋面钢柱与钢梁连接处内外弧形面上;c、门字屋面大跨度钢梁的跨中;d、每一节柱设置一监测楼层,即每3个结构层设置1个变形监测层。变形监测点设在柱距楼面板50的位置,采用栓钉焊接的形式固定在钢管柱上,并涂刷油漆作为标识。对监测点的X、Y、Z三个方向的位移变化进行监测。应力应变监测点设置在应力较大的部位。 5.3 监测的时间和频率 监测的时间主要选在黎明时,所有的测量将同时进行,尽量在两个小时完成测量的读数。监测的时间间隔为每两周一次。5.4 总体监测技术针对本工程的特点59、,我司将制定合理的监测技术方案,从监测人员、监测设备和监测结果的处理等几个方面对整个工程监测进行控制,以达到预期的目的。在监测人员的选择上,应具备以下的素质:精密光学的测量能力,有丰富的现场测量经验,能够使用多种测量仪器;具有一些非常规的技术手段,能够满足钢结构变形监测的需要;具有较强的结构分析的能力,对监测的数据要有基本的分析能力。变形监测过程中将使用静力水准仪系统、高精度全自动跟踪全站仪对监测点的三维坐标进行监测。对于应变监测在钢结构安装开始设置应变片,设置专门的计算机控制系统,及时对内力进行分析,并每两周进行一次分析汇总。 变形监测点及平面控制网平面位置示意图屋盖变形监测立面布置图屋盖变60、形监测立面布置图5.5 监测结果的处理 每次监测的数据进行分析,并与上次的观测结数据汇总,以图表和曲线的形式说明监测的结果,与理论计算值进行比较。必要时组织专业人员对监测的结果进行分析找出实际变形的规律,由分析的结果再指导后续钢结构的施工。结果在观测完成48小时内提交。实际监测结果汇总,并通过监测的结果对后续的钢结构安装进行指导,必要时进行修正处理。第六章 钢结构测量校正方案本工程六层以下为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构,期间有异型钢柱,七层部分和屋盖为门字框架结构,钢柱为较大箱形截面,且下窄上宽截面逐渐变大,整个钢柱成弧形。屋盖梁为的箱型较大截面梁,跨度最大可达40m。钢柱的定位每层尺寸不同,61、结构截面尺寸变化大。测量工作重点是保证整个建筑物的整体垂直度、高程及空间尺寸满足规范及设计的要求,并根据施工预调、施工监测对结构进行控制。难点是建立稳定适用的测量控制网及控制网的垂直传递。6.1 钢结构测控总体思路钢结构测量分平面、高程控制两部分,总体思路:平面控制点使用激光铅直仪向上传递,高程控制点使用钢卷尺分段向上量距,每次传递的点位经自检闭合,再用GPS复测。1、平面控制网根据不同的施工阶段,点位布置略有调整。2、平面控制点使用激光铅直仪垂直向上投递,激光传递的点位在楼层组成多边形,具有闭合复测条件。3、用计量检测过的50米钢卷尺分段向上量测,分三处传递高程,三点之间相互复测闭合。6.262、 测量准备工作1、据本工程测量工作量及操作的难易程度,初步拟定选派1名有经验的测量专业工程师全面负责现场所有测量协调工作,5名专业测量员及10名校正人员配合安装施工。仪器配备见(仪器配备一览表)。2、按ISO9002质量管理体系的要求,在本工程中使用的计量仪器具均应经过权威计量检测中心检验并校正合格,并把检验结果、人员资格报监理单位备案,方可进行测量施工。3、熟悉和核对设计图中各部尺寸关系,发现问题在图纸会审中及时提出并解决。严格依据钢结构工程施工质量及验收规范GB50205-2001及工程测量规范GB50026-93进行本工程施工。 4、了解施工顺序安排,从施工流水的划分、钢结构安装次序、施63、工进度计划和临建设施的平面布置等方面考虑,确定测量放线的先后次序、时间要求,制定详细的各细部放线方案。5、根据现场施工总平面布置和施工放线需要,选择合适的点位坐标,做到既便于大面积控制,周围视线通畅,又不易被机械碾压破坏,有利于长期保留应用,防止中途视线受阻和点位破坏受损,以保证满足场地平面控制网与标高控制网测量精度要求和长期使用要求。6、整理内业资料,土建测设的施工轴线控制网、水准基点、测量记录办理现场移交,对标志点作好明显标记。仪器配备一览表序号名 称型 号精度数量备 注1全站仪GTS-60223控制测量2经纬仪J2-2(苏-光)24钢柱校正3激光铅垂仪DZJ31/400002垂直引测4水64、准仪C302mm4标高测量5经纬仪弯管目镜6垂直度校正6对讲机健伍122km7塔尺5m2标高测量8水平尺8005预埋件测量9激光反射接收靶100*10020接收反射点10磁力线坠0.5kg4预埋件测量11钢卷尺5m50测量放线1250M盘尺田岛HTN-50一级5已检6.3 平面、高程控制网布设1、平面控制网布设地脚锚栓埋设施工测量采用外控法:即在地下结构基坑四周通过已知的控制轴线,测放加密出钢结构部分各主要轴线,通过加密的轴线进行地脚锚栓预埋。钢柱测量采用内控法:即楼板内建立两个矩形控制网,分别控制内、外筒钢柱的测量校正及轴线偏差复测。当地下室四层底板浇铸施工完成后,根据已知的建筑物轴线控制点65、,结合事先已计算好的控制网坐标数据进行内、外筒钢结构平面控制网的第一次测放。地下室施工完成,首层混凝土施工完成时将第一次测放的平面控制网垂直向上引测至首层,并用已知的轴线控制点复核平面控制点的引测精度。首层平面控制网精度达到规范要求后做好标记、搭设防护围栏,建立永久的控制点。以首层的平面控制网作为基准向上引测进行上部钢结构的测量控制。2、高程控制网布设地脚锚栓埋设施工时使用全站仪利用三角高程测量原理直接进行地脚锚栓标高的控制,地下室核心筒第一节钢柱施工完成后,将标高控制点分别测放于核心筒四个角柱的柱身,闭合平差后做好标记形成一个闭合的高程水准控制网。当结构施工至首层,将标高控制网沿钢柱垂直引测66、至地上结构在首层+1.00米位置,用外围的高程基准点复核调整后标明记号,形成一个闭合的标高控制网作为标高起始基准点。3、测量控制网垂直传递标高、轴线控制基准点示意图投递轴线点激光接收靶轴线控制点激光铅直仪激光铅直仪轴线投递示意图6.4 吊装测量程序6.5 钢柱校正钢柱安装时,内部框架钢柱为直立钢柱而屋盖箱型柱呈倾斜状态,钢柱顶部四个象限点的X、Y、Z坐标值不同,钢柱测量校正时采用全站仪直接测量柱顶的四个象限点的三维坐标进行控制。根据钢柱本身结构特点制定测控方法,即在柱底、柱身、顶部,由制作厂确定钢柱的四个象限点,用油漆笔标明记号,事先在图纸上计算出柱子四个象限点三维坐标值(x、y、z),在柱子67、吊装到位后,将全站仪架设到视野开阔平整能够便于大面积观测的平面上,在柱子校正过程中,将反射片置于柱子顶部四个象限点逐一测量各点的X、Y、Z坐标值,直到柱子设计坐标值与仪器所测坐标差符合规范要求。此方法可保证超高层建筑的精度需求。1、专业校正工具专用钢柱连接板垂直度快速校正器错口快速校正器快速校正器连接位置示意 箱型快速校正器连接位置示意2、钢柱接头对位校正一节钢柱焊后轴线、标高测量完成后,进入下节钢柱的安装。上、下两节钢柱在安装就位时应做到柱接头部位对齐,不得存在较大的水平错位现象,若接头部位水平错口超过规范要求值时,应采用错口快速校正器快速校正错口。钢柱错口校正示意3、钢柱垂直度整体校正(168、)初校:钢柱安装就位后立即进入上下节钢柱的接口错位及中心轴线的对齐校正。(2)钢柱垂直度校正:初校完成后,钢柱处于独立状态时用两台经纬仪配合进行钢柱垂直的校正。将反射片置于柱子顶部四个象限点逐一测量各点的X、Y、Z坐标值,直到柱子设计坐标值与仪器所测坐标差符合规范要求。 手摇工具钢柱垂直度校正示意(3)整体校正:钢柱垂直度校正完成后,当一个片区的钢柱、梁安装完毕后,对这一片区钢柱进行整体测量校正,局部偏差进行钢柱垂直度校正。对于整体偏差则用多台仪器多根钢柱同时进行垂直度校正。 (4)焊前轴线及标高测量:施工区域的钢柱全部校正完成后,将平面控制网向上引测至施工楼层,经全站仪闭合后进行钢柱柱顶轴线69、及标高的测量施工。轴线及标高测量偏差达到规范要求时,高强螺栓进行终拧施工,施工完成再次进行柱顶轴线、标高的偏差测量,整理偏差数据确定焊接施工顺序。(5)焊后前轴线及标高测量:焊接完成后根据引测闭合后的楼层平面控制网,用全站仪测出本节钢柱的柱顶轴线及标高偏差值,整理偏差数据后报专业监量工程师验收并为下一节钢柱的安装测量校正提供依据。6.6 钢柱标高预调本工程钢柱的标高控制采用测量柱顶标高方法,由于钢材受荷载压缩变形、基础沉降及钢材受温度变化的线胀变形(=K*t*H K即为钢材的线胀系数)等的综合影响,随着施工楼层高度的增加,柱顶实际标高与设计标高会产生差值,因此需对整个建筑物基础沉降观测及结构变70、形进行综合考虑,从而得出每一节钢柱顶部标高误差的调整值,满足验收时的总标高误差在规范允许范围内。标高控制原则如下:钢柱高度采用相对标高控制;每次标高引测均从0.0米开始,始终按设计标高控制每次吊装的柱顶标高,保证整个建筑设计高度。柱顶层高偏差控制5mm,当层间柱高偏差接近限值时,通过加垫板垫高或切割衬板的方法,调整上一节钢柱的标高达到标高控制目的。根据不同的施工工序结合设计给出的每一节点的三维坐标,通过有限元计算软件计算出每一节点测量定位的预调值。6.7 注意事项1、为保证工程施工精度,考虑建筑物风载、日照、气温、施工荷载、高层建筑的自身柔性摆动等环境影响,采取在同一时间段进行平面控制网的垂直71、传递的方法,四级以上大风天气不得进行平面控制网的垂直传递工作。2、高程及平面控制网在垂直向传递中,每次点位迁移,必须对点位进行复测闭合,自检合格报专业监理工程师验收,验收合格后方可投入使用。3、平面控制网测放时应对整个控制网进行角度和距离闭合。当测角中误差达到9,测距中误差在124000,直线度在5以内,则整个测量控制网满足规范及施工精度要求。已完成的测量控制点分别用记号笔标出,并用防护栏进行围挡防护,避免控制点在的施工中的损坏。4、建立的标高控制网闭合差应小于4N1/2毫米(N为测站数)。5、为了保证激光控制点的准确性,在每次施测之前必须检查激光经纬仪使激光点和仪器望远镜内十字丝中心点重合。72、另外为了消除竖轴不垂直水平轴的误差,需绕竖轴转动照准部,让水平度盘分别在0、90、180、270 四个位置上,观察接收靶上光斑变动情况,并作点的移动轨迹标注,一般其变动的位置成十字对称型,对称连线的交点即为精确的铅垂中心点,重复此方法投出其余的激光点。检查无误后可弹墨线,作为放线依据。6、测设水平线时,采用直接调整水准仪的仪器高度,使后视的视线正对准水平线,前视时直接用红铅笔标出视线标点。这样能提高精度1-2mm。7、测设标高或水平线时,尽量做到前后视距等长。8、由0.00米水平线向上量距时,所用钢尺应经过计量检定,量高差时尺身应垂直并用标准拉力,同时要进行尺长和温度改正。9、为防止标高偏差积73、累数使建筑物总高度偏差超限,要严格控制各层标高偏差,不得超限。均应以原始起点传距,尺身保持垂直,整尺传递,绝不能逐层传递,避免积累误差。第七章 钢结构焊接施工7.1 焊接基本情况1、焊接接头形式本工程的焊接母材主要为Q345B钢材,焊接材料既有同种材料的焊接,又有异种材料的焊接。主要焊接截面形式有:焊缝部位焊接形式板厚(mm)典型截面形状示意图最大截面尺寸(mm)牛腿与钢梁对接平焊1250H18008003040异型钢柱对接平焊1440H型钢70020003040箱型柱对接平焊斜仰焊斜立焊2040箱型1750200030钢管柱对接横焊1650圆钢管1000302、焊接特点本工程大量钢板厚度超过74、40mm,厚板焊接工作量大,焊缝形式多样。针对这些特点,结合本公司的施工经验和厚板焊接技术水平,本工程拟采用二氧化碳气体保护半自动焊和药芯焊丝来完成焊接施工。二氧化碳气体保护半自动焊具有渣气联合保护的特点,对于控制焊接变形、消除残余应力、防止层状撕裂可达到更好的效果,能确保本工程的焊接质量。选用药芯焊丝,增加了双重保护,熔池更易成型,飞溅少、焊缝成型美观。7.2 焊接准备1、焊前准备根据本工程的节点形式,钢材材质、规格、采用的焊接方法、焊接位置、焊缝长度等特点,施工时将投入二氧化碳气体保护焊机,同时准备部分手工焊机进行辅助焊接。主要焊接设备及辅助设备如下所示:(1)焊接设备设备名称主要用途二氧75、化碳焊机1、圆钢管柱熔透对接焊;2、钢梁梁与钢柱牛腿节点焊接;3、桁架杆件(箱型)对接焊;4、钢梁与预埋件连接板立焊位置焊接。栓钉拉弧焊机 1、栓钉焊接专用;2、需配备专用焊接电揽设置单独回路。(2)焊接工具设备名称主要用途二氧化碳流量计1、二氧化碳焊枪与二氧化碳气体保护焊机配套使用,可拆卸,施工方便。2、二氧化碳流量计直观的反应CO2流量,便于控制焊缝处保护气体强度。空压机碳弧气刨枪1、碳弧气刨枪用于焊缝修补,使用专用的空心碳棒,正极反接使用。2、配合碳弧气刨枪使用,为碳弧气刨枪提供高压空气。焊条烘箱焊条保温筒1、可控温焊条烘箱能够根据需要提供多种烘培温度,保证焊接质量。2、专人值守,焊条领76、用必须进行登记。3、便携式焊条保温筒用于现场施焊时焊条保温,能够持续保温四小时。氧炔割枪氧气、乙炔压力表1、通过氧气、乙炔压力表将气瓶内氧气、乙炔释放,反应安全压力、正常使用压力等,便于操作时灵活控制。2、通过割枪调节氧气、乙炔混合气体火焰大小,再配备各种规格割炬进行钢板切割,用于连接板现场下料、焊缝坡口处理、安装措施板割除。(3)焊接检测设备设备名称主要用途红外线探温仪厚板焊接时检测预热温度、层间温度、后热温度、保温温度等。焊缝量规焊接完成后进行焊高、焊脚、弧坑等自检工具。焊缝检测成套设备工序验收时进行抽检项目检查的成套工具。便携式超声波探伤仪1、焊接完毕,自检合格后24小时进行内部缺陷无损77、探伤专业仪器。2、由有相应资质证书的专业人员进行操作。 本工程所用焊条根据钢构件的不同材质选用E43、E50等不同的焊条,焊丝为药芯焊丝,选用的二氧化碳保护气体,纯度99.9(V/V),水蒸气与乙醇含量0.05(V/V)。上述材料及辅材均须通过焊接工艺评定后才能决定是否适合本工程的焊接施工,并按牌号、批次进行焊材复检合格后,分类存放在干燥通风的库房内,设专门的人员进行管理。 为了保证焊工能顺利有效的完成本工程的焊接任务,在现场焊接以前须对持证焊工进行针对性的技能培训和技术交底,让他们掌握焊接作业过程中必须遵守的焊接工艺,避免盲目作业,造成质量事故,并按照建筑钢结构焊接规程焊工考试规定进行现场,78、通过现场附加考试,选用合格的焊接作业人员。2、焊接培训考试本工程的焊接作业重点在于厚板的斜仰焊接,根据焊工培训进展情况,在培训的过程中根据焊工水平培训的结果确定参加厚板焊接考试的焊工,同时在参加培训人员中间选出优秀焊工重点加强斜仰焊的培训,保证选出合格的焊工满足本工程焊工的需要。培训考试主要内容如下 :(1) 16mm-50mm厚钢管对接焊接,焊接位置横焊。(2) 12mm-50mm厚板对接焊,焊接位置包括横焊、立焊、斜立焊、斜仰焊。3、焊接工艺评定根据钢结构焊接技术规程JGJ81-2002对焊接工艺评定的要求,针对本工程的实际情况分析,结合以前已施工程中的焊接工艺评定试验结果,本工程重点将对79、Q345进行工艺评定试验。本次焊接工艺评定所用的设备、仪表的性能应与实际工程施工焊接相一致并处于正常工作状态。焊接工艺评定所用的钢材、焊接材料必须与实际工程所用材料一致并符合相应标准要求,具备生产厂出具的质量证明文件。焊接工艺评定试件由技能熟练的焊接人员施焊。对于已经具有同等条件焊接工艺评定资料时,可不必重新进行相应项目的焊接工艺评定。根据本工程的特点,本工程的工艺评定试验主要针对单/双面坡口的横焊对接、平焊对接, Q345横焊、平焊、立焊对接、焊前预热、焊后后热与保温以及冬季施工等焊接施工。7.3 焊接工艺1、焊接工艺流程YN填写正式报告焊接速度、9焊道宽度、6送丝速度及稳定性、5纯度、压力80、气体流量、4层间温度、3焊道清理、2电压、焊接电流、1:过程中检查工序交接补修陷缺合格Y合格N磁粉探伤打磨探伤区域填写外观检查表焊接外观检查按规定保温按规定后热面层焊接填充焊接根部打底定位焊预热施工准备防火措施、9二氧化碳气路、6安全防护、5焊接工具、焊机、4坡口几何尺寸、3焊前测量结果、2气候条件、1:焊前检查熄弧板、引弧板、板检查衬、坡口清理焊前准备拧合格高强螺栓终防护架就位防风棚及、操作平台2、焊接工艺参数(1)手工电弧焊参数参考表参数位置电弧电压(V)焊接电流(A)焊条极性层厚(mm)层间温度()焊条型号平焊其它平焊其它首层24262325105115105160阳34-E43、5081、15、E5016、E5018、E6015、E60163.2mm4.0mm中间层29332930150180150160阳3485150面层25292529130150130150阳3485150(2)CO2气体保护焊(平焊)参数参考表参数位置电弧电压(V)焊接电流(A)焊丝伸出长度层厚(mm)焊丝极性气体流量(L/min)层间温度()焊丝型号4040首层22241802002025303569阳4550-ER50-6ER50-21.2mm中间层252923025020253056阳4045100150面层2224200230202056阳3540100150送丝速度:55.5mm/S气体有效保82、护面积:1000mm2(3)CO2气体保护焊(横、立焊)参数参考表参数位置电弧电压(V)焊接电流(A) 焊丝伸出长度层厚(mm)焊丝极性气体流量(L/min)层间温度()焊丝型号4040首层22241802002025303569阳5055-ER50-6ER50-21.2mm中间层252923025020253056阳4550100150面层2225180200202056阳4045100150送丝速度:55.5mm/S;气体有效保护面积:1000mm23、焊接顺序施工中柱与柱、梁与梁、梁与柱、斜撐的施焊,须遵循下述原则:1就整个框架而言,柱、梁等刚性接头的焊接施工,应从整个结构的中部施焊,先83、形成框架而后向左、右扩展续焊。2对柱、梁而言,应先完成全部柱的接头焊接:焊接时无偏差的柱,严格遵循两人对向同速;有偏差的地方,应按向左倾斜、右先焊,向右倾斜、左先焊的顺序施焊,确保柱的安装精度,然后自每一节的上一层梁始焊。进入梁焊接时,应尽量在同一柱左、右接头同时施焊,并先焊上翼缘板,后焊下翼缘板。对于柱间平梁,应先焊中部柱一端接头,不得同一柱间梁两处接头同时开焊。对于分别具有柱间平梁和层间斜支撑梁的转角柱,按柱接头平梁接头斜支撑梁上部接头斜支撑梁下部接头。顺序而后逐层下行。3焊接过程,要始终进行柱梁标高、水平度、垂直度的监控,发现异常,应及时暂停,通过改变焊接顺序和加热校正等特殊处理。特别在84、焊接完层间斜支撑梁上部接头,进行下接头焊接前,和施焊完柱间水平连梁一端接头进行另一端接头焊接前,必须对前一接头焊后收缩数据进行核查,对于应该完成的焊后收缩而未完成,应查明原因,采取促使收缩、释放等措施,不因本应变形较大的未变形、本应收缩值很低的产生较大收缩导致结构安装超差。钢梁焊接顺序总体按照先中间后四周,先一端后另一端的方式进行,具体也要根据钢柱的垂直度进一步确定钢柱四周的钢梁先焊接哪一侧钢梁,使钢梁焊接对钢柱的垂直度进行一步纠偏。5)箱梁的焊接箱梁及檩条等构件的材质为Q345,现场焊接的主要焊缝形式有箱形主梁-箱形主梁、箱形檩条-箱形檩条的全熔透对接焊缝,且均为一级焊缝。(1)控制焊接顺序85、,整体焊接顺序:为保证吊装与焊接进行良好的流水施工,每榀完成三至四段箱梁高空拼装校正后,焊接工段即进行箱梁的对接焊接,两榀间箱形檩条安装在两榀分段箱梁拼装校正后进行,两榀间檩条安装后即进行檩条对接焊接。如此循环运转下去,直到完成所有焊接接头。接头焊接顺序:按先焊收缩量较大节点、后焊收缩量较小节点的原则进行,箱梁间对接焊轴间箱形檩条焊接。箱梁截面焊接顺序:下翼缘板焊接两侧腹板焊接箱内加劲板焊接箱内加强角钢焊接上翼缘盖板焊接。箱形檩条截面焊接顺序:下翼缘板焊接两侧腹板焊接上翼缘盖板焊接。(2)双机对称施焊、分层分道退焊的焊接方法现场主要采用热输入小、焊接效率高的半自动二氧化碳气体保护焊进行焊接,当86、确认定位焊达到要求后,先进行下翼缘板焊接,由两名焊工按序施焊,一名焊工先从箱内焊缝中向一方向起焊至一侧腹板工艺孔处收弧,再从另一侧腹板工艺孔处起焊至接头,另一名焊工在箱外待箱内焊工完成第一段焊接后,从腹板工艺孔处接头焊至超出焊缝30mm引弧板处停弧,再到箱梁另一侧焊缝引弧板超出焊缝30mm处起弧焊至工艺孔处接头。按此焊接顺序完成每一层焊接至整条焊缝完成为止;然后焊接两侧腹板,分三段由上至下分层、分道退焊完成;最后焊接上翼缘板,分两段退焊分层、分道完成(如下图所示)。箱形截面焊接顺序示意图高空箱梁腹板对接焊高空箱形檩条对接焊 焊缝探伤检测(3)双箱梁垂直度、平行度控制双箱梁垂直度、平行度除在安装87、定位工序中严格控制以外,焊接过程也应进行着重控制。箱梁对接焊时,腹板易发生变形而使箱梁侧面垂直度不够,焊接时进行变形跟踪检测,若发现腹板侧向偏移,及时改变焊接电流、焊接电压、焊接速度等工艺参数,对腹板变形进行矫正。为避免双箱梁因短檩焊接收缩变形导致箱形垂直偏差,在焊接箱梁短檩区域的适当位置设置工字钢临时支撑,避免双箱梁的轴线位置发生偏差。箱梁腹板焊接前用拘束板在对接焊缝上进行分段加固,增加腹板焊缝区域的刚度,以控制箱梁腹板长立焊缝的大面积波浪变形和焊缝收缩凹凸变形,提高分段箱梁间的直线度,从而保证整榀双箱梁的平行度。4、焊接质量控制(1)焊接变形控制针对本工程焊接节点的特点,通过从内向外、从上88、到下、先焊收缩量较大节点,后焊收缩量较小节点,先单独后整体的合理焊接顺序。使焊接应力得以有效的散失,从根本上控制焊接变形。对钢管柱、工字形等梁焊接时,采取由两名作业习惯相近的焊接技工,同时、对称、匀速焊接,并尽量保持连续施焊,尽量减少碳弧气刨的使用(碳弧气刨刨削后,焊缝表面将会附着一层高碳晶粒,是产生裂纹的致命缺陷),并再使用后用角面磨光机磨去刨削部位表面附着的高碳晶粒,以免层状撕裂的产生。尽量控制焊缝表面的余高,减少应力集中,所有焊缝余高应控制在0.53mm以内。在焊接完毕后确认外观检查合格后,立即进行后热保温处理,有效的消除焊接应力及扩散氢的及时溢出,从根本上解决由于焊接应力集中及扩散氢含89、量过高而发生焊接变形。(2)焊缝质量检测所有焊缝要求100超声波探伤或磁粉探伤,并对工厂加工焊缝做20的抽检。(3)焊缝返修经探伤不合格的焊缝必须返修,返修焊缝的工艺与质量要求与焊缝相同,焊缝同一部位返修次数不宜超过两次,超过两次以上的返修焊缝在查明原因后制定相应的返修方案,经技术负责人同意,监理工程师批准后才能实施。补焊时应在坡口内引弧,熄弧时应填满弧坑;多层焊的焊层之间接头应错开。返修部位应连续焊成,如中断焊接时,应采取后热、保温措施,防止产生裂纹。焊接修补的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度高。返修焊缝应填报返修施工记录及返修前后的无损检测报告,作为工程验收及存档资料。7.4 焊接90、变形控制(1)装配时,根据制造工艺要求,预留焊接收缩余量,预置焊接反变形;(2)在得到符合要求的焊缝的前提下,尽可能采用较小的坡口尺寸;(3)装配前,矫正每一构件的变形,保证装配符合装配公差表的要求;(4)使用必要的装配和焊接平台、工装夹具、工艺隔板及撑杆等刚性固定来控制焊后变形;(5)在同一构件上焊接时,应尽可能使热量分散,对称分布的方式施焊。(6)采用多层多道焊代替单层焊;(7)双面均可焊接操作时,要采用双面对称坡口,并在多层焊时采用与构件中性轴对称的焊接顺序;(8)对于长构件的扭曲,要求提高构件组装精度,使坡口角度和间隙准确,电弧的指向或对中准确,以使焊缝角变形和翼板及腹板纵向变形值沿构91、件长度方向一致。(9)在焊缝众多的钢板剪力墙组焊时或结构安装时,要选择合理的焊接顺序。7.5 冬季焊接施工1、焊前防护针对钢柱对接节点的焊接特点,在原有对接节点焊接操作平台的基础上,搭设冬季焊接所需的防护棚,防护棚保证不渗漏,略有透风,具有防一般物体打击的能力,最重要要防止大股气流的进入,保证焊接施工的正常进行。圆钢管柱节点焊接防护棚搭设示意图如下:2、焊接预、后热及焊后的保温(1)焊前预热和焊后加热的目的焊前预热和焊后加热的目的是为了减少焊缝区与两侧母材的温度差,降低焊接区的冷却速度,减少焊接应力,稳定结构的形状和尺寸,改变焊缝的显微组织,改善焊缝及母材的性能,如提高焊缝的塑性,降低热影响区92、的硬度,提高抗应力腐蚀的能力,进一步释放焊接接头中的有害气体,特别是氢气,防止延时裂纹的产生,提高设备的使用寿命。(2)焊接热处理执行的标准及规范碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理技术要求JB/T6042-92钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002设计图纸的要求3、焊接预、后热的技术方案(1)加热的方法及设备的选用本工程所有焊接工程将全部采用电加热工艺进行焊前的预热和焊后加热。设备将选择特制专用规格的LCD型和SCD型高质陶瓷电加热器,并配备电脑热处理设备和智能便携设备,该设备可自动记录温度曲线,控温精度1,参数调节灵活、方便,并可满足安全要93、求。(2)焊前的预热预热的方式针对本工程焊接的特点,电解热将采用局部加热的方式。加热时,从焊缝的两端进行局部的对称加热,加热的宽度每测不小于板厚的1.5倍,且不小于1OO。预热的温度和时间 在确定焊件的预热温度时,应考虑钢材的焊接性、焊件厚度、接头形式、环境温度、焊接材料的潜在含氢量和结构约束度等因素的影响,综合考虑确定焊前预热的温度。本工程箱型柱的壁厚1640,板材的厚度1540,预热的温度见下表。(3)焊接的后热对于有冷裂纹倾向的焊件,当焊接工作停止后,为使焊接区域出热不均的现象将到最低程度,保证焊接的质量,对焊件需进行后热处理。后热的温度和时间要考虑预热的温度、钢材的材质、焊件的受力形式94、等因素的影响,对于承压或受压构件,焊接后热处理的升降温速度不宜过快,且不大于300/h,降温时,300以下可不控制。根据本工程钢材的材质和受力特点,后热的温度和时间如下表: 钢材牌号预热温度T预()后热温度T后()层间温度T层()焊接环境湿度保温时间母材厚度t(mm)T25mm25t4040tQ235-60T预200T后250100T层15085%25mm/hQ345-80T预100T预200T后250100T层150(4)焊后的保温对于超厚钢板、大长焊缝,尽管作业者严格遵循工艺流程,实施中间再加热,也不可避免由于板厚过大、始端终端焊缝过长、面缝过宽等原因造成的根部与面层的温差、始端与终端的温95、差、近缝区与远缝区的温差、(水平横向焊缝)下部与上部的温差、(H型钢梁)边翼缘和翼中的温差。除对焊接区域进行焊前预热、焊后加热外,还要在焊后进行保温。本工程将采用保温岩棉作为焊缝的保温材料,焊缝保温的主要措施是:用保温岩棉将其覆盖,并用铁丝将岩棉绑扎严密,岩棉的覆盖范围应在焊缝周围6001000mm,覆盖时间为23h。保温棉围护范围6001000mm冬季焊接焊后保温措施实例钢柱焊接围护棚内保温棉第八章 高强螺栓连接施工8.1 施工准备1、高强螺栓的进场验收及保管(1)高强度螺栓连接副应由制造厂按批配套供应,每个包装箱内都必须配套装有螺栓、螺母及垫圈,包装箱应能满足储运的要求,并具备防水、密封的96、功能。包装箱内应带有产品合格证和质量保证书,包装箱外表面应注明批号、规格及数量。(2)在运输、保管及使用过程中应轻装轻卸,防止损伤螺纹,发现螺纹损伤严重或雨淋过的螺栓不应使用。(3)螺栓连接副应成箱在室内仓库保管,地面应有防潮措施,并按批号、规格分类堆放,保管。高强度螺栓连接副包装箱码放底层应架空,距地面高度大于300mm,码高不超过三层。工地储存高强度螺栓时,应放在干燥、通风、防雨、防潮的仓库内,并不得损伤丝扣和沾染脏物。连接副入库应按包装箱上注明的规格、批号分类存放。(4)使用前尽可能不要开箱,以免破坏包装的密封性。开箱取出部分螺栓后也应原封包装好,以免沾染灰尘和锈蚀。(5)高强度螺栓连接97、副在安装使用时,工地应按当天计划使用的规格和数量领取,当天安装剩余的应必须装回干燥、洁净的容器内,妥善保管,不得乱放、乱扔。(6)在安装过程中,应注意保护螺栓,不得沾染泥沙等脏物和碰伤螺纹。使用过程中如发现异常情况,应立即停止施工,经检查确认无误后再行施工。(7)高强度螺栓连接副的保管时间不应超过6 个月。保管周期超过6个月时,若再次使用须按要求进行扭矩系数试验或紧固轴力试验,检验合格后方可使用。2、高强螺栓的性能检测(1)高强螺栓紧固轴力试验方法、连接副预拉力采用经计量检定、校准合格的轴力计进行测试。、采用轴力计方法复验连接副预拉力时,应将螺栓直接插入轴力计。、紧固螺栓分初拧、终柠两次进行,98、初拧应采用手动扭矩板手或专用定扭电动板手;初拧值应为预拉力标准值50%左右。终拧应采用专用电动板手,至尾部梅花头拧掉,读出预拉力值。注意事项、扭剪型高强度螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取,每批应抽取10套连接副进行复验。、试验用的电测轴力计、油压轴力计、电阻应变仪、扭矩板手等计量器具,应在试验前进行标定,其误差不得超过2%。、每套连接副只应做一次试验,不得重复使用。、在紧固中垫圈发生转动时,应更换连接副,重新试验。(2)高强螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验试验方法、先将冲钉打入试件孔定位,然后逐个装换成同批经预拉力复验的扭剪型高强度螺栓。、紧固高强度螺栓应分初柠、终拧。初拧应达到螺栓预拉99、力标准值的50%左右。、试件应在其侧面画出观察滑移的直线。、将组装好的试件置于拉力试验机上,试件的轴线与试验机夹具中心严格对中。、加荷,应先加10%的抗滑移设计荷载值,停1min后,再平稳加荷,加荷速度为3-5kN/s。直拉至滑移破坏,测得滑移荷载 。、由紧固轴力平均值和测得的滑移荷载计算抗滑移系数。注意事项、抗滑移系数检验以钢结构制造批为单位进行,制造批按划分规定的工程量每2000t为一批,不足2000t的可视为一批。、选用两种及两种以上表面处理工艺时,每种处理工艺应单独检验,每批三组试件。、抗滑移系数检验用的试件应由制作厂加工,试件与所代表的钢结构构件应为同一材质、同批制作、采用同一摩擦面100、处理工艺和具有相同的表面状态,并应用同批同一性能等级的高强度螺栓连接副,在同一环境条件下存放。(3)检查和处理安装摩擦面清除摩擦面上的铁屑、浮锈等污物,不得有多余的涂料。摩擦面上不允许存在钢材卷曲变形及凹陷等现象。认真注意和处理连接板的紧密贴合,对因钢板厚度偏差或制作误差造成的接触面间隙,按下表方法进行处理。间隙大小处理方法1mm以下不作处理3mm以下将高出的一侧磨成1:5的缓度,使间距小于1.0mm3mm以上加垫板,垫板厚度不小于3mm,最多不超过二层,垫板材质和摩擦面处理方法应与构件相同3、施工机具的准备电动工具名称扭矩型电动高强度螺栓扳手扭剪型电动高强度螺栓扳手角磨机图例用途(1)用于高101、强度螺栓初拧(2)用于因构造原因扭剪型电动扳手无法终拧节点用于高强度螺栓终拧用于清除摩擦面上浮锈、油污等手动工具名称钢丝刷手工扳手棘轮扳手图例用途用于清除摩擦面上浮锈、油污等用于普通螺栓及安装螺栓初、终拧8.2 施工工艺及方法1、高强螺栓安装工艺流程序号高强度螺栓保管及要求1高强度螺栓连接副应由制造厂按批配套供应,每个包装箱内都必须配套装有螺栓、螺母及垫圈,包装箱应能满足储运的要求,并具备防水、密封的功能。包装箱内应带有产品合格证和质量保证书;包装箱外表面应注明批号、规格及数量。2在运输、保管及使用过程中应轻装轻卸,防止损伤螺纹,发现螺纹损伤严重或雨淋过的螺栓不应使用。3螺栓连接副应成箱在室内102、仓库保管,地面应有防潮措施,并按批号、规格分类堆放,保管.使用中不得混批。高强度螺栓连接副包装箱码放底层应架空,距地面高度大于300mm,码高不超过三层。工地储存高强度螺栓时,应放在干燥、通风、防雨、防潮的仓库内,并不得损伤丝扣和沾染脏物。连接副入库应按包装箱上注明的规格、批号分类存放。4使用前尽可能不要开箱,以免破坏包装的密封性。开箱取出部分螺栓后也应原封包装好,以免沾染灰尘和锈蚀。5高强度螺栓连接副在安装使用时,工地应按当天计划使用的规格和数量领取,当天安装剩余的应必须装回干燥、洁净的容器内,妥善保管,不得乱放、乱扔。6在安装过程中,应注意保护螺栓,不得沾染泥沙等脏物和碰伤螺纹。使用过程中103、如发现异常情况,应立即停止施工,经检查确认无误后再行施工。7高强度螺栓连接副的保管时间不应超过6 个月。保管周期超过6个月时,若再次使用须按要求进行扭矩系数试验或紧固轴力试验,检验合格后方可使用。2、临时螺栓的安装(1)当构件吊装就位后,先用橄榄冲对准孔位(橄榄冲穿入数量不宜多于临时螺栓的30%),在适当位置插入临时螺栓,然后用扳手拧紧,使连接面结合紧密。(2)螺栓紧固时,遵循从中间开始,对称向周围的进行的顺序。(3)临时螺栓的数量不得少于本节点螺栓安装总数的30%且不得少于3个临时螺栓。(4)不允许使用高强度螺栓兼作临时螺栓,以防损伤螺纹引起扭矩系数的变化。(5)一个安装段完成后,经检查确认104、符合要求方可安装高强度螺栓。3、高强螺栓的安装(1)待吊装完成一个施工段,形成稳定框架单元后,开始安装高强度螺栓。(2)扭剪型高强度螺栓安装时应注意螺栓的垫圈安装在螺母一侧,垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触。(3)螺栓穿入方向以便利施工为准,每个节点应整齐一致。穿入高强度螺栓用扳手紧固后,再卸下临时螺栓。(4)高强度螺栓的紧固,必须分两次进行。第一次为初拧,初拧紧固到螺栓标准轴力(即设计预拉力)的60%100%;第二次紧固为终拧,终拧时扭剪型高强度螺栓应将梅花卡头拧掉,螺栓丝扣外露应为2-3扣,其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。(5)初拧完毕的螺栓,应做好标记以供确认。为防止漏拧,当天安105、装的高强度螺栓,当天应终拧完毕。(6)初拧、终拧都应从螺栓群中间向四周对称扩散方式进行紧固。(7)空间狭窄,高强度螺栓板手不宜操作时,可采用加高套管或用手动扳手安装。8.3 注意事项1、雨天不得进行高强度螺栓安装,摩擦面上和螺栓上不得有水及其它污物。2、钢构件安装前应清除飞边、毛刺、氧化铁皮、污垢等。浮锈等杂质,应用电动角磨机认真刷除。3、雨后作业用氧气、乙炔火焰吹干作业区连接磨擦面。4、高强度螺栓不能自由穿入螺栓孔位时,不得硬性敲入,用绞刀扩孔后再插入,修扩后的螺栓孔最大直径不应大于1.2倍螺栓公称直径,扩孔数量应征得设计单位同意。5、高强螺栓在栓孔内不得受剪,螺栓穿入后及时拧紧。6、扭剪型高强度螺栓连接副终拧后,除因构造原因无法使用专用扳手终拧掉梅花头者外,未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%。7、采用扭矩扳手拧紧的高强度螺栓终拧结束后,检查漏拧、欠拧宜用0.30.5kg重的小锤逐个敲检,如发现有欠拧、漏拧应补拧,超拧应更换。8、高强度螺栓安装检查在终拧1h以后、24h之前完成。9、因土建相关工序配合等原因拆下来的高强度螺栓不得重复使用。10、构件制作精度相差大应现场测量孔位更换连接板。