钢结构工程施工

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【摘 要】近些年来,随着我国经济的发展,钢结构的使用范围越来越广泛,但是与此同时,也带来了一系列的钢结构工程施工工艺质量问题.为了保证钢结构的工艺质量,延长钢结构的使用寿命,钢结构工程施工必须根据工艺进行施工.本文结合作者的施工经验就钢结构工程的施工技术进行详细的论述,希望今后能为类似工程的施工提供一些借鉴.

【关 键 词】钢结构；工程；施工技术

一、吊装前的准备工作

1．施工组织设计

在吊装前应进行钢结构工程的施工组织设计,其内容包括：计算钢结构构件和连接件数量、选择起重机械、确定构件吊装方法、确定吊装流水程序、编制进度计划、确定劳动组织、构件的平面布置、确定质量保证措施和安全措施等.

2．基础的准备

钢柱基础的顶面通常设计为一个平面,通过地脚螺栓将钢柱与基础连成整体.施工时应保证基础顶面标高及地脚螺栓位置准确.其允许偏差,基础顶面高差为±2mm,倾斜度为1/1000；地脚螺栓位置允许偏差,在支座范围内为5mm.施工时可用角钢做成固定架,将地脚螺栓安置在与基础模板分开的固定架上.

3．构件的检查与弹线

在吊装钢构件之前,应根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205--2001)中有关规定,检查构件的外形和几何尺寸,如有偏差应在吊装前设法消除.在钢柱的底部和上部标出两个方向的轴线,在底部适当高度标出标高准线,以便校正钢柱的平面位置、垂直度、屋架和吊车梁的标高等.对不易辨别上下、左右的构件,应在构件上加以标明,以免吊装时搞错.

4．构件的运输与堆放

钢构件应根据施工组织设计要求的施工顺序,分单元成套供应.运输时,应根据构件的长度、重量选择车辆；钢构件在运输车辆上的支点、两端伸出的长度及绑扎方法均应保证构件不产生变形,不损伤涂层.钢构件堆放的场地应平整坚实,无积水.堆放时应按构件的种类、型号以及安装顺序分区存放.钢结构底层应设有垫枕,并且应有足够的支承面,以防支点下沉.相同型号的钢构件叠放时,各层的支点应在同一垂直线上,并应防止钢构件被压坏和变形.

二、构件的吊装工艺

1．钢柱的吊装

（1）钢柱的吊升

钢柱的吊升可采用自行式或塔式起重机,用旋转法或滑行法吊升.当钢柱较重时,可采用双机抬吊,用一台起重机抬柱的上吊点,另一台起重机抬下吊点,采用双机并立相对旋转法进行吊装.

（2）钢柱的校正与固定

钢柱的校正包括平面位置、标高和垂直度的校正.平面位置的校正,应采用经纬仪从两个方向检查钢柱的安装准线,在吊升前应安放标高控制块以控制钢柱底部标高.垂直度的校正用经纬仪检验,如超过允许偏差,用千斤顶进行校正.在校正过程中,随时观察柱底部和标高控制块之间是否脱空,以防校正过程中造成水平标高的误差.为了防止钢柱校正后的轴线位移,应在柱底板四边用l0mm厚钢板定位,并用电焊牢固.钢柱复校后,紧固地脚螺栓,并将承重块上下用电焊固定,防止走动.

2．钢吊车梁的吊装

（1）钢吊车梁的吊升

钢吊车梁可用自行式起重机吊装,也可以用塔式起重机、桅杆式起重机等进行吊装,对重量很大的吊车梁,可用双机抬吊.钢吊车梁吊装时应注意钢柱吊装后的位移和垂直度的偏差,认真做好临时标高垫块工作,严格控制定位轴线,实测钢吊车梁搁置处梁高制作的误差.钢吊车梁均为简支梁,梁端之间应留有l0mm左右的间隙并设钢垫板,梁和牛腿用螺栓连接,梁与制动架之间用高强螺栓连接.

（2）钢吊车梁的校正与固定

钢吊车梁校正的内容包括标高、垂直度、轴线和跨距等的校正.标高的校正可在屋盖吊装前进行,其他项目校正可在屋盖安装完成后进行,因为屋盖的吊装可能引起钢柱变位.钢吊车梁标高的校正,用千斤顶或起重机对梁做竖向移动,并垫钢板,使其偏差在允许范围内.钢吊车梁轴线的校正可用通线法和平移轴线法,跨距的检验用钢尺测量,跨度大的车间用弹簧秤拉测,拉力一般为100～200N,如超过允许偏差,可用撬棍、钢楔、花篮螺栓、千斤顶等纠正.

3．钢屋架的吊装与校正

钢屋架的翻身扶直、吊升时由于侧向刚度较差,必要时应绑扎几道杉木杆,作为临时加固措施.钢屋架吊装可采用自行式起重机、塔式起重机或桅杆式起重机等.根据钢屋架的跨度、质量和安装高度不同,选用不同的起重机和吊装方法.钢屋架的临时固定可用临时螺栓和冲钉.钢屋架的侧向稳定性差,如果起重机的起重量和起重臂的长度允许时,应先拼装两榀屋架及其上部的天窗架、檩条、支撑等成为整体,然后再一次吊装.这样可以保证吊装稳定性,同时也提高吊装效率.钢屋架的校正内容主要包括垂直度和弦杆的正直度,垂直度用垂球检验,弦杆的正直度用拉紧的测绳进行检验.钢屋架的最后固定,用电焊或高强螺栓.

三、连接与固定

钢结构连接方法通常有三种,即焊接、铆接和螺栓连接.钢构件的连接接头应经检查合格后方可紧固或焊接.若采用焊接和高强度螺栓并用的连接,当设计无特殊要求时,应按先栓后焊的顺序施工.螺栓连接有普通螺栓和高强度螺栓两种.高强度螺栓有大六角头高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓.钢结构用的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.扭剪型高强度螺栓具有施工简单,受力好,可拆换,耐疲劳,能承受动力荷载,可目视判定是否终拧,不易滑拧,安全度高等优点.下面主要讲述高强度螺栓的施工.

1．摩擦面的处理

高强度螺栓连接必须对构件摩擦面进行加工处理.在制造厂进行处理可用喷砂、喷(抛)丸、酸洗或砂轮打磨等.处理好的摩擦面应有保护措施,不得涂油漆或污损.制造厂处理好的摩擦面,安装前应逐个复验所附试件的抗滑移系数,合格后方可安装,抗滑移系数应符合设计要求.

2．连接板安装

连接板不能有挠曲变形,安装前应认真检查,对变形的连接板应矫正平整.高强度螺栓板面接触要平整.因被连接构件的厚度不同,或制作和安装偏差等原因造成连接面之间的问隙,小于1.0mm间隙时可不处理；1.0～3.0mm的间隙,应将高出的一侧磨成1：10的斜面,打磨方向应与受力方向垂直；大于3.0mm的间隙应加垫板,垫板两面的处理方法应与构件相同.

3．高强度螺栓安装

（1）安装要求

钢结构拼装前,应清除飞边、毛刺、焊接飞溅物；摩擦面应保持干燥、整洁,不得在雨中作业.高强度螺栓连接副应按批号分别存放,并应在同批内配套使用.在储存,运输,施工过程中不得混放,要防止锈蚀、沾污和碰伤螺纹等可能导致扭矩系数变化的情况发生.

（2）安装方法

高强度螺栓接头应采用冲钉和临时螺栓连接,临时螺栓的数量应为接头上螺栓总数的1/3,并不少于2个,冲钉使用数量不宜超过临时螺栓数量的30％.安装冲钉时不得因强行击打而使螺孔变形造成飞边.严禁使用高强度螺栓代替临时螺栓以防因损伤螺纹造成扭矩系数增大.

对错位的螺栓孔应用铰刀或粗锉刀进行处理规整,处理时应先紧固临时螺栓主板至迭间无间隙,以防切屑落入.螺栓孔也不得采用气割扩孔.钢结构应在临时螺栓连接状态下进行安装精度校正.