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摘 要:通过论述实际工程中大型装饰圆柱石材安装中遇到难点,研究对比不同的方案,最后选择将不同的方案进行交叉结合,以优势互补的方式完成施工,不仅有效的降低了施工成本,提高了施工质量和效率,对类似大型装饰圆柱石材安装项目施工有一定的借鉴作用,也对处理复杂安装项目提供了不一样的思路。
关键词:大型装饰柱安装 地面预装 汽车吊装 药剂螺栓
中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(b)-0132-02
该工程是集会议、会务接待、办公为一体的综合建筑群。本工程共有267根各中形式的石材柱,其中主楼议事厅和综合楼的门头圆柱共有33根,其中综合楼5根,议事厅有28根,分布在议事厅的南北立面和东西立面,柱脚标高为±0.000m,柱顶标高为＋11.950m,柱身总长度为11.950m,圆形截面。柱头高1.5m,宽1.48m,最厚处400mm,最薄处130mm。柱头重约3.6t,分成四块各重900kg,柱脚高1.5m,宽1.5m。平均厚度170mm,柱脚重约0.52t。柱身采用40mm厚火烧板弧形石材。属于超大型石材柱,拼装后体积大且重,由于在装饰石材柱的安装工程中还存在着许多不确定因素,所以安装难度较大。
1 装饰圆柱石材安装重点和难点分析
本工程装饰柱石材安装难点在柱头和柱脚的吊装和安装就位,而测量放线,龙骨安装及焊接工艺均可以参照普通石材幕墙,在此不再阐述。而柱头的吊装和安装又是难中之难的问题。
(图1)门头柱作为工程装饰亮点之一,安装质量标准要求高;柱头安装时,主体结构已完工,吊装设备已拆除,无垂直吊装机械,由于柱头及附属钢架重约900kg,仅靠人工很难吊装就位。同时柱头到地坪到安装点的距离为11.95+4.5=16.45m,如果采用电动、手动葫芦垂直起吊,不仅吊装时间过长而且由于有脚手架遮挡也很难吊装就位。在该项目门厅两侧各有12个大柱头,位于门头檐口正下方(图2),距离石材侧墙面只有20mm(安装就位后),柱头距上端混凝土梁只有50mm,吊装空间十分狭小,吊装困难,无法直接安装到工作面;柱头为雕花石材,花饰造型丰富,易损坏,吊装运输中成品保护非常困难;柱头为密缝拼接,对于拼装精度要求高,吊装就位是难点。
结合施工现场实际情况,决定采用汽车吊装和手工葫芦相结合的方案(图3)。汽车吊装可移动分散吊装,并伸到作业面位置,方便吊装,大大提高了安装速度;而手动葫芦施工成本低,移动灵活,通过微调,可以很好的弥补汽车吊装就位难的缺憾,提高了安装的质量。两者优势互补,提高了工作效率保质保量。在固定螺栓方面则选择了药剂螺栓,药剂螺栓在保证植入深度的基础上单个药栓可承受2t的荷载,这样以来,在有限的安装空间内,可以大大减少连接点,保证连接点的承载,同时安装便利,节省人工。
2 装饰圆柱石材安装难点解决方案
2.1 关于保证上架后的拼装精度的难点解决方法
2.1.1 在现场用一块2500mm×2500mm×10mm的铁板作为操作平台,并搭设吊装脚手架,进行预拼装。
2.1.2 将有加工缺陷或加工尺寸不精确的柱头石材在现场进行修整,使之达到安装精度要求。
2.2 关于柱头安装质量及整体定位难点解决方法
2.2.1 由于施工作业面狭小的原因,决定采用先把电焊条加长然后再将焊条弯成一定的弧形,调整好,保证了焊接角度,使焊件焊实不虚,达到焊接要求。
2.2.2 在吊装柱头时,柱身及柱头内侧墙面石材暂不安装,等柱头吊装就位后再安装,以免影响柱头的吊装和柱头的安装质量。
3 装饰圆柱石材安装施工方法
3.1 测量放线和龙骨安装要注意事项
3.1.1 轴线方向测量放线时,要注意以柱的中心线作为控制线,。
3.1.2 水平方向(即标高)测量放线时,要注意以柱头、柱脚的标高作为控制基准,调整放在柱身的石材板块时,周边的圆柱石材板块标高也应相应地作出调整。当标高误差小于5mm,调整胶缝宽度,当标高误差大于5mm,需从新定购石材板块。特别注意,在标高调整时,整条对缝的石材一起调整,以免出现板缝错位的现象。
3.1.3 整个装饰柱的承重钢架共分为柱脚钢架,柱身钢架和柱头钢套箍三个部分,三者之间互相独立又互相关联,各自承受柱脚、柱身和柱头,使得三者能承受不同荷载,且互为自由变形。
3.1.4 在柱头处角码的焊接处,要求四面围焊,焊缝高度不小于6mm,在安装质量检查时,此为重点检查项目。
3.1.5 柱头钢架的两托架,相对水平偏差不大于2mm,托架自身水平偏差不大于1mm,水平位置偏差不大于2mm。
3.1.6 托架安装位置和安装精度以及焊缝的高度。焊缝的形式在施工必须向施工人员交底,以免发生不必要的错误和精度误差。
3.2 装饰柱石材安装
3.2.1 装饰柱石材安装顺序为:
柱脚石材安装→柱身石材安装柱 柱头石材药剂螺栓固定→柱头石材背面附属连接件安装→脚手架调整及吊装平台搭
设→柱头吊装柱头调整就位→柱身侧板及柱头上板块安装→打胶
3.3 安装顺序的说明:
3.3.1 柱身安装完毕再安装柱头,这样能确保减少柱头与柱身之间的误差。
3.3.2 固定柱头的药剂螺栓和附属连接件在地面上要预先安装并预拼,减少在吊装平台上安装的时间,提高吊装速度。
3.3.3 在吊装柱头时,柱身上层石材柱内侧上层墙面石材暂不安装,等柱头吊装就位后再安装,以免影响柱头的吊装和柱头的安装质量。
3.4 柱头背面附属钢架安装
3.4.1 整个装饰柱的承重钢架共分为柱脚钢架,柱身钢架和柱头钢套箍三个部分,三者之间互相独立又互相关联,各自承受柱脚、柱身和柱头,使得三者能承受不同荷载,且互为自由变形。
3.4.2 圆柱分两种:一种是混凝土柱,采用10mm厚抱箍与柱身连接,使用药剂螺栓固定。另一种为圆钢柱,直径325mm,采用弧形镀锌方管与柱身连接,使用支管焊接固定[1]。 3.4.3 柱头钢架的两托架,相对水平偏差不大于2mm,托架自身水平偏差不大于1mm,水平位置偏差不大于2mm。
3.5 连接角码安装步骤
3.5.1 将柱头背面清理干净。
3.5.2 按照设计图纸要求,在柱头背面弹出药栓的位置线。
3.5.3 按照药栓的位置线,用冲击钻钻孔,注意钻孔深度。
3.5.4 将孔内浮灰,杂物用皮老虎(或压力气枪)清洁干净,灌入药剂(或环氧树脂)。
3.5.5 将螺杆旋入孔内。
3.5.6 等一排螺栓均安装好后,安装角码,拧紧螺母。
3.5.7 冬季施工时,要控制药剂螺栓温度不能低于0℃。
3.6 注意事项
3.6.1 药剂螺栓安装时,严格按照药栓的操作规程进行操作,尤其要注意钻孔的深度和浮灰的清理[2]。
3.6.2 在安装药栓时,要预先在石材上做抗拉拔试验,药栓的抗剪实验值Q应大于4.14kN,抗拉拔力的实验值N应大于1.96kN。
3.6.3 角码安装完后,不能直接吊装,应养护12h之后才能吊装,以免药剂未固化前,受外力作用,而使药栓受到挠动,降低承载能力。
3.6.4 药栓的安装位置偏差上下不大于±3mm,左右不大于±3mm,相邻药栓之间的位置偏差不大于±5mm,水平偏差不大于3mm。
3.7 柱头吊装
考虑人工分配合理缩短工期,根据吊装高度,采用30t汽车吊装,同时选用2吨手动葫芦配合进行安装。用废弃聚苯板和胶带将柱头做通身保护,防止吊装时碰坏柱头。将吊装绳固定在柱头上,并用钢索绑扎牢固,然后用吊车起吊。在起吊时,分配一人在脚手架上端指挥操作,防止与脚手架碰撞,损坏柱头。当柱头起吊到10.40m标高(指柱头底部标高)时,操作人员分别在安装平台的两侧将柱头往内侧拖拽,将吊装绳从汽吊钩移到手动葫芦上,然后对柱头进行安装调整。
3.8 柱头的安装调整
首先利用手动葫芦,调整柱头左右、进出、水平标高的位置。水平标高通过增加橡胶垫块来调整。当调整就位后,将附属角码通过连接方管与预埋件焊接在一起。在柱头处角码的焊接,要求四面围焊,焊缝高度不小于6mm,在安装质量检查时,此为重点检查项目。再安装最后一块花瓣时,应将花瓣下面的一块柱身板预留出来最后安装,以便有足够的空间和角度焊接每个焊点。
3.9 柱头安装劳动力安排
除测量放线、龙骨安装、柱头附属角码安装外,在柱头吊装和柱头调整就位的劳动力主要有:吊车租用,聚苯板保护层和保护钢箍安装及地面操作工5人,脚手架上端指挥一人,手动葫芦控制一人,柱头就位调整5人,电焊工一人,架子工一人。每吊装一个柱头共需操作人员13人。本工程共有28个柱头,可安排2个小组,每天需劳动力27人。在柱脚、柱身安装完成不考虑其它因素的耽搁,可在15d内将柱头安装完成。
3.10 柱头安装材料及设备安排
设备主要有:手动葫芦(2t)4台,吊车一辆,电焊机一台。
材料主要有:预埋钢板,药剂螺栓,角钢,废弃聚苯板,粘结胶带,橡胶垫块,石材胶。
工具主要有:扳手,胶枪,手提式切割机一台,电锤一把。
3.11 安全措施
3.11.1 当风力大于四级时,不应进行柱头吊装及柱头调整作业。
3.11.2 脚手架立杆调整和横杆拆除时必须有技术人员在场,并经技术人员同意后方可调整。非专业操作人员不得擅自拆除调整脚手架。当吊装完后,脚手架等拆除部分要及时恢复[3]。
3.11.3 吊装前,要检查吊装架上的保险钢索是否与主体结构固定,卡扣是否锁紧。
3.11.4 手动葫芦,吊装架必须在额定的吊装重量内工作,不得超负荷工作。
3.11.5 吊装时,在吊装口下端不得有其它作业,也不得站人。必要时,将吊装口封闭,禁止其他闲余人员入内。
3.11.6 其它安全措施及安全注意参考施工组织设计中安全措施。
4 结语
该工程在施工过程中大型装饰圆柱石材的安装一直是比较困扰的问题,为了能顺利完成施工,对以往同类项目的施工方法和技巧进行了分析研讨,如何在有限的条件下进行施工是解决施工问题的关键。针对本项目的特殊性,传统的吊装方案显然不使用,汽车吊装和手工葫芦相结合的方案利用两者的各自优点在该工程中得到了良好的应用,充分发挥了优势互补的作用,实践证明不同方案的交叉应用可以满足施工要求并取得更好的施工效果,对类似大型装饰圆柱石材安装有一定的借鉴作用,也对处理复杂安装项目提供了不一样的思路。
参考文献
[1] 钢结构设计规范.
[2] 化学锚栓施工工艺标准.
[3] 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.
关键词:大型装饰柱安装 地面预装 汽车吊装 药剂螺栓
中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(b)-0132-02
该工程是集会议、会务接待、办公为一体的综合建筑群。本工程共有267根各中形式的石材柱,其中主楼议事厅和综合楼的门头圆柱共有33根,其中综合楼5根,议事厅有28根,分布在议事厅的南北立面和东西立面,柱脚标高为±0.000m,柱顶标高为＋11.950m,柱身总长度为11.950m,圆形截面。柱头高1.5m,宽1.48m,最厚处400mm,最薄处130mm。柱头重约3.6t,分成四块各重900kg,柱脚高1.5m,宽1.5m。平均厚度170mm,柱脚重约0.52t。柱身采用40mm厚火烧板弧形石材。属于超大型石材柱,拼装后体积大且重,由于在装饰石材柱的安装工程中还存在着许多不确定因素,所以安装难度较大。
1 装饰圆柱石材安装重点和难点分析
本工程装饰柱石材安装难点在柱头和柱脚的吊装和安装就位,而测量放线,龙骨安装及焊接工艺均可以参照普通石材幕墙,在此不再阐述。而柱头的吊装和安装又是难中之难的问题。
(图1)门头柱作为工程装饰亮点之一,安装质量标准要求高;柱头安装时,主体结构已完工,吊装设备已拆除,无垂直吊装机械,由于柱头及附属钢架重约900kg,仅靠人工很难吊装就位。同时柱头到地坪到安装点的距离为11.95+4.5=16.45m,如果采用电动、手动葫芦垂直起吊,不仅吊装时间过长而且由于有脚手架遮挡也很难吊装就位。在该项目门厅两侧各有12个大柱头,位于门头檐口正下方(图2),距离石材侧墙面只有20mm(安装就位后),柱头距上端混凝土梁只有50mm,吊装空间十分狭小,吊装困难,无法直接安装到工作面;柱头为雕花石材,花饰造型丰富,易损坏,吊装运输中成品保护非常困难;柱头为密缝拼接,对于拼装精度要求高,吊装就位是难点。
结合施工现场实际情况,决定采用汽车吊装和手工葫芦相结合的方案(图3)。汽车吊装可移动分散吊装,并伸到作业面位置,方便吊装,大大提高了安装速度;而手动葫芦施工成本低,移动灵活,通过微调,可以很好的弥补汽车吊装就位难的缺憾,提高了安装的质量。两者优势互补,提高了工作效率保质保量。在固定螺栓方面则选择了药剂螺栓,药剂螺栓在保证植入深度的基础上单个药栓可承受2t的荷载,这样以来,在有限的安装空间内,可以大大减少连接点,保证连接点的承载,同时安装便利,节省人工。
2 装饰圆柱石材安装难点解决方案
2.1 关于保证上架后的拼装精度的难点解决方法
2.1.1 在现场用一块2500mm×2500mm×10mm的铁板作为操作平台,并搭设吊装脚手架,进行预拼装。
2.1.2 将有加工缺陷或加工尺寸不精确的柱头石材在现场进行修整,使之达到安装精度要求。
2.2 关于柱头安装质量及整体定位难点解决方法
2.2.1 由于施工作业面狭小的原因,决定采用先把电焊条加长然后再将焊条弯成一定的弧形,调整好,保证了焊接角度,使焊件焊实不虚,达到焊接要求。
2.2.2 在吊装柱头时,柱身及柱头内侧墙面石材暂不安装,等柱头吊装就位后再安装,以免影响柱头的吊装和柱头的安装质量。
3 装饰圆柱石材安装施工方法
3.1 测量放线和龙骨安装要注意事项
3.1.1 轴线方向测量放线时,要注意以柱的中心线作为控制线,。
3.1.2 水平方向(即标高)测量放线时,要注意以柱头、柱脚的标高作为控制基准,调整放在柱身的石材板块时,周边的圆柱石材板块标高也应相应地作出调整。当标高误差小于5mm,调整胶缝宽度,当标高误差大于5mm,需从新定购石材板块。特别注意,在标高调整时,整条对缝的石材一起调整,以免出现板缝错位的现象。
3.1.3 整个装饰柱的承重钢架共分为柱脚钢架,柱身钢架和柱头钢套箍三个部分,三者之间互相独立又互相关联,各自承受柱脚、柱身和柱头,使得三者能承受不同荷载,且互为自由变形。
3.1.4 在柱头处角码的焊接处,要求四面围焊,焊缝高度不小于6mm,在安装质量检查时,此为重点检查项目。
3.1.5 柱头钢架的两托架,相对水平偏差不大于2mm,托架自身水平偏差不大于1mm,水平位置偏差不大于2mm。
3.1.6 托架安装位置和安装精度以及焊缝的高度。焊缝的形式在施工必须向施工人员交底,以免发生不必要的错误和精度误差。
3.2 装饰柱石材安装
3.2.1 装饰柱石材安装顺序为:
柱脚石材安装→柱身石材安装柱 柱头石材药剂螺栓固定→柱头石材背面附属连接件安装→脚手架调整及吊装平台搭
设→柱头吊装柱头调整就位→柱身侧板及柱头上板块安装→打胶
3.3 安装顺序的说明:
3.3.1 柱身安装完毕再安装柱头,这样能确保减少柱头与柱身之间的误差。
3.3.2 固定柱头的药剂螺栓和附属连接件在地面上要预先安装并预拼,减少在吊装平台上安装的时间,提高吊装速度。
3.3.3 在吊装柱头时,柱身上层石材柱内侧上层墙面石材暂不安装,等柱头吊装就位后再安装,以免影响柱头的吊装和柱头的安装质量。
3.4 柱头背面附属钢架安装
3.4.1 整个装饰柱的承重钢架共分为柱脚钢架,柱身钢架和柱头钢套箍三个部分,三者之间互相独立又互相关联,各自承受柱脚、柱身和柱头,使得三者能承受不同荷载,且互为自由变形。
3.4.2 圆柱分两种:一种是混凝土柱,采用10mm厚抱箍与柱身连接,使用药剂螺栓固定。另一种为圆钢柱,直径325mm,采用弧形镀锌方管与柱身连接,使用支管焊接固定[1]。 3.4.3 柱头钢架的两托架,相对水平偏差不大于2mm,托架自身水平偏差不大于1mm,水平位置偏差不大于2mm。
3.5 连接角码安装步骤
3.5.1 将柱头背面清理干净。
3.5.2 按照设计图纸要求,在柱头背面弹出药栓的位置线。
3.5.3 按照药栓的位置线,用冲击钻钻孔,注意钻孔深度。
3.5.4 将孔内浮灰,杂物用皮老虎(或压力气枪)清洁干净,灌入药剂(或环氧树脂)。
3.5.5 将螺杆旋入孔内。
3.5.6 等一排螺栓均安装好后,安装角码,拧紧螺母。
3.5.7 冬季施工时,要控制药剂螺栓温度不能低于0℃。
3.6 注意事项
3.6.1 药剂螺栓安装时,严格按照药栓的操作规程进行操作,尤其要注意钻孔的深度和浮灰的清理[2]。
3.6.2 在安装药栓时,要预先在石材上做抗拉拔试验,药栓的抗剪实验值Q应大于4.14kN,抗拉拔力的实验值N应大于1.96kN。
3.6.3 角码安装完后,不能直接吊装,应养护12h之后才能吊装,以免药剂未固化前,受外力作用,而使药栓受到挠动,降低承载能力。
3.6.4 药栓的安装位置偏差上下不大于±3mm,左右不大于±3mm,相邻药栓之间的位置偏差不大于±5mm,水平偏差不大于3mm。
3.7 柱头吊装
考虑人工分配合理缩短工期,根据吊装高度,采用30t汽车吊装,同时选用2吨手动葫芦配合进行安装。用废弃聚苯板和胶带将柱头做通身保护,防止吊装时碰坏柱头。将吊装绳固定在柱头上,并用钢索绑扎牢固,然后用吊车起吊。在起吊时,分配一人在脚手架上端指挥操作,防止与脚手架碰撞,损坏柱头。当柱头起吊到10.40m标高(指柱头底部标高)时,操作人员分别在安装平台的两侧将柱头往内侧拖拽,将吊装绳从汽吊钩移到手动葫芦上,然后对柱头进行安装调整。
3.8 柱头的安装调整
首先利用手动葫芦,调整柱头左右、进出、水平标高的位置。水平标高通过增加橡胶垫块来调整。当调整就位后,将附属角码通过连接方管与预埋件焊接在一起。在柱头处角码的焊接,要求四面围焊,焊缝高度不小于6mm,在安装质量检查时,此为重点检查项目。再安装最后一块花瓣时,应将花瓣下面的一块柱身板预留出来最后安装,以便有足够的空间和角度焊接每个焊点。
3.9 柱头安装劳动力安排
除测量放线、龙骨安装、柱头附属角码安装外,在柱头吊装和柱头调整就位的劳动力主要有:吊车租用,聚苯板保护层和保护钢箍安装及地面操作工5人,脚手架上端指挥一人,手动葫芦控制一人,柱头就位调整5人,电焊工一人,架子工一人。每吊装一个柱头共需操作人员13人。本工程共有28个柱头,可安排2个小组,每天需劳动力27人。在柱脚、柱身安装完成不考虑其它因素的耽搁,可在15d内将柱头安装完成。
3.10 柱头安装材料及设备安排
设备主要有:手动葫芦(2t)4台,吊车一辆,电焊机一台。
材料主要有:预埋钢板,药剂螺栓,角钢,废弃聚苯板,粘结胶带,橡胶垫块,石材胶。
工具主要有:扳手,胶枪,手提式切割机一台,电锤一把。
3.11 安全措施
3.11.1 当风力大于四级时,不应进行柱头吊装及柱头调整作业。
3.11.2 脚手架立杆调整和横杆拆除时必须有技术人员在场,并经技术人员同意后方可调整。非专业操作人员不得擅自拆除调整脚手架。当吊装完后,脚手架等拆除部分要及时恢复[3]。
3.11.3 吊装前,要检查吊装架上的保险钢索是否与主体结构固定,卡扣是否锁紧。
3.11.4 手动葫芦,吊装架必须在额定的吊装重量内工作,不得超负荷工作。
3.11.5 吊装时,在吊装口下端不得有其它作业,也不得站人。必要时,将吊装口封闭,禁止其他闲余人员入内。
3.11.6 其它安全措施及安全注意参考施工组织设计中安全措施。
4 结语
该工程在施工过程中大型装饰圆柱石材的安装一直是比较困扰的问题,为了能顺利完成施工,对以往同类项目的施工方法和技巧进行了分析研讨,如何在有限的条件下进行施工是解决施工问题的关键。针对本项目的特殊性,传统的吊装方案显然不使用,汽车吊装和手工葫芦相结合的方案利用两者的各自优点在该工程中得到了良好的应用,充分发挥了优势互补的作用,实践证明不同方案的交叉应用可以满足施工要求并取得更好的施工效果,对类似大型装饰圆柱石材安装有一定的借鉴作用,也对处理复杂安装项目提供了不一样的思路。
参考文献
[1] 钢结构设计规范.
[2] 化学锚栓施工工艺标准.
[3] 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.