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[摘要]浅析建筑工程施工中钢结构的质量预控与管理,主要包含三项主要内容:一是钢柱的位移控制;二是地脚螺栓的位移控制;三是连接板拼装不严密问题。围绕这三项内容,分别按照“施工前准备工作、基本操作工艺和主要预控措施”三个程序与步骤具体严格操作控制。只有如此进行,钢结构的质量预控才能做好,才能有所保障。
[关键词]钢柱、地脚螺栓和连接板拼装;质量预控;程序;操作
中图分类号:F253.3
钢结构的工程施工中,要想做好质量的预控管理,必须在施工前做好必要的准备工作,施工过程中把握好基本操作工艺,接下来就是每个主要环节要采取有效的预控措施。这三项程序与步骤,按照有关内容必须严格遵循和落实到位。不然,工程质量及施工进度就难以控制,也没有必要的保障了。
1 钢柱的位移控制
1)施工前准备工作
施工前的准备工作内容主要集中在以下三点:
(1)及时编制钢结构的吊装施工组织。对该项工作的内容主要包括:计算钢结构构件和连接件数量、选择吊装机械、确定流水程序、确定吊装方法、制订计划进度、确定劳动组织、规划构件堆场、确定质量标准,以及安全技术措施等。
(2)钢构件检验及基础准备工作。这项内容主要包括:轴线误差测量、基础支承面的准备、支承面和支座表面标高与水平度的检验、地脚螺栓位置和伸出支承面长度的量测等。基础支承面、支座和地脚螺栓的允许偏差等符合有关规定。在吊装前,应根据《钢结构工程施工及驗收规范》(GB50205—95)的规定,仔细检验钢构件的外形与几何尺寸。若有偏差,应在吊装前想方设法消除之。
(3)在必要时,应验算钢构件吊装的稳定性,其验算公式需要查阅有关技术资料。
2)基本操作工艺
基本操作工艺主要集中在以下两点:
(1)对于钢桩的吊装方法来说,它与装配式钢筋砼柱相似。对于重型钢柱,可以采用双机抬吊的方法来进行吊装。在起吊时,其双机应同时将钢柱平吊起来,离地一定高度后暂停,再移去运输平板车,然后在双机同时打开回转刹车,由主机吊独起吊。当钢柱吊装回直后,可以撤走副机,并由主机单独吊装,将钢桩插进锚固螺栓固定。
(2)初校钢柱,待垂直偏差控制在20mm以内,使起重机脱钩。其垂直度用径纬仪检验,如有偏差, 用千斤顶纠正。钢柱位置的最后校正,使其安装偏差符合有关规定。然后在柱四周用10mm厚的钢模定位,用电焊固定,钢柱复校后,再紧固锚固螺栓,并将承重块上下点焊固定,防止走动。
3)主要预控措施
主要预控措施为以下两点:
(1)钢柱底部预留孔应放大样,确定孔位后再作预留孔。
(2)预埋螺栓位置用定型卡盘卡住,然后浇筑砼。
2 地脚螺栓的位移控制
1)施工前准备工作
施工前的准备工作内容主要集中在以下六点:
(1)对钢柱的基础进行检查。对于柱基的定位轴线、基准标高,都直接影响钢结构的安装质量。其安装单位对柱基的预检重点应是:定位轴线间距、柱基面标高和地脚螺栓预埋位置。
(2)对钢构件进行预检与配套。对于吊装单位,应根据制造厂的测量报告,对钢构件进行复检和抽检。对钢构件预检的计量工具和计量标准,应与制造厂家一致。在现场吊装,应根据预检数据,及时采取相应的控制措施, 以保证吊装顺利进行,并根据安装施工流水顺序来进行构件的配套。
(3)对于标高块设置及柱底灌浆。应该根据钢柱预检结果,及时在柱子基础表面浇筑标高块。待第一节钢柱吊装、校正和锚固螺栓固定完毕后,还要进行钢柱的柱底灌浆。
(4)对于钢构件的堆放。应根据安装流水顺序,由中转堆场配套运入现场的钢构件,要利用现场的装卸机械质量,将其就位到安装机械的回车半径内。
(5)搞好安装机械的选择工作。
(6)应按照安装流水段进行划分。
2)基本操作工艺
基本操作工艺主要集中在以下四点:
(1)要根据钢柱重量和起重机起重量,选择双机抬吊或单机吊装形式。
(2)在吊装第一节钢柱时,应在预埋的地脚螺栓上加设保护套,这样能避免钢柱就准时碰坏地脚螺栓的丝扣。
(3)在钢柱就位后,应先调整标高,然后再调整位移,最后调整垂直度。对柱子要按规范规定的数值进行校正,标准柱子的垂直偏差还应校正到零。为了控制安装时的误差,施工时一般选择标准柱的柱基中心线作为基础点,用激光经纬仪以基础点为依据对标准柱子的垂直度进行观测。标准柱一般是选择平面转角柱为标准柱,而其他柱子通常以标准柱为依据用丈量法来测定。
(4)对于钢柱轴线位移校正,以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准,安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。
3)主要预控措施
主要预控措施为以下两点:
(1)将每根柱的地脚螺栓用预埋钢架进行固定,并一次浇筑砼。
(2)先浇筑砼,预留孔洞,然后埋螺栓。在埋螺栓时,要采用型钢两次校正办法,自检查无误后浇筑预留孔洞。
3 连接板拼装不严密问题
1)施工前准备工作
施工前的准备工作内容主要集中在以下三点:
(1)要先检查建筑物各部分的位置是否正确,其精度是否满足《钢结构工程施工及验收规范》的基本要求,对尺寸有误差时应予调整。
(2)要对构件接触面进行必要的处理,以增加摩擦面间的摩擦力。
(3)用电动板手进行校正。
2)基本操作工艺
基本操作工艺主要集中在以下六点:
(1)在安装高强度的螺栓时,螺栓应自由穿入孔内,不得强行敲打,更不得气割扩孔。其穿入方向宜一致,并便于操作为原则。 (2)对于高强度螺栓的安装,应按一定顺序施拧,宜由螺栓群中央顺序向外拧紧,并应当天终拧完毕。
(3)对于高强度螺栓的拧紧,应分初拧和终拧。对于大型节点应分初拧、复拧和终拧,其复拧扭矩应等于初拧扭矩。
(4)高强度大六角头螺栓,施拧架用的扭矩扳手和检查采用的扭矩板手,在每班作业前,均应进行校正,其扭矩误差应分别控制为使用扭矩的±5%和±3%。
(5)扭剪型高强度螺栓终拧结束后,还应以目测尾部梅花头拧为合格。对于高强度大六角头螺栓终拧结束后,宜采用0.3~0.5kg的小锤逐个敲检,且应进行扭矩检查,对欠拧或漏擰者应及时进行补拧,而超拧者应予以更换。
(6)对高强度大六角头螺栓扭矩检查,应在终拧1小时后、24小时以内完成。扭矩检查时,应将螺母退回30°~50°,然后再拧至原固测定扭矩。对于该扭矩与检查扭矩的偏差,应在检查扭矩的±10%范围以内。
3)主要预控措施
主要预控措施为以下两点:
(1)在连接处,钢板应平直,变形较大者应调整后再使用。
(2)连接型钢或零件平面坡度大于1:20时,应该放置斜垫片进行衬之。
4 结束语
为切实搞好钢结构的质量预控与管理,必须按照上述的程序与技术方法进行严格的操作管理。否则,就不能保证钢结构的施工质量,不能有效做好预控。
参考文献
[1]江见鲸.钢筋混凝土结构非线性有限元分析[M].陕西:陕西科学技术出版社,1994.
[2]钟善桐.钢管混凝土结构[M].修订版.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1994.62-75.
[3]陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工[M].北京:人民交通出版社,1999:125-142.
[4]韩林海.钢管混凝土结构[M].北京:科学出版社,2000:35-8O.
[5]GB50009-2001建筑结构荷载规范[S].
[6]张其林.索和膜结构[M].上海:同济大学出版社,2002.
[7]冯虹,等.索膜结构分析理论研究综述与展望[J].同济大学学报,2002,(2): 1033-1037.
[8]GBJ50017-2003钢结构设计规范[S].
[9]潘红晓,刘承宗轻型钢骨结构低层住宅设计荷载分析.建筑钢结构进展.Vol.5.NO.3(2003).
[关键词]钢柱、地脚螺栓和连接板拼装;质量预控;程序;操作
中图分类号:F253.3
钢结构的工程施工中,要想做好质量的预控管理,必须在施工前做好必要的准备工作,施工过程中把握好基本操作工艺,接下来就是每个主要环节要采取有效的预控措施。这三项程序与步骤,按照有关内容必须严格遵循和落实到位。不然,工程质量及施工进度就难以控制,也没有必要的保障了。
1 钢柱的位移控制
1)施工前准备工作
施工前的准备工作内容主要集中在以下三点:
(1)及时编制钢结构的吊装施工组织。对该项工作的内容主要包括:计算钢结构构件和连接件数量、选择吊装机械、确定流水程序、确定吊装方法、制订计划进度、确定劳动组织、规划构件堆场、确定质量标准,以及安全技术措施等。
(2)钢构件检验及基础准备工作。这项内容主要包括:轴线误差测量、基础支承面的准备、支承面和支座表面标高与水平度的检验、地脚螺栓位置和伸出支承面长度的量测等。基础支承面、支座和地脚螺栓的允许偏差等符合有关规定。在吊装前,应根据《钢结构工程施工及驗收规范》(GB50205—95)的规定,仔细检验钢构件的外形与几何尺寸。若有偏差,应在吊装前想方设法消除之。
(3)在必要时,应验算钢构件吊装的稳定性,其验算公式需要查阅有关技术资料。
2)基本操作工艺
基本操作工艺主要集中在以下两点:
(1)对于钢桩的吊装方法来说,它与装配式钢筋砼柱相似。对于重型钢柱,可以采用双机抬吊的方法来进行吊装。在起吊时,其双机应同时将钢柱平吊起来,离地一定高度后暂停,再移去运输平板车,然后在双机同时打开回转刹车,由主机吊独起吊。当钢柱吊装回直后,可以撤走副机,并由主机单独吊装,将钢桩插进锚固螺栓固定。
(2)初校钢柱,待垂直偏差控制在20mm以内,使起重机脱钩。其垂直度用径纬仪检验,如有偏差, 用千斤顶纠正。钢柱位置的最后校正,使其安装偏差符合有关规定。然后在柱四周用10mm厚的钢模定位,用电焊固定,钢柱复校后,再紧固锚固螺栓,并将承重块上下点焊固定,防止走动。
3)主要预控措施
主要预控措施为以下两点:
(1)钢柱底部预留孔应放大样,确定孔位后再作预留孔。
(2)预埋螺栓位置用定型卡盘卡住,然后浇筑砼。
2 地脚螺栓的位移控制
1)施工前准备工作
施工前的准备工作内容主要集中在以下六点:
(1)对钢柱的基础进行检查。对于柱基的定位轴线、基准标高,都直接影响钢结构的安装质量。其安装单位对柱基的预检重点应是:定位轴线间距、柱基面标高和地脚螺栓预埋位置。
(2)对钢构件进行预检与配套。对于吊装单位,应根据制造厂的测量报告,对钢构件进行复检和抽检。对钢构件预检的计量工具和计量标准,应与制造厂家一致。在现场吊装,应根据预检数据,及时采取相应的控制措施, 以保证吊装顺利进行,并根据安装施工流水顺序来进行构件的配套。
(3)对于标高块设置及柱底灌浆。应该根据钢柱预检结果,及时在柱子基础表面浇筑标高块。待第一节钢柱吊装、校正和锚固螺栓固定完毕后,还要进行钢柱的柱底灌浆。
(4)对于钢构件的堆放。应根据安装流水顺序,由中转堆场配套运入现场的钢构件,要利用现场的装卸机械质量,将其就位到安装机械的回车半径内。
(5)搞好安装机械的选择工作。
(6)应按照安装流水段进行划分。
2)基本操作工艺
基本操作工艺主要集中在以下四点:
(1)要根据钢柱重量和起重机起重量,选择双机抬吊或单机吊装形式。
(2)在吊装第一节钢柱时,应在预埋的地脚螺栓上加设保护套,这样能避免钢柱就准时碰坏地脚螺栓的丝扣。
(3)在钢柱就位后,应先调整标高,然后再调整位移,最后调整垂直度。对柱子要按规范规定的数值进行校正,标准柱子的垂直偏差还应校正到零。为了控制安装时的误差,施工时一般选择标准柱的柱基中心线作为基础点,用激光经纬仪以基础点为依据对标准柱子的垂直度进行观测。标准柱一般是选择平面转角柱为标准柱,而其他柱子通常以标准柱为依据用丈量法来测定。
(4)对于钢柱轴线位移校正,以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准,安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。
3)主要预控措施
主要预控措施为以下两点:
(1)将每根柱的地脚螺栓用预埋钢架进行固定,并一次浇筑砼。
(2)先浇筑砼,预留孔洞,然后埋螺栓。在埋螺栓时,要采用型钢两次校正办法,自检查无误后浇筑预留孔洞。
3 连接板拼装不严密问题
1)施工前准备工作
施工前的准备工作内容主要集中在以下三点:
(1)要先检查建筑物各部分的位置是否正确,其精度是否满足《钢结构工程施工及验收规范》的基本要求,对尺寸有误差时应予调整。
(2)要对构件接触面进行必要的处理,以增加摩擦面间的摩擦力。
(3)用电动板手进行校正。
2)基本操作工艺
基本操作工艺主要集中在以下六点:
(1)在安装高强度的螺栓时,螺栓应自由穿入孔内,不得强行敲打,更不得气割扩孔。其穿入方向宜一致,并便于操作为原则。 (2)对于高强度螺栓的安装,应按一定顺序施拧,宜由螺栓群中央顺序向外拧紧,并应当天终拧完毕。
(3)对于高强度螺栓的拧紧,应分初拧和终拧。对于大型节点应分初拧、复拧和终拧,其复拧扭矩应等于初拧扭矩。
(4)高强度大六角头螺栓,施拧架用的扭矩扳手和检查采用的扭矩板手,在每班作业前,均应进行校正,其扭矩误差应分别控制为使用扭矩的±5%和±3%。
(5)扭剪型高强度螺栓终拧结束后,还应以目测尾部梅花头拧为合格。对于高强度大六角头螺栓终拧结束后,宜采用0.3~0.5kg的小锤逐个敲检,且应进行扭矩检查,对欠拧或漏擰者应及时进行补拧,而超拧者应予以更换。
(6)对高强度大六角头螺栓扭矩检查,应在终拧1小时后、24小时以内完成。扭矩检查时,应将螺母退回30°~50°,然后再拧至原固测定扭矩。对于该扭矩与检查扭矩的偏差,应在检查扭矩的±10%范围以内。
3)主要预控措施
主要预控措施为以下两点:
(1)在连接处,钢板应平直,变形较大者应调整后再使用。
(2)连接型钢或零件平面坡度大于1:20时,应该放置斜垫片进行衬之。
4 结束语
为切实搞好钢结构的质量预控与管理,必须按照上述的程序与技术方法进行严格的操作管理。否则,就不能保证钢结构的施工质量,不能有效做好预控。
参考文献
[1]江见鲸.钢筋混凝土结构非线性有限元分析[M].陕西:陕西科学技术出版社,1994.
[2]钟善桐.钢管混凝土结构[M].修订版.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1994.62-75.
[3]陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工[M].北京:人民交通出版社,1999:125-142.
[4]韩林海.钢管混凝土结构[M].北京:科学出版社,2000:35-8O.
[5]GB50009-2001建筑结构荷载规范[S].
[6]张其林.索和膜结构[M].上海:同济大学出版社,2002.
[7]冯虹,等.索膜结构分析理论研究综述与展望[J].同济大学学报,2002,(2): 1033-1037.
[8]GBJ50017-2003钢结构设计规范[S].
[9]潘红晓,刘承宗轻型钢骨结构低层住宅设计荷载分析.建筑钢结构进展.Vol.5.NO.3(2003).