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摘要:近年来,钢结构因其良好的自身性能,在我国建筑工程中得到了广泛的应用,但是钢结构的安装施工和钢结构稳定性问题一直是一个薄弱的环节。本文主要探讨了建筑工程钢结构安装施工技术,继而对施工过程中的容易出现质量通病进行了分析,并提出了预防措施。
关键词:钢结构;安装施工;质量通病
Abstract: in recent years, the steel structure because of its reputation for their own performance, in construction project in a wide range of applications, but the steel structure of the installation construction and steel structure stability problem has been a weak link. This paper mainly discussed the construction steel structure installation construction technology, and then to the construction process of prone to quality problems are analyzed, and the preventive countermeasures are put forward.
Keywords: steel structure; Installation construction; Quality problems
中图分类号:TU391文献标识码:A 文章编号:
一、建筑钢结构安装的准备
(1)图纸会审和设计变更。在进行钢结构安装前,要进行图纸会审,会审前应熟悉并掌握设计中的内容,对影响构件安装的设计问题要及时发现、解决,并查看与其他工程有无不适宜的地方。要求各方都要参与图纸会审。除以上几点之外,图纸在使用后也会由于建设单位的要求和或者现场情况而发生变更,无论缘由如何,变更手续均要办理,还需要征得建设单位的同意,程序一定要严格,避免索赔事件的发生。
(2)中转场地的准备。钢构件的供应需要按照流水的顺序进行,由于现场条件的限制,需要设置钢构件中转堆场来进行调节,这样的作用是可以暂时的存储钢构件,也可以定期对钢构件质量进行检查和修复,并及时运送到施工现场。但是中转站的场地要坚实平整、排水良好,没有其他杂物堆放,构件下方可以堆放木材,之间的间距不要致使钢材发生残缺,尤其需要注意的是不同类型的构件要分门别类的堆放。
(3)钢构件的核查、编号和弹线。构件的数量、型号、强度和完整性、外形和几何尺寸、平整度以及有无出厂合格证等都要进行清点,如果有不符合设计和发生偏差的,需要在吊装前进行纠正。另外,要对构件进行编号,用一定的记号注明,避免吊装搞错。在构件上要根据就位、校正的需要弹好就位和校正线,在基础杯口弹出纵横轴线,在屋架或屋面弹出天窗架、屋面板的安装就位控制线,两端及顶面弹出安装中心线。
二、钢结构的安装施工
(一)一般单层钢结构安装
(1)构件吊装顺序。①最佳施工方法。先吊装竖向构件,后吊装平面构件,这样施工的目的是减少建筑物的纵向长度安装累积误差,保证工程质量。②竖向构件吊装顺序。柱(混凝土、钢)→连系梁(混凝土、钢)→柱间钢支撑→吊车梁(混凝土、钢)→制动桁架→托架(混凝土、钢)等,单种构件吊装流水作业,即保证体系纵列形成排架,稳定性好,又能提高生产效率。③平面构件吊装顺序。主要以形成空间结构稳定体系为原则进行吊装。
(2)标准样板间安装。选择有柱间支撑的钢柱,柱与柱形成排架,将屋盖系统安装完毕形成空间结构稳定体系,各项安装误差都在允许之内或更小,依此安装,要控制有关间距尺寸,相隔几间,复核屋架垂偏即可。只要制作孔位合适,安装效率是非常高的。
(二)多高层结构安装
(1)总平面规划。总平面规划包括纵横轴线的尺寸、起重机的布置、机械开行路线、排水系统以及构件对方位置等,这些要素都要考虑在内,如果场地不足已堆放现有构件,那么就可以选择中转场地。
(2)钢框架吊装顺序。最重的构件一般为竖向构件标准层的钢柱,制作一般为2~4层一节,其吊装受到起重机能力等条件的限制。对框架平面而言,除考虑结构本身刚度外,还需考虑塔吊爬升过程中框架稳定性及吊装进度,进行流水段划分。先组成标准的框架体,科学地划分流水作业段,向四周发展。
(3)多层与高层钢结构安装工艺。①在起重机起重能力允许的情况下,为减少高空作业、确保安装质量、安全生产、减少吊次、提高生产率,能在地面组拼的尽量在地面组拼好,如钢柱与钢支撑、层间柱与钢支撑、钢桁架组拼等,一次吊装就位。②安装流水段。依据建筑物的平面形状、结构、工期、现场试验条件以及机械的数量等情况来安装流水段。③构件竖向安装应该由下向上逐件安装,平面上应该从中间核心区及标准节框架向四周发展,这就是构件的安装顺序。④流水区段确定。构件的安装、校正、固定之后,还要构件接头顺序,平面依旧从中部对称地向四周發展,竖向的要有利于工艺间的协调,最大程度的方便施工。制定了焊接顺序,就可以保证焊接质量。⑤节柱的一层梁安装完后,立即安装本层的楼梯及压型钢板。楼面堆放物不能超过钢梁和压型钢板的承载力。⑥钢构件安装和楼层钢筋混凝土楼板的施工,两项作业不宜超过5层;当必须超过5层时,要由主管设计而定。
三、钢结构施工常见质量通病及预防
(1)切割边未加工或达不到规范要求。钢材切割面存在大于1mm的缺棱、弯曲不平等缺陷。原因分析:气割过程操作不规范,切割工艺不符合要求。预防措施:①气割前检查确认整个气割系统的设备全部运行正常,压力表正常无损,割嘴气流顺畅,割炬角度。②根据机械和板厚选择正确的工艺参数。③气割时调整氧气射流的形状,使其轮廓清晰、射力高,割炬移动保持匀速,割嘴表面距焰心尖端2mm~5mm为宜。
(2)放样、号料尺寸超过允许偏差。原因分析:构件下料前的放样、号料存在偏差甚至错误。预防措施:①放样应按图纸1∶1的比例在平台上放出大样,同时应预留切割余量、加工余量、焊件收缩量和起拱量等。②在放样结束后对照图纸仔细核对,检查放样尺寸和偏差,符合要求后,报专职检验员或技术员核查,确认无误后方可开始下料。
(3)焊缝连接缺陷
a.气孔原因分析:①焊条受潮;②酸性焊条烘焙温度过高,焊件不清洁;③电流过大使焊条发红;④保护性气体不纯;⑤焊丝锈蚀。预防措施:①焊前必须将焊缝坡口表面杂质清理干净;②合理选择焊接方法;③焊件材料必须适当烘焙;④在风速大的环境下施焊应采取防风措施。
b.夹渣。原因分析:①焊接材料质量不好,熔渣太稠;②焊件上或坡口内的锈蚀或其他杂质未清理干净;③分层焊时,各层熔渣在焊接工程中未彻底清除干净便进行下一层的焊接;④电流太小,焊速太快。预防措施:①采用工艺性能良好的焊条;②焊前选择合理的焊接规范及坡口尺寸;③坡口两侧要清理干净;④在多层施焊时要彻底清理每层的熔渣。
c.咬肉。原因分析:①电流太大;②电弧过长或运条角度不当;③焊接位置不当。预防措施:①在施焊时正确选择焊接电流和焊接速度;②采用正确的运条方法;③采用合适的焊条角度和电弧长度。
(4)高强螺栓连接孔径,间距偏差大。原因分析:螺栓孔连接板孔径,孔间距偏差超出规范要求。安装时螺栓不能自由穿入,强行穿入损伤丝扣。预防措施:①对钻孔精度要求高的连接板采用钻模确保孔间距、孔径尺寸和精度。②对螺栓孔数量较多的连接板号孔时要先测量,定位出孔群总长,在总长范围内进行分段、定位,避免较大的孔距累计误差。
四、结语
钢结构自身具有高强度,轻重量,良好的塑性和抗震性能,在建设领域日益得到了广泛的应用。在高层结构、大跨度杂交空间结构、预应力钢结构、钢与混凝土组合结构以及轻型钢结构的安装过程中,由于各自的结构特点,应重视各个环节工艺的重要性和设备的先进性、安装工序的合理性,并加强质量的监控工作。
参考文献:
[1]王爱辉。钢结构建筑的制作、安装及施工工艺分析[J]。现代制造技术与装备,2008,(5)。
[2]张卫东,方顺生。高层住宅楼钢结构框架安装施工技术[J]。建筑施工,2007,(5)。
[3]祝志明,凌小平,王洪海。大跨度工业厂房钢结构安装施工技术[J]。建筑施工,2004,(4)。
关键词:钢结构;安装施工;质量通病
Abstract: in recent years, the steel structure because of its reputation for their own performance, in construction project in a wide range of applications, but the steel structure of the installation construction and steel structure stability problem has been a weak link. This paper mainly discussed the construction steel structure installation construction technology, and then to the construction process of prone to quality problems are analyzed, and the preventive countermeasures are put forward.
Keywords: steel structure; Installation construction; Quality problems
中图分类号:TU391文献标识码:A 文章编号:
一、建筑钢结构安装的准备
(1)图纸会审和设计变更。在进行钢结构安装前,要进行图纸会审,会审前应熟悉并掌握设计中的内容,对影响构件安装的设计问题要及时发现、解决,并查看与其他工程有无不适宜的地方。要求各方都要参与图纸会审。除以上几点之外,图纸在使用后也会由于建设单位的要求和或者现场情况而发生变更,无论缘由如何,变更手续均要办理,还需要征得建设单位的同意,程序一定要严格,避免索赔事件的发生。
(2)中转场地的准备。钢构件的供应需要按照流水的顺序进行,由于现场条件的限制,需要设置钢构件中转堆场来进行调节,这样的作用是可以暂时的存储钢构件,也可以定期对钢构件质量进行检查和修复,并及时运送到施工现场。但是中转站的场地要坚实平整、排水良好,没有其他杂物堆放,构件下方可以堆放木材,之间的间距不要致使钢材发生残缺,尤其需要注意的是不同类型的构件要分门别类的堆放。
(3)钢构件的核查、编号和弹线。构件的数量、型号、强度和完整性、外形和几何尺寸、平整度以及有无出厂合格证等都要进行清点,如果有不符合设计和发生偏差的,需要在吊装前进行纠正。另外,要对构件进行编号,用一定的记号注明,避免吊装搞错。在构件上要根据就位、校正的需要弹好就位和校正线,在基础杯口弹出纵横轴线,在屋架或屋面弹出天窗架、屋面板的安装就位控制线,两端及顶面弹出安装中心线。
二、钢结构的安装施工
(一)一般单层钢结构安装
(1)构件吊装顺序。①最佳施工方法。先吊装竖向构件,后吊装平面构件,这样施工的目的是减少建筑物的纵向长度安装累积误差,保证工程质量。②竖向构件吊装顺序。柱(混凝土、钢)→连系梁(混凝土、钢)→柱间钢支撑→吊车梁(混凝土、钢)→制动桁架→托架(混凝土、钢)等,单种构件吊装流水作业,即保证体系纵列形成排架,稳定性好,又能提高生产效率。③平面构件吊装顺序。主要以形成空间结构稳定体系为原则进行吊装。
(2)标准样板间安装。选择有柱间支撑的钢柱,柱与柱形成排架,将屋盖系统安装完毕形成空间结构稳定体系,各项安装误差都在允许之内或更小,依此安装,要控制有关间距尺寸,相隔几间,复核屋架垂偏即可。只要制作孔位合适,安装效率是非常高的。
(二)多高层结构安装
(1)总平面规划。总平面规划包括纵横轴线的尺寸、起重机的布置、机械开行路线、排水系统以及构件对方位置等,这些要素都要考虑在内,如果场地不足已堆放现有构件,那么就可以选择中转场地。
(2)钢框架吊装顺序。最重的构件一般为竖向构件标准层的钢柱,制作一般为2~4层一节,其吊装受到起重机能力等条件的限制。对框架平面而言,除考虑结构本身刚度外,还需考虑塔吊爬升过程中框架稳定性及吊装进度,进行流水段划分。先组成标准的框架体,科学地划分流水作业段,向四周发展。
(3)多层与高层钢结构安装工艺。①在起重机起重能力允许的情况下,为减少高空作业、确保安装质量、安全生产、减少吊次、提高生产率,能在地面组拼的尽量在地面组拼好,如钢柱与钢支撑、层间柱与钢支撑、钢桁架组拼等,一次吊装就位。②安装流水段。依据建筑物的平面形状、结构、工期、现场试验条件以及机械的数量等情况来安装流水段。③构件竖向安装应该由下向上逐件安装,平面上应该从中间核心区及标准节框架向四周发展,这就是构件的安装顺序。④流水区段确定。构件的安装、校正、固定之后,还要构件接头顺序,平面依旧从中部对称地向四周發展,竖向的要有利于工艺间的协调,最大程度的方便施工。制定了焊接顺序,就可以保证焊接质量。⑤节柱的一层梁安装完后,立即安装本层的楼梯及压型钢板。楼面堆放物不能超过钢梁和压型钢板的承载力。⑥钢构件安装和楼层钢筋混凝土楼板的施工,两项作业不宜超过5层;当必须超过5层时,要由主管设计而定。
三、钢结构施工常见质量通病及预防
(1)切割边未加工或达不到规范要求。钢材切割面存在大于1mm的缺棱、弯曲不平等缺陷。原因分析:气割过程操作不规范,切割工艺不符合要求。预防措施:①气割前检查确认整个气割系统的设备全部运行正常,压力表正常无损,割嘴气流顺畅,割炬角度。②根据机械和板厚选择正确的工艺参数。③气割时调整氧气射流的形状,使其轮廓清晰、射力高,割炬移动保持匀速,割嘴表面距焰心尖端2mm~5mm为宜。
(2)放样、号料尺寸超过允许偏差。原因分析:构件下料前的放样、号料存在偏差甚至错误。预防措施:①放样应按图纸1∶1的比例在平台上放出大样,同时应预留切割余量、加工余量、焊件收缩量和起拱量等。②在放样结束后对照图纸仔细核对,检查放样尺寸和偏差,符合要求后,报专职检验员或技术员核查,确认无误后方可开始下料。
(3)焊缝连接缺陷
a.气孔原因分析:①焊条受潮;②酸性焊条烘焙温度过高,焊件不清洁;③电流过大使焊条发红;④保护性气体不纯;⑤焊丝锈蚀。预防措施:①焊前必须将焊缝坡口表面杂质清理干净;②合理选择焊接方法;③焊件材料必须适当烘焙;④在风速大的环境下施焊应采取防风措施。
b.夹渣。原因分析:①焊接材料质量不好,熔渣太稠;②焊件上或坡口内的锈蚀或其他杂质未清理干净;③分层焊时,各层熔渣在焊接工程中未彻底清除干净便进行下一层的焊接;④电流太小,焊速太快。预防措施:①采用工艺性能良好的焊条;②焊前选择合理的焊接规范及坡口尺寸;③坡口两侧要清理干净;④在多层施焊时要彻底清理每层的熔渣。
c.咬肉。原因分析:①电流太大;②电弧过长或运条角度不当;③焊接位置不当。预防措施:①在施焊时正确选择焊接电流和焊接速度;②采用正确的运条方法;③采用合适的焊条角度和电弧长度。
(4)高强螺栓连接孔径,间距偏差大。原因分析:螺栓孔连接板孔径,孔间距偏差超出规范要求。安装时螺栓不能自由穿入,强行穿入损伤丝扣。预防措施:①对钻孔精度要求高的连接板采用钻模确保孔间距、孔径尺寸和精度。②对螺栓孔数量较多的连接板号孔时要先测量,定位出孔群总长,在总长范围内进行分段、定位,避免较大的孔距累计误差。
四、结语
钢结构自身具有高强度,轻重量,良好的塑性和抗震性能,在建设领域日益得到了广泛的应用。在高层结构、大跨度杂交空间结构、预应力钢结构、钢与混凝土组合结构以及轻型钢结构的安装过程中,由于各自的结构特点,应重视各个环节工艺的重要性和设备的先进性、安装工序的合理性,并加强质量的监控工作。
参考文献:
[1]王爱辉。钢结构建筑的制作、安装及施工工艺分析[J]。现代制造技术与装备,2008,(5)。
[2]张卫东,方顺生。高层住宅楼钢结构框架安装施工技术[J]。建筑施工,2007,(5)。
[3]祝志明,凌小平,王洪海。大跨度工业厂房钢结构安装施工技术[J]。建筑施工,2004,(4)。