高层建筑钢结构吊装施工技术研究论文_岳博

高层建筑钢结构吊装施工技术研究论文_岳博

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摘要:本文主要对高层建筑上进行钢结构吊装施工的方法及技术要点进行了分析。钢结构建筑具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高等特点,是我国重点推广项目之一

关键词:高层建筑;钢结构;技术要点

在高空钢结构安装中,要总结已建成的钢结构住宅工程的经验,满足住宅在适用性能、环境性能、经济性能、安全性能、耐久性能方面的综合要求,形成完善的建筑体系。吊装设备的选择、吊装方法的选择、吊装安全保证是整个高空钢结构施工的难点和控制要点。以下介绍一下高层钢结构吊装的要点。

1、高层钢结构建筑吊装的施工技术要求

钢结构建筑吊装施工顺序如下:进场材料检验—钢柱试吊—钢柱安装校正—钢梁安装—高强度螺栓初拧、终拧—柱与柱节点焊接—柱与梁节点焊接—超声波探伤—零星构件安装—楼面板及栓钉安装—下一节流水段准备工作。

1.1 施工准备

1.1.1确定吊装方案

吊装方案在多层钢结构吊装施工作业中尤为重要。吊装方案既关乎具体操作人员的生命安全,又牵扯工程的机具运用合理性,对于不同工程,要视具体情况而定,且在通过风险评估、可行性研究之后方进入操作。就其内容而言,应该包括工程概况、工程特点、工程量清单、现场平面布置、主要使用机械、吊装方法、技术措施、劳动组织及计划、工程质量标准、安全及环境保护措施等(安装必须按建筑物的平面形状、结构型式、安装机械的数量等因素划分安装流水区段,编制安装程序)。

1.2 钢柱吊装

为确保钢结构整体安装质量精度,在每层都要选择一个标准框架结构体(或剪力筒),依次向外发展安装。所谓标准柱即能控制框架平面轮廓的少数柱子,一般是选择平面转角柱为标准柱。正方形框架取4根转角柱;长方形框架当长边与短边之比大于2时取6根柱;多边形框架则取转角柱为标准柱。

标准柱的垂直度校正:采用两台经纬仪对钢柱及钢梁安装跟踪观测。钢柱垂直度校正可分两步。

a.采用无缆风绳校正。在钢柱偏斜方向的一侧打人钢楔或顶升千斤顶。

注意:临时连接耳板的螺栓孔应比螺栓直径大4mm,利用螺栓孔扩大足够余量调节钢柱制作误差-1~+5mm。

b.将标准框架体的梁安装上。先安装上层梁,再安装中下层梁。安装过程会对柱垂直度有影响,可采用钢丝绳缆索(只适宜跨内柱)、千斤顶、钢楔和手拉葫芦进行,其他框架依标准框架体向四周发展,其做法与上同。

1.3钢梁吊装

钢梁在吊装前,应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距,并应在梁上装好扶手杆和扶手绳,以便待主梁吊装就位后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安全。一般可在钢梁的翼缘处开孔作为吊点,其位置取决于钢梁的跨度。为加快吊装速度,对重量较小的次梁和其他小梁,多利用多头吊索一次吊装数根。

为了减少高空作业,保证质量,并加快吊装进度,可以将梁、柱在地面组装成排架后进行整体吊装。当一节钢框架吊装完毕,即需对已吊装的柱、梁进行误差检查和校正。校正方法参见单层钢结构安装工程柱、梁的校正。

梁校正完毕,用高强螺栓临时固定,再进行柱校正。对梁、柱校正完毕后即紧固连接高强螺栓,焊接柱节点和梁节点,并对焊缝进行超声波检验。

2、高层钢结构吊装的施工案例分析

某工程楼建筑总高88m,主体施工完成后在88m高空吊装长达18m的钢柱,其吊装质量和安全的控制都有着不小的难度,吊装施工如通过合理的方案不仅保证了吊装质量,还能确保不出现吊装安全事故。现以此楼为例,介绍一下高层钢结构吊装的要点。

2.1 测量放线

2.1.1 施工准备工作:①人员准备。设测量放线员两名,必须具有丰富的施工测量放线经验,并经过专业培训,持证上岗;②测量仪器。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆包括经纬仪、水准仪、塔尺、钢卷尺,所有测量仪器均经过计量检测单位检定。

2.1.2 主体钢结构的施工测量应与主体工程的施工测量轴线相配合,使主体钢结构坐标、轴线与建筑物的相关坐标、轴线相吻合(或相对应),测量误差应及时消除不得积累,使其符合主体结构的设计要求。

2.1.3 测量放线在基础施工完成后进行,每个钢柱设置垂直、水平方向的控制线并做好标识。严格控制测量误差,垂直方向偏差不大于H/1000,中心位移不大于5mm,测量经过反复核查、检验,确保准确无误,并做好标识。

2.1.4 测量放线之前,首先熟悉和核对设计图纸中各部分尺寸关系;了解施工顺序安排,时间要求。

2.1.5 施工验线工作,轴线、基础标高检查,须在构件进场前进行。

2.1.6 预埋铁位置和轴线的复测,依据控制桩或轴线点,有关单位共同参加,符合设计及规范要求后方可进行下道工序的施工。

2.2 钢结构吊装

2.2.1 吊装机械选择。楼柱底标高71.3m,由于现场各楼号间距比较小,能利用的空地不能满足汽车吊安装作业条件,故采用塔式起重机进行吊装。

2.2.2 钢柱的吊装。柱脚十字劲板安装。预埋铁在土建浇筑混凝土时下好,安装钢柱前要先在现场焊接柱脚处的十字劲板,劲板焊接一定要保证预埋铁的平整,放好十字轴线,焊接劲板要垂直且保证平整度符合要求,十字劲板与预埋铁焊接为全溶透焊。

吊装钢柱时塔吊将绑扎好的柱子缓缓吊起离地20cm后,检查吊索牢固稳定,然后将钢柱起吊到安装面,在距离安装面40~100mm时,柱脚的十字槽对预埋件上的十字劲板缓缓下降,把柱子插入预埋铁上早已焊接校正完毕的十字劲板,钢柱经初校正后,待垂直度偏差控制在20 mm以内用支杆进行拉接柱脚和十字劲板连接处点焊连接,保证钢柱的稳定性,方可使塔吊脱钩,钢柱的垂直度用经纬仪检验,钢柱临时固定措施。在高空焊接和安装钢结构,最主要解决的是外防护和焊接操作平台的问题,本工程将两者合二为一,通过楼层内的满堂红架体向外挑出一个300宽的外防护单排架子,既保证了施工操作要求,又保证了施工安全需要。每根钢柱与架管做临时固定,可保证钢柱的垂直度和位置要求。最终将钢柱安全准确的吊装到88m的高空。

2.3 柱子的垂直校正

用两台经纬仪安置在纵横轴的引出轴线上,先对准柱底垂直钢柱中线的标杆上,读取标杆数值,再渐渐仰视到柱顶标杆上,读取标杆上数值,如数值不一致,表示柱子不垂直,可指挥调节拉绳或支撑,辅助敲打柱脚的方法使柱子垂直度符合规范要求。在实际工作中,把成排的柱子都竖起来,然后进行校正,这时可把两台经纬仪分别安置在纵横轴线一侧。

2.4 一节柱一般有2层、3层或4层梁,原则上竖向构件由上向下逐件安装。由于梁上部和周边都处于自由状态,易于安装且保证质量,一般在钢结构安装实际操作中,同一列柱的钢梁从中间跨开始对称地向两端扩展安装;同一跨钢梁,先安装上层梁再安装中下层梁。

2.5在安装柱与柱之间的主梁时,会把柱与柱之间的开档撑开或缩小。因此必须跟踪校正,预留偏差值。

2.6 柱与柱节点和梁与柱节点的焊接以互相协调为好。一般可以先焊一节柱的顶层梁,再从下向上焊接各层梁与柱的节点。

2.7次梁根据实际施工情况一层一层安装完成。

2.8 对钢柱、钢梁进行焊接

结构安装及校正完后,可采用手工电弧焊或CO2气体保护焊进行焊接,焊接时需要搭设活动脚手架。安装斜梁时,由于构件比较重,且斜梁安装需要精确的定位,故在脚手架上用千斤顶逐步对钢梁进行调平,使斜梁安装就位,保证斜梁安装精度,最后钢结构安装验收完成。

3、结束语

只有通过周密的指导和组织施工,才能确保钢结构吊装的顺利进行,本文根据工程实际,对钢结构吊装施工前的准备,施工策划,施工过程进行了简要阐述,以此提供整个工程的质量。

参考文献:

[1]杨英华.浅析高层建筑全钢结构的施工技术[J].建材与装饰:上旬.市场营销,2015

[2]赵伟.超高层建筑钢结构施工技术与管理[J].钢结构,2016

论文作者:岳博

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/20

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