鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)論文(2)
鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)論文
鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)論文篇二
鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討
摘 要：鋼結(jié)構(gòu)是由鋼板、熱軋型鋼和冷加工的薄壁型鋼制造而成，具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、韌性和塑性好、密封性好和材質(zhì)均勻等特點(diǎn)，近年來在我國建筑行業(yè)中得到了廣泛使用，并逐漸成為了繼傳統(tǒng)混凝土框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)的第三種建筑主體結(jié)構(gòu)，被稱為建筑行業(yè)中的朝陽產(chǎn)業(yè)。在鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用的今天，研究和掌握鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)和相關(guān)知識，并運(yùn)用到實際工程建設(shè)之中，對當(dāng)前整個建筑行業(yè)的發(fā)展和壯大，都起到了極為重要的推動作用。
關(guān)鍵字：鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù)
隨著鋼結(jié)構(gòu)在我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，涌現(xiàn)出了一大批以鋼結(jié)構(gòu)為主體的施工建筑，例如東方明珠電視塔(高468米)、上海環(huán)球金融中心(高460米)、央視新臺址(高230米)等，都成為了所在城市的地標(biāo)性建筑，見證和展示了我國經(jīng)濟(jì)與科技的蓬勃發(fā)展。本文結(jié)合建筑工程實際，就鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方面的重點(diǎn)與要點(diǎn)進(jìn)行了簡要分析和探討。
一、單層鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工技術(shù)
鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房(輕鋼廠房)一般是由柱、屋架(梁)、柱間支撐、柱間支撐、天窗架、屋面支撐、吊車梁、制動梁、檁條和墻梁、屋面(墻面)板等構(gòu)件組成。柱基通常采用鋼筋混凝土階梯型或錐形獨(dú)立基礎(chǔ)。
1、安裝前的準(zhǔn)備工作
核對進(jìn)場資料、質(zhì)量證明、設(shè)計變更、圖紙等技術(shù)資料;圖紙的自審和會審;落實深化施工組織設(shè)計，做好起吊前的準(zhǔn)備工作;掌握安裝前后的外界環(huán)境，如溫度、日照、風(fēng)力等;抗剪槽和墊板的設(shè)置;基礎(chǔ)驗收工作。
2、施工技術(shù)要點(diǎn)
(1)鋼柱的安裝
設(shè)置標(biāo)高觀測點(diǎn)和中心線標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)高觀測點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)與牛腿支撐面為基準(zhǔn)，為便于觀察，無牛腿柱應(yīng)以柱頂端與桁架連接的最后一個安裝孔中心為基準(zhǔn);中心線標(biāo)志應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定;多節(jié)柱安裝時，宜將柱組裝后再整體吊裝;鋼柱吊裝后應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，如陽光側(cè)面照射和溫差等引起的偏差柱子安裝后允許偏差應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定;對于長細(xì)比較大的構(gòu)件，吊裝前應(yīng)增加臨時補(bǔ)強(qiáng)措施，如三角(梯形)屋架下弦桿的抗壓穩(wěn)定補(bǔ)強(qiáng)，吊裝后應(yīng)及時增加側(cè)向穩(wěn)定措施，如柱子、屋架的側(cè)向支撐;吊車梁和屋架安裝后，進(jìn)行總體水平、標(biāo)高調(diào)整，然后再進(jìn)行固定連接。
(2)吊車梁的安裝
應(yīng)在柱子第一次校正的柱間支撐安裝后進(jìn)行，安裝順序從有柱間支撐的跨間開始，吊裝后的吊車梁應(yīng)進(jìn)行臨時固定;吊車梁的校正應(yīng)在屋面系統(tǒng)構(gòu)件安裝并永久連接后進(jìn)行，其允許偏差應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定;吊車梁標(biāo)高的校正可通過調(diào)整柱底板下調(diào)位螺母或墊板厚度進(jìn)行，必要時亦可在吊車梁與牛腿間增加墊板方式進(jìn)行調(diào)整;吊車梁與輔助桁架的安裝應(yīng)采用拼裝后整體吊裝，其側(cè)向彎曲、扭曲和垂直度應(yīng)符合規(guī)定;吊車梁下翼緣與柱牛腿的連接應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定。
二、多層和高層鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工技術(shù)
用于鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的體系由框架結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、組合筒體系和交錯鋼桁架體系等組成。鋼結(jié)構(gòu)本身具有強(qiáng)度高、抗震性能好、施工速度快的特點(diǎn)，所以在高層建筑中得到了廣泛使用。
1、安裝前的準(zhǔn)備工作
檢查并標(biāo)注定位軸線及標(biāo)高的位置;檢查鋼柱基礎(chǔ)，包括基礎(chǔ)的中心線、標(biāo)高、地腳螺栓等;安排鋼構(gòu)件在現(xiàn)場的堆放位置;選擇起重機(jī)械;選擇吊裝方法;軸線、標(biāo)高、螺栓允許偏差應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定。
2、施工技術(shù)要點(diǎn)
(1)鋼結(jié)構(gòu)的安裝和校正
?、黉撝牡跹b和校正
鋼柱吊裝：應(yīng)選用單機(jī)抬吊(旋轉(zhuǎn)法)或雙機(jī)臺吊(遞送法)，并做好相應(yīng)的保護(hù)。
鋼柱吊裝時，可采用增加吊裝孔或是臨時吊耳的方式進(jìn)行。單點(diǎn)起吊構(gòu)件，應(yīng)驗算吊裝孔或吊耳的強(qiáng)度;多點(diǎn)起吊的構(gòu)件，還應(yīng)驗算構(gòu)件在橫向自重力和吊裝力作用下的構(gòu)件整體穩(wěn)定性。
鋼柱校正：應(yīng)對鋼柱的垂直度、軸線、牛腿面標(biāo)高進(jìn)行初步檢驗，柱間的間距使用液壓千斤頂、鋼楔和鋼絲繩進(jìn)行校正。
?、阡摿旱牡跹b與校正
鋼梁吊裝前，應(yīng)于柱子牛腿處檢查標(biāo)高和柱子之間的間隔距離，并在梁上裝好扶手和扶手繩，以便于等主梁吊裝就位以后，將扶手繩與鋼柱系牢，用以保證施工人員的安全。鋼梁一般可以在鋼梁增加吊裝孔或臨時吊耳的方式進(jìn)行，其位置取決于鋼梁的跨度。為了盡量減少高空作業(yè)，保證工程質(zhì)量，并加快吊裝的進(jìn)度，可將梁、柱在地面組裝成排架以后再進(jìn)行整體吊裝。鋼梁的校正需反復(fù)檢驗，直到符合要求為止。
(2)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接與固定。
①鋼柱間的連接通常是使用全焊接連接或混合連接(翼緣采用坡口焊，腹板采用高強(qiáng)螺栓連接);主梁與鋼柱的連接一般是混合連接。
②次梁與主梁的連接多使用鉸接連接，在主梁腹板處通過連接板使用高強(qiáng)螺栓與連接梁腹板連接;在連續(xù)梁部位為固結(jié)，多為混合連接或全焊接連接。
?、蹎喂?jié)柱范圍內(nèi)樓層梁安裝完成后，應(yīng)先焊接頂層梁，再焊底層粱，最后焊接中間層梁，以使框架穩(wěn)定。柱節(jié)點(diǎn)上左右對稱梁應(yīng)同時施焊，減少變形;而同一根梁的兩端不得同時施焊，保護(hù)焊縫施焊微漲縮空間。柱與柱對接施焊時，柱兩邊翼緣應(yīng)由兩名焊工同時焊接。梁節(jié)點(diǎn)的焊接應(yīng)先下翼緣，后上翼緣，以減少角變形。
?、芨邚?qiáng)螺栓連接兩個連接構(gòu)件的緊固順序是先主要構(gòu)件，后次要構(gòu)件;同一節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓終擰順序應(yīng)按規(guī)范先中間后兩邊順序進(jìn)行。
⑤工字形構(gòu)件的緊固順序是上翼緣—下翼緣—腹板。
⑥同一節(jié)柱上各梁柱節(jié)點(diǎn)的緊固順序是先柱子上部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固，然后柱子下部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固，最后柱子中部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固。
三、空間鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工技術(shù)
空間鋼結(jié)構(gòu)建筑是指空間跨度較大的鋼結(jié)構(gòu)建筑，目前在建筑領(lǐng)域主要結(jié)構(gòu)形式有網(wǎng)架、網(wǎng)殼、桁架、門式鋼架等結(jié)構(gòu)。本文著重介紹了空間鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有空間受力的特點(diǎn)，它是由多根桿件通過一定的規(guī)律進(jìn)行布置，再通過節(jié)點(diǎn)連接而成。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體性能良好，能夠有效的承受各種非對稱荷載、動力荷載和集中荷載。它的節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件能夠定型化，適應(yīng)于工廠進(jìn)行成批生產(chǎn)以及現(xiàn)場拼裝。
鋼網(wǎng)架的安裝方法通?？梢苑譃閮深?，一類則是高空就位的散裝、分條分塊就位組裝和高空滑移就位組裝等方法;另一類是地面拼裝的整體頂升法、整體吊裝法和整體提升法。本文將對高空散裝法和整體吊裝法這兩種常用架設(shè)施工技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)的分析與探討。
1、高空散裝法
高空散裝法是將鋼網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)和桿件(或是小拼單元)直接在高空所設(shè)計的位置總拼成整體的方法。高空散裝法適用于高強(qiáng)螺栓連接、螺栓球節(jié)點(diǎn)連接等非焊接連接的各種類型網(wǎng)架，并適宜使用少量支架的懸挑施工方法。因采用高空散裝法施工時，不容易控制軸線和標(biāo)高，所以還另需采取相應(yīng)的定位控制措施。
(1)施工特點(diǎn)
高空散裝法可分為懸挑法和全支架法這兩種。懸挑法是將部分網(wǎng)架懸挑，以節(jié)省支架的方法;全支架法則是將節(jié)點(diǎn)的散件和桿件在支架上進(jìn)行總拼，或是以一個網(wǎng)格為小拼單位在高空進(jìn)行總拼。
高空散裝法的優(yōu)點(diǎn)是可以使用簡易的起重運(yùn)輸設(shè)備，甚至不使用起重設(shè)備即可完成架設(shè)，能夠滿足運(yùn)輸困難或者起重能力較弱的地區(qū)或者山區(qū)中;它的缺點(diǎn)是施工現(xiàn)場和高空的作業(yè)量較大，并在施工過程中需要大量的支架材料。
(2)支架的設(shè)置和沉降量的控制
高空散裝法的支架必須牢固，通常使用鋼管和構(gòu)件進(jìn)行搭設(shè)，不宜使用木、竹材料，因其易燃而且易變形。在設(shè)計時還需對拼裝支架的整體穩(wěn)定、單肢穩(wěn)定進(jìn)行驗算，并對沉降量、饒度值進(jìn)行驗算。
支架的整體沉降量是由桿件的彈性壓縮、鋼管接頭的空隙壓縮、地基的沉陷等因素所決定。如地基較軟弱，應(yīng)采取夯實加固的方法，并使用木板鋪地以盡量分散支柱傳遞的集中荷載。通常高空散裝法對支架沉降的要求應(yīng)控制在5毫米以內(nèi)，為此在大型網(wǎng)架的架設(shè)施工時，還需對支架進(jìn)行壓力試驗，以獲取相應(yīng)的資料信息，以方便在施工中對沉降量進(jìn)行隨時調(diào)整。
(3)拼裝的操作
高空散裝法總的拼裝順序是由建筑物的一端開始進(jìn)行，并以兩個三角形向另一端同時進(jìn)行推進(jìn)。當(dāng)兩個三角形相交以后，則按照人字形逐榀向前進(jìn)行推進(jìn)，最后在另一端的正中間合攏。每一個榀塊體的安裝順序，則是由最初的兩個三角形部分由屋脊部分分別向兩邊進(jìn)行拼裝，當(dāng)兩個三角形相交以后，再由交點(diǎn)同時向兩邊開始拼裝。
2、整體吊裝法
整體吊裝法是將網(wǎng)架在地面總拼成一個整體后，然后使用起重設(shè)備將其吊裝到設(shè)計規(guī)定位置的方法。
(1)施工特點(diǎn)
整體吊裝法架設(shè)網(wǎng)架時，可以采用場外總拼或者就地與柱錯位總拼，因此這種方法適用于焊接和連接網(wǎng)架，并且在地面進(jìn)行總拼，容易保證幾何尺寸的準(zhǔn)確性和焊接的質(zhì)量，缺點(diǎn)是施工現(xiàn)場需要較大的起重能力及場地空間。整體吊裝法根據(jù)所用起重設(shè)備和吊裝方式的不同，可將其分為起重機(jī)抬吊法和桅桿吊裝法兩類。
(2)空中移位
當(dāng)使用桅桿吊裝法時，會出現(xiàn)網(wǎng)架在空中移位的問題，是由于每根桅桿兩側(cè)起重滑輪組中所產(chǎn)生的水平分力不等，而推動了網(wǎng)架的移位。吊裝時當(dāng)桅桿各個滑輪組相互平行布置，則網(wǎng)架發(fā)生平移;當(dāng)各個滑輪組處于同一圓周上時，則網(wǎng)架發(fā)生旋轉(zhuǎn)。在網(wǎng)架移動時，因鋼絲繩的放松，還會出現(xiàn)少量的下降。
(3)同步控制
網(wǎng)架在整體吊裝時，各個吊點(diǎn)應(yīng)做到同起同落。要求相鄰吊點(diǎn)的允許高差為吊點(diǎn)距離的1/400，且應(yīng)小于100毫米?？刂仆降淖畛Ｓ梅椒榈炔椒?，利用各起重機(jī)將網(wǎng)架同時吊升一段距離以后，進(jìn)行停歇檢查，當(dāng)滿足吊平后再吊升一段距離，直到達(dá)到設(shè)計標(biāo)高為止。同時，還可以使用自整角機(jī)同步指示裝置觀測提升的差值。
總結(jié)：
鋼結(jié)構(gòu)建筑是我國十五期間的重點(diǎn)推廣項目，隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程必然會得到更大的普及和發(fā)展，而合理、科學(xué)的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)才是保證整個鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量與進(jìn)度的關(guān)鍵。我們應(yīng)積極探索和研究鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的改良與優(yōu)化，并應(yīng)用到實際工程當(dāng)中，為我國建筑行業(yè)的發(fā)展盡自己的一份綿薄之力。
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