鋼結(jié)構(gòu)鉸支座施工工法

精品文檔鋼結(jié)構(gòu)球型鉸支座施工工法大連三川建設(shè)集團(tuán)股份有限公司孫輝 梁偉 劉殿明 孫強(qiáng) 范玉鐸鋼結(jié)構(gòu)球型鉸支座施工工法大連三川建設(shè)集團(tuán)股份有限公司孫輝 梁偉 劉殿明 孫強(qiáng) 范玉鐸1 前言鋼結(jié)構(gòu)鉸支座的施工質(zhì)量直接影響到鋼結(jié)構(gòu)整體的安全。隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，對鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的施工質(zhì)量、環(huán)保要求也越來越高，需要選用更加優(yōu)良的材料，采用先進(jìn)的施工工藝，以保證建筑物的安全性和使用功能。鋼結(jié)構(gòu)球型鉸支座是一項(xiàng)新型技術(shù)工藝，與同類支座相比，具有施工簡便、用鋼量少體積小、制造成本低、安全性能好、注重環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。隨著球型鉸支座的逐步推廣應(yīng)用，在施工中不斷摸索、改進(jìn)，總結(jié)該項(xiàng)施工技術(shù)，我們形成了鋼結(jié)構(gòu)球型鉸支座施工工法。圖1：鉸支座安裝2 工法特點(diǎn)球型支座由上、下支座板、不銹鋼板、中間球冠襯板、平面聚四氟乙烯滑板，球面聚四氟乙烯滑板等組成(圖2)。球型支座通過球冠襯板與球面聚四氟乙烯板之間的滑動(dòng)完成支點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)過程，因而有轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，適用轉(zhuǎn)角等優(yōu)點(diǎn)，可以釋放鋼結(jié)構(gòu)卸載時(shí)應(yīng)力、地震、溫度變形應(yīng)力。球型鉸支座與其他鉸支座相比有如下特點(diǎn)：2.1球型支座通過球面?zhèn)髁Γ怀霈F(xiàn)力的縮頸現(xiàn)象，作用在預(yù)埋件上的反力比較均勻2.2球型支座通過球面聚四氟乙烯板的滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)過程，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小，而且轉(zhuǎn)動(dòng)力矩只與支座球面半徑及四氟板摩擦系數(shù)有關(guān)，與支座轉(zhuǎn)角大小無關(guān)，因此特別適用于大跨度鋼結(jié)構(gòu)的使用要求。2.3球型支座各向轉(zhuǎn)動(dòng)性能一致，適用于跨度大、鋼結(jié)構(gòu)空間雙曲等不規(guī)則結(jié)構(gòu)致使各方向均有轉(zhuǎn)角變位的結(jié)構(gòu)支承。2.4球型支座不用橡膠承壓，不存在橡膠老化對支座轉(zhuǎn)動(dòng)性能的影響，特別適用于低溫地區(qū)。球型支座在傳遞結(jié)構(gòu)荷載過程中不受橡膠允許承壓的制約，與盆式支座相比，其單位面積承載能力大，支座體積小，可減小支座底面積。圖2：球型支座3 適用范圍本工法適用于大跨度空間結(jié)構(gòu)如網(wǎng)架，桁架，連廊，膜結(jié)構(gòu)，鋼屋蓋等鋼結(jié)構(gòu)建筑及大跨度橋梁工程等。4 工藝原理該項(xiàng)施工技術(shù)是滑動(dòng)支座通過球面聚四氟乙烯板的滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)過程，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小，而且轉(zhuǎn)動(dòng)力矩只與支座球面半徑及聚四氟乙烯板的摩擦系數(shù)有關(guān)，與支座轉(zhuǎn)角大小無關(guān)。其用鋼量少體積小，制造成品相對較低，具有萬向轉(zhuǎn)動(dòng)萬向承載多向位移等其它類型支座所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，而且采用抗拉、抗剪的特殊結(jié)構(gòu)，具有能抗地震烈度9度的能力，可有效的解決鋼結(jié)構(gòu)抗震問題、復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工問題。球型鉸支座主要性能指標(biāo)如下：1、可承受豎向載荷；2、具有抗豎向拉力的性能，保證豎向地震時(shí)上下結(jié)構(gòu)不脫節(jié)；3、具有抗水平力的性能，保證水平地震時(shí)結(jié)構(gòu)不脫落；4、可適應(yīng)徑向、環(huán)向的位移要求；5、可適應(yīng)任意方向的轉(zhuǎn)角要求；6、減震支座具有良好的減震性能；7、支座通過球面?zhèn)髁Γ怀霈F(xiàn)力的縮頸現(xiàn)象，作用在上、下結(jié)構(gòu)的反力比較均勻；8、支座不用橡膠承壓，不存在橡膠老化對支座的影響，使用壽命長。5 施工工藝及操作要點(diǎn)5.1 工藝流程復(fù)核預(yù)埋板標(biāo)高、軸線標(biāo)出鉸支座頂板、底板“十”字格根據(jù)軸線標(biāo)出預(yù)埋件“十”字格固定鉸支座上蓋板和底板安裝鉸支座調(diào)整鉸支座使其“十”字格與埋件“十”字格重合檢查支座各部件及裝箱清單焊接支座調(diào)整鉸支座頂標(biāo)高圖5.1 鋼結(jié)構(gòu)鉸支座施工工藝流程圖5.2 操作要點(diǎn)(1)支座在安裝前方可開箱，并檢查支座各部件及裝箱清單。支座安裝前不得隨意拆缷支座。(2)先在預(yù)埋件頂板上畫一“十”字格，然后在成品支座頂板及底板也分別畫一“十”字格，作為支座安裝的基線。(3)支座安裝前必須將上蓋與下底座的連接件安裝好。待支座安裝就位完成后拆除臨時(shí)連接件，使支座能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3：鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)固定好支座連接板(4)當(dāng)支座吊裝到位后，用儀器量測支座安裝的位置，微調(diào)使之到設(shè)計(jì)坐標(biāo)位置，保證支座中心線與上、下結(jié)構(gòu)安裝線相重合。上、下部結(jié)構(gòu)與支座連接的連接板應(yīng)平整，并應(yīng)刨平，除銹等級(jí)應(yīng)達(dá)到Sa2.5等級(jí)。連接板與預(yù)埋板應(yīng)平行，四角和中心相對誤差小于0.1，且應(yīng)小于1.5mm。標(biāo)高絕對誤差小于3mm。安裝誤差須嚴(yán)格控制，否則產(chǎn)生難以預(yù)料的巨大安裝應(yīng)力。(5)為消除溫度應(yīng)力對上部鋼結(jié)構(gòu)的影響，支座安裝后先不與預(yù)埋板進(jìn)行完全焊接，待所有結(jié)構(gòu)安裝完成后再進(jìn)行最終焊接。(6)鋼結(jié)構(gòu)整體安裝完成，卸載前將上下連接板拆除。圖4：支座上下連接板拆除6 材料與設(shè)備根據(jù)本工程施工特點(diǎn)，現(xiàn)場投入以下施工機(jī)具及材料進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)鉸支座施工，詳見表6-1。表6-1 施工材料、機(jī)械、設(shè)備序號(hào)機(jī)械設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)備注125t汽車吊QY-252二氧化碳焊機(jī)CPXS-5003直流焊機(jī)ZX7-4004角向砂輪機(jī)JB1193-715火焰噴槍SQP-16全站儀TC20007經(jīng)緯儀J2級(jí)8水準(zhǔn)儀DS1級(jí)9鋼卷尺10墨斗11水平尺12角尺13扁鋼-10mm7 質(zhì)量控制7.1 原材料質(zhì)量控制原材料采購和進(jìn)場質(zhì)量控制必須嚴(yán)格按ISO9001質(zhì)量體系程序和設(shè)計(jì)要求，依據(jù)受控的質(zhì)量手冊、程序文件、作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行原材料采購和質(zhì)量控制，確保各種原輔材料滿足工程設(shè)計(jì)要求及加工制作的進(jìn)度要求。(1)支座附件是否齊壘。如產(chǎn)品合格證，裝箱單等。(2)檢查外觀：支座是否清潔，防腐保護(hù)層是否脫落，有無破損，鋼件是否銹蝕。(3)核定銘牌，確認(rèn)牌上內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求是否一致。支座的位移指針及標(biāo)尺是否完好，預(yù)置的位移值要與設(shè)計(jì)值相符。7.2 現(xiàn)場安裝精度質(zhì)量控制 (1)所有的測量器具和測量儀器，按照ISO9002標(biāo)準(zhǔn)體系的要求，經(jīng)過國家技術(shù)監(jiān)督局授權(quán)的計(jì)量檢定單位進(jìn)行檢定、校準(zhǔn)，并在有效使用期限以內(nèi)使用，在施工中所使用的儀器必須保證精度的要求。 (2)測量作業(yè)人員持證上崗，測量技術(shù)人員具備中級(jí)職稱以上的資質(zhì)證書，所有的測量人員具備場館的施工測量經(jīng)驗(yàn)。 (3)各控制點(diǎn)應(yīng)分布均勻，并定期進(jìn)行復(fù)測，以確?？刂泣c(diǎn)的精度。 (4)施工中放樣有必要的檢核，執(zhí)行測量任務(wù)單三級(jí)審核制度，嚴(yán)格履行資料、數(shù)據(jù)的復(fù)核、校對程序，保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 (5)規(guī)范工序間的測量中間交接，測量標(biāo)志、資料的交接，施工單位在收到上道工序的測量成果后，應(yīng)在項(xiàng)目部測量管理人員的見證下檢查成果，檢查符合精度要求后方可簽收。7.3 焊接質(zhì)量控制（1）焊工必須持有效證件上崗，施焊前進(jìn)行相應(yīng)培訓(xùn)。（2）焊接前必須編制合理的焊接工藝和焊接順序；嚴(yán)格按焊接工藝進(jìn)行焊接。（3）焊接時(shí)實(shí)施多人對稱反向焊接，最大限度減少焊接變形。（4）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行焊縫尺寸控制，不任意加大或減小焊縫的高度和寬度。（5）焊接前將焊接區(qū)邊緣3050mm內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢等清除干凈，以減少產(chǎn)生焊接氣孔等缺陷的因素。（6）焊后應(yīng)清理焊縫表面的溶渣及兩側(cè)飛濺物，檢查焊縫外觀質(zhì)量，檢查合格后，再進(jìn)行下道工序。（7）外觀質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001）及建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程（JGJ81-2002）的相關(guān)規(guī)定。7.4 質(zhì)量驗(yàn)收程序與方法1）驗(yàn)收程序鉸支座施工完畢自檢合格后，報(bào)請甲方和監(jiān)理驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下道工序施工。2）驗(yàn)收方法對照施工圖紙和施工方案檢查；采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、水平尺、鋼尺等檢驗(yàn)鉸支座安裝質(zhì)量。8 安全措施8.1 防火措施在施工現(xiàn)場易燃材料堆放處按要求配備干粉滅火器，同時(shí)，在上述場所禁止吸煙及其他明火操作。8.2 高空作業(yè)安全1.雨天和雪天進(jìn)行高處作業(yè)時(shí)，必須采取可靠的防滑、防寒和防凍措施。凡水、冰、霜、 雪均應(yīng)及時(shí)清除。2.對進(jìn)行高處作業(yè)的高聳建筑物，應(yīng)事先設(shè)置避雷設(shè)施。遇有六級(jí)以上強(qiáng)風(fēng)、濃霧等惡劣 氣候，不得進(jìn)行露天攀登與懸空高處作業(yè)。暴風(fēng)雪及臺(tái)風(fēng)暴雨后，應(yīng)對高處作業(yè)安全設(shè)施逐一加以檢查，發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)、變形、損壞或脫落等現(xiàn)象，應(yīng)立即修理完善。3.在高處作業(yè)時(shí)，應(yīng)張掛安全網(wǎng)。無安全網(wǎng)時(shí)，操作人員應(yīng)系好安全帶，其保險(xiǎn)鉤應(yīng)掛在操作人員上方的可靠物件上。8.3 安全用電施工用電應(yīng)符合施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范及其他用電規(guī)范的要求。（1）電焊機(jī)外殼必須接地良好，所有電纜、用電設(shè)備的拆除、車間照明等均由專業(yè)電工擔(dān)任，要使用的電動(dòng)工具，必須安裝漏電保護(hù)器，值班電工要經(jīng)常檢查，維護(hù)用電線路及機(jī)具，保證用電安全。（2）電焊機(jī)要設(shè)單獨(dú)的開關(guān)，開關(guān)應(yīng)放在防雨的閘箱內(nèi)，拉合閘時(shí)應(yīng)戴手套側(cè)向操作。（3）焊鉗與把線必須絕緣良好，連接牢固，更換焊條應(yīng)戴手套。在潮濕地點(diǎn)工作應(yīng)加強(qiáng)防止觸電措施，例如必須穿絕緣膠鞋或站在絕緣膠板上。（4）把線、地線禁止與鋼絲繩接觸，更不得用鋼絲繩代替零線。所有地線接頭必須連接牢固。（5）更換場地移動(dòng)把線時(shí)，應(yīng)切斷電源，并不得手持把線爬梯登高。8.4 夜間施工夜間操作要有足夠的照明設(shè)備，坑、洞、溝槽等除做好防護(hù)外，并設(shè)紅燈警示。8.5 焊接安全要求（1）焊工應(yīng)按勞動(dòng)部門頒發(fā)的有關(guān)規(guī)定和各部門的具體規(guī)定使用勞動(dòng)保護(hù)用品，如工作服、帽、手套及絕緣鞋等。 （2）焊接預(yù)熱工件時(shí)，應(yīng)有石棉布或擋板等隔熱措施。 （3）清除焊渣、采用電弧氣刨清根時(shí)，應(yīng)戴防護(hù)眼鏡或面罩，以防止鐵渣飛濺傷人。 （4）多臺(tái)焊機(jī)在一起集中施焊時(shí)，焊接平臺(tái)或焊件必須接地，并應(yīng)設(shè)隔光板。 （5）雷雨時(shí)，應(yīng)停止露天焊接工作。 （6）施焊場地周圍應(yīng)清除易燃易爆物品，或進(jìn)行覆蓋、隔離。必須在易燃易爆氣體或液體擴(kuò)散區(qū)施焊時(shí)，應(yīng)經(jīng)有關(guān)部門檢試許可后，方可施焊。消防工具要齊全，動(dòng)火區(qū)域要安放滅火器，并定期檢查。工作結(jié)束，應(yīng)切斷焊機(jī)電源，并檢查操作地點(diǎn)，確認(rèn)無起火危險(xiǎn)后，方可離開。 （7）氧氣、乙炔氣要放在規(guī)定的安全處，并按規(guī)定正確使用。車間、工具房、操作平臺(tái)等處設(shè)置足夠數(shù)量的滅火器材。電焊、氣割時(shí)，先注意周圍環(huán)境有無易燃物后再進(jìn)行工作。9 環(huán)保措施9.1 在施工過程中，自覺地形成環(huán)保意識(shí)，最大限度地減少施工中產(chǎn)生的噪音和環(huán)境污染；夜間施工嚴(yán)禁噪音作業(yè)，干擾周邊居民休息。9.2 在施工現(xiàn)場進(jìn)行電焊作業(yè)時(shí)，必須采用防護(hù)罩，避免光污染。9.3 在電焊作業(yè)清除焊渣、藥皮時(shí)，注意不要污染地面。施工現(xiàn)場做到工完場清。施工場所內(nèi)的各種建筑垃圾要及時(shí)清理，并在場內(nèi)做好無污染處理后，統(tǒng)一運(yùn)至場外垃圾堆放點(diǎn)。嚴(yán)禁現(xiàn)場隨意堆放、亂棄垃圾。10 效益分析應(yīng)用本工法為企業(yè)帶來了極為可觀的綜合效益，包括：10.1簡化工藝、加快施工速度由于球型鉸支座是工廠加工成品運(yùn)往現(xiàn)場的，我們在施工現(xiàn)場安裝球型鉸支座操作工序簡單，在預(yù)埋件施工完成后，可快速定位安裝焊接，有效縮短工期，大幅度降低了人工費(fèi)用。適用于質(zhì)量要求較高和工期較緊張的工程。10.2 節(jié)能和環(huán)保效益球型鉸支座施工技術(shù)避免與土建交叉作業(yè)，純粹的鋼結(jié)構(gòu)施工提高了施工速度；降低了勞動(dòng)力的投入，減少建筑垃圾排放，減輕了環(huán)境污染。10.3 社會(huì)效益球型鉸支座施工技術(shù)在本項(xiàng)目的應(yīng)用，從方案討論開始就得到了各方的密切關(guān)注，從業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、廠家和質(zhì)監(jiān)站都給予了充分重視，多次舉行專項(xiàng)會(huì)議進(jìn)行討論。最終的成功應(yīng)用，也獲得了各方的一致肯定，為企業(yè)贏得了信譽(yù)，創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益，并積累了經(jīng)驗(yàn)，本工法有著極大的推廣應(yīng)用意義。11 應(yīng)用實(shí)例鋼結(jié)構(gòu)球型鉸支座施工技術(shù)的應(yīng)用，保證了鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)實(shí)體質(zhì)量，簡化了施工工藝，加快了施工速度。不但從根本上杜絕了傳統(tǒng)銷軸鉸支座工藝技術(shù)所帶來的諸多弊病