大跨度鋼結(jié)構(gòu)吊裝工法

1、大跨度管桁架拼裝、吊裝施工工法1.前言近年來隨著鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工工藝的不斷進(jìn)步，國內(nèi)新建了大量大型鋼結(jié)構(gòu)建筑，鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式日益新穎,構(gòu)造越來越復(fù)雜,結(jié)構(gòu)跨度越來越大。隨之而來的大跨度鋼管桁架的結(jié)構(gòu)吊裝成為一大難題，選擇合適的吊裝工藝，對大跨度鋼管桁架的順利吊裝尤為重要。為了避免傳統(tǒng)吊裝管桁架所帶來的應(yīng)力分布不均勻、結(jié)構(gòu)容易彎曲變形等危害而帶來的管桁架的變形開裂，并滿足結(jié)構(gòu)受力、構(gòu)造和施工需要,因此采用新型吊裝方式來起吊大跨度管桁架，減少在吊裝過程中對管桁架的損傷。本工法針對大跨度鋼管桁架的吊裝著重介紹其。2.工法特點保證分段桁架對接拼裝質(zhì)量2.1 減少在吊裝過程中大型鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中問題

2、2.2 減少在吊裝過程中結(jié)構(gòu)物的彎曲變形2.3 加快吊裝進(jìn)度，節(jié)省了吊裝時間2.4節(jié)省了吊裝的人力與物力3.適用范圍主要適用于體育場、會議廳、展覽中心等大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的管桁架吊裝。4.工藝原理鋼構(gòu)件將在工廠內(nèi)分段制作，然后運至施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝成吊裝單元。為確保桁架拼裝質(zhì)量，使分段桁架之間對接縫的吻合度，必須整體放樣、制作胎架。地面拼裝的質(zhì)量好壞將直接影響高空分段拼裝的質(zhì)量，測量工作的質(zhì)量是鋼桁架高精度拼裝的首要關(guān)鍵工作，測量驗收應(yīng)貫穿各工序的始末，對各工序的施工測量、跟蹤檢測全面方位進(jìn)行監(jiān)測。根據(jù)吊機的起重性能，盡量將桁架在地面擴大拼裝單元，減少高空作業(yè)量，既可以減小高空作業(yè)的風(fēng)險，又能使工

3、程質(zhì)量得到保證。合理的選擇吊點，減少桁架在整體吊裝過程中的變形。5.施工工藝流程及操作要點5.1鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場吊裝總體思路及流程現(xiàn)場拼裝胎架設(shè)置編制專項方案現(xiàn)場拼裝次構(gòu)件安裝吊裝施工現(xiàn)場場平和道路處理吊裝安裝格構(gòu)柱吊裝采取后退式吊裝桁架的吊裝吊點的選擇吊機站位選擇吊裝構(gòu)件本體的驗算5.2操作要點5.2.1管桁架的拼裝1、現(xiàn)場拼裝場地的要求為了保證桁架現(xiàn)場組裝的精度，防止構(gòu)件在組裝的過程中由于胎架的不均勻沉降而導(dǎo)致拼裝的誤差，組裝場地要求平整壓實、鋪設(shè)200厚碎石墊層進(jìn)行壓實，再在上面鋪設(shè)鋼路基箱，2、拼裝胎架搭設(shè)要求胎架高度最低處應(yīng)能滿足全位置焊接所需的高度，胎架搭設(shè)后不得有明顯的晃動狀，并經(jīng)驗收

4、合格后方可使用。為防止剛性平臺沉降引起胎架變形，胎架旁應(yīng)建立胎架沉降觀察點。在施工過程中結(jié)構(gòu)重量全部荷載于路基板上時觀察標(biāo)高有無變化，如有變化應(yīng)及時調(diào)整，待沉降穩(wěn)定后方可進(jìn)行焊接。3、桁架的地面拼裝桁架現(xiàn)場拼裝時，根據(jù)胎架底線及分段定位線進(jìn)行定位，先在鋼構(gòu)件端部焊接耳板，作為對接時連接耳板，對接后將耳板割除磨平?，F(xiàn)場對接的臨時耳板設(shè)置如下圖所示：對接耳板，對接后割除、磨平現(xiàn)場對接耳板示意圖4、桁架拼裝工藝a、平臺及胎架支撐必須有足夠的剛度，在平臺上應(yīng)明確標(biāo)明主要控制點的標(biāo)記，作為構(gòu)件制作時的基準(zhǔn)點。在平臺（已測平，誤差在2mm以內(nèi)）上劃出桁架控制點的水平投影點，打上鋼印或作好其它明顯標(biāo)記；b、

5、用水準(zhǔn)儀或其它測平儀器對對桁架的控制點的垂直標(biāo)高進(jìn)行測量，確保構(gòu)件控制點的垂直標(biāo)高尺寸符合圖紙要求，然后用掛錘球或其它儀器（如經(jīng)緯儀）的方法確保桁架上的控制點的水平投影點與平臺上標(biāo)的控制點重合，允許偏差在2.0mm內(nèi)。用角鋼或槽鋼等臨時支撐將胎架進(jìn)行固定，以免胎架在拼裝過程中晃動，降低控制點的精度。c、用吊機將已對接好的弦桿按其具體位置放置在胎架上，固定定位塊。再次用經(jīng)緯儀、水平儀等儀器對桁架上的控制點進(jìn)行測量，對有偏差的點通過調(diào)整調(diào)整塊來確保弦桿位置的正確。d、確定主管相對位置時，必須放焊接收縮余量，結(jié)合本工程的實際情況，每個接頭放11.5mm。在胎架上對弦桿的各節(jié)點的位置進(jìn)行劃線；裝配腹桿

6、，并定位焊，對腹桿接頭定位焊時，不得少于4點。e、定位好后，對主桁架進(jìn)行焊接，先焊未靠住胎架的一面，焊好后，用吊機將桁架翻身，再焊另一面，焊接時，為保證焊接質(zhì)量，盡量避免仰焊、立焊。在組裝時，應(yīng)按設(shè)計要求考慮桁架的預(yù)起拱值（在設(shè)計無要求時可按L/1500取值）。5.2.2管桁架的吊裝1、格構(gòu)柱安裝工藝流程纜風(fēng)繩拉設(shè)下一節(jié)鋼柱安裝格構(gòu)柱擺放基礎(chǔ)復(fù)測檢查復(fù)核合格合格格不合格矯正修補清理螺栓螺紋保護膜不合格調(diào)正第一節(jié)柱吊裝到位垂直度、軸線位移、標(biāo)高調(diào)整設(shè)置爬梯、安裝平臺格構(gòu)柱初步固定垂直支撐安裝2、格構(gòu)柱吊裝前準(zhǔn)備序號準(zhǔn) 備 內(nèi) 容1吊裝前徹底清除柱基礎(chǔ)及周圍的垃圾、積水，對混凝土基礎(chǔ)面重新鑿毛，并

7、清除塵屑等雜物，并在基礎(chǔ)上劃出格構(gòu)柱安裝的縱橫十字線。2對預(yù)埋螺栓進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核的主要項目為：軸線位置、標(biāo)高及螺栓的伸出長度。3清理螺栓螺紋的保護膜，對螺紋的情況進(jìn)行檢查。4測量基礎(chǔ)混凝土頂面的標(biāo)高，準(zhǔn)備好不同厚度的鐵墊塊。5準(zhǔn)備好格構(gòu)柱吊裝用的臨時爬梯、操作平臺等。3、吊裝方法（1）格構(gòu)柱運輸?shù)浆F(xiàn)場，起重機邊起鉤邊回轉(zhuǎn)邊使柱子繞柱腳旋轉(zhuǎn)而將格構(gòu)柱吊起，起吊時應(yīng)在柱腳下面放置墊木，以防止與地面發(fā)生摩擦，同時保證吊點、柱腳基礎(chǔ)同在起重機吊桿回旋的圓弧上。（2）格構(gòu)柱吊裝就位后，先進(jìn)行初步的調(diào)整偏差，然后在兩側(cè)設(shè)置臨時的固定纜繩。（3）格構(gòu)柱進(jìn)行分段吊裝，對接節(jié)點如圖：格構(gòu)柱吊裝時先用安裝螺栓進(jìn)行

8、連接固定，待焊接完成后，將臨時連接耳板割除，并打磨后補刷油漆格構(gòu)柱對接節(jié)點示意圖4.格構(gòu)柱校正、格構(gòu)柱的平面位置，在臨時固定前，用千斤頂、正反螺紋撐桿，撬杠對格構(gòu)柱底部頂、撐、撬使其準(zhǔn)確就位。、格構(gòu)柱的標(biāo)高，在基礎(chǔ)支撐面處理時就已調(diào)整完畢。格構(gòu)柱本身的長度及各部位的加工已經(jīng)質(zhì)量檢驗認(rèn)可，符合設(shè)計要求和規(guī)范規(guī)定，格構(gòu)柱就位后的標(biāo)高也應(yīng)是符合設(shè)計要求的。、格構(gòu)柱矯正的重點是垂直度。校正時，用兩臺經(jīng)緯儀分別在橫向軸線和縱向軸線觀測格構(gòu)柱的垂直度。柱子三面所彈中心線從頂部到底部是垂直線時，格構(gòu)柱就是垂直的。同時，格構(gòu)柱底板上表面兩邊的中心線與基礎(chǔ)上所畫十字中心線對準(zhǔn)時，格構(gòu)柱的位置就是準(zhǔn)確的。若格構(gòu)柱

9、在縱、橫兩面都出現(xiàn)垂直度偏差時，先校正偏差大的一面，后校正偏差小的一面；若兩個方向偏差值相近，則先校正小面，后校正大面。校正方法可用敲打楔形墊鐵法，撬杠頂平法。千斤頂、正反螺紋撐桿斜頂法等，依據(jù)現(xiàn)場實際情況選用。、格構(gòu)柱校正時，還要考慮風(fēng)力，尤其是氣溫的影響。5.2.3桁架的吊裝1、桁架吊裝工藝流程調(diào)正與格構(gòu)柱連接點復(fù)核桁架拼裝矯正修補檢查復(fù)核不合格合格不合格合格進(jìn)行側(cè)向加固及設(shè)置扶手欄桿桁架初步固定跨中垂直度、軸線位移、標(biāo)高調(diào)整纜風(fēng)繩拉設(shè)次桁架、檁條安裝下一榀桁架安裝2、桁架吊裝前的準(zhǔn)備由于主桁架安裝用大噸位履帶吊整體起吊，吊點選擇尤為重要，合理吊點會減少桁架在吊裝過程中的變形。在這個安裝過

10、程中我公司會根據(jù)每榀桁架的不同特點，計算分析分析每榀桁架的合理起吊點。3、桁架吊裝順序桁架吊裝時從有支撐跨開始，第一榀桁架吊裝就位后，立即用纜風(fēng)繩進(jìn)行固定，第二榀桁架架吊裝就位后，先用纜風(fēng)繩固定，然后立即安裝兩榀桁架之間的次桁架、支撐、檁條等，然后進(jìn)行測量校正。確保桁架的安裝質(zhì)量，緊接著的桁架安裝時應(yīng)避免多榀桁架跨中垂直度向同一方向傾斜。4、桁架吊裝方法序 號內(nèi) 容1、吊點設(shè)置及起吊方式采用八吊點方式進(jìn)行吊裝，要保證吊裝的穩(wěn)定。吊點設(shè)置在桁架上弦焊接節(jié)點上，每個吊點一根鋼絲繩，吊索與水平面的角度控制在4560度。對于平面桁架在桁架吊裝前，在桁架的側(cè)面綁扎松木以增加桁架的側(cè)向剛度。2、格構(gòu)柱與桁

11、架連接方式弦桿現(xiàn)場對接的臨時耳板設(shè)置如下圖所示：弦桿對接耳板，對接后割除、磨平桁架與格構(gòu)柱在距離格構(gòu)柱1m處段開，連接處先采用連接耳板進(jìn)行臨時連接定位，然后進(jìn)行焊接，焊接完成后將臨時連接耳板割除、打磨及對焊縫進(jìn)行補漆，待焊接完成后吊機才能摘鉤。3、桁架支座節(jié)點桁架支座節(jié)點處，主要選用銷結(jié)節(jié)點，在連接全過程中用全站儀定位監(jiān)控其定位和變形4、纜風(fēng)繩設(shè)置當(dāng)單榀桁架吊裝就位后，在吊機摘鉤前，立即在桁架兩側(cè)用纜風(fēng)繩固定；5、鋼桁架的校正桁架的測量校正主要包括以下幾方面的內(nèi)容：軸線位置偏移的測量校正、跨中垂直度的測量校正，桁架撓度的測量校正等。序號主 要 內(nèi) 容1桁架與格構(gòu)柱之間先用安裝螺栓連接，在進(jìn)行焊

12、接，焊接完成后將臨時安裝耳板進(jìn)行割除，桁架校正完成后才能進(jìn)行焊接。2桁架跨中垂直度測量時，可采用線錘進(jìn)行測量，從桁架下方軸線位置設(shè)置經(jīng)緯儀，測量桁架的跨中垂直度。3桁架的撓度測量采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行檢測。6.材料與設(shè)備6.1材料材料主要有：氧氣、乙炔、焊條、焊絲、手拉葫蘆、卡扣、吊鉤、起吊繩、捆綁繩、纜風(fēng)繩。6.2設(shè)備序 號名 稱型號規(guī)格數(shù) 量備 注1全站儀1臺用于I、II級工程平面控制網(wǎng)的測設(shè)；構(gòu)件的拼裝及安裝定位；結(jié)構(gòu)變形檢測2經(jīng)緯儀J2-134臺用于軸線測設(shè)、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝定位等3水準(zhǔn)儀S22臺用于高程控制網(wǎng)的測設(shè)及標(biāo)高的測設(shè)抄平等4激光鉛垂儀1臺滿足建筑平面控制點垂直投測5反射棱鏡2組用于

13、全站儀測距6塔尺4把結(jié)合水準(zhǔn)儀測設(shè)高程7ZXE1500/400六工位交直流兩用弧焊機1臺用于格構(gòu)柱和桁架現(xiàn)場拼裝焊接8中聯(lián)重科QYU-300履帶吊300噸2臺用于鋼結(jié)構(gòu)的拼裝及吊裝9汽車吊50噸2臺用于鋼結(jié)構(gòu)的拼裝及吊裝10汽車吊25噸2臺用于鋼結(jié)構(gòu)的拼裝及吊裝11千斤頂10噸8用于鋼結(jié)構(gòu)的拼裝及吊裝12千斤頂30噸6用于鋼結(jié)構(gòu)的拼裝及吊裝13卷揚機3噸3用于鋼結(jié)構(gòu)的拼裝及吊裝14切割機10臺切割用15碳弧氣刨機SS-6301臺16直流焊機BX1-5002臺焊接用17CO2電焊機KC-5004臺焊接用18空氣壓縮機-1.05/102臺50t汽車吊性能表：吊裝半徑4.5m5m6m7m8m9m備注

14、臂長10m38t28t25t22t20t16t駁運拼裝好的構(gòu)件25t汽車吊性能表：吊裝半徑5m6m7m8m9m備注臂長25m9.6t8.2t7.1t6.2t5.5t拼裝分段構(gòu)件200t汽車吊性能表：吊裝半徑(M)1618202224262830備 注臂長(M)22.522.526.826.831.231.2-起重量(T)36.529.925.621.719.416.8-7.質(zhì)量控制措施7.1吊裝質(zhì)量控制鋼構(gòu)件的平面位置，在臨時固定前，用千斤頂、正反螺紋撐桿，撬杠對格構(gòu)柱底部頂、撐、撬使其準(zhǔn)確就位。鋼構(gòu)件的標(biāo)高，在基礎(chǔ)支撐面處理時就已調(diào)整完畢。格構(gòu)柱本身的長度及各部位的加工已經(jīng)質(zhì)量檢驗認(rèn)可，符合

15、設(shè)計要求和規(guī)范規(guī)定，格構(gòu)柱就位后的標(biāo)高也應(yīng)是符合設(shè)計要求的。鋼構(gòu)件矯正的重點是垂直度。校正時，用兩臺經(jīng)緯儀分別在橫向軸線和縱向軸線觀測格構(gòu)柱的垂直度。柱子三面所彈中心線從頂部到底部是垂直線時，格構(gòu)柱就是垂直的。同時，格構(gòu)柱底板上表面兩邊的中心線與基礎(chǔ)上所畫十字中心線對準(zhǔn)時，格構(gòu)柱的位置就是準(zhǔn)確的。若格構(gòu)柱在縱、橫兩面都出現(xiàn)垂直度偏差時，先校正偏差大的一面，后校正偏差小的一面；若兩個方向偏差值相近，則先校正小面，后校正大面。校正方法可用敲打楔形墊鐵法，撬杠頂平法。千斤頂、正反螺紋撐桿斜頂法等，依據(jù)現(xiàn)場實際情況選用。鋼構(gòu)件校正時，還要考慮風(fēng)力，尤其是氣溫的影響。7.2吊裝允許偏差項目允許偏差圖 例

16、檢查方法柱腳底座中心線對定位軸線的偏差5.0用吊線和鋼尺檢查柱基準(zhǔn)點標(biāo)高+3.0-5.0用水準(zhǔn)儀檢查彎曲矢高+5.0-8.0用經(jīng)緯儀或拉線和鋼尺檢查柱軸線垂直度H/1200且12.0用經(jīng)緯儀或吊線和鋼尺檢查7.3加強質(zhì)量管理在吊裝過程中，嚴(yán)格按照質(zhì)量管理條例進(jìn)行質(zhì)量跟蹤測量檢查，對于不合格的工序不得進(jìn)入下一道工序進(jìn)行施工，堅持預(yù)防為主，對關(guān)鍵部位，薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)精心施工，一絲不茍，防止質(zhì)量事故的發(fā)生。明確檢驗項目，檢驗標(biāo)準(zhǔn)、檢驗方案和檢驗方法，對保證項目、基本項目和允許偏差項目，認(rèn)真做好原始記錄、操作時間、條件、操作人等，對不合格做好標(biāo)記，分別堆放，按規(guī)定堆放，按規(guī)定處理。7.4確保測量工具合格

17、、先進(jìn)現(xiàn)場拼裝測量檢測過程中必須確保測量工具二級以上檢測單位檢測合格，并附有檢測公差表，在實際測量過程中，應(yīng)與該公差表一起進(jìn)行測量換算，以保證測量的正確性，同時利用全站儀等先進(jìn)測量儀器，所用的測量工具保證技術(shù)先進(jìn)，且使用方便。8.安全措施8.1遵守下列安全規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)：建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)JGJ59-99建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2001建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程JGJ33-2001建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范JGJ80-91施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范JGJ46-20058.2吊裝用操作平臺必須按規(guī)范搭設(shè)，牢固可靠，并設(shè)置護欄。8.3安裝用吊耳必須經(jīng)過受力計算，并雙面角焊縫焊接，如有必要可采用全熔透焊接。8.4施工前對相關(guān)施工人員進(jìn)行專項安全技術(shù)交底并對施工方案進(jìn)行詳細(xì)講解，做到人人熟知。8.5吊裝區(qū)域設(shè)置警戒線，嚴(yán)禁非工作人員人內(nèi)。8.6工人施工操作時必須佩戴好個人安全防護用品。8.7吊裝有必須檢查吊索具可靠情況，發(fā)現(xiàn)隱患及時更換。8.8大風(fēng)及雨雪天氣禁止相關(guān)施工作業(yè)。8.9臨時固定時四面的臨時高強螺栓必須擰緊，并在校正完成后將四面夾板與柱吊裝耳板進(jìn)行點焊固定。9.環(huán)保措施施工前對工程機械器具、材料和個人防護用品認(rèn)真檢查，并做好環(huán)保要求