鋼結(jié)構(gòu)鉸支座施工工法

1、鋼結(jié)構(gòu)球型較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(duì)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(jiǎn)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。

2、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)：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 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。球型支座各向轉(zhuǎn)動(dòng)

3、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。球型支座不用橡膠承壓，不存在橡膠老化對(duì)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，

4、制造成品相對(duì)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?，不出現(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(duì)支座的影響，使用壽命長。5施工工藝及操作要點(diǎn)工藝流程圖鋼

5、結(jié)構(gòu)鉸支座施工工藝流程圖操作要點(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(cè)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)到等級(jí)。連接板與預(yù)埋板應(yīng)平行，四角和中心相對(duì)誤差小于,

6、且應(yīng)小于。標(biāo)高絕對(duì)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(duì)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(chǎng)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DS

7、1級(jí)9鋼卷尺序號(hào)機(jī)械設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)備注10墨斗11水平尺12角尺13扁鋼-10mm7質(zhì)量控制原材料質(zhì)量控制原材料采購和進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量控制必須嚴(yán)格按IS09001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(cè)、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?，F(xiàn)場(chǎng)安裝精度質(zhì)量控制(1) 所有的測(cè)量器具和測(cè)量儀器，按照IS

8、O9002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(cè)量作業(yè)人員持證上崗，測(cè)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(cè)量人員具備場(chǎng)館的施工測(cè)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(cè)，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(cè)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(duì)程序，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。(5) 規(guī)范工序間的測(cè)量中間交接，測(cè)量標(biāo)志、資料的交接，施工單位在收到上道工序的測(cè)量成果 后，應(yīng)在項(xiàng)目部測(cè)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。

9、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(duì)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

10、 )的相關(guān)規(guī)定。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(qǐng)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(duì)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 安全措施防火措施在施工現(xiàn)場(chǎng)易燃材料堆放處按要求配備干粉滅火器，同時(shí)，在上述場(chǎng)所禁止吸煙及其他明火操 作。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(duì)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(duì)高處作業(yè)安全設(shè)施

11、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。安全用電 施工用電應(yīng)符合施工現(xiàn)場(chǎng)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

12、 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(chǎng)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。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。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

13、）雷雨時(shí)，應(yīng)停止露天焊接工作。（ 6）施焊場(chǎng)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。在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電焊作業(yè)時(shí)，必

14、須采用防護(hù)罩，避免光污染。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(chǎng)做到工完場(chǎng)清。施工場(chǎng)所內(nèi)的 各種建筑垃圾要及時(shí)清理，并在場(chǎng)內(nèi)做好無污染處理后，統(tǒng)一運(yùn)至場(chǎng)外垃圾堆放點(diǎn)。嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)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： 簡(jiǎn)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(chǎng)的，我們?cè)谑┕がF(xiàn)場(chǎng)安裝球型鉸支座操作工序簡(jiǎn)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。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。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)