穹拱式鋼屋架安裝工法

1、.穹拱式鋼屋架安裝工法編制單位： 編制人： 編制日期： 目錄.前言2.特點2.適用范圍2.結(jié)構(gòu)概況2.施工要求和特點2.施工成套技術(shù)構(gòu)成37.工藝原理3.工藝流程4.操作要求4.機(jī)具設(shè)備8.勞動組織及安全8.質(zhì)量要求9.效益分析10.工程實例10.前言穹拱式鋼屋架是現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)項目中常見的輕型鋼結(jié)構(gòu)，常見于水泥工業(yè)中的堆場屋頂結(jié)構(gòu)，其特點是跨度大，高空拼裝作業(yè)多，安裝精度要求高。如何取得安裝的科學(xué)、合理、優(yōu)質(zhì)、安全是本工法的目的。通過對已有安裝方案的對比、總結(jié)和完善，從而形成本工法。本工法主要包括構(gòu)件拼裝、吊裝和測量技術(shù)。實踐應(yīng)用中在質(zhì)量、安全、經(jīng)濟(jì)和社會效益等方面獲得成功，同類型結(jié)構(gòu)的安裝都

2、值得借鑒。.特點. 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點擴(kuò)大地面拼裝作業(yè)，減少高空作業(yè)，減小勞動強度；. 根據(jù)現(xiàn)場特點充分利用作業(yè)空間，拼裝作業(yè)布置和施工順序合理、緊湊，便于交通和吊裝；. 設(shè)置測點用激光測距儀測量調(diào)整，提高安裝精度，有利于保證安裝質(zhì)量；. 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點選擇合理的吊裝工藝，利用結(jié)構(gòu)自身特點形成穩(wěn)定的空間體系，便于組對，吊裝合理、安全；. 吊裝均采用小型吊車，無須專修道路，不影響拼裝作業(yè)；. 施工節(jié)省大型吊車臺班，便于操作，經(jīng)濟(jì)性好。.適用范圍本工法適用于穹拱式鋼屋架、圓球形鋼屋架以及其它同類型輕型鋼屋架的安裝施工。.結(jié)構(gòu)概況穹拱式鋼屋架安裝于呈正十八邊形分布的鋼筋混凝土立柱上，直徑86.616m，低部

3、安裝標(biāo)高6.2 m，頂部安裝標(biāo)高27.6m。屋架結(jié)構(gòu)分三部分：中心為H 型鋼壓力環(huán)梁GJ5，直徑2.5m，內(nèi)徑1.5m，重3.7噸，安裝標(biāo)高27.6m；外圍為H型鋼構(gòu)成的正十八邊形的拉力環(huán)梁GL1、1A，最大直徑86.616m，重27噸，安裝于混凝土柱頂上，標(biāo)高6.2m；中間部分為均布的18榀屋架GJ14和橫向連接的托架、斜撐等構(gòu)件，每榀屋架重噸，屋面為輕型鋼檁條。主框架之間的連接均采用扭剪型高強度螺栓聯(lián)接。.施工要求和特點. 為保證安裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和受力均勻，設(shè)計要求制作、拼裝尺寸均高于現(xiàn)行的施工及驗收規(guī)范，并對安裝提出了很高的要求，主框架安裝不得高空焊接。主框架主要構(gòu)件安裝要求見下表：序號

4、安裝項目分 項安裝要求備 注1GL標(biāo)高+3mm水平度1/1000L半徑+5mm對徑0-10mm周長0-30mm2GJ5標(biāo)高+200mm3GJ長度+100mm 高度+50mm4TJ長度0-2mm. 主框架安裝根據(jù)結(jié)構(gòu)特點分三部分安裝：外圍環(huán)梁部分GL中心環(huán)梁部分GJ5屋架部分GJ14。外圍環(huán)梁GL和中心環(huán)梁GJ5安裝調(diào)整符合要求后，再進(jìn)行屋架部分GJ14的安裝。.3 整個施工過程必須高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求，嚴(yán)格控制每道工序的施工質(zhì)量，保證施工順利。. 處于吊裝位置的混凝土立柱中間的橫梁先不施工。.施工成套技術(shù)構(gòu)成. 構(gòu)件拼裝技術(shù). 扭剪型高強螺栓施工技術(shù). 現(xiàn)場測量及安裝調(diào)整技術(shù). 吊裝組裝技術(shù)7.工藝原

5、理本工法根據(jù)鋼屋架結(jié)構(gòu)特點劃分三部分安裝：（）外圍環(huán)梁GL部分：安裝標(biāo)高6.2m，為便于調(diào)整在一個圓周上，有效的防止累計偏差，采用吊車分區(qū)段安裝，最后閉合為一整體；（）中心環(huán)梁GJ5部分：采用主拔桿直立整體提升到位，用中心承重平臺支撐，并提供高空組對和調(diào)整中心位置的作業(yè)平臺；（）屋架GJ14部分：共18榀，為避免單榀屋架吊裝側(cè)向穩(wěn)定性差，失穩(wěn)倒塌現(xiàn)象，保證了吊裝、就位的自身穩(wěn)定性，提高組對精度和減少高空組對作業(yè)量，可根據(jù)結(jié)構(gòu)特點組裝成個三鉸拱架單元，一次吊裝三個，分三次進(jìn)行吊裝，安裝過程形成穩(wěn)定的空間體系，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。吊裝時將屋架構(gòu)件按順序在地面上互成120°的三方向上分三次拼

6、裝，每次組對成三個大片的三角形拱架單元（尾部寬15m），端部利用主拔桿的三個搖頭桿用卷揚機(jī)提升，尾部各用兩臺吊車配合提升的方法就位，高空先與外圍環(huán)梁組對，再同時與同中心環(huán)梁對接。空跨之間的安裝為了避免橫向移位的累計偏差，采用在對稱方向上同時用吊車安裝托架、斜撐等構(gòu)件。.工藝流程第二、第三次吊施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備GL安裝調(diào)整中心平臺搭設(shè)錨點設(shè)置構(gòu)件運輸GJ5擺放卷揚機(jī)就位拔桿就位檢查調(diào)整GJ5擺放承重平臺架設(shè)GJ5調(diào)整構(gòu)件拼裝擺放加固吊車就位檢查調(diào)整試吊吊車組對空跨安裝屋面安裝拆拔桿竣 工根據(jù)穹拱式鋼屋架的結(jié)構(gòu)特點，結(jié)構(gòu)形式和安裝需要，制定安裝工藝流程如下：.操作要求. 施工準(zhǔn)備(1) 庫內(nèi)

7、地面及進(jìn)廠道路回填，鋪石子平整并夯實；(2) 根據(jù)計劃備齊所需勞動力及工機(jī)具，滿足現(xiàn)場需要；(3) 完成各工種的技術(shù)、安全培訓(xùn)及交底工作。.安裝準(zhǔn)備(1) 柱頂預(yù)埋件交接驗收完畢，復(fù)核并達(dá)到設(shè)計及規(guī)范要求；(2) 完成主要吊裝構(gòu)件的制作，包括GL、GJ及TJ等，并檢查符合驗收規(guī)范和拼裝要求；(3) 完成扭剪型高強螺栓連接副的預(yù)拉力實驗及摩擦面抗滑移系數(shù)復(fù)驗，達(dá)到設(shè)計及規(guī)范要求. 現(xiàn)場測量定位(1) 根據(jù)平面布置定出地錨位置，纜風(fēng)繩走向，拔桿、卷揚機(jī)位置和拼裝、吊裝作業(yè)位置等；(2) 外圍環(huán)梁GL和中心環(huán)梁GJ5的位置精度影響整個安裝質(zhì)量，中心點的位置尤為重要，中心點位置偏差過大，不僅影響整個屋

8、架構(gòu)件的安裝尺寸，造成安裝困難，而且會使整個屋架結(jié)構(gòu)受力不均勻，產(chǎn)生應(yīng)力造成事故隱患。先利用原有中心點，用激光測距儀測量柱頂埋件中心的距離，取平均偏差值，重找安裝中心點，再測量各柱頂埋件中心的距離，使其滿足安裝要求，并標(biāo)出安裝基準(zhǔn)線。. GL安裝、調(diào)整GL1A GL1 (1) 外圍環(huán)梁將GL1和GL1A組裝成一體，形式如右圖，分區(qū)段用吊車直接就位，使 GL1的連接板中心線與埋件上標(biāo)出的基準(zhǔn)線對齊。吊裝完后將其封閉。 (2) 安裝完畢后測量調(diào)整，使連接板中心線到中心點的距離滿足要求后，將高強螺栓統(tǒng)一初擰和終擰。. 中心底座平臺搭設(shè) 庫中心為一下料口，深約6m，直徑約3m，需做一承重平臺以支撐拔桿

9、作業(yè)、GJ5擺放。搭設(shè)時先將原有中心點引出，待搭設(shè)完后再將其引到中心線，并根據(jù)外圍環(huán)梁安裝偏差重新修整中心點。. 錨點設(shè)置庫體周圍為開擴(kuò)地，粘土土質(zhì)，錨點采用地錨形式，利用挖掘機(jī)開挖錨坑，將地錨放入并回填夯實。地錨構(gòu)造見附圖3。. GJ5擺放及拔桿、卷揚機(jī)就位 (1) GJ5擺放于庫中心平臺上，對正方位，并在相互垂直的方向上標(biāo)記”+”字線，與之相對應(yīng)在庫外也設(shè)兩個測點，在吊裝時設(shè)置兩臺經(jīng)緯儀，以便于在吊裝過程中測量調(diào)整中心環(huán)梁GJ5的位置，保證安裝質(zhì)量。 (2) 拔桿立于庫中心GJ5內(nèi)，先將回轉(zhuǎn)底座置于中心，對正位置后，再將掛附好機(jī)索具的拔桿用吊車輔助立于底座上，拉緊纜風(fēng)繩并調(diào)整到作業(yè)位置。

10、(3) 卷揚機(jī)根據(jù)現(xiàn)場布置定出位置，錨固好后檢查并調(diào)整其狀態(tài)，保證其安全可靠。. 吊裝前檢查調(diào)整由專職質(zhì)量、安全及起重人員對起重機(jī)索具等進(jìn)行全面例行檢查和調(diào)整，包括各工機(jī)具質(zhì)量、拔桿、卷揚機(jī)及地錨、纜風(fēng)繩狀態(tài)等。發(fā)現(xiàn)問題及時解決，確保吊裝安全。. GJ5提升、承重平臺架設(shè)及調(diào)整 (1) GJ5由拔桿的三個搖頭桿三吊點提升，先進(jìn)行試吊，無問題后再正式起吊，提升到27.8m處后將各卷揚機(jī)關(guān)停上閘。 (2) 承重平臺用于支撐GJ5就位和作為高空作業(yè)平臺，限于現(xiàn)場狹小和拱單元擺放，制作不宜過大（構(gòu)造見附圖4）。承重平臺可先制作好，先留其一面不焊用25t吊車將其直立套入拔桿后再封閉。用纜風(fēng)繩拉緊并調(diào)整直

11、立。 (3) 承重平臺上的井字型橫梁上焊接好立檔，并均布四個千斤頂，以便與GJ5的找正找平?？紤]到鋼屋架吊裝完形成整體，松開千斤頂后承受重量，會引起變形，是屋頂整體下沉，根據(jù)GJ5設(shè)計要求的安裝偏差的上限，將千斤頂調(diào)整到比安裝標(biāo)高高20mm，然后將GJ5放落到千斤頂上，調(diào)整時在倉外測點上用兩臺經(jīng)緯儀配合，依靠立檔及斜墊鐵找正，依靠千斤頂找平，將GJ5就位并臨時固定。. 構(gòu)件拼裝 (1) 根據(jù)現(xiàn)場平面布置，將18個單榀屋架在互成120°方向上分三次拼裝，每次拼裝三個三角形拱架，拼裝注意將進(jìn)料輸送處空出，見附圖1。第一次： 34 1011 1719 軸線第二次： 89 1516 2223

12、 軸線 第三次： 56 1314 2021 軸線 (2) 拼裝時，每個三角拱架單元在擺放位置分兩段拼裝：GJ1.2，GJ3.4部分，然后將其吊放到臨時支架上對接。為減少高空作業(yè)，盡可能的將其上的構(gòu)件安裝完畢，包括圍檁、拉條等。 (3) 拼裝過程中，因構(gòu)件的長度和構(gòu)件端面法蘭板的傾斜角度等偏差，會引起三角拱架單元的總體幾何尺寸偏差，從而引起空跨的安裝尺寸變化，影響空跨構(gòu)件的安裝以至整個屋架的安裝質(zhì)量，為避免此類問題出現(xiàn)，主要從制作和拼裝兩個方面加以控制。制作時要根據(jù)設(shè)計復(fù)核結(jié)構(gòu)的空間幾何尺寸，從而確定構(gòu)件的放樣尺寸，對影響總體尺寸的的構(gòu)件，如TJ、CC、SC等構(gòu)件兩端各預(yù)留5mm左右，兩端的連接

13、板等先不焊接。拼裝前根據(jù)外圍環(huán)梁GL和中心環(huán)梁GJ5的實際安裝偏差，進(jìn)行整體尺寸復(fù)核，確定三鉸拱架單元的拼裝尺寸和主要構(gòu)件長度后焊接兩端的連接板。 (4) 拼裝過程中，為防止因拼裝工藝不當(dāng)引起拱架單元內(nèi)部應(yīng)力，拼裝時先將 主要構(gòu)件的高強螺栓進(jìn)行初擰，其余構(gòu)件只穿入高強螺栓稍加擰緊即可，待整個拱架單元拼裝完后，再將主要構(gòu)件的高強螺栓進(jìn)行初擰和終擰。高強螺栓施工時初擰用扭矩扳手，終擰用專用電動扳手，將尾部的梅花頭擰掉，對無法用專用電動扳手終擰的，可用扭矩扳手設(shè)定終擰值后進(jìn)行終擰。. 擺放，加固 (1) 三角形拱架擺放于安裝位置（見附圖1）。因拱架長度超出庫半徑，可將尾部從柱間伸出庫外，使頭部對正中

14、心，。 (2) 合理選擇吊點和分散多吊點，使結(jié)構(gòu)受力均勻，減少變形，避免局部內(nèi)力過大造成永久變形。采用頭、尾部各四吊點，并用導(dǎo)向平衡滑輪使繩受力一致，并能隨角度變化而自動調(diào)整。吊點處用半圓包鐵或長木條作墊層保護(hù)構(gòu)件及捆綁繩。 . 吊車就位因三鉸拱架單元拼裝后底部空間較大，提升拱架尾部的6臺20t吊車從拱架底下的通道處通過，根據(jù)平面布置就位，掛好索具準(zhǔn)備待吊。. 吊裝 (1) 吊裝前進(jìn)行例行的檢查與調(diào)整，同前。 (2) 根據(jù)三個拱架同時提升就位原則，掉轉(zhuǎn)過程中卷揚機(jī)動作的協(xié)調(diào)一致和吊車的配合很重要，其動作的配合程度直接影響吊車的穩(wěn)定和安全。吊裝前對各指揮人員進(jìn)行技術(shù)交底統(tǒng)一信號，統(tǒng)一指揮，并進(jìn)行

15、試吊，三個拱架同時提升50mm后檢查調(diào)整，確認(rèn)無問題后進(jìn)行正式吊裝。提升時動作一致，緩緩提離地面后吊車停止動作，用卷揚機(jī)提升頭部，使頭部提高后再同時配合遞送，將拱架移至庫內(nèi)，然后同時提升至高于安裝位置。吊裝過程中注意始終保持搖頭桿角度一致，以保證中心拔桿受力穩(wěn)定，保證的安裝安全。 (3) 三角拱架單元就位過程中，無法同時進(jìn)行三個拱架單元同外圍環(huán)梁和中心環(huán)梁的對接，只能先對接有安裝基準(zhǔn)的一端，臨時固定后再對接另一端，且拱架單元尾部同外圍環(huán)梁的連接螺栓較多，吊裝中剛度較小，容易變形，致使高強螺栓施工較困難。因此本工法在外圍環(huán)梁與屋架連接處的連接板上標(biāo)上安裝基準(zhǔn)線，先進(jìn)行拱架單元與外圍環(huán)梁的GL對接

16、，用臨時螺栓和倒鏈臨時固定，再將上部同時與GJ5對接，穿入臨時螺栓固定，最后統(tǒng)一將臨時螺栓換成高強螺栓并進(jìn)行初擰。就位過程中在地面設(shè)兩臺經(jīng)緯儀檢控中心環(huán)梁GJ5。的一組拱架單元吊裝完成后，再進(jìn)行第二、三組拱架單元的拼裝、吊裝作業(yè)，工藝要求同前所述。. 空跨安裝待9個拱架單元安裝完畢后，再進(jìn)行空跨間的安裝。為使結(jié)構(gòu)受力均勻，增加整體穩(wěn)定性，避免橫向累計偏差，安裝采用在對稱或三角方向上同時進(jìn)行。較大構(gòu)件如托架TJ及支撐CC等用25t吊車吊裝，小型構(gòu)件可用人工掛附索具直接安裝?？湛玳g構(gòu)件安裝順序如下：TJ2TJ1.1A.1BCC2.2ATJ3GL2TJ4GL3SC5.4.3.2.1RLT等。安裝時高

17、強螺栓均進(jìn)行初擰，待全部完成后由內(nèi)向外統(tǒng)一進(jìn)行終擰，移使結(jié)構(gòu)受力合理。. 拆桿及機(jī)索具吊裝完成后，將承重平臺上支撐GJ5的千斤頂同時緩緩松掉。開始拆除拔桿、平臺等。搖頭桿用主拔桿拆除，主拔桿利用承重平臺倒掛拆除，承重平臺用吊車將其移出拆掉。.機(jī)具設(shè)備.施工機(jī)具，設(shè)備一覽表(見附表一).檢測器具一覽表(見附表二).勞動組織及安全.勞動組織由于安裝的重要性和復(fù)雜性，作業(yè)面廣，交叉配合作業(yè)多，且安裝要求高等因素，為保證施工的協(xié)調(diào)安排、進(jìn)度及質(zhì)量安全要求，制定勞動組織機(jī)構(gòu)：安裝項目部安裝技術(shù)員吊裝技術(shù)員質(zhì)量安全員測量員運輸班拼裝班起重1班起重2班焊工班工作劃分： 運輸班：構(gòu)件等運輸 拼裝班：拱架拼裝及

18、高空拼裝 起重班：GL安裝、拱架吊裝起重班：拔桿制作、拱架吊裝焊工班：平臺、支架制作等 勞動力配備見附表三。.安全要求(1) 工程防護(hù)內(nèi)容包括構(gòu)件變形和安全防護(hù)，放置時要墊平，組對時用支架支撐；吊裝時吊裝區(qū)域拉警戒繩封閉，設(shè)警戒標(biāo)志，并派專職安全巡查員檢查，無關(guān)人員不得進(jìn)入吊裝現(xiàn)場。 (2) 安全要求 各工機(jī)具進(jìn)廠要全面檢查，保證處于良好狀態(tài)，并有防雨、防雷接地等措施，遇有雨、雪天、霧天或風(fēng)力大于級以上時不得吊裝作業(yè)； 現(xiàn)場設(shè)置吊裝警戒區(qū)，關(guān)鍵部位懸掛安全標(biāo)志牌，無關(guān)人員不得擅自入內(nèi)，風(fēng)繩過路面時，要設(shè)置紅飄帶、紅燈等警示標(biāo)志,一防沖撞或傷行人； 吊裝作業(yè)前、中對施工人員集中進(jìn)行安全教育各一次

19、，方案、技術(shù)及起重安全交底各一次，各工種嚴(yán)格按其操作規(guī)程作業(yè)，不得違章作業(yè)，不得酒后作業(yè)； 進(jìn)入現(xiàn)場必須穿戴好個人安全防護(hù)用品，登高作業(yè)不得穿硬底鞋，高空作業(yè)必須系掛安全帶，對有不適于高空作業(yè)的及有疾病的人員，不得登高作業(yè)； 各崗位分工明確，各司其職，統(tǒng)一信號。各崗位操作人員要服從統(tǒng)一指揮，不得擅自離崗、串崗。每道工序都要進(jìn)行專業(yè)檢查、互檢與自檢；吊裝時，吊車吊臂及構(gòu)件移位、提升的范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人；吊裝索具嚴(yán)禁與焊把線、電線接觸，無法避免時要采取有效的隔離措施；構(gòu)件綁扎時按要求進(jìn)行加固和防護(hù)措施。重物懸空后將跑繩夾死，卷揚機(jī)上閘；空中傳遞工具或擰掉的高強螺栓梅花頭必須用工具袋，不準(zhǔn)拋擲或亂扔；

20、施工中遇有方案變動或材料代用，必須經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字同意。.質(zhì)量要求(1) 根據(jù)安裝平面布置構(gòu)件、工機(jī)具、錨點等。地錨位置誤差<3m，拔桿位置誤差<10mm，卷揚機(jī)位置誤差<1m，朝向誤差<2°；(2) 拔桿應(yīng)直立，垂直度誤差<1/1000L，的座平臺搭設(shè)符合要求；(3) 風(fēng)繩對地面夾角30°，誤差<3°；(4) 中心圓環(huán)提升過程中，對稱方向高低偏差<10mm；(5) 各構(gòu)件重量由專職技術(shù)人員統(tǒng)計，重量必須準(zhǔn)確，誤差<5%，并由專職人員簽字認(rèn)可；(6) 現(xiàn)場配備激光測距儀、水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀，用于測量定位、拔桿調(diào)整、吊裝檢

21、測等；(7) 拼裝及安裝尺寸偏差嚴(yán)格按安裝要求控制。.效益分析.技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果施工工藝簡便、合理、科學(xué)，充分利用現(xiàn)場條件和結(jié)構(gòu)自身特點，且施工方法新穎獨特、安全可靠、保證質(zhì)量，比常規(guī)施工方法節(jié)約75t吊車9個臺班，按18元/t×h計算，節(jié)約臺班費97200元，經(jīng)濟(jì)效益可觀，易于推廣。.社會效益整個安裝過程在工期緊，條件差的條件下，優(yōu)質(zhì)、安全的完成任務(wù)，充分顯示了企業(yè)的技術(shù)勢力，為設(shè)備安裝贏得了時間，受到業(yè)主、監(jiān)理單位及其他兄弟單位的好評，為企業(yè)贏得了信譽，創(chuàng)造了良好的社會效益，并積累了經(jīng)驗，為同類型結(jié)構(gòu)安裝提供了方便之路。.工程實例1999年中建八局安裝一公司承建山東水泥廠鋼結(jié)構(gòu)工程中，