盧茂才

摘要：本文介紹了無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、測(cè)量和糾偏等安裝施工工藝，供廣大工程技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)；牛腿；測(cè)量；糾偏

1前言

無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)是沒(méi)有鋼梁僅有鋼柱，以鋼柱替代普通鋼筋砼柱中部分立筋，采用鋼筋與鋼柱牛腿連接形成大梁．然后外包砼的結(jié)構(gòu)形式 該種結(jié)構(gòu)是民用高層鋼結(jié)構(gòu)中一種新型結(jié)構(gòu)形式，它較普通鋼筋砼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，比核心筒體鋼結(jié)構(gòu)及純鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)低。無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)安裝難度大，尤其是測(cè)量工藝有其自身特點(diǎn) 本文對(duì)吊裝，測(cè)量，糾偏等安裝施工工藝進(jìn)行介紹。

2 無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)

無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)是綜合普通混凝土結(jié)構(gòu)、核心筒體鋼結(jié)構(gòu)、全鋼結(jié)構(gòu)而發(fā)展起來(lái)的民用超高層建筑結(jié)構(gòu)，工程鋼結(jié)構(gòu)安裝中主要有以下幾個(gè)難題：

a、安全防護(hù)

由于本鋼結(jié)構(gòu)為無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)，在空間上為獨(dú)立柱，而獨(dú)立柱的間距較大，無(wú)法懸掛安全網(wǎng)。

b、質(zhì)量控制

由于無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)柱上牛腿設(shè)置不對(duì)稱(chēng)和負(fù)載不對(duì)稱(chēng)，鋼柱存在較大的偏重和偏載現(xiàn)象。

c、進(jìn)度安排

無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)施工有別于其他類(lèi)型鋼結(jié)構(gòu)的施工，其施工進(jìn)度與混凝土的施工進(jìn)度的配合狀況對(duì)施工精度、安全及施工難度有很大影響

本文就以上幾個(gè)問(wèn)題，介紹無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工工藝

3 無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)安裝施工

3.1鋼結(jié)構(gòu)安裝施工組織和設(shè)備機(jī)具配備

鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目組的構(gòu)成是關(guān)系到勞動(dòng)力配備是否合理、能否順利地實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)安裝的關(guān)鍵，為此，建立了以項(xiàng)目經(jīng)理為主體的條線(xiàn)組織機(jī)構(gòu)，職責(zé)分明，責(zé)任到人。 為保證工程順利開(kāi)展，配備了專(zhuān)門(mén)用于鋼結(jié)構(gòu)安裝的吊裝設(shè)備和機(jī)具。

3.2 鋼柱吊裝

3.2.1鋼柱驗(yàn)收

編制鋼柱進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃，鋼柱進(jìn)場(chǎng)前對(duì)其扭轉(zhuǎn)、長(zhǎng)度、焊縫、頂緊面、配料、編號(hào)等技術(shù)要素進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)在制作廠處理。

3.2.2鋼柱就位及固定

根據(jù)鋼柱的重量及分布范圍，決定選用一臺(tái)SK 560塔吊進(jìn)行吊裝作業(yè)。吊裝前鋼柱上設(shè)置的供安裝人員高空作業(yè)使用的爬梯等在地面就先牢固地連接在構(gòu)件上。

鋼柱吊裝時(shí) 先利用塔吊將鋼柱吊至安裝位置的上方，用水平尺初步調(diào)整鋼柱的垂直度后，初步固定，再立即使用兩臺(tái)互成90。的經(jīng)緯儀跟蹤校正其垂直度，并將上節(jié)柱與下節(jié)柱的接頭連耳處用夾板通過(guò)高強(qiáng)螺栓和焊接并用的方式連接起來(lái)，然后在鋼柱的對(duì)接接頭處焊上薄薄的一層。待相鄰鋼柱吊裝結(jié)束后，用臨時(shí)附加鋼梁將鋼柱和鋼柱通過(guò)牛腿的技術(shù)開(kāi)孔用螺栓和焊接并用的方式連接起來(lái)，通過(guò)以上幾個(gè)步驟．鋼拄位置變化大大減小，解決了鋼柱缺乏約束、上部處于自由狀態(tài)無(wú)法固定的難題。

3.3 焊接

3.3.1鋼柱接頭安裝操作平臺(tái)及設(shè)備平臺(tái)

由于此鋼結(jié)構(gòu)無(wú)一般高層鋼結(jié)構(gòu)那樣的施工作業(yè)平面，焊機(jī)等施工設(shè)備無(wú)處放置，當(dāng)將其放置在混凝土結(jié)構(gòu)層時(shí)，給混凝土結(jié)構(gòu)施工帶來(lái)了不便，為了保證鋼結(jié)構(gòu)施工的順利進(jìn)行，我們自行設(shè)計(jì)了兩個(gè)設(shè)備平臺(tái)及六個(gè)安裝操作平臺(tái)，作為吊裝，就位焊接等施工用，解決了鋼結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)交叉作業(yè)的矛盾及高空作業(yè)操作方便及安全的難題

3.3.2 焊接工藝

鋼結(jié)構(gòu)柱的材質(zhì)為ASTMA572.50級(jí)．相當(dāng)于國(guó)內(nèi)的16Mn ．但加入了Nb和V，其可焊性?xún)?yōu)于16Mn，本鋼結(jié)構(gòu)焊接采用以下工藝：

焊縫形式單V型對(duì)接橫位

焊接方法二氧化碳?xì)怏w自動(dòng)保護(hù)焊

焊接材料焊絲H08Mn2SiA

焊條J5o7

焊接時(shí)采用手工氬弧焊打底．二氧化碳半自動(dòng)氣體保護(hù)焊完成填充和蓋面

3.3.3 鋼柱焊接的防雨棚搭設(shè)

a將干燥的鋼柱距焊口以上1m左右用鋼絲輪磨光機(jī)除去鋼柱表面鐵銹及雜物，形成一條寬100mm左右的干凈的無(wú)銹帶。

b以較薄的塑料沿著這條無(wú)銹帶圍成一圈，并留好搭接口。

c用海綿膠帶沿著無(wú)銹帶粘于鋼柱上．并使其上半部分粘住塑料，下半部分粘住鋼壓緊、密貼。

d在該海綿膠帶上方沿其膠帶再緊貼一圈同型號(hào)的海綿膠帶，并使其接頭與前一條海綿膠帶錯(cuò)開(kāi)，并且該海綿膠帶所粘著的鋼柱仍為無(wú)銹區(qū) 壓緊、密貼

e在后一圈海綿膠帶與鋼柱密貼處涂一道薄薄的凡士林，在海綿膠帶接口及兩圉海綿帶間涂上一層凡士林。

f在防雨帶以下塑料與鋼柱之間以彩條布搭成一個(gè)帶錐度的臨時(shí)防雨棚

3.4測(cè)量工藝

鋼結(jié)構(gòu)的測(cè)量分為焊前測(cè)量和焊后測(cè)量，以測(cè)量?jī)?nèi)容可分為垂直度測(cè)量、中心線(xiàn)偏差測(cè)量及標(biāo)高鍘量。

3.4.1垂直度測(cè)量

鋼結(jié)構(gòu)安裝形成框架后．在未實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)最終剛化之前，為了保證鋼結(jié)構(gòu)柱所處位置的正確，必須對(duì)其垂直度進(jìn)行測(cè)量 其方法以二臺(tái)互成90。的經(jīng)緯儀測(cè)量柱頂和柱底的中心線(xiàn)，以使上下二中心線(xiàn)差值控制在規(guī)范要求之內(nèi)，焊前的垂直度測(cè)量即為焊前鋼柱校正 鋼柱校正完成后才能進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的最后剛化 然后開(kāi)始鋼結(jié)構(gòu)柱的焊接。

3.4.2鋼柱中心線(xiàn)偏差及扭轉(zhuǎn)量鋼結(jié)構(gòu)的中心線(xiàn)偏差及扭轉(zhuǎn)偏差測(cè)量，由于受鋼柱相對(duì)位置的影響，必須區(qū)別對(duì)待。

3.5 標(biāo)高測(cè)量(補(bǔ)充)

由于鋼結(jié)構(gòu)的偏重及混凝土結(jié)構(gòu)施工中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)柱造成的偏載，在靜態(tài)上鋼結(jié)構(gòu)柱將處于位置偏差積累狀態(tài)。

因?yàn)榧僭O(shè)鋼柱處于無(wú)框架約束的自由狀態(tài)．混凝土樓層已澆注至基底，基底以下為絕對(duì)剛性：綁扎的鋼筋不能施焊。此時(shí)：

鋼柱所受偏重及偏載可視為作用于軸心的牛腿自重及自重所產(chǎn)生的力偶矩，鋼筋自重而產(chǎn)生的對(duì)鋼柱的軸心壓力及其所產(chǎn)生的力偶矩。運(yùn)用變形的疊加原理及撓曲理論分析其預(yù)偏規(guī)律(計(jì)算略)，得Y=17mm

所以，由于鋼柱安裝的偏差和混凝土結(jié)構(gòu)施工造成的偏載，第三節(jié)鋼柱應(yīng)在相對(duì)于預(yù)偏17 mm的條件下才能保證混凝土澆至處時(shí)不產(chǎn)生中心線(xiàn)偏差的積累。

剛性鋼結(jié)構(gòu)受澆混凝土及混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝的影響較大，為了揭示其變化規(guī)律和對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝提供鋼結(jié)構(gòu)安裝的混凝±結(jié)構(gòu)配合要求，本工程統(tǒng)計(jì)分析了第六、第七、第八、第十節(jié)柱的澆混凝土后鋼柱位置變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)柱位置的偏差較靜態(tài)的理論分析值大，且呈現(xiàn)無(wú)明顯規(guī)則變化狀態(tài)。通過(guò)仔細(xì)分析后提出，為了將澆混凝土的影響轉(zhuǎn)化有利于控制鋼柱位置的偏差，混凝土施工必須滿(mǎn)足以下要求：

（１）鋼結(jié)構(gòu)柱上所附大梁鋼筋綁扎必須在梁模及層面模完成后才能進(jìn)行。

（２）澆搗時(shí)應(yīng)先完成鋼結(jié)構(gòu)柱的外包混凝土，然后澆搗鋼梁及層面混凝土，鋼結(jié)構(gòu)柱外包混凝土的澆搗盡可能對(duì)稱(chēng)進(jìn)行或按鋼結(jié)構(gòu)柱要求的澆混凝土方向。

（3）混凝土澆搗時(shí)應(yīng)盡可能避免形成鋼柱拉力的澆混凝土方向。

4結(jié)束語(yǔ)

無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)是一種新型鋼結(jié)構(gòu)，它不但有核心簡(jiǎn)體鋼結(jié)構(gòu)及純鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，而且兼具混凝土結(jié)構(gòu)造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，必然會(huì)越來(lái)越受到世人的青睞。無(wú)鋼梁剛性鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝的成熟形成，必將給該類(lèi)型的鋼結(jié)構(gòu)的蓬勃發(fā)展提供有力的支持，它將在不久帶來(lái)的一場(chǎng)建筑市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)革命中產(chǎn)生深遠(yuǎn)的社會(huì)影響并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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