黃宇 福建南平武夷有軌電車有限公司
伴隨社會科學(xué)的進步,建筑技術(shù)水平的不斷提高,鋼結(jié)構(gòu)建筑因具備多項超越傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在建筑領(lǐng)域獲得人們的認可。本文將以福州地區(qū)大學(xué)科技園區(qū)一期2#科研樓工程為依托,對多層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工要點從基礎(chǔ)、吊裝、焊接、澆筑、涂裝進行了分析。
本工程位于福州市閩侯縣福州大學(xué)新校區(qū)科技園區(qū),建筑規(guī)模:建筑面積16163.8m2,占地面積3175m2,地上6層,建筑高度23.1m;主體為鋼框架結(jié)構(gòu),主要受力鋼柱與支座底板采用坡口全熔透焊,質(zhì)量等級為一級;構(gòu)件間拼接焊縫,質(zhì)量等級為二級??拐鹆叶?°;安全、耐火等級均為二級;樓面板為鋼承板上方現(xiàn)澆鋼筋砼。鋼架安裝順序:先安裝主鋼梁柱,后依次安裝各次梁,接著安裝樓承板,最后澆筑混凝土(見圖1、圖2)。
圖1 鋼框架實拍圖
圖2 全景實拍圖
承臺砼澆筑完成后,發(fā)現(xiàn)地腳螺栓位置與設(shè)計圖給定坐標不一致。
3.1.1 分析原因
(1)施工人員放樣錯誤,導(dǎo)致的偏差。
(2)在承臺澆筑振搗過程中,施工人員未按要求施作導(dǎo)致地腳螺栓發(fā)生偏位。
3.1.2 解決方案
(1)承臺地腳螺栓實際位置與施工圖示中心線尺寸偏差在10mm以內(nèi),可進行底座割孔來調(diào)整,但必須心細,避免損傷底座。
(2)當(dāng)?shù)啬_螺栓偏差超過規(guī)范允許,可采用設(shè)過渡鋼板的方法。先將一塊鋼板與地腳螺栓連接,再將鋼柱底座與鋼板進行焊接。采用此方法應(yīng)編制施工方案,委托有資質(zhì)企業(yè)進行受力驗算,在保證主體結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性的前提下。經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理單位同意后,進行整改施工。
構(gòu)件在存放、安裝時發(fā)生變形。
3.2.1 分析原因
(1)構(gòu)件未按要求進行存放,造成了彎曲、變形。
(2)由于焊接部位溫度升高,因熱脹冷縮的原因,造成構(gòu)件變形。
3.2.2 解決方法
(1)構(gòu)件變形較大,一般采用千斤頂?shù)裙ぞ哌M行機械矯正。
(2)構(gòu)件變形較小,產(chǎn)生輕微彎曲,采取熱脹冷縮原理,先將構(gòu)件進行火焰加熱,然后灑水冷卻收縮的方法進行矯正。
高強螺栓或摩擦面不符合安裝要求,造成螺栓安裝不能滿足設(shè)計、規(guī)范的規(guī)定。
3.3.1 分析原因
螺栓摩擦面未進行保護,導(dǎo)致銹蝕或油污等雜質(zhì)沾染,螺栓孔壁有毛刺等。
3.3.2 解決方法
高強螺栓與摩擦面使用應(yīng)進行防銹與打磨處理,對發(fā)現(xiàn)孔壁存在瑕疵應(yīng)逐個清理螺栓孔壁。
4.1.1 技術(shù)控制
工程施工的依據(jù)是施工圖,項目主要施工技術(shù)人員及相關(guān)管理人員必須充分熟悉、審查設(shè)計施工圖,檢查施工圖紙是否齊全、圖紙內(nèi)容是否完整,主要材料是否能夠得到保證,關(guān)于施工新技術(shù)應(yīng)用是否能夠保障。必須做到施工計劃思路清晰、設(shè)計師設(shè)計意圖了如指掌。
4.1.2 人員控制
在工人上崗前,應(yīng)對各工序的操作人員進行教育培訓(xùn),一線施工人員作為工程管理的重點與核心,應(yīng)不斷提高作業(yè)人員的素質(zhì)。所有特殊工種人員必須持證上崗,并對其進行質(zhì)量、安全交底并簽字確認后方可進行施工作業(yè)。
鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程的質(zhì)量決定了上部鋼結(jié)構(gòu)安裝的整體效果,地腳螺栓是基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)連接的重要節(jié)點,是基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)應(yīng)力傳遞的重要紐帶。螺栓預(yù)埋的質(zhì)量和位置的精確度對上部鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定起著至關(guān)重要作用,是鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程控制的重點。在充分了解施工圖后進行模板的安裝,并對螺栓展開預(yù)埋,為了防止地腳螺栓因混凝土施工產(chǎn)生位移,先將地腳螺栓固定在預(yù)制的模具中,然后采用加焊定位筋方式將地腳螺栓焊接固定于承臺鋼筋籠上,確保穩(wěn)定后,取出模具。為防止在澆筑過程中發(fā)生偏移和破壞,在澆筑過程中應(yīng)采用全站儀和水準儀關(guān)注地腳螺栓是否發(fā)生位移變化,如有變化超過規(guī)范要求,立即采取措施糾正。
現(xiàn)場鋼柱吊裝是和土建工程密切關(guān)系的步驟,是多層鋼結(jié)構(gòu)施工過程的重中之重,因其構(gòu)件重量大、安裝精度高等因素,是一項關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)。整個吊裝的過程要關(guān)注以下工作。
(1)吊裝前的準備工作:首先應(yīng)確定鋼結(jié)構(gòu)的吊裝方案,計算工程量及施工現(xiàn)場的材料、機械布置;復(fù)核螺栓位置與施工圖紙是否一致。
(2)鋼柱安裝首先根據(jù)場地布置確定吊裝順序、根據(jù)構(gòu)件特點確定構(gòu)件吊點位置、綁扎方法,吊裝時做好防護措施。若鋼柱未設(shè)置起吊點,應(yīng)設(shè)臨時吊耳進行吊裝。鋼柱起吊時,先將鋼柱一端低速吊起,當(dāng)柱腳距地腳螺栓大概10cm~30cm 時扶正,讓柱腳的安裝孔與螺栓對齊,吊鉤低速落下就位。經(jīng)儀器校準垂直度后,將螺栓擰緊。確認構(gòu)件連接穩(wěn)妥,將吊鉤脫離。多層鋼結(jié)構(gòu)每層控制線均應(yīng)把最底層軸線作為控制線。樓梯等較大的構(gòu)件,因自重較大,可用鉸鏈先行固定,構(gòu)件安裝完成、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后將鉸鏈拆除,每日所完成的吊裝構(gòu)件應(yīng)形成安全的空間體系。
(3)鋼梁吊裝:鋼梁的吊裝作業(yè)需要在鋼柱復(fù)核完成后進行,鋼梁吊裝的時候采用捆綁鋼梁兩端平衡起吊的方法,吊點位置必須保證吊裝過程的穩(wěn)定、可靠。鋼梁吊起后臨近柱基準面時應(yīng)緩慢就位,防止構(gòu)件碰撞,導(dǎo)致變形。等到鋼梁吊裝就位后進行調(diào)校,然后固定連接部位(見圖3)。
圖3 四層鋼梁吊裝
(1)一般高強螺栓安裝是采用扭力扳手,依據(jù)設(shè)計要求,選擇合適的扭力扳手。
(2)對初擰、復(fù)擰、終擰后的高強螺栓,應(yīng)使用不同顏色的涂料進行標記,防止過程中出現(xiàn)遺漏。高強螺栓連接處應(yīng)按一定順序進行施擰,一般應(yīng)由中央向外部擰緊。
(3)在對高強度螺栓安裝時,需對構(gòu)件摩擦面進行干燥處理,嚴禁在雨中作業(yè)(見圖4)。
圖4 高強螺栓安裝
構(gòu)件的焊接作為鋼結(jié)構(gòu)工程施工的重要環(huán)節(jié),也對結(jié)構(gòu)安全及整體穩(wěn)定起著決定性的影響,結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量更是鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制的基礎(chǔ)與核心。因此,要增強鋼結(jié)構(gòu)后期構(gòu)件的承重能力,提升鋼結(jié)構(gòu)焊接工程的合理性以及有效性,成為當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)當(dāng)加強重視的一項內(nèi)容。
(1)焊接材料的各項指標必須符合現(xiàn)行規(guī)范標準和設(shè)計要求,產(chǎn)品合格證明文件和進場檢驗報告等證件齊全且已通過審查,有要求進場復(fù)檢的材料,應(yīng)復(fù)檢合格。
(2)焊接順序一般采用先栓后焊、對稱焊接的原則,避免或減少應(yīng)撓度產(chǎn)生的焊接變形,達到將構(gòu)件變形誤差控制在設(shè)計要求范圍;當(dāng)采用CO2氣體保護焊焊接時,應(yīng)采取防風(fēng)措施,防止因風(fēng)大導(dǎo)致焊接缺陷;雨雪天氣,不得作業(yè)。
(3)關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)重要部位的焊縫,應(yīng)根據(jù)設(shè)計及規(guī)范要求進行超聲波進行探傷檢測。檢測數(shù)量不得小于設(shè)計或規(guī)范規(guī)定的要求。
混凝土澆筑前應(yīng)將準備工作做充分,防止?jié)仓^程中出現(xiàn)故障,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。在混凝土振搗時,必須安排專人負責(zé)看守防止漏振。澆筑過程應(yīng)保護好鋼筋及剪力釘,澆筑完成后應(yīng)對混凝土樓板面層進行拉毛處理,防止面層開裂。混凝土終凝后,進行薄膜覆蓋養(yǎng)護,使混凝土表面處于濕潤狀態(tài)。針對以上重點工作,加強現(xiàn)場施工管理,混凝土施工現(xiàn)場的的質(zhì)量將得到有力保障。
對鋼構(gòu)件采用手工或機械除銹后,在兩小時內(nèi)對構(gòu)件進行底漆噴涂,并測量涂膜層厚度,必須確保涂層厚度符合設(shè)計要求,現(xiàn)場施工時,高強螺栓終擰后,焊縫焊接完成后,用手持式電動砂輪除銹,并對除銹部位進行補漆。為確保防腐涂裝質(zhì)量,涂裝是的溫度及濕度應(yīng)達到最佳要求,每層涂裝的厚度及涂裝間隔時間必須嚴格控制,構(gòu)件表面有流墜起皺處,對其清理,重新涂刷,確保涂層施工的外觀質(zhì)量。
伴隨我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)由于其顯著的優(yōu)點將被會廣泛的應(yīng)用于建筑各領(lǐng)域中,因此,本文就多層鋼結(jié)構(gòu)施工控制要點進行了淺析,為加強鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量控制,具有較好的參考意義。