钢柱安装
1、钢柱安装顺序:①基础放样→②绑扎→③吊装→④校正→⑤最终固定。
2、钢柱安装方法:
(1)还清:
a. 高度控制:
本工程根据混凝土杯体埋深及钢柱底部标高,在混凝土基础施工时在杯体底部中部预埋标高控制铁件及“中筋”(φ30钢筋)。“中筋”顶面标高以钢柱底部标高为准,铁件标高误差控制在±1mm以内。
为了保证钢柱准确、牢固地安放在基础内预埋的φ30“中心筋”上,在H型钢柱底部焊接了20厚的钢板,如下图所示。
钢柱安装时,先清理基础杯,并检查基础内预埋标高控制“中筋”(φ30钢筋)的实际高度。由于基础施工时已准确控制预埋标高控制“中筋”标高,因此无需另加垫片。此方法使钢柱脚处理简便、快捷、高效。施工速度快,受力合理,吊装时可自由调整柱脚多个方向,不改变标高。
b.安装前用木工墨斗在杯口上方打出基础平面的纵、横轴向基准线,作为钢柱安装的定位线。
(2)柱绑扎与吊装
a 钢柱到场后,按吊装图上的位置摆放,并核对型号、数量是否正确,钢柱到场后的平面位置如下图所示。
b 柱子吊装前应用红漆在柱底向上2300mm处画一条水平线,作为安装前后检查平面标高的参考。
立柱安装属于垂直吊装,为使吊装后的立柱保持下垂,便于就位,绑扎点确定在牛腿下部。为防止吊装时立柱尖角压伤绳索,可用旧汽车橡胶带将其隔开,套在转角绳上。注意绑扎牢固,便于拆除。
d.应在钢柱上绑扎临时钢梯和高强度螺栓,安装工作平台的夹件。
e为防止悬吊柱自由摆动,应在柱底上方绑一根麻绳,作为调整方向的约束绳。
f.根据现场情况采用旋转方式吊装:
吊装前准备工作就绪后,先进行试吊,当钢柱吊至距地面200mm高度时,应停止吊装,检查索具是否牢固,吊车是否稳定。确认无问题后,即可指挥吊车缓慢提升并旋转至杯口上方,然后缓慢下降。当柱底距设计位置40~100mm,将柱身及基础两根基准线调整到准确位置后,指挥吊车下降到位,用钢楔(或木楔)及风绳将柱暂时固定,待安全后方可取下吊钩。
旋转法要点:通过旋转起重机的同时提升吊钩使柱子绕柱脚旋转的吊装柱子的方法称为旋转法,如下图A所示。采用旋转法吊装柱子时,为提高吊装效率,钢柱进场时,应使柱子绑扎点、柱脚中心、杯形基础中心三点处在以起重机停吊点为圆心,以停吊点到绑扎点的距离(即吊柱旋转半径)为半径的圆弧上(简称三点一圆弧),如下图B所示。
钢柱吊装如下图所示:
(3)柱的初步校准:应先校准偏差较大的一侧,再校准偏差较小的一侧。
a.柱的校正工作一般包括平面位置、标高、垂直度三个方面。
b.钢柱吊装就位时,为一次性找正,一般不需进行平面校正。至于柱子的标高,由于吊装前已通过φ30预埋“中心钢筋”精确控制标高,一般只需检查,无需校正。因此钢柱的校正主要是校正垂直度,并重新检查标高。
c.立柱校正工作需与测量工具同时进行,本工程中采用两台经纬仪对立柱的垂直度进行观测测量和校正。
首先将经纬仪放置于立柱一侧,将纵向中心丝与立柱底座基线对齐,然后拧紧水平板螺钉。
·测量立柱中心线,由下往上观察,若纵向中心线对正,则立柱垂直,若不对正,则调节立柱,直至与经纬仪纵向中心线对正。
·用同样的方法测量水平线,使另一侧立柱的中心线与基线的水平轴垂直。立柱定位准确后,即可固定。
·钢柱垂直度校正:采用调距丝杆、钢楔,由于柱长边接触面较小,施工时设置垫块,具体图纸如下。
钢楔的尺寸如下:
(4)钢柱最终校准与固定:
钢柱吊装就位后,柱子矫正工作主要为调整标高、矫正垂直度。矫正方法可利用风绳、千斤顶、撬棍、钢楔(或木楔)等工具对钢柱施加拉、推、撑、撬等垂直力和侧向力。调整柱子的垂直度,定位轴线和标高。确认无误后,钢柱与基础杯之间的缝隙要用C40细石混凝土灌注密实。灌浆材料优先采用膨胀型高强灌浆材料。
现场组件保护
1) 卸下元件时应小心,防止损坏,防止元件之间发生碰撞或挤压。
2)构件应在指定场地堆放整齐,钢梁层数不宜超过3层,防止构件相互挤压、变形。
3)起重前应清除构件表面的油污、泥土、灰尘等。
1.1.2 组件放置和场地要求
1)卸构件时,应直接在安装位置附近、起重机回转半径范围内卸下,用彩色笔将编号标记清楚,以方便起吊。
2)现场元器件排列整齐,相邻元器件之间预留一定间隙,以方便绑扎。
3) 场地必须坚固、平坦,不存在雨雪污染组件的风险,并且必须能够容纳30吨重的车辆。
钢结构安装
1.2.1主体结构安装
1.2.1.1 安装流程(见下图)
1.2.1.2钢柱吊装前准备
钢柱吊装前,先将钢缆绑扎在柱身上,在牛腿位置选定吊装点,用双钢丝绳搭设上下位,夹钳等检查合格后,进行下一步作业。钢柱吊装前必须对钢柱的定位轴线、基础轴线及标高、杯口尺寸、杯底标高进行检查和交接验收,全面复核钢柱的数量、尺寸、螺孔位置、直径等。确认符合设计图要求后,在钢柱上下端划出安装中心线,在柱下端划出标高线。
1.2.1.3钢柱吊装
1.钢柱安装方法
钢柱起吊前,应在柱底座处放置木板,防止损坏柱底座及其他结构。
采用专用起重钢丝绳绑扎钢柱,并加垫木块或橡胶垫,防止钢柱受损。
钢柱安装采用25吨汽车起重机,吊装钢柱时,起重机应同时提起吊钩,转动吊臂,使钢柱垂直离地。
(二)位置调整及临时固定
当钢柱吊装至底杯位置以上200mm时,稳定钢柱,缓慢向底杯方向下落,下落过程中避免碰到底杯混凝土边缘。实施后,用专用角度尺检查调整钢柱,使其定位线与底座定位轴线重合。调整时需三人操作,一人搬动钢柱,一人协助稳定,一人检查。定位误差控制在2mm以内。
(3)调整钢柱标高时,在杯口基础底部放置垫片,用水准仪找正钢柱底板的标高作为垫片的顶部标高,使钢柱就位后的标高符合设计标高要求,在柱身上标定好标高基准点,安装完毕后再用水准仪测量安装标高。
⑷钢柱垂直度校正用水平尺对钢柱的垂直度进行初步调整。然后用两台经纬仪同时从柱子的两侧观察,并借助风绳进行调整。如下图所示:
钢柱垂直度调整示意图
⑸ 调整完成后,用八个铁楔将钢立柱底部与杯座之间的间隙定位,然后点焊到立柱上,使其稳定。
1.2.1.4钢梁安装
现场钢梁必须堆放整齐,每层钢梁中间必须放置枕木,吊装钢梁的两个吊点应分别选择在钢梁重心两侧,两个吊点应分别位于距支撑、跨中800mm处,并根据钢梁长度适当增加两个吊点之间的距离。
为确保安全,防止钢梁锐边割断钢丝绳,必须对钢丝绳进行保护,吊索角度不小于450,钢梁应直接用钢丝绳绑扎或用专用夹具吊运。
钢梁起吊前,在钢梁上安装安全绳。起吊时,在钢梁两端挂上两根滑绳,两人分别抓住两根滑绳。钢梁起吊速度开始时一定要慢,为确保安全,人员不能站在梁的正下方。在钢梁两端放上用于放置高强螺栓的布袋。当钢梁起吊到位以上时,开始将钢梁放到位。钢梁下落速度控制在3米/分钟。在钢柱的柱头两端各安排两名安装工,准备进行钢梁的安装。当钢梁接近到位时,两名安装工要用手抓住钢梁上翼缘,将钢梁拖到位,准备安装高强螺栓。
1.2.2 围护结构及支撑角撑安装
1)屋面檩条安装:主体结构形成架间后,用吊车将屋面檩条吊至屋面主梁上,人工安装。也可用白综绳将檩条人工拉至屋面上安装。檩条安装完毕后,及时安装檩条支架。
2)墙檩条安装:主体结构形成架间隔后,施工人员站在脚手架平台上,用白色综绳将墙檩条牵引至安装位置。
3)角撑安装:主体焊接完成后,进行角撑连接。
2.1钢柱测量与校准
1)钢柱垂直度校正
在安装和校准钢柱时,在互错90度、相距1米的控制线上架设两台经纬仪,并朝同一方向观测,经纬仪操作人员观察柱顶的小钢尺,测量钢柱的偏差,并指导校正。
A.控制各首挂间隔钢柱的垂直度。
B钢柱校正分四个步骤进行:初拧时的初始校正;终拧前的复校正;焊接时的跟踪监控;焊接后的终结果测量。初拧前可用长水平尺粗略控制垂直度,框架成型后再进行精校正。焊接后应进行复测量并与终拧时的测量结果进行比较,作为下一步施工的依据。
C.钢柱垂直度测量方法
初步校准:利用水平仪对钢柱的垂直度做初步调整。
钢柱垂直度精校正:主框架吊装以一个柱网为一个安装间隔,连续三个完整间隔吊装完成后,
整体成型后即可插入测量校正。用两台经纬仪同时从立柱两侧观察,利用风绳进行校正调整。
2.钢结构测量
2)钢柱标高控制
以钢柱所在平面的标高基准点为基准,用水准仪测量钢柱的水平标高偏差,并指导修正。
3)钢梁测量:
钢柱吊装完毕并校准后,根据现场水准点对每根钢柱测设+1.00m控制点,作为标高和梁安装标高的垂直传递依据;在钢梁表面弹出钢梁中心线。
将控制轴线投射到柱子上,以控制梁位置的偏移;根据柱子标高控制点来控制梁标高的准确性。在楼面平台上架设经纬仪,从横角回望到对应梁的轴线,将经纬仪对准梁上表面中心线到另一端,看数与梁轴线是否重合。
2.2 测量放样数据计算
本工程测量放样数据的计算采用计算机自动查询的方法,具体步骤如下:
1)数据模型的建立
首先根据设计图中各建筑物的设计坐标及其相对尺寸关系,在AutoCAD中按比例画出各建筑物、建筑轴线、需要放样的控制线等,建立数据模型。
2)测量放样数据查询
测量放样数据模型绘制完成后,利用AutoCAD的Dist等命令查询已知基准(轴线控制桩、放样轴线等)与待放样控制线之间的角度、距离等测量放样数据。
3)计算机自动查询的优点
采用计算机自动查询方式获取所需的测量定位数据,不仅计算方便而且精度高,距离精度可设置为0.1mm、0.01mm,角度精度可根据实际情况设置为0.0”、0.00”或更高精度。
3.高强度螺栓结构
3.1 安装前准备
1)高强度螺栓的试验与检验
1.1 抗滑移系数测试
本工程采用10.9级大六角高强螺栓钢结构安装,高强螺栓抗滑移系数试验应在本工程中最具代表性厚度的板材上进行,并做3组。
试件尺寸如下:
1.2 轴向力试验
从施工现场待安装的螺栓批次中随机抽取八组螺栓对进行复检。
2)高强螺栓的运输与保管
2.1 交通
高强度螺栓连接由制造厂成批生产供货,并有出厂合格证。高强度螺栓连接形式、尺寸及技术条件应符合国家标准GB1228-1231-84和GB3632-1233-83的规定。钢结构用大六角高强度螺栓
连接副由一个螺栓、一个螺母和两个垫圈组成,所用组合应符合国家标准,高强度螺栓连接应同批入库、同批供货。
高强度螺栓连接在装卸、运输和贮存过程中应小心轻放,防止包装箱和螺栓损坏。
2.2 高强度螺栓的仓库保管
2.2.1高强螺栓连接应按包装箱上标注的规格、批号、序列号、交货日期等进行清洗、保管,应存放在室内仓库内,堆放高度不得超过3层,室内应防潮,长期存放应保持干燥,防止锈蚀、受污物污染,防止扭矩系数发生变化,最底层距地面应≥300mm。
2.2.2 施工现场安装时,应按当日所需数量分配高强度螺栓,剩余的应妥善保管,不得乱放,以免损坏螺纹或沾染污物。
2.2.3长期存放的高强度螺栓连接副使用前,应再次进行全面的质量检查,开箱后发现有异常现象,也应进行检查,检验标准按国家标准GB1228~1231-84及GB3632~3633-83的有关规定执行,经鉴定合格后方可使用。
3)高强度螺栓施工管理
3.1 施工经理
在进行高强螺栓施工时,首先确定高强螺栓经理,负责项目管理、质量管理和指导施工人员。
3.2 天气管理(气候条件)
原则上雨、雪天气不进行作业,作业中如遇雨、雪天气,应迅速将未紧固的部位紧固。
3.3 摩擦表面管理
紧固前应先检查摩擦表面,若有松散的铁锈、油污、油漆、残渣或其它降低摩擦表面承载能力的附着物,可用金属刷、砂纸或氧-乙炔火焰清除。
4)高强度螺栓结构
4.1 临时螺栓的最终紧固
4.1.1 插入高强度螺栓前,应用临时螺栓紧固,使连接紧固。连接处材料如有弯曲、翘曲,需进行矫正。
4.1.2当孔差在2mm以内时,可用铰刀校正。
4.1.3 孔洞差异超过2mm时,应与管理人员协商,采取更换面板等合理处理方法,不允许气割、扩孔。
4.2 高强度螺栓插入
4.2.1注意高强度螺栓螺母与垫圈的安装方向,按下图安装。
4.2.2 插入螺栓时,应注意不要让锈迹、灰尘、油污等粘附在螺栓上。另外,施工时不要强行将螺栓插入螺栓孔,以免损坏螺纹。
4.3 初始紧固
4.3.1 临时固定螺栓拧紧后钢结构安装,确认构件的密度。
4.3.2 初次拧紧后,用白色记号笔标记螺栓、螺母、垫圈和零部件。
4.3.3 使用试验扳手时,虽然可通过接触声确认扭力值,但若持续施力,容易造成机构过度拧紧,请小心谨慎。
4) 最后紧固
4.1 初次拧紧后,用专用拧紧扳手继续拧紧,直至颈部断裂。
4.2 原则上当天打入的螺栓应当天拧紧。
4.3 最终紧固原则上是从接头的中心到末端。
5)高强度螺栓施工工艺
工程质量杂志
1983年创刊,每月10号出版,由住房和城乡建设部主管,中国建筑科学研究院|中国建筑业协会工程质量管理分会|国家建筑工程质量监督检验中心主办,传播行业正能量,推动行业健康发展,重视期刊的指导性、实用性、学术性。住房和城乡建设部优秀期刊+全国建筑行业精品期刊+国内各大电子期刊数据库核心期刊(精选)