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一工程概況某工程由地下3層地庫、1幢15層甲級辦公塔樓和3幢2～層商業(yè)裙房組成(圖1)，總建筑面積約39454mz，其中地上，建筑最高69．15m。地下結(jié)構(gòu)層高3．7m，地上一層、二層層高為5．2m、3．9m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為4．1m。

　　本工程主樓為勁性框架高層建筑，結(jié)構(gòu)柱為十字鋼、箱型鋼勁性混凝土柱(地下結(jié)構(gòu)，圖2)及混凝土方鋼管和圓鋼管柱(上部結(jié)構(gòu))，梁為焊接工字型鋼梁，樓板采用自承式組合樓板。鋼結(jié)構(gòu)重量約3000t，壓型鋼板面積1．7萬m ，栓釘約1O萬套。其中鋼管柱為~b900mmx20mm，框柱為700mm×7o0mm×30mm×和700mmx7OOmmx2Ommx2Omm，內(nèi)灌C50混凝土。鋼柱與鋼梁連接采用栓、焊剛性連接，主框梁與次梁連接基本上均采用高強螺栓鉸接。

　　工程特點及方案選擇．

　　工程特點本工程為勁性框架結(jié)構(gòu)，有大量的勁性鋼柱、鋼梁、壓型鋼板，且柱、梁尺寸較大。因此，鋼構(gòu)件吊裝、施工質(zhì)量保證措施、安裝精度控制調(diào)正等，是本工程鋼結(jié)構(gòu)施工必須要注意的重要內(nèi)容。

　　施工設(shè)想．

　　機械選擇綜合分析勁性鋼構(gòu)件的分段長度、平面位置、單件重量、吊裝距離、塔吊參數(shù)等因素，從合理性及經(jīng)濟(jì)性考慮，選擇配備一臺QTZ315塔吊。塔吊高度92m，首次扶墻高37m，臂長52．5m，最大起重量16t。QTZ315塔吊的不同工作幅度不同起重量及鋼柱、梁構(gòu)件重，基本能滿足鋼構(gòu)件2-3層一吊，個別較重構(gòu)件或離塔吊較遠(yuǎn)處為一層一吊。

　　施工順序施工流程：鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)場一鋼柱安裝一鋼梁安裝一形成一個穩(wěn)定體系一鋼結(jié)構(gòu)復(fù)測一高強螺栓置換一鋼結(jié)構(gòu)調(diào)整一主體鋼結(jié)構(gòu)安裝一鋼結(jié)構(gòu)焊接一鋼結(jié)構(gòu)復(fù)測一高強螺栓施工一鋼結(jié)構(gòu)復(fù)測一壓型鋼板施工一下一批鋼結(jié)構(gòu)施工。

　　每層鋼結(jié)構(gòu)安裝順序：鋼結(jié)構(gòu)的平面吊裝由核心筒向周邊進(jìn)行。

　　鋼柱的安裝分段進(jìn)行，六層以下根據(jù)塔吊起重量以及鋼柱所在位置，按1~3層一吊進(jìn)行安裝，六層以上結(jié)構(gòu)按照3層～吊進(jìn)行施工。

　　鋼梁安裝順序，鋼梁按照3層一吊進(jìn)行吊裝，采用從上向下的順序進(jìn)行安裝。

　　施工技術(shù)方案．1勁性柱施工．

　　準(zhǔn)備工作柱身彈線：鋼柱吊裝前，須對鋼柱的定位軸線、基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高等進(jìn)行檢查和驗收，并對鋼柱的編號、外形尺寸、鏈接板方位等進(jìn)行全面復(fù)核，確認(rèn)符合設(shè)計要求后，劃出鋼柱上下兩端的安裝中心線和柱下端標(biāo)高線。輔助準(zhǔn)備：鋼柱起吊前，將吊索具、操作平臺、爬梯、溜繩以及防墜器等固定在鋼柱上。

　　首節(jié)柱吊裝鋼柱吊裝采用一點吊裝，上端連接板上的吊裝孔作為吊耳。

　　起吊時鋼柱的根部必須墊實，在根部不離地的情況下，通過吊鉤的起升、變幅及吊臂的回轉(zhuǎn)，逐步將鋼柱扶直，停止晃動后繼續(xù)提升。首節(jié)鋼柱吊裝前，在所有螺栓孔上擰進(jìn)1個螺母和1塊下墊板，調(diào)節(jié)螺母將下墊板頂標(biāo)高調(diào)至柱底板底設(shè)計標(biāo)高(圖4)。

　　鋼柱吊裝就位后，先把鋼柱中心線與基礎(chǔ)中心線對準(zhǔn)，然后將地 腳螺栓的螺母微微擰緊，最后下鉤解繩。通過微調(diào)螺母來調(diào)整鋼柱垂直度，當(dāng)鋼柱垂直度偏差校正到零時，擰緊螺母，然后焊接螺母墊板。

　　上節(jié)柱安裝首節(jié)柱以上的其余鋼柱基礎(chǔ)為已裝好鋼柱的柱頂，安裝前先檢查柱頂標(biāo)高、軸線，柱距偏差應(yīng)嚴(yán)格控制在+3ram范圍內(nèi)。

　　定位軸線的交點是柱基中心點，是鋼柱安裝的基準(zhǔn)點。其余鋼柱按首節(jié)柱方式吊裝就位后，先調(diào)整標(biāo)高，再調(diào)整扭轉(zhuǎn)，最后調(diào)整垂直度。鋼柱垂直度測量使用線墜和經(jīng)緯儀，分別在相互垂直的兩個方向上進(jìn)行控制。

　　垂直度校正依靠柱底千斤頂調(diào)節(jié)節(jié)口間隙進(jìn)行(圖5)。柱頂部依靠攬風(fēng)繩葫蘆調(diào)整柱頂部，在保證單節(jié)柱垂直度不超標(biāo)的前提下，盡可能將柱頂偏向鋼柱軸線，然后擰緊臨時接頭的大六角高強度螺栓，緊固力矩取1000N·m。

　　鋼管柱施工管柱安裝應(yīng)將下層杯口偏離網(wǎng)絡(luò)線的位置數(shù)據(jù)做分析后，確定管柱的偏移和傾斜數(shù)據(jù)，按此數(shù)據(jù)進(jìn)行安裝。根據(jù)鋼管柱截面高度變化形式及鋼柱的分節(jié)長度，每3層澆筑一次，澆筑高度約為12．3m。混凝土采用立式高位拋落無振搗法，利用混凝土下落時產(chǎn)生的動能達(dá)到振實混凝十的目的。當(dāng)澆搗至8．3m高度時，上端4m范圍采用振搗器內(nèi)部振搗振實。一次拋落的混凝土量宜在0．7m，左右，用料斗裝填或設(shè)置澆筑漏斗，料斗的下口尺寸應(yīng)比鋼管內(nèi)徑小100～200mm，以便混凝土下落時，管內(nèi)空氣能夠排出。現(xiàn)場利用1．2m3吊斗進(jìn)行澆筑，并在擬澆筑混凝土的鋼柱頂部布置高500m，邊長lm的漏斗進(jìn)行下料，漏斗下口邊長為160 180mm，進(jìn)入鋼柱內(nèi)的斗口高度約200ram。

　　鋼梁施工鋼梁吊裝采取“兩點法”吊裝，實施“三梁一吊”。鋼梁安裝前，必須對鋼梁的位置，編號、外形尺寸、連接板的方位等等，進(jìn)行全面復(fù)核，確認(rèn)符合設(shè)計圖紙要求后方可施工。安裝時按照由上至下的順序，先裝上層梁、后裝中層梁、再裝下層梁。在吊裝與柱牛腿連接的梁時，不能對柱有較大的碰撞，微動撬棍使梁螺栓孔、柱牛腿螺栓孔與連接板螺栓孔對正。若螺栓孔錯位較大，則復(fù)測梁、牛腿、連接板尺寸及柱安裝軸線，針對不同情況進(jìn)行分析處理，嚴(yán)禁強行安裝。由于梁與柱牛腿通過兩塊連接板連接，吊裝就位后其上表面往往比牛腿低，因此在牛腿上安置1臺千斤頂，其頂部頂在梁端，微升千斤頂使梁上表面與牛腿平齊。安裝前必須對柱子連接件與混凝土核心筒壁上的埋件以及鋼粱進(jìn)行預(yù)檢。鋼梁安裝到位后，先用與螺孔同直徑的沖釘作定位，然后用與永久螺栓同直徑的普通螺栓作臨時固定，普通螺栓的數(shù)量不少于節(jié)點總螺栓數(shù)的1／3，且不少于二只。臨時固定按上述要求完成后，方可拆除吊梁索具。

　　壓型鋼板施工主樓樓板采用壓型鋼板一混凝土組合樓板。非辦公區(qū)采用閉壓型鋼板上澆混凝土形式，樓板厚150mm；辦公區(qū)采用小焊釘將壓型鋼板焊于鋼梁上，上澆混凝土，樓板厚130ram。壓型鋼板為鍍鋅鋼板雙面鍍鋅量不少于275g／m，最小屈服強度不小于300MPa，最小板厚0．75mm。鋪板前，先測出支承壓型鋼板梁的頂部標(biāo)高；并對鋪板區(qū)沿搭接方向在鋼梁上翼緣彈出梁的中心線，以確定板的縱向鋪放位置，主梁上翼緣中心線是作為鋪放壓型鋼板位置的控制線。鋪放完壓型鋼板后，再將各梁的中心錢，返彈到壓型鋼板上，同時彈出各梁上翼緣邊線，這樣才能更清楚了解板的搭接位置和長度，從而保證栓釘焊接位置的正確。

　　質(zhì)量保證措施．1高強度螺栓施工本工程使用的高強度螺栓均為10．9級扭剪型，規(guī)格有和M24，總數(shù)量約10萬套。高強度螺栓安裝前，對運抵施工現(xiàn)場的構(gòu)件磨擦面進(jìn)行100％檢查。構(gòu)件吊裝前進(jìn)行高強度螺栓連接副配套，在所吊裝的構(gòu)件節(jié)點部位掛上帆布口袋，將該節(jié)點處所需高強度螺栓連接副按件數(shù)、規(guī)格放入布袋中隨構(gòu)件吊裝至安裝部位。構(gòu)件就位后，用沖子穿入節(jié)點的螺栓孔，錘擊沖子以使各螺孔對正，沖子數(shù)量一般每節(jié)點2只。待螺孔對正后，從布袋巾取出高強度螺栓，自由穿入螺孔，用梅花扳手將其擰緊。安裝高強度螺栓時嚴(yán)禁強行穿入，對于個別不能穿入的采用電動絞刀或圓銼刀擴孔，擴孔后的孔徑不得超過1．2d。

　　高強度螺栓安裝后，立即進(jìn)行初擰。為了提高勞動效率，初擰采用電動扳手進(jìn)行，初擰扭矩值應(yīng)為終擰值的60～70％。初擰結(jié)束半小時后，宜進(jìn)行終擰，不得拖延到12h以上。終擰采用專用電動扳手，其終擰過程：先將扳手內(nèi)套筒套入梅花頭上，輕壓扳手，再將外套筒套在螺母上：晃動扳手，確認(rèn)內(nèi)、外套筒是否均已套好，且調(diào)整套筒使其與連接板面垂直；按下扳手開關(guān)，外套筒旋轉(zhuǎn)，直至切口擰斷；扳手開關(guān)關(guān)閉，將外套筒從螺母上卸下；啟動頂桿開關(guān)，將內(nèi)套筒中已擰掉的梅花頭頂出。梅花頭必須收集在專用容器內(nèi)，禁止隨便丟棄，以免高空墜落傷人。無論是初擰還是終擰都應(yīng)按一定順序施擰，其順序：同一節(jié)柱，上層梁一下層梁一中層梁；同一層梁，主梁一次梁；同一節(jié)點，從中間向四周擴散。

　　焊接施工現(xiàn)場焊接主要是柱一柱、柱一梁、梁拼接、支撐、鋼樓梯及隅撐焊接，構(gòu)件材質(zhì)主要為Q345C。柱一柱接頭為I級焊縫，100％超聲波探傷；其余熔透焊縫為Ⅱ級焊縫，20％超聲波探傷抽查。焊接順序：為減少局部和整體焊接變形，將焊接殘余應(yīng)力降低到最小限度，必須制定并實施合理的焊接順序。焊接順序遵循總原則：在平面上，從中心框架向四周擴散焊接；先焊收縮量大的焊 縫，再焊收縮量小的焊縫；嚴(yán)格對稱焊接；同一根梁、支撐先焊一端，待其冷卻后再焊另一端。一個流水段內(nèi)的焊接順序：上層梁一柱、梁拼接及支撐一下層梁一柱、梁拼接及支撐一中間粱一柱、梁拼接及支撐一柱一柱節(jié)點。單層作業(yè)面焊接順序為：梁～柱、梁拼焊一支撐一隅撐。

　　鋼柱焊接鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接關(guān)鍵是柱一柱節(jié)點的焊接。箱型，圓管柱一柱焊接工藝：在上下柱無耳板側(cè)，由兩名焊工在兩側(cè)對稱等速焊至板厚1／3，切去耳板；在切去耳板側(cè)由兩名焊工在兩側(cè)焊至板厚3；1名焊工在一面焊完～層后，立即轉(zhuǎn)過9O。接著焊另一面；而另一面焊工在對稱側(cè)，以相同的方式保持對稱同步焊接，直至焊接完畢；兩層問焊道接頭相互錯開，兩名焊工焊接的焊道接頭每層也要錯開。在焊縫外觀檢查合格且焊接完成24h后進(jìn)行超聲波檢測。

　　梁、支撐焊接梁焊接：先焊下翼板焊縫再焊上翼板焊縫，上下翼板的焊接方向相反。支撐焊接：先焊一側(cè)焊縫，焊完之后再另一側(cè)焊縫。焊接前清理坡口及兩側(cè)的油污、銹等雜質(zhì)，點固引、滅弧板和墊板，然后按照焊接工藝卡的參數(shù)進(jìn)行施焊。焊縫厚度達(dá)到母材厚度／2以上時，方可短暫停息。施焊過程中，每一焊層都要進(jìn)行清渣及層問檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷及時處理后方可繼續(xù)施焊。焊后清理焊接飛濺，自檢合格后在焊縫的左上角打上焊工鋼印。

　　鋼結(jié)構(gòu)安裝校正．

　　影響安裝精度的因素安裝誤差。主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起，也包括校正過程中測量人員操作誤差，須通過加強施工管理進(jìn)行保證。

　　焊接變形。鋼梁施焊后，焊縫橫向收縮變形對鋼柱垂直度影響很大，由于本工程焊縫較厚，所以累計誤差的影響比較大。

　　日照溫差。日照溫差引起的偏差與柱子的細(xì)長比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，尤其是夏季，在太陽光照射下，向陽面的膨脹量較大，故鋼柱便向背向陽光的一面傾斜。

　　纜風(fēng)繩松緊不當(dāng)。嚴(yán)禁利用攬風(fēng)繩強行改變柱子垂偏值。

　　校正流程平面控制網(wǎng)測設(shè)，豎向投測一確定螺栓偏差，確定柱頂偏差一高程基準(zhǔn)點確定，豎向傳遞鋼柱幾何尺寸檢測一柱頂抄平，并與下節(jié)鋼柱綜合比較一鋼柱就位一初擰時初校一終擰前復(fù)校一施焊過程中跟蹤監(jiān)測一焊接后垂直度測量。當(dāng)一片區(qū)域的鋼柱、梁和斜撐安裝完談建筑工程施工投標(biāo)報價技巧畢后，對此區(qū)域鋼柱進(jìn)行整體測量校正；對于局部尺寸偏差，用千斤頂或倒鏈頂緊合攏或松開來調(diào)校；對于整體偏差，可用鋼絲繩+倒鏈調(diào)校。當(dāng)高強螺栓緊固(初擰)完成后，對區(qū)域內(nèi)的鋼柱再進(jìn)行一次整體觀測，并做好記錄，根據(jù)記錄的偏差值大小及偏差方向，決定對焊前偏差是否還需要進(jìn)行局部尺寸調(diào)整以及確定焊接順序、焊接方向、焊接收縮的傾斜預(yù)留量，然后交付焊接班組進(jìn)行施焊。當(dāng)焊接完成后，對該片區(qū)域的鋼柱、鋼梁再次復(fù)測，并做好記錄，作為資料保存．

　　標(biāo)高控制鋼柱安裝前，對每根鋼柱的基礎(chǔ)進(jìn)行測量，按照每根鋼柱的設(shè)計標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，利用連接板和焊縫縫隙對制作誤差進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保證鋼柱標(biāo)高的準(zhǔn)確。柱標(biāo)高的控制主要方法為事前檢查：①對己裝柱頂標(biāo)高的檢查；② 對將吊裝柱構(gòu)件的總長復(fù)檢，在吊裝到位前對相談編制建筑工程投標(biāo)階段的施工組織設(shè)計對偏差值作處理，短則墊板，長則處理襯板的尺寸。

　　垂直度控制鋼柱安裝時采用兩臺經(jīng)緯儀從柱的縱橫兩個軸向同時觀測，然后比較該中心點的投影點與柱底處該點所對應(yīng)柱側(cè)面中心點的差值，即為鋼柱此方向垂直度的偏差值。鋼柱校正一般分四步進(jìn)行：初校后初擰；終擰前復(fù)校；焊接過程中跟蹤監(jiān)測；焊接后的最終結(jié)果測量。初擰前可先用長水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后進(jìn)行精確校正。此時要考慮偏差預(yù)留，焊接后應(yīng)進(jìn)行復(fù)測，并與終擰時的測量成果相比較，以此作為上節(jié)鋼柱校正的依據(jù)。柱底依靠千斤頂進(jìn)行調(diào)整，柱頂部依靠攬風(fēng)繩葫蘆調(diào)整柱頂部，無誤后固定柱腳，并牢固栓緊攬風(fēng)繩。

　　旋轉(zhuǎn)控制要及時掌握已安裝的柱旋轉(zhuǎn)狀況，并及時通知制作部門調(diào)整，同時復(fù)檢送到現(xiàn)場構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)狀況，避免二者累積，同時，安裝對接處錯邊不大于3turn，柱在吊入前對柱接頂部位進(jìn)行四邊的限位點焊，提高安裝速度和精度。

　　結(jié)語綜上所述，通過對工程特點的分析，合理組織，優(yōu)選方案，同時輔以對鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的綜合運用，切實保證了工程的施工質(zhì)量，贏得了業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計各方的一致好評，也為類似全鋼結(jié)構(gòu)工程施工提供了經(jīng)驗。