北京框剪结构高层住宅楼钢结构工程安装工艺

'xxx区xx厂公共租赁住房项目-1#楼钢结构工程安装工艺编制：审核：批准：北京xx建设集团有限公司钢构分公司xxx公租房项目部2013年01月06日 一、工艺依据1、xxx区xx厂公共租赁住房项目1#楼工程设计图纸2、《钢结构工程施工及质量验收规范》（GB50205-2001）3、《钢结构施工规范》（GB50755-2012）4、《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）5、《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）6、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923-2008）7、《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110-2008）8、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》（GB/T12470-2003）9、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-89）10、《碳素结构钢》（GB/T700-2006）11、《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-2008）12、《热轧H型钢和部分T型钢》（GB/T11263-2010）13、《焊接H型钢》（YB/T3301-2005）14、《结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》（GB/T6728-2002）15、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB/T3632-2008）16、《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB10433-2002）二、工程概况xxx区xx厂公共租赁住房项目1#楼工程位于北京xxx区xxxx路33号，主体结构为钢框架—剪力墙结构，框架柱采用矩形钢管混凝土，构造柱及梁采用热轧H型钢及焊接H型钢，地下为2层，地上20层，建筑高度54.0m（室内外高差0.6m）；建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。-14- 钢框架梁柱节点采用新型外套管式节点，梁柱栓焊连接，梁上下翼缘加盖板；外套管与钢柱采用塞焊连接；核心筒剪力墙内设置H型构造钢柱，遇墙体钢筋开穿筋孔，与钢梁采用高强螺栓连接；高强螺栓为10.9级扭剪型高强度螺栓。三、材料要求：3.1、采用Q235B钢板应符合《碳素结构钢》（GB/T700-2006）的要求,采用Q345B钢板应符合《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-2008）的要求；采用Q345B的矩形管应符合《结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》（GB/T6728-2002）的要求。3.2、焊接材料要求与主体金属强度相适应，气体保护焊采用ER50-6焊丝，并符合现行国家标准《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110-2008）。3.3、螺栓选用连接材料明细表连接材料执行标准等级连接面要求扭剪型高强度螺栓GB/T3632-200810.9s级抗滑移系数≥0.50普通螺栓GB/T5780-20004.8级螺栓，C级无四、钢构件和材料的进场与验收4.1、钢构件与材料的进场要求钢构件与材料的运输进场应根据钢构件的进场计划和安装施工进度计划来安排，钢构件每批进场计划应配套齐全，同时也要考虑堆场的限制，尽量协调好制作加工与安装施工之间的关系，以保证钢结构安装工作按计划顺利进行。4.2、钢构件与材料的验收验收的目的就是将可能存在缺陷的的构件在地面进行处理，不使其进入吊装工序。-14- 构件验收分堆场验收和现场验收两部分，其中堆场验收主要是按图纸和有关规范的要求进行尺寸验收，现场验收主要是对构件的配套情况、损伤情况等进行验收。构件到场时，相应的质量保证书和运货清单等资料要齐全，验收人员根据运货清单检查所到构件的数量、规格及编号是否相符，经核对无误，并对构件质量检查合格后，方可确认签字，并作好检查记录。质量验收所用的计量检测工具必须统一，并定期进行检查。构件与材料到场后，验收人员应按照堆场的情况和堆放的规定，指挥卸车和摆放。4.3、堆场的选择与布置地上部分的钢构件堆场的选择与布置，应综合考虑现场情况、吊车布置的位置、起重能力等因素和尽量减少或避免二次倒运的原则进行布设。堆放时应铺放垫木，构件堆放时，应按顺序码放整齐，后安装的码低下，先安装的码上面。堆放时尽量使构件上的编号朝向外侧，以便对号吊装，减少构件的重复起吊，加快安装进度。4.4、材料保管（1）螺栓和剪力钉螺栓和剪力钉应采用防水包装，并将其放在托板上以便于运输，只有在使用时才打开包装。螺栓和剪力钉都应根据其规格、型号分组存放。（2）焊接材料焊条和焊丝在使用前都要存放在容器内，并存放在与地面隔离的托板上，顶上盖帆布；-14- 衬板、引弧板和熄弧板应根据其厚度和尺寸存放在包装之内，并要注意防水。4.5、构件验收补充说明经验收后的构件应当仔细保管，防止变形和损伤，构件堆放时下面垫枕木。构件应按其编号和吊装的顺序来分类堆放，构件的标识应朝外（不要被其它构件遮盖），以便于识别和检验。构件检查、堆放记录应当留档备查。装货和卸货时应注意安全、防止事故发生。临时堆场要保证平整、道路畅通，并要有充足的排水措施。五、吊装部署5.1、吊装准备根据钢构件的重量及吊点情况，准备足够的不同长度、不同规格的钢丝绳以及卡环。准备好爬梯、缆风绳、工具包以及扳手等小型工具。在钢柱起吊前，要将爬梯固定在柱身上，以便柱子就位后，上人摘钩，并用缆风绳固定。在梁、隅撑等构件起吊前要将溜绳拴在构件两端头上，构件吊装到位固定后，将溜绳解开滑下，再准备下一次吊装。5.2、塔吊布置现场安装分两个作业班组同时进行2个施工区域的安装。塔吊布置见下图：-14- 图一塔吊布置图5.3塔吊选用本工程塔吊选用QTZ5013B塔式起重机，起重机性能和个机构的性能见下图，经复核在钢结构工程施工中塔式起重机最大工作半径处为30.068m，此处构件重量为1704kg，塔吊额定起重量为2440kg；钢结构工程中最重构件处塔吊工作半径为27.568m，最重构件重量为1830kg，塔吊在此处额定起重量为2640kg，故此塔式起重机能满足钢结构工程的安装。-14- 图二QTZ5013B塔式起重起重性能和各机构性能-14- 5.4水平施工顺序钢柱安装采用步进式安装方法，钢柱按照分段吊装，安装完钢柱后安装钢梁和斜撑，吊装原则为：先中间再往四周扩展，每天吊装的构件及时形成一个标准刚性框架，然后再按节间依次往外扩展。5.5预埋件的安装及精度控制柱脚预埋件的放置由土建施工单位进行施工，测量人员进行位置复测，复测结果抄送总包方并进行预埋件位置的交接。5.6吊点设置钢柱吊点设置在钢柱的顶部，直接用临时连接板（连接板至少4块）。钢梁拟在上翼板开设吊装孔。六、钢柱和钢梁的吊装6.1地下室钢结构安装及措施6.1.1安装前准备工作序号内容1放出每个钢柱柱脚基础的纵横轴线。2将所测轴线弹墨线后，量距复核相邻柱间尺寸。3轴线复核无误后，作三角标记，作为第一节钢柱吊装就位时的对中依据。同时将柱的中心线和标高基准线标记在柱的两端，标记要醒目。每根柱在地面以柱顶为基准标记安装用的标高控制线，标高控制线应至少投设和标记于两个面上。6.1.2安装措施1、安装爬梯，吊装前将安装爬梯安装在钢柱的一侧，同时在柱与钢梁的连接位置下1.2米处焊接固定装配式安装操作平台的临时槽钢，钢爬梯和临时槽钢应安全牢靠，便于作业人员上下和安装钢梁时操作。-14- 2、吊点设置及起吊方式吊点设置在预先焊好的连接耳板处，为防止吊耳起吊时的变形，采用专用吊具装卡，采用单机回转法起吊。起吊前，钢柱应垫上枕木以避免起吊时柱底与地面的接触，起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象。3、柱脚定位钢柱吊到就位上方200mm时，应停机稳定，对准螺栓孔和十字线后，缓慢下落，使钢柱四边中心线与基础十字轴线对准。4、钢柱临时固定在吊机松钩前，采用钢丝绳揽风绳进行固定，同时在钢柱的两条垂直的轴线方向设置经纬仪，对钢柱进行初步测量校正。5、临时拉梁安装地下室一、二层楼面梁为钢筋砼梁，在施工过程中，为确保钢柱安装的稳定性，当每两根钢柱吊装完毕后，在地下室楼面梁上方设置ø168*8临时拉梁，待砼梁浇筑完毕，并达到设计强度后拆除临时拉梁。6.2外框钢结构安装措施及方法吊装原则是先完成主楼部分钢结构的安装，然后进行土建施工，其具体安装顺序按照先中间后四周、先下后上、先柱后梁、先主后次的顺序进行。在每一层柱梁吊装时，首先在中间形成一个标准刚性框架，然后再按节间依次往外扩展。在竖向平面内钢结构按单元结构层来进行安装（以单节柱的高度为单元结构层的高度）。为确保吊装质量，保证框架稳定以及便于校正，对于多楼层的单元结构层内钢梁的吊装次序为：先吊装下层主梁，再分别吊装中层和上层主梁，最后吊装各层次梁，吊装原则同样为由下向上的顺序进行。钢柱吊装完成后，应尽量避免形成独立柱；同一楼层平面内钢梁的吊装依次跟随相应钢柱的吊装。6.2.1钢柱的吊装上部钢柱的安装与首段钢柱的安装不同点在于柱脚的连接固定方式上不同。钢柱吊点设置在钢柱的上部，利用四个临时连接耳板作为吊点。吊装前，下节钢柱顶面和本节钢柱底面的渣土和浮锈要清除干净，保证上下节钢柱对接面接触顶紧。-14- 图三钢柱对接节点示意图下节钢柱的顶面标高和轴线偏差、钢柱扭曲值一定要控制在规范以内，在上节钢柱吊装时要考虑进行反向偏移回归原位的处理，逐节进行纠偏，避免造成累积误差过大。钢柱吊装到位后，钢柱的中心线应与下面一段钢柱的中心线吻合，并四面兼顾，活动双夹板平稳插入下节柱对应的安装耳板上，穿好连接螺栓，连接好临时连接夹板，并及时拉设缆风绳对钢柱进一步进行稳固。钢柱完成后，即可进行初校，以便钢柱及斜撑的安装。钢柱安装注意事项a钢柱吊装应按照各分区的安装顺序进行，并及时形成稳定的框架体系。b.每根钢柱安装后应及时进行初步校正，以利于钢梁安装和后续校正。c.校正时应对轴线、垂直度、标高、焊缝间隙等因素进行综合考虑，全面兼顾，每个分项的偏差值都要达到设计及规范要求。c.钢柱安装前必须焊好安全环及绑牢爬梯并清理污物。d.利用钢柱的临时连接耳板作为吊点，吊点必须对称，确保钢柱吊装时为垂直状。e.每节柱的定位轴线应从地面控制线直接从基准线引上，不得从下层柱的轴线引上。-14- f.结构的楼层标高可按相对标高进行，安装第一节柱时从基准点引出控制标高在混凝土基础或钢柱上，以后每次使用此标高，确保结构标高符合设计及规范要求。g.在形成空间刚度单元后，应及时催促土建单位对柱底板和基础顶面之间的空隙进行混凝土二次浇灌。h.钢柱定位后应及时将垫板、螺帽与钢柱底板点焊牢固。i.上部钢柱之间连接的连接板待校正完毕，并全部焊接完毕后，将连接板割掉，并打磨光滑，并涂上防锈漆。割除时不要伤害母材。j.起吊前，钢构件应横放在垫木上，起吊时，不得使用权构件在地面上有拖拉现象，回转时，需有一定的高度。起钩、旋转、移动三个动作交替缓漫进行，就位时缓慢下落，防止擦坏螺栓丝口。6.2.2其他安装措施1、吊点设置及起吊方式吊点设置在预先焊好的连接耳板处，为防止吊耳起吊时的变形，采用专用吊具装卡，采用单机回转法起吊。起吊前，钢柱应垫上枕木以避免起吊时柱底与地面的接触，起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象。吊装梁的吊索水平角度不得小于45°，绑扎必须牢固。钢梁的吊点设置在梁的三等分点处，在吊点处设置耳板，待钢梁吊装就位完成之后割除。为防止吊耳起吊时的变形，采用专用吊具装卡，此吊具用普通螺栓与耳板连接。对于同一层重量不大的钢梁，在满足塔吊最大起重量的同时，可以采用一钩多吊，以提高吊装效率。2、焊接操作平台雨天焊接作业时在上空设置防雨棚3、临时装配式操作平台钢柱吊装前装配钢爬梯和安装钢梁用的临时装配式操作平台，临时装配式平台可拆卸换位，用于钢梁安装和柱对接。4、柱身扭转调整-14- 柱身的扭转调整通过上下的耳板在不同侧夹入垫板（垫板的厚度一般在0.5～1.0mm），在上连接板拧紧大六角头螺栓来调整。每次调整扭转在3mm以内，若偏差过大则可分成2～3次调整。当偏差较大时可通过在柱身侧面临时安装千斤顶对钢柱接头的扭转偏差进行校正。5、柱身垂直度校正在柱的偏斜一侧打入钢楔或用顶升千斤顶，采用三台经纬仪在柱的三个方向同时进行观测控制方法。在保证单节柱垂直度不超标的前提下，注意预留焊缝收缩对垂直度的影响，将柱顶轴线偏移控制到规定范围内。最后拧紧临时连接耳板的大六角头高强螺栓至额定扭矩并将钢楔与耳板固定。吊装就位后，临时螺栓通过连接板固定上下耳板，但连接板不夹紧，通过起落钩与撬棒调节柱间间隙，通过上下柱的标高控制线之间的距离与设计标高值进行对比，并考虑到焊缝收缩及压缩变形量。将标高偏差调整至5mm以内。符合要求后打入钢楔，点焊限制钢柱下落。6、高空作业安全防护网为了避免作业工人在高空作业中为防止人员、物料和工具坠落或飞出造成安全事故，铺设安全网。安全网设置在梁面以上2米处。6.3、钢梁吊装H型钢梁与柱为铰接和刚接。铰接时，钢梁吊装就位时必须用普通螺栓进行临时连接。钢梁安装时可先将腹板的连接板用临时螺栓进行临时固定即可，待调校完毕后，更换为高强螺栓并按设计和规范要求进行高强螺栓的初拧及终拧以及钢梁焊接。钢梁吊装前，应清理钢梁表面污物；对产生浮锈的连接板和摩擦面在吊装前进行除锈。待吊装的钢梁应装配好附带的连接板，并用工具包装好螺栓。钢梁吊装就位时要注意钢梁的方向，确保安装正确。钢梁安装就位时，及时夹好连接板，对孔洞有偏差的接头应用冲钉配合调整跨间距，然后再用普通螺栓临时连接。普通安装螺栓数量按规范要求不得少于该节点螺栓总数的30%，且不得少于两个。-14- 在钢梁的标高、轴线的测量校正过程中，一定要保证已安装好的标准框架的整体安装精度；钢梁的吊装顺序应严格按照钢柱的吊装顺序进行，及时形成框架，保证框架的垂直度，为后续钢梁的安装提供方便。处理产生偏差的螺栓孔时，只能采用绞孔机扩孔，不得采用气割扩孔的方式。安装时应用临时螺栓进行临时固定，不得将高强螺栓直接穿入。图四梁顶吊装孔示意图七、高强螺栓安装7.1.安装摩擦面处理为了保证安装摩擦面达到规定的摩擦系数，连接面应平整，不得有毛刺、飞边、焊疤、飞溅物、铁屑以及浮锈等污物，也不得有不需要的涂料；摩擦面上不允许存在钢材卷曲变形及凹陷等现象；7.2、安装方法高强螺栓分两次拧紧，第一次初拧到标准予拉力的50%左右，第二次终拧到标准予拉力的100%。a.初拧当构件吊装到位后，将螺栓穿入孔中（注意不要使杂物进入连接面），然后用手动扳手或电动板手拧紧螺栓，使连接面接合紧密。b.终拧螺栓的终拧由高强螺栓枪完成，扭剪型螺栓枪梅花头拧掉为合格，若不能用高强螺栓枪进行终拧，则用扭矩扳手进行。7.3、安装注意事项-14- 装配和紧固接头时，应从安装好的一端或刚性端向自由端进行；高强螺栓的初拧和终拧，都要按照紧固顺序进行：从螺栓群中央开始，依次向外侧进行紧固。终拧完后，用腻子将连接板四周封闭。同一高强螺栓初拧和终拧的时间间隔，要求不得超过一天。当高强螺栓不能自由穿入螺栓孔时，不得硬性敲入，应用冲杆或铰刀修正扩孔后再插入，高强螺栓穿入方向按照工程施工图纸的规定。7.4、安装施工检查指派专业质检员按照规范要求对整个高强螺栓安装工作的完成情况进行认真检查，将检验结果记录在检验报告中，检查报告送到项目质量负责人处审批。扭剪型高强螺栓，在终拧完成后进行检查时，以拧掉尾部为合格，同时要保证有两到三扣的余丝露在螺母外圈。对于因空间限制而必须用扭矩扳手拧紧的高强螺栓，则使用经过核定的扭矩扳手从中抽验。八、现场焊接本工程钢结构现场安装焊接的主要焊接内容有：柱柱对接、柱梁对接等。焊接接头形式主要为全熔透对接焊缝，多以矩形柱对接横焊缝接头和钢梁平焊缝接头为主。焊缝形式有单边V型坡口，焊接难度较大。柱、梁全熔透对接焊缝按一级标准，进行100%的超声波检验；焊缝检验应符合GB11345—89《钢结构焊缝手工超声波探伤方法和结果分级》中的规定。焊接接头形式如下：图五、方管柱接头形式图六钢梁与方管柱接头形式-14- 图七H钢柱钢柱现场焊接接头形式九、现场除锈涂装9.1除锈要求构件表面的除锈方法和除锈等级按现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923中规定，需进行补漆部位表面要求打磨至St3.0。经除锈后的钢材表面，应将锈尘、焊接药皮、焊接飞溅物、油污和残余磨料等杂物清除干净。除锈经检验合格后，应在当班涂完底漆。如在涂底漆前已经返锈，须重新除锈。如果不严重，可以只进行轻度处理既可，然后涂底漆。9.2涂装要求主要涂装部位为构件安装焊缝处，补涂干漆膜总厚度不小于100μm。涂装时不得误涂，漏涂，涂层应无脱皮和返锈。涂层应均匀，无明显皱皮，流坠，针眼和气泡等缺陷。9.3涂装检查涂装质量应均匀、细致，无明显色差，无流挂，失光、起皱、针孔、气泡、裂纹、脱落、脏物粘附、漏涂等，必须附着良好（用划痕法或粘力计检查）。漆膜干透后，应用干膜测厚仪测出干膜厚度。做出记录，不合格规定者要补涂。测量取点：≥-14- 5点（每点三处，取其平均值）。所测点90%以上达到标准涂层厚度，最小厚度值不小于标准值70%。损伤涂膜应根据损伤的情况砂、磨、铲后重新按层涂刷，按原工艺要求修理。-14-'