超长钢管斜柱安装施工工法

'超长钢管斜柱安装施工工法1.前言砼在各种大型公共建筑中，为满足使用功能及外立面效果，通常会利用钢结构达到超大空间的效果。本课题中的超长钢管斜柱就使用于福州海峡国际会展中心的会议中心的南北立面，实现了外立面向外倾斜及室内超大空间的效果。2.工法特点2.1减少了高空作业的工作量，避免了超长钢管柱的高空焊接工作及工作面架体搭设的工作量。2.2在施工过程中避免了气候条件对钢管柱焊接质量的影响。2.3投入少，能产生很好的经济效益。2.4由于超长钢管柱在加工厂一次成型，质量可以得到最大的保证。3.适应范围本工法适用于20m以上的超长钢管柱吊装工程4.工艺原理充分利用加工厂内设备齐全，环境良好的条件，在加工厂内将钢管斜柱一次成型，避免在工地现场高空焊接的质量及安全风险；钢管柱运输到现场后，利用两台汽车吊进行抬吊钢管柱安装，柱底吊装就位后，抬柱底的汽车吊脱离进行与钢管柱连接的钢梁吊装，待钢管柱与钢梁吊装就位后，利用高强螺栓进行连接就位形成稳定结构；然后进行钢管柱底与预埋件的焊接施工，及吊车松钩及高强螺栓终拧施工。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程：8 5.1.1预埋件复核：对柱底及钢梁预埋件进行标高及轴线复核，对偏差较大的预埋件，须对相应位置的钢管柱及钢梁作相应调整。5.1.2钢管柱吊装：由于为超长钢管斜柱吊装，为确保钢管柱倾斜到位，需采用两台吊车共同作业，用50t吊车作主起吊机吊柱顶，25t吊车抬柱脚，实现构件在腾空状态下完成横卧至直立的姿势翻转，并将柱底插入柱底导向板内。5.1.3钢管柱校正定位：1吊到位置后，对钢柱底部的位移校正可采用液压千斤顶加链索、套环和托座，按水平方向顶校钢柱，其效果比较理想，校正后的位移精度应在1mm之内。2采用液压千斤顶对柱子垂直度进行校正时，在校正过程中须不断观察柱底和标高控制块之间是否有间隙，以防校正过程中顶升过度或造成水平标高产生误差。3为了防止钢柱在垂直度校正过程中产生轴线位移，应在位移校正后在柱子底脚四周用4～6块10mm厚钢板作定位靠模，并用电焊与基础面埋件焊接固定，防止移动。4检测其垂直度时，使用两台J2经纬仪在互为垂直的两个方向检查其偏差，使其误差控制在L/1000，轴线位移小于3mm。当超出偏差时可使用缆风绳校正。5安装结束时应复测柱顶标高以及与相邻钢柱的间距并及时调整。8 5.1.4钢管柱与钢梁连接：在将钢管柱底送入到柱底导向板内后，25吨吊车松钩，接着吊钢梁至安装位，先将梁的一端用螺栓连接在主体预埋件的连接板上，穿满螺栓，并稍微带紧螺栓。以梁为桥，安装人员到达柱顶，并完成钢梁1与柱顶连接板的连接。25吨吊车松钩后，继续吊钢梁2，一端与另一个预埋件连接，一端与柱连接。至此，柱顶部已经与两个固定点相连柱，其柱底不能平移，即已构成稳定的空间体系，这时，已完成一个安装单元的吊装，50吨吊车可以松钩、移位，准备下一单元的吊装。5.1.5柱底焊接：焊接采用C02气体保护焊单面坡口全熔透焊接方式。5.1.6钢管柱与梁铰接：钢管柱与钢梁、钢梁与混凝土预埋件均采用高强螺栓铰接，待柱底焊接完成后，进行终拧。5.2操作要点：5.2.1预埋件：8 1钢梁预埋件螺栓孔径是安装基准控制尺寸之一。由于砼柱可能发生偏差，将会导致预埋件支撑件孔位偏移。因此，连接板组焊完成后，要通过实际测量、记录，确定预埋件的偏移量，然后将偏移量反馈给工厂，用以修正连接钢梁的长度尺寸。这个工作必须在梁构件下料前完成，这项工作如不能在梁构件下料前完成，梁构件长度下料要留有裕量，而且预埋件与柱连接的梁只能一端钻孔，另一端的现场钻孔。2钢管柱柱脚板已经预埋，其标高有一定的误差，各安装位的柱交付制作前，应对每一柱脚板标高做一次全面复核，并作好记录，标高误差比较大的柱脚板，在制作该柱时，要对该柱长度作适当修正，使柱顶保持在同一平面上。5.2.2钢管柱安装：1钢柱安装之前预先检测其外形尺寸并记录在案，发现问题及时报告。注意：钢柱的实际长度应比理论长度略长，同时还应检查找平层的标高及强度等是否达到要求。2在安装钢柱前，应采用弹线的方法弹出钢柱的中心线及画出外轮廓线，就位时，比照此线进行施工。3为了保证吊装时索具安全，吊装钢柱时，应设置吊耳，吊耳应基本通过柱子重心的铅垂线，吊耳应选择为可装拆的工具式吊耳。4钢柱吊装前应设置登高式挂梯和柱顶操作台夹箍。5在安装钢柱时，应在钢柱的四个方向至少各设一根缆风绳，并通过此缆风绳进行钢柱的找正及临时固定。5.2.3钢柱吊环设置：因柱为倾斜安装，为使加快安装速度，顺利就位，柱上预设吊环。吊环设置位置由深化设计图确定，保证柱竖直腾空后，保持与安装位倾斜角度一致。6.材料与设备50t及25t吊车、C02气体保护焊、2t及5t液压千斤顶、氧焊设备、电焊机、手动葫芦、水准仪、全站仪、铅垂等。7.质量控制8 7.1在现场施工过程中必须满足《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300—2001）及《工程建设标准的强制性条文》。7.2质量要求7.2.1现场所用原材料的品种、规格、性能应符合现行国家产品标准和设计要求，并应按规定进行抽样检查试验。7.2.2焊工必须经考试并取得合格证书，持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。7.2.3在安装前对钢管柱、钢梁等外形尺寸的检测须满足验收规范要求。7.2.4钢管柱安装质量要求：1基础上钢柱的定位轴线偏差不允许超过1mm；其柱底标高的偏差不允许超过2mm。2钢柱安装的垂直度偏差不允许超过h/1000，且不应超过10mm；3钢柱的柱底轴线对定位轴线的偏移不允许超过3mm。4钢柱定位轴线的允许偏差为1mm。8.安全措施施工过程严格按照《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）、《施工现场机械设备检查技术规程》（JGJ160-2008）、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）中各项标准执行。同时还应注意以下事项：8.1严守操作规程，严格禁止违章作业。8.2进入现场的所有作业人员必须戴好安全帽、系好扣带，高空作业（3米以上）人员要栓好安全带。8.3不准随意抛物件、工具，以防砸伤人或坠落伤人。8.4各工种操作人员要持证上岗，严格遵守本工种安全操作规程，严禁随意操作非本工种的设备机具。8.5使用钢锤等工具时，其前方不能站人，以防钢锤脱手伤人，使用电弧气刨、磨光机等工具时，要带防护镜，并防止伤害他人。8 8.6吊装设备、机具应定期检查、维修、保养，所用起吊工具和钢丝绳等必须有足够的安全系数，一般不得小于5—6倍，吊索靠棱角处须加护套。8.7构件倒运，吊装必须绑扎牢固，吊点选择适中，吊物正下方不能站人，作业人员应密切关注起吊情况，以防万一吊物坠落伤人。8.8构件定位后，应马上与下部的已固定件连接牢固，才能松钩，因柱身倾斜，固定时要考虑自重等各方面因素的影响，做到万无一失。8.9在进行钢管柱与钢梁连接时，必须在钢梁上牵设生命线，以便操作人员安全带固定。9.环保措施9.1施工过程中严格按照《建筑施工现场环境与卫生标准》（JGJ146-2004）执行。9.2建筑垃圾定点堆放，即日运走。施工中产生的边角余料运至指定点堆放。禁止将有毒、有害废弃物用作基坑回填。9.3现场所有机械能加消声器的均加消声器以减少机械噪音，保证施工区的生活和休息。严格控制人为噪声，进入施工现场不得高声喊叫、乱哨，最大限度减少扰民。严格控制强噪音作业时间，一般从晚10点到次日早6点间停止强噪声作业，确系特殊情况必须夜间施工，尽量采取降噪措施。9.4夜间施工时,对施工用照明采取适当的防护措施,避免影响附近居民的休息。10.效益分析10.1工期短：由于整根钢管斜柱由加工厂安装完成，减少了钢管柱的现场焊接工程量，减少了搭设操作平台的工作时间。10.2减少了周转材料投入：由于采取超长钢管斜柱一次安装到位，避免了搭设操作平台的周转材料投入10.3质量有保证：避免了现场在空中焊接接长及受现场气候条件对焊接质量的影响，保证了钢管外观效果及质量。8 10.4安全可靠：减少了高空作业的工作量，有利于安全控制。11.应用实例应用实例一福州海峡国际会展中心，位于福州市仓山区城门镇浦下洲，总建筑面积㎡。其中会议中心建筑面积80000㎡，建筑总高度38m，于2008年9月25日开工，2010年5月18日竣工交付使用。在会议中心南北立面均采用22m及14m长规格钢管斜柱，最大倾斜角度6.465度。在施工中采用了22m超长钢管斜柱整体一次安装就位的施工方法，比常规施工节约了工期和费用，并获得了业主及市政府的肯定，取得了良好的社会及经济效益。应用实例二温州会议中心工程被喻为温州人民大会堂，是温州市重点工程和十大标志性建筑之一，是广大市民参政议事的重要场所，也是温州打造“一港三城”战略和创建全国文明城市的重要组成，在温州市的政治、经济生活中占有极其重要的位置。该项目位于温州市城市中心区绣山路，单体建筑面积30909㎡，平面呈扇型，南北宽92.0m和58.2m，东西长128.0m，地下一层，埋深5.5m，地上四层，局部五层，总高32.1m。该工程在钢结构施工阶段采用了超长钢管斜柱安装施工工艺，由于整根钢管斜柱由加工厂安装完成，减少了钢管柱的现场焊接工程量，减少了搭设操作平台的工作时间，避免了现场在空中焊接接长及受现场气候条件对焊接质量的影响，保证了钢管外观效果及质量。减少了高空作业的工作量，有利于安全控制。应用实例三温州行政西楼、西辅楼工程是温州市重点工程和十大标志性建筑之一。由行政西楼、西辅楼、平台车库西段工程组成。总建筑面积26873m28 ，其中行政西楼及平台车库西段为框剪结构，地下一层，地上八层，建筑面积18592㎡，地下室面积3489㎡，建筑高度39.50m；西辅楼为框架结构，地上四层，建筑面积5482㎡，建筑高度为22.15m。该工程在会议中心部分钢结构施工阶段采用了超长钢管斜柱安装施工工艺，由于整根钢管斜柱由加工厂安装完成，减少了钢管柱的现场焊接工程量，减少了搭设操作平台的工作时间，避免了现场在空中焊接接长及受现场气候条件对焊接质量的影响，保证了钢管外观效果及质量。减少了高空作业的工作量，有利于安全控制。8'