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齐齐哈尔市颢林建筑工程有限公司 黑龙江省齐齐哈尔市 161000
摘要:我国建筑行业的蓬勃发展,钢结构在诸多大型工程中得到了极为广泛的应用,但考虑到钢结构空间跨度相对较大,且结构复杂,对安装施工技术的要求越来越高,本文对钢结构的施工技术进行了相关探讨,首先对钢结构的特点进行了简单的介绍,并结合具体的工程实例,着重对钢结构的施工技术进行了分析研究,具有重要的使用价值和现实意义。
关键词:钢结构;施工方法;吊装技术
1.引言
随着城市建筑业的蓬勃发展,钢结构工程广泛应用于国民建设的诸多领域,钢结构施工技术已日趋成熟,我国相继建成了诸多技术复杂的基础设施、公用工程、体育场馆等钢结构工程,代表了国内钢结构的施工技术水平,增强了我国的综合实力。由于钢结构的跨度大,结构复杂,给施工技术提出了更高要求,因此,应选择最为合理的施工方案,并结合工程实际,全面考虑。钢结构施工时,严格按照施工图纸的要求,制定出合理的工艺,确保钢结构工程的施工质量,进而保证工程安全、顺利实施。
2.钢结构的特点
随着我国建筑行业的飞速发展,钢结构工程越来越受到重视,涌现出像国家体育场、中央电视台、上海环球金融中心等一批现代化建筑,为钢结构的发展提供了一定的经验,钢结构的特点可以归纳为以下几点:
a、钢结构加工简单,施工速度快,钢结构工程大都通过构件拼装而成,便于安装和拆卸。
b、钢材抗压强度强于混凝土,同等载荷下,跨度和高度都大大的增大,节省了空间。
c、钢结构可以重复利用,减少了对环境的污染。
d、钢材强度高,更能承载跨度和载荷大的构件;塑性和韧性好,更能起到抗震的作用。
e、钢材耐火性较差,超过150℃,需要采取防火措施;耐腐蚀性较差,长久暴露在潮湿空气中易锈蚀,在其表面喷涂油漆处理。
3.钢结构施工技术
3.1工程概况
某会议中心采用框架—剪力墙、局部钢结构形式,具备一级抗震等级,基础类型采用桩基、承台联合基础,地下室外墙、基础底板及室外顶板的抗渗等级为P6。采用一类防火标准,地下为一层,高6m;地上为六层,每层高5.4 m,整个建筑总高为47 m,总建筑面积为76870 m?,其中地上部分面积为56980 m?,该会议中心是集会议、宴会、商务中心于一体的大型工程建筑。
本工程包含多种结构形式,比如大跨度桁架结构、悬臂框架结构、劲性钢骨柱结构等,具体应结合场地情况、构件布置情况、构件安装高度以及工期要求等情况,对不同结构类型的钢结构进行组织吊装。
3.2施工准备
1)测量放线
依据设计规划图,利用全站仪测量建筑物外围主轴线控制桩,并以此为基准在距离0.12m地下室顶板上建立主轴线平面控制网。
2)钢桁架、梁的安装步骤
承重胎架至设计高度→施工钢柱、边柱→安装柱间支撑→安装下弦杆→安装下弦杆水平支撑→提升脚手架→安装垂直腹杆→安装斜腹杆→安装上弦杆→安装上弦杆水平支撑→安装承重V胎架→安装钢梁第一段→合拢钢梁第一、二段→安装剩余钢梁
3.3工字钢与十字型钢骨柱吊装
1)组装焊接工艺
a、工字钢、T型钢组装
依照工艺流程,清除拼接部位的铁锈等垃圾,在专用船形胎架上焊接,标记出构件翼板和腹板上需装配的部位,并隔1米处设定斜撑,拼装完毕后,对其进行焊接和矫正,待焊接完后交专检进行验收,如若发现问题,及时进行整改。
b、胎架组装要求
胎架固定住,以防晃动;以合格的T型钢定位位置线为基准,将工字钢吊上胎架;吊装上T型钢,并将其固定在预定位置,组装时保证好T型钢的垂直度和直线度。待检验合格后进行焊接,并每隔1米设置一道胎架,焊接完毕后进行校正,测量合格后安装加强肋板。
2)钢骨柱的安装
吊装钢骨柱第一段时,在基础找平后,对钢柱基础进行清理,通过在螺栓四周,钢柱底板下放置垫铁或锲铁用以调整钢柱的标高。钢柱吊装需选用专用的吊具,采用旋转法一次起吊,吊装完后,使用四根缆绳将其拉住,并对其校正,以确保钢柱的垂直度要求。钢柱吊装到预定位置后,将钢柱底板穿入地脚螺栓,并用螺栓将其拧紧,从而完成钢柱的就位工作。
在对第二节以上钢柱进行吊装时,钢柱的连接板与相邻钢柱的连接板用双夹板连成一体,再通过螺栓将其固定。初步校正后,利用缆绳临时进行固定。
3.4桁架与钢梁吊装
a、桁架与钢梁结构
三层钢桁架共有4榀,包括2~3层间的混凝土大梁钢骨,钢桁架总长度为63 m,桁架单榀重达240t,钢桁架的上下弦由工字钢焊接而成,腹杆和钢梁则通过H型截面焊接而成。
b、吊装与设备选择
根据现场的实际情况,对各种方案综合进行对比后,加固12~21轴的地下室顶板,通过在钢桁架、钢梁下部搭建承重胎架,利用塔吊分节进行吊装,并在原位实现对接,通过在对接位置搭建胎架进行原位安装。
c、地下室顶板加固
地下室顶板承受着汽车吊、运输车、桁架和钢梁自身重量以及支撑胎架等诸多载荷,因此需要对其进行加固,可以采用碗扣式钢管脚手架进行支撑,从而使其更加稳固、牢靠。
3.5悬臂框架结构吊装
悬臂框架通过箱型钢柱和工字钢梁焊接而成,包括四层。框架结构基础位于桁架和主钢梁上,其包括20根箱型柱、6根钢骨柱及工字钢梁,其中箱型柱高达21.9 m,钢结构总量达1000t。
梁柱安装选用专用塔吊,从三层到七层利用脚手架搭建施工平台,并按照整体施工要求,开始吊装钢柱和钢梁,以形成稳定的框架结构;与混凝土相连接的钢梁和悬挑钢结构,伴随着混凝土的施工进行逐层安装,从而减小了穿插作业的时间。
3.6屋面桁架结构吊装
屋面桁架包括管桁架和箱型片式桁架结构,管桁架最长达90 m。钢管主桁架横截面为正三角形,由两端的钢筋混凝土柱进行支撑,桁架间通过钢管次桁架相连接。对于曲面屋顶则有箱型片式桁架结构构成。具体吊装方法为:
主桁架采用散件在原位进行安装,整榀次桁架在地面拼装好后作为一个整体进行吊装,对于超出塔吊起重范围以外的,在地面上分成两节进行拼装,再通过塔吊吊装至指定位置后进行对接。东西悬挑桁架分榀片进行吊装,同时同步安装水平连接杆。对于南北悬挑桁架则通过搭建平台至桁架标高,再利用塔吊对部件进行原位安装。箱型片式桁架利用塔吊分节进行吊装,并在原位实现对接,通过在对接位置搭建胎架进行原位安装,少数桁架可在地面拼装后再利用塔吊进行吊装。
4.小结
随着社会的不断发展,钢结构施工技术趋向精细化,钢结构中的吊装技术是整个施工过程的重点,吊装过程中的每一细节都需重视,本文以某会议工程为例,重点对工字钢与十字型钢骨柱吊装,桁架与钢梁吊装,悬臂框架结构吊装,屋面桁架结构吊装进行了详细介绍,使人们对钢结构的施工技术有了一定了解,为以后相关工程项目的施工提供一些参考价值。
参考文献:
[1]浅谈我国房建中的钢结构施工技术.魏菊萍;关海峰.中华民居(下旬刊).2013-08-25
[2]杭州火车东站站房钢结构工程施工技术研究.林茂盛.浙江大学硕士论文.2012-02-01
[3]航站楼屋盖钢结构施工技术探讨.陈延辉.建筑.2011-09-0
摘要:我国建筑行业的蓬勃发展,钢结构在诸多大型工程中得到了极为广泛的应用,但考虑到钢结构空间跨度相对较大,且结构复杂,对安装施工技术的要求越来越高,本文对钢结构的施工技术进行了相关探讨,首先对钢结构的特点进行了简单的介绍,并结合具体的工程实例,着重对钢结构的施工技术进行了分析研究,具有重要的使用价值和现实意义。
关键词:钢结构;施工方法;吊装技术
1.引言
随着城市建筑业的蓬勃发展,钢结构工程广泛应用于国民建设的诸多领域,钢结构施工技术已日趋成熟,我国相继建成了诸多技术复杂的基础设施、公用工程、体育场馆等钢结构工程,代表了国内钢结构的施工技术水平,增强了我国的综合实力。由于钢结构的跨度大,结构复杂,给施工技术提出了更高要求,因此,应选择最为合理的施工方案,并结合工程实际,全面考虑。钢结构施工时,严格按照施工图纸的要求,制定出合理的工艺,确保钢结构工程的施工质量,进而保证工程安全、顺利实施。
2.钢结构的特点
随着我国建筑行业的飞速发展,钢结构工程越来越受到重视,涌现出像国家体育场、中央电视台、上海环球金融中心等一批现代化建筑,为钢结构的发展提供了一定的经验,钢结构的特点可以归纳为以下几点:
a、钢结构加工简单,施工速度快,钢结构工程大都通过构件拼装而成,便于安装和拆卸。
b、钢材抗压强度强于混凝土,同等载荷下,跨度和高度都大大的增大,节省了空间。
c、钢结构可以重复利用,减少了对环境的污染。
d、钢材强度高,更能承载跨度和载荷大的构件;塑性和韧性好,更能起到抗震的作用。
e、钢材耐火性较差,超过150℃,需要采取防火措施;耐腐蚀性较差,长久暴露在潮湿空气中易锈蚀,在其表面喷涂油漆处理。
3.钢结构施工技术
3.1工程概况
某会议中心采用框架—剪力墙、局部钢结构形式,具备一级抗震等级,基础类型采用桩基、承台联合基础,地下室外墙、基础底板及室外顶板的抗渗等级为P6。采用一类防火标准,地下为一层,高6m;地上为六层,每层高5.4 m,整个建筑总高为47 m,总建筑面积为76870 m?,其中地上部分面积为56980 m?,该会议中心是集会议、宴会、商务中心于一体的大型工程建筑。
本工程包含多种结构形式,比如大跨度桁架结构、悬臂框架结构、劲性钢骨柱结构等,具体应结合场地情况、构件布置情况、构件安装高度以及工期要求等情况,对不同结构类型的钢结构进行组织吊装。
3.2施工准备
1)测量放线
依据设计规划图,利用全站仪测量建筑物外围主轴线控制桩,并以此为基准在距离0.12m地下室顶板上建立主轴线平面控制网。
2)钢桁架、梁的安装步骤
承重胎架至设计高度→施工钢柱、边柱→安装柱间支撑→安装下弦杆→安装下弦杆水平支撑→提升脚手架→安装垂直腹杆→安装斜腹杆→安装上弦杆→安装上弦杆水平支撑→安装承重V胎架→安装钢梁第一段→合拢钢梁第一、二段→安装剩余钢梁
3.3工字钢与十字型钢骨柱吊装
1)组装焊接工艺
a、工字钢、T型钢组装
依照工艺流程,清除拼接部位的铁锈等垃圾,在专用船形胎架上焊接,标记出构件翼板和腹板上需装配的部位,并隔1米处设定斜撑,拼装完毕后,对其进行焊接和矫正,待焊接完后交专检进行验收,如若发现问题,及时进行整改。
b、胎架组装要求
胎架固定住,以防晃动;以合格的T型钢定位位置线为基准,将工字钢吊上胎架;吊装上T型钢,并将其固定在预定位置,组装时保证好T型钢的垂直度和直线度。待检验合格后进行焊接,并每隔1米设置一道胎架,焊接完毕后进行校正,测量合格后安装加强肋板。
2)钢骨柱的安装
吊装钢骨柱第一段时,在基础找平后,对钢柱基础进行清理,通过在螺栓四周,钢柱底板下放置垫铁或锲铁用以调整钢柱的标高。钢柱吊装需选用专用的吊具,采用旋转法一次起吊,吊装完后,使用四根缆绳将其拉住,并对其校正,以确保钢柱的垂直度要求。钢柱吊装到预定位置后,将钢柱底板穿入地脚螺栓,并用螺栓将其拧紧,从而完成钢柱的就位工作。
在对第二节以上钢柱进行吊装时,钢柱的连接板与相邻钢柱的连接板用双夹板连成一体,再通过螺栓将其固定。初步校正后,利用缆绳临时进行固定。
3.4桁架与钢梁吊装
a、桁架与钢梁结构
三层钢桁架共有4榀,包括2~3层间的混凝土大梁钢骨,钢桁架总长度为63 m,桁架单榀重达240t,钢桁架的上下弦由工字钢焊接而成,腹杆和钢梁则通过H型截面焊接而成。
b、吊装与设备选择
根据现场的实际情况,对各种方案综合进行对比后,加固12~21轴的地下室顶板,通过在钢桁架、钢梁下部搭建承重胎架,利用塔吊分节进行吊装,并在原位实现对接,通过在对接位置搭建胎架进行原位安装。
c、地下室顶板加固
地下室顶板承受着汽车吊、运输车、桁架和钢梁自身重量以及支撑胎架等诸多载荷,因此需要对其进行加固,可以采用碗扣式钢管脚手架进行支撑,从而使其更加稳固、牢靠。
3.5悬臂框架结构吊装
悬臂框架通过箱型钢柱和工字钢梁焊接而成,包括四层。框架结构基础位于桁架和主钢梁上,其包括20根箱型柱、6根钢骨柱及工字钢梁,其中箱型柱高达21.9 m,钢结构总量达1000t。
梁柱安装选用专用塔吊,从三层到七层利用脚手架搭建施工平台,并按照整体施工要求,开始吊装钢柱和钢梁,以形成稳定的框架结构;与混凝土相连接的钢梁和悬挑钢结构,伴随着混凝土的施工进行逐层安装,从而减小了穿插作业的时间。
3.6屋面桁架结构吊装
屋面桁架包括管桁架和箱型片式桁架结构,管桁架最长达90 m。钢管主桁架横截面为正三角形,由两端的钢筋混凝土柱进行支撑,桁架间通过钢管次桁架相连接。对于曲面屋顶则有箱型片式桁架结构构成。具体吊装方法为:
主桁架采用散件在原位进行安装,整榀次桁架在地面拼装好后作为一个整体进行吊装,对于超出塔吊起重范围以外的,在地面上分成两节进行拼装,再通过塔吊吊装至指定位置后进行对接。东西悬挑桁架分榀片进行吊装,同时同步安装水平连接杆。对于南北悬挑桁架则通过搭建平台至桁架标高,再利用塔吊对部件进行原位安装。箱型片式桁架利用塔吊分节进行吊装,并在原位实现对接,通过在对接位置搭建胎架进行原位安装,少数桁架可在地面拼装后再利用塔吊进行吊装。
4.小结
随着社会的不断发展,钢结构施工技术趋向精细化,钢结构中的吊装技术是整个施工过程的重点,吊装过程中的每一细节都需重视,本文以某会议工程为例,重点对工字钢与十字型钢骨柱吊装,桁架与钢梁吊装,悬臂框架结构吊装,屋面桁架结构吊装进行了详细介绍,使人们对钢结构的施工技术有了一定了解,为以后相关工程项目的施工提供一些参考价值。
参考文献:
[1]浅谈我国房建中的钢结构施工技术.魏菊萍;关海峰.中华民居(下旬刊).2013-08-25
[2]杭州火车东站站房钢结构工程施工技术研究.林茂盛.浙江大学硕士论文.2012-02-01
[3]航站楼屋盖钢结构施工技术探讨.陈延辉.建筑.2011-09-0