淺談鋼結(jié)構(gòu)廠房吊裝施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

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鋼結(jié)構(gòu)的吊裝準(zhǔn)備工作
．1、編制鋼結(jié)構(gòu)工程的施工組織設(shè)計(jì)
施工組織設(shè)計(jì)中主要內(nèi)容包括：
計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接的數(shù)量；選擇起重機(jī)械；確定流水程序；確定吊裝方法；制定進(jìn)度計(jì)劃；確定勞動(dòng)組織；規(guī)劃鋼構(gòu)件堆場(chǎng)；確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全措施和特殊施工技術(shù)等。
選擇起重機(jī)械是鋼結(jié)構(gòu)安裝的關(guān)鍵。起重機(jī)械的型號(hào)和數(shù)量必須滿足鋼構(gòu)件的吊裝要求和工期要求；單層工業(yè)廠房面積大，宜采用自行式起重機(jī)械。對(duì)重型鋼結(jié)構(gòu)廠房，可選用CC2000－30t履帶式起重機(jī)和Ⅱ－Ⅱ1495－100t履帶式起重機(jī)等。
在確定吊裝流水程序時(shí)，首先要確定每臺(tái)起重機(jī)械的工作內(nèi)容和各臺(tái)起重機(jī)械之間的相互配合。其內(nèi)容深度，要達(dá)到關(guān)鍵構(gòu)件反映到單件，豎向構(gòu)件反映柱列，屋面部分反映到節(jié)間。對(duì)重型鋼結(jié)構(gòu)廠房，柱子重量大，要分節(jié)吊裝。
在確定吊裝順序時(shí)，要考慮安裝構(gòu)件方便和滿足生產(chǎn)設(shè)備安裝順序。
1．2、鋼柱基礎(chǔ)的準(zhǔn)備
鋼柱基礎(chǔ)的頂面通常設(shè)計(jì)為一平面，通過地腳螺栓將鋼柱與基礎(chǔ)連成整體。施工時(shí)應(yīng)注意保證基礎(chǔ)標(biāo)高及地腳螺栓位置的準(zhǔn)確。
鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)支承面、支座和地腳螺栓的偏差應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。
為了保證地腳螺栓位置準(zhǔn)確，施工時(shí)可用鋼做固定架，將地腳螺栓安置在基礎(chǔ)模板分開的固定架上，然后澆筑混凝土。為保證地腳螺栓不受損傷，應(yīng)涂黃油并用塑料套子套住。
為了保證基礎(chǔ)頂面標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，可根據(jù)柱腳形式和施工條件，采用下面兩種方法：
    1．2．1一次澆筑法
將柱腳基礎(chǔ)支承面混凝土一次澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高。為了保證支承面標(biāo)高準(zhǔn)確，首先將混凝土澆筑到比設(shè)計(jì)標(biāo)高約低20－30mm處，然后在設(shè)計(jì)標(biāo)高處角鋼或槽鋼制導(dǎo)架，測(cè)準(zhǔn)其標(biāo)高，再以導(dǎo)架依據(jù)用水泥砂漿精確找平到設(shè)計(jì)標(biāo)高。采用一次澆筑法，可免除柱腳二次澆筑的工作，但要求鋼柱制作尺寸十分準(zhǔn)確，且要保證細(xì)石混凝土與下層混凝土的緊密粘接。
1．2．2二次澆筑法
柱腳支承面混凝土分兩次澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高。第一次將混凝土澆筑到比設(shè)計(jì)標(biāo)高約低40－60mm，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，放置鋼墊板并精確校準(zhǔn)鋼墊板的標(biāo)高，然后吊裝鋼柱。當(dāng)鋼柱校正后，在柱腳底板下澆細(xì)石混凝土。二次澆筑法雖然多了一道工序，但鋼柱容易校正，故重型鋼柱多采用此法。
    1．3．構(gòu)件的檢查及彈線
鋼構(gòu)件外形和幾何尺寸正確，可以保證結(jié)構(gòu)安裝順利進(jìn)行。為此，在吊裝之前應(yīng)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中的有關(guān)的規(guī)定，仔細(xì)檢驗(yàn)鋼構(gòu)件的外形和幾何尺寸，如有超出規(guī)定的偏差，在吊裝之前應(yīng)設(shè)法消除。此外，為便于校正的平面位置和垂直度、桁架和吊車梁的標(biāo)高等，需在鋼柱的底部和上部標(biāo)出兩個(gè)方向的軸線，在鋼柱底部適當(dāng)高度標(biāo)出標(biāo)高準(zhǔn)線，同時(shí)要標(biāo)出綁扎點(diǎn)的位置。
對(duì)不易辨別上下、左右的構(gòu)件，還應(yīng)在構(gòu)件加以注明，以免吊裝時(shí)搞錯(cuò)。
    1．4．驗(yàn)算桁架的吊裝穩(wěn)定性
吊裝桁架時(shí)，如果桁架上、下弦角鋼的最小規(guī)格應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定，則不論綁扎點(diǎn)在桁架的任何部位，桁架在吊裝時(shí)都能保證穩(wěn)定。
如果弦桿角鋼的規(guī)格不符合有關(guān)規(guī)定，但通過計(jì)算選擇適當(dāng)?shù)牡觞c(diǎn)（綁扎點(diǎn)）位置，仍然可能保證桁架的吊裝穩(wěn)定性。具體方法可參考有關(guān)文獻(xiàn)。
2、鋼結(jié)構(gòu)吊裝起重機(jī)的選擇
起重機(jī)的選擇是吊裝工程的重要問題，因?yàn)樗P(guān)系到構(gòu)件安裝方法、起重機(jī)械開行路線與停機(jī)位置、構(gòu)件平面布置等許多問題。
    2． 1、起重機(jī)類型選擇
結(jié)構(gòu)安裝用的起重機(jī)類型，主要根據(jù)廠房跨度、構(gòu)件重量、安裝高度以及施工現(xiàn)場(chǎng)條件和當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有起重設(shè)備等確定。一般中小型廠房結(jié)構(gòu)采用自行式起重機(jī)安裝比較合理。當(dāng)廠房結(jié)構(gòu)的高度和跨度較大時(shí)，可選用塔式起重機(jī)安裝屋蓋結(jié)構(gòu)。在缺乏自行式起重機(jī)的地方，可采用桅桿式起重機(jī)等安裝。大跨度的重型工業(yè)廠房，往往需要結(jié)合設(shè)備安裝同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝問題，選用的起重機(jī)既要安裝廠房的承重結(jié)構(gòu)又要能完成設(shè)備的安裝，所以多選用大型自行式起重機(jī)、重型塔式起重機(jī)、大型牽纜式桅桿起重機(jī)等。對(duì)于重型構(gòu)件，當(dāng)一臺(tái)起重機(jī)無法吊裝時(shí)，也可用兩臺(tái)起重機(jī)抬吊。
2.2、起重機(jī)型號(hào)及起重臂長(zhǎng)度選擇
起重機(jī)的類型確定之后，還需要進(jìn)一步選擇起重機(jī)的型號(hào)及起重臂的長(zhǎng)度。所選起重機(jī)的三個(gè)工作參數(shù)：起重量、起重高度、起重半徑應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)吊裝的要求。
   2. 3、起重機(jī)數(shù)量的確定
所需起重機(jī)數(shù)量，根據(jù)工程量、工期、及起重機(jī)的臺(tái)班產(chǎn)量定額而定。此外，在決定起重機(jī)數(shù)量時(shí)還應(yīng)考慮到構(gòu)件裝卸、拼裝和排放的工作量。
3、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的吊裝工藝
廠房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括柱、吊車梁、屋架、天窗架、檁條、支撐及墻架等，構(gòu)件的形式、尺寸、重量、安裝標(biāo)高都不同，應(yīng)采用不同的起重機(jī)械、吊裝方法，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理。
    3.1、鋼柱的吊裝
3.1.1、鋼柱的吊升
工業(yè)廠房占地面積較大，通常用自行式起重機(jī)或塔式起重機(jī)吊裝鋼柱。鋼柱的吊裝方法與裝配式鋼筋混凝土柱子相似，亦為旋轉(zhuǎn)吊裝法和滑行吊裝法。對(duì)重型鋼柱可采用雙機(jī)抬吊的方法進(jìn)行吊裝。起吊時(shí)，雙機(jī)同時(shí)將鋼柱吊起來，離地一定高度后暫停，使運(yùn)輸鋼柱的平板車移去，然后雙機(jī)同時(shí)提升回轉(zhuǎn)剎車，由主機(jī)單獨(dú)吊裝，當(dāng)鋼柱吊裝回直后，拆除輔機(jī)下吊點(diǎn)的綁扎鋼絲繩，由主機(jī)單獨(dú)將鋼柱插入錨固螺栓固定。初校垂直度，偏差控制在20mm以內(nèi)，方可松鉤。
3.1.2、鋼柱的校正與固定
鋼柱垂直度的偏差用經(jīng)緯儀檢驗(yàn)，如超過允許偏差，用螺旋千斤頂或油壓千斤頂進(jìn)行校正。在校正過程中，隨時(shí)觀察柱底部和標(biāo)高控制塊之間是否脫空，以防校正過程中造成水平標(biāo)高的誤差。
鋼柱位置的校正，對(duì)于重型鋼柱可用螺旋千斤頂加鏈條套環(huán)托座，沿水平方向頂校鋼柱。此法在上海寶鋼施工中首次采用，效果較理想，校正后的位移精度在1mm以內(nèi)。
校正后為防止鋼柱位移，在柱四邊用10mm厚的鋼板定位，并用電焊固定。鋼柱復(fù)校后，再緊固錨固螺栓，并將承重塊上下點(diǎn)焊固定，防止走動(dòng)
3.2、吊車梁的吊裝
在鋼柱吊裝完成后，即可吊裝吊車梁。工業(yè)廠房?jī)?nèi)的吊車梁，根據(jù)起重設(shè)備的起重能力分為輕、中、重型三種。輕型重量只有幾噸，重型的跨度大于30m，重量可達(dá)1000kN以上。
鋼吊車梁均為簡(jiǎn)支形式，兩端之間有留10mm左右的空隙。梁的擱置處與牛腿之間留有空隙，設(shè)鋼板。梁與牛腿用螺栓連接，梁與制動(dòng)架之間用高強(qiáng)度螺栓連接。
    3.2.1、吊裝前注意事項(xiàng)
注意鋼柱吊裝后的位移和垂直度的偏差；實(shí)測(cè)吊車梁擱置處梁高制作的誤差；認(rèn)真做好臨時(shí)標(biāo)高墊塊工作；嚴(yán)格控制定位軸線。
    3.2.2、鋼吊車梁的吊升
吊裝吊車梁常用自行式起重機(jī)，以履帶式起重機(jī)應(yīng)用最多。亦可用塔式起重機(jī)、把桿、桅桿式起重機(jī)等進(jìn)行吊裝。對(duì)重量很大的吊車，可用雙機(jī)抬吊，特別巨大者可設(shè)置臨時(shí)支架分段進(jìn)行吊裝。
3.3.3、鋼吊車梁的校正與固定
吊車梁的校正主要是標(biāo)高、垂直度、軸線和跨距的校正。標(biāo)高的校正可在屋蓋吊裝前進(jìn)行，其它項(xiàng)目的校正宜在屋蓋吊裝完成后進(jìn)行，因?yàn)槲萆w的吊裝可能引起鋼柱變位。
檢驗(yàn)吊車梁軸線的方法與鋼筋混凝土吊車梁相同，可用通線法或平移軸線法。
吊車梁跨距的檢驗(yàn)，用鋼皮尺測(cè)量，跨度大的車間用彈簧秤拉測(cè)（一般為100－200N），防止鋼尺下垂，必要時(shí)對(duì)下垂直Δ應(yīng)進(jìn)行校正計(jì)算。
吊車梁標(biāo)高校正，主要是對(duì)梁作豎向的移動(dòng)，可用千斤頂或起重機(jī)等。軸線和跨距校正是對(duì)梁作水平方向的移動(dòng)，可用橇棍、鋼楔、花籃螺絲、千斤頂?shù)取?br /> 吊車梁校正后，緊固連接螺栓，并將鋼墊板用電焊固定。
3.3、鋼屋架的吊裝和校正
鋼屋架可用自行起重機(jī)（尤其是履帶式起重機(jī)）、塔式起重機(jī)和桅桿式起重機(jī)等進(jìn)行吊裝。由于屋架的跨度、重量和安裝高度不同，宜選用不同的起重機(jī)械和吊裝方法。鋼屋架的側(cè)向剛度較差，對(duì)翻身扶直與吊裝作業(yè)，必要時(shí)應(yīng)綁扎幾道杉桿，作為臨時(shí)加固措施。屋架多作懸空吊裝，為使屋架在吊起后不致發(fā)生搖擺，和其他構(gòu)件碰撞，起吊前在屋架兩端應(yīng)綁扎溜繩，隨吊隨放松，以此保持其正確位置。屋架臨時(shí)固定用臨時(shí)螺栓和沖釘。
鋼屋架的側(cè)向穩(wěn)定性較差，如果起重機(jī)械的起重量和起重臂長(zhǎng)度允許時(shí)，最好經(jīng)擴(kuò)大拼裝后進(jìn)行組合吊裝，即在地面上將兩榀屋架及其上的天窗架、檁條、支撐等拼裝成整體，一次進(jìn)行吊裝，這樣不但提高吊裝效率，也有利于保證其吊裝穩(wěn)定性。
鋼屋架要檢查校正其垂直度和弦桿的平直度。屋架的垂直度可用垂球檢驗(yàn)，弦桿的平直度則可用拉緊的測(cè)繩進(jìn)行檢驗(yàn)。
鋼屋架的最后固定，用電焊或高強(qiáng)度螺栓。
4、鋼結(jié)構(gòu)連接與固定
鋼結(jié)構(gòu)連接通常有焊接、鉚接和螺栓連接。螺栓連接有普通螺栓和高強(qiáng)螺栓之分。高強(qiáng)螺栓又有大六角頭高強(qiáng)螺栓和扭剪型高強(qiáng)螺栓。扭剪型高強(qiáng)螺栓具有施工簡(jiǎn)單，受力好，可拆換，耐疲勞，能承受動(dòng)力荷載，可目視判定是否終擰，不易漏擰，安全度高等優(yōu)點(diǎn)。
4．1、高強(qiáng)螺栓連接副
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3633－83，鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型螺栓連接副，包括一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母和一個(gè)墊圈。
高強(qiáng)螺栓一般采用20MnTiB鋼制作，螺母用15MnVB或35號(hào)鋼制作，墊圈用45鋼制作。
    4.2、施工工藝
4.2.1、摩擦面處理
高強(qiáng)螺栓連接，必須對(duì)構(gòu)件摩擦面進(jìn)行加工處理。在制造廠進(jìn)行處理可用噴砂、噴（拋）丸、酸洗或砂輪打磨。處理好的摩擦面應(yīng)有保護(hù)措施，不得涂油漆或污損。制造廠處理好的摩擦面，安裝前應(yīng)逐組復(fù)檢摩擦系數(shù)，合格方可安裝，摩擦系數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
    4.2.2、連接板安裝
連接板不能有撓曲變形，否則應(yīng)矯正后才能使用。
高強(qiáng)螺栓板面接觸應(yīng)平整，對(duì)因被連接構(gòu)件的厚度不同，或制作和安裝偏差等原因造成連接面之間的間隙，應(yīng)按如下方法進(jìn)行處理：間隙d≤1.0mm，可不作處理；d=1.0－3.0mm，將厚板一側(cè)磨成1:10的緩坡，使間隙小于1.0mm；d>3.0mm，應(yīng)加放墊板，墊板上下摩擦面的處理與構(gòu)件相同。
    4.2.3、高強(qiáng)螺栓連接
安裝要求：
選用的高強(qiáng)螺栓的形式、規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，高強(qiáng)螺栓連接副的扭矩系數(shù)試驗(yàn)或預(yù)拉力復(fù)驗(yàn)合格。選用螺栓長(zhǎng)度應(yīng)考慮構(gòu)件的被連接厚度、螺母厚度、墊圈厚度和緊固后要露出三扣螺紋的余長(zhǎng)。
高強(qiáng)螺栓在運(yùn)輸、保管和使用過程中，要防止銹蝕、沾污和碰傷螺紋等可能導(dǎo)致扭矩系數(shù)變化的情況發(fā)生。高強(qiáng)螺栓連接副（即高強(qiáng)螺栓帶有配套的螺母和墊圈），應(yīng)在同一包裝箱中配套使用。施工有剩余時(shí)，必須按批號(hào)分別存放，不得混放混用。
高強(qiáng)螺栓連接面摩擦系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求，構(gòu)件連接面與試件連接面狀態(tài)相同。構(gòu)件連接面表面不得涂油漆、沒有油污、氧化鐵皮（黑皮）、毛刺和飛邊，沒有目視明顯凹凸不平和翹曲。組裝前用細(xì)鋼絲刷清除浮銹和灰塵。
安裝方法：
高強(qiáng)螺栓接頭組裝時(shí)應(yīng)用沖釘和臨時(shí)螺栓連接。臨時(shí)螺栓的數(shù)量為接頭上螺栓總數(shù)的1/3，并不少于兩個(gè)，沖釘使用數(shù)量不宜超過臨時(shí)螺栓數(shù)量的30％。
安裝沖釘時(shí)不得因強(qiáng)行擊打而使螺孔變形造成飛邊。
嚴(yán)禁使用高強(qiáng)螺栓代替臨時(shí)螺栓，以防因損傷螺紋造成扭矩系數(shù)增大。
對(duì)錯(cuò)位的螺栓孔應(yīng)用鉸刀或粗銼刀對(duì)其進(jìn)行處理規(guī)整，處理時(shí)應(yīng)先緊固臨時(shí)螺栓至板疊間無間隙，以防切屑落入。嚴(yán)禁用火焰切割整理栓孔。
結(jié)構(gòu)應(yīng)在臨時(shí)螺栓連接狀態(tài)下進(jìn)行安裝精度校正。
結(jié)構(gòu)安裝精度調(diào)整達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定后便可安裝高強(qiáng)螺栓。首先安裝接頭中哪些未裝臨時(shí)螺栓和沖釘?shù)穆菘?，螺栓?yīng)能自由垂直穿入螺孔（螺栓不得受剪），穿入方向應(yīng)該一致。
在這些裝上的高強(qiáng)螺栓使用普通扳手充分?jǐn)Q緊后，再逐個(gè)用高強(qiáng)螺栓環(huán)下沖釘和普通螺栓。
整個(gè)安裝高強(qiáng)螺栓的操作過程，應(yīng)保持連接面和螺栓連接副處于干燥狀態(tài)，不得在雨中作業(yè)。連接副的表面如果涂有過多的潤(rùn)滑劑或防銹劑，應(yīng)使用干凈而又牢固的布，輕輕揩拭掉多余的涂脂，防止其安裝后流到連接面中，且忌用清洗劑清洗，避免造成扭矩系數(shù)變化。
    4.2.4、高強(qiáng)螺栓的緊固
為使每個(gè)螺栓的預(yù)拉力均勻相等，高強(qiáng)螺栓的緊固至少分兩次進(jìn)行。第一次為初擰，第二次為終擰。對(duì)大型高強(qiáng)螺栓接頭，必要時(shí)亦分為初擰、復(fù)擰、終擰。
高強(qiáng)螺栓的初擰、復(fù)擰、終擰在同一天內(nèi)完成。螺栓擰緊按一定順序進(jìn)行，一般應(yīng)由螺栓群中央順序向外擰緊。
    4.2.5、高強(qiáng)螺栓連接副的施工質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收
扭剪型高強(qiáng)螺栓終擰檢查，用專用扳手?jǐn)Q緊時(shí)，以目測(cè)尾部梅花頭擰斷為合格。對(duì)于不能用專用扳手?jǐn)Q緊的高強(qiáng)螺栓，則按大六角頭高強(qiáng)螺栓檢查方法檢查。
如有不符合規(guī)定的，應(yīng)再擴(kuò)大檢查10％，如仍有不合格者，則整個(gè)節(jié)點(diǎn)的高強(qiáng)螺栓應(yīng)重新擰緊。扭矩檢查應(yīng)在終擰1h以后、24h之前完成。
在高空進(jìn)行高強(qiáng)螺栓的緊固，要遵守登高作業(yè)的安全注意事項(xiàng)。擰掉的高強(qiáng)螺栓尾部應(yīng)隨時(shí)放入工具袋內(nèi)，嚴(yán)禁隨便拋落。