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屋盖合龙带设置本工程管桁架屋盖为超长结构,同时工程跨冬季施工,结构安装经历的时间跨度长,冬夏温差大。为避免施工与使用过程中产生温变应力超限,屋盖设置合龙带1条,并结合施工段划分,合龙带位置如图2所示,合龙口216个(图2)。屋盖合龙带安装(1)合龙间歇选择:本工程在考虑温度变形和焊接收缩变形的基础上进行合龙间歇的设置,以有效控制焊接残余应力,同时减少焊接工作量。(2)合龙段安装就位后、合龙焊接施工前,必须检查确保其他部位杆件均已安装、焊接完成。(3)合龙施工过程中,杆件会因温度变化而伸缩变形,为此,屋盖管桁架上下弦杆合龙口采用卡马临时搭接连接,卡马的大小和数量在对该部位进行受力分析基础上确定(图3)。(4)合龙施工时,先将卡马同步安装完成形成整体,杆件合龙焊接前,测量钢构件本体温度,确保其满足设计要求,随即同时进行合龙带构件焊接,直至合龙完成;对接焊缝焊接完成后进行自检探伤和第三方探伤,探伤比例为100%。(5)在合龙过程中,对卡马的连接焊缝质量和变形情况、合龙带的间隙控制等进行全过程的跟踪检查。
平台桁架合龙带施工
桁架合龙带设置根据水平桁架总体安装方案,钢结构安装采取先核心区后悬挑区,从下往上进行。根据施工区段划分,平台桁架分为A,B,C,D区4个分区进行安装,因此,在安装过程中,将在每个分区线上形成合龙带,待15.300m标高处桁架施工完毕后进行合龙施工(图4)。合龙对钢结构来说是一道较难的工序,它对施工技术、测量要求高,同时对工期也有影响。合龙技术措施(1)合龙前测量校核:平台桁架安装完成后,在设计温度下,利用全站仪对合龙线上的每个连接节点三维坐标进行复核测量,对合龙缝上的桁架节点利用三围坐标进行重点定位。(2)矫正施工,将合龙缝处每个节点的实测三维坐标与设计坐标进行核对,利用千斤顶等进行标高矫正施工,同时采用倒链等对节点的平面X,Y位置进行调整,保证桁架的控制节点定位满足设计要求。(3)矫正后测量:矫正后,在计算合龙温度下对合龙部位中心区域每个节点的三维坐标值进行测量。(4)合龙杆件下料加工:根据矫正后各节点的三维坐标计算出各合龙杆件的加工长度,并将实测坐标与设计坐标进行对比,根据杆件偏差情况,在不影响杆件质量前提下对杆件的加工进行调整。(5)合龙施工:在设计温度下,由多名焊工和焊机在规定的时间和温度下同时施工,将桁架合龙部位的杆件同时焊接。合龙时,安装焊接杆件先焊10.200m标高处桁架,再焊15.300m标高处桁架,以消除由焊接产生的装配应力。在合龙前应对参加合龙焊接的焊工进行上岗培训,明确操作规程、操作要点,同时进行模拟演练,使焊工在合龙焊接时的焊接速度能基本一致。中心剧场环梁合龙施工本工程1800个座位的中心剧场处于结构平面的核心位置,作为其空中基础的箱形钢大环梁,由4根组合劲性钢巨型柱托起,安装标高位于10.450~17.450m,由低至高呈约20°坡状,为两道平行箱形环梁(呈马蹄状),通过水平支撑连系成一个整体,承受整个上部结构荷载。箱形梁截面尺寸高2000mm、宽1000mm,板厚30mm,外环梁展开长度为98m,内环梁展开长度为82m,连接内外环梁的水平支撑截面尺寸为H250×250×9×14(图5,6)。环梁合龙缝设置由于环梁两端分别与11号、12号劲性核心筒钢骨固结,为封闭结构,且钢梁展开长度约100m,根据设计及施工吊装能力综合分析,将中心剧场环梁划分为20个施工段进行安装,拼接焊缝较多,20mm厚的钢板焊接工艺评定收缩量参数为2mm,钢梁有拼接焊缝21道,整体焊接收缩量约4.2mm,两边焊接各整体收缩2.1mm。钢梁安装中应调整预留出收缩余量(构件立稳后安装方向偏移间隙3~5mm)。大量的焊缝会产生应力,整体焊接应预留焊接合龙焊缝,待钢梁整体焊接完成后,再统一时间完成合龙缝焊接。环梁合龙施工依据选定好的合龙时间,4道合龙缝分两次同时焊接完成:合龙缝2与合龙缝3同时焊接;合龙缝1与合龙缝4同时焊接,每个合龙缝安排4名焊工同时对称焊接。(1)环梁截面为箱形,宽1000mm,高2000mm,箱形梁定位焊完成后,开始节间拼接缝焊接。(2)箱形梁与梁的焊接顺序:由4名焊工在两道梁内外侧,采用立焊焊接两梁腹板,然后4名焊工轮流进到梁内部采用立焊焊接内隔板。隔板焊接完毕,由4名焊工轮流采用仰焊焊接梁的下翼缘拼接焊缝,然后焊接上翼缘板,最后焊接上翼缘板,预留入口盖板。(3)隔板焊接人员在较深的筒体内操作,气温较高,需采用气泵送风降温。风管放到箱底,微风即可。护结构合龙施工护结构合龙分段本工程护钢结构采用弯扭构件,周长达730m,为环形封闭结构。结合施工分区情况,将在每个分区分缝线上设置合龙缝。护结构合龙施工(1)合龙前,必须确保焊接合龙缝以外的其他结构杆件均已安装完毕,合龙杆件采用卡马临时搭接连接,合龙焊接间隙大小要考虑温度变形计算结构和焊接收缩变形。(2)由于护结构周长达730m,为保证装饰面有足够的伸缩变形,合龙缝1,2位置采用滑动节点,能调节结构安装及温变误差(图11)。(3)合龙缝焊接分两次进行,首先完成合龙缝3和合龙缝4,由多组焊工同时对称焊接,紧接着焊接合龙缝1和合龙缝2。(4)合龙焊缝的检测,合龙焊接的过程中严格控制钢结构本体温度满足设计要求,当焊接完成后,对焊缝进行100%的自检探伤和第三方探伤。
施工效果
【关键词】:钢结构;建筑工程;施工进度控制
[Abstract]:One of the steel structure engineering is the biggest advantages of fast construction speed, short construction period. It is to shorten the construction time cost, the quality and quantity of the completion of the construction task, provides a great convenience. In the construction process factors that influence construction progress is what reason, how to control, this paper I point to steel shallow understanding, talk about some ideas on steel construction progress control.
[Keyword]: Steel structure; construction engineering; construction progress control
中图分类号:TU71
前言
以自重轻,抗震性能好,空间利用率高,施工速度快,绿色环保而著称的钢结构建筑,越来越受到社会的认可,市场占有率也在稳步提高。但钢结构工程毕竟是建筑工程中的一个子分部工程,其施工进度快的优点能否充分体现,就涉及到很多方面。如与各工种交叉作业、
施工工艺、作业安排、作业人员的经验等都密切相关。本文就针对钢框架—砼核心筒及剪力墙结构体系,如何控制钢结构施工进度进行介绍:
1、钢结构工程施工进度控制的内容
(1)事前进度控制
内容包括:确定钢结构工程施工进度控制的工作内容和特点,控制方法及具体措施,进度目标实现的风险分析,提出尚待解决的问题;根据合同工期、施工进度目标及工程分期投产要求,对施工准备工作及各项施工任务作出时间安排,确定各单位工程、工种工程和全工地性工程的施工衔接关系;利用流水施工原理,科学组织分段流水施工,实现立体和平面的流水作业,同时应用网络计划技术,编制局部的实施性网络计划,根据关键线路的工作,实现施工的连续性和均衡性;以工程项目施工总进度计划为基础编制年度工程计划,确定钢结构工程的形象进度和所需资源(包括人力、物力、材料、设备及资金等)的供应计划。
(2)事中进度控制
内容包括:建立钢结构工程施工进度控制的实施系统;及时对施工进度进行检查、做好记录,随时掌握进度实施动态;对收集的进度数据进行整理和统计,并与计划进度相比较,从中发现是否出现进度偏差并进行工程进度预测,提出可行的修改措施;重新调整进度计划及相关计划并付诸实施;加强现场的施工管理和调度,及时预防和处理施工中发生的技术问题、质量事故和安全事故,减少这些问题对进度的影响。
(3)事后进度控制
内容包括:及时组织工程验收、处理工程索赔、工程进度资料整理、归类、编目和建档等。
2、钢结构工程进度控制原理
2.1钢结构工程进度控制的特点
钢结构工程进度控制是指承包商在施工过程中对工程项目的进度控制,它有如下特点。
①影响钢结构工程进度的因素很多,如设计、材料、设备、施工工艺、操作方法、管理水平、技术措施及气象、地形、地质等。
②在钢结构工程的承包合同中,安装进度受工程进度的制约,受土建施工进度的影响。
③钢结构工程安装进度受钢构件制作和材料供应影响大,物质供应进度计划是控制重点之一。钢结构工程可工业化施工,速度快,如果组织得当,工期控制可以很快达到目标。
2.2钢结构工程施工进度控制目标的确定和分解
2.2.1控制目标的确定
通常将施工进度控制目标规定为安装工程的竣工时间,在实施目标控制时主要考虑以下因素:①项目总进度计划对钢结构工程安装进度的要求;②总包合同对钢结构工程承包合同的
特殊要求;③已建成的同类或近似项目的施工期限;④业主提供建设资金的保证程度;⑤钢结构承包商可能投入的施工力量;⑥钢结构制作分包商和材料供应分包商的履约能力。
2.2.2控制目标的分解
控制目标可按施工阶段、施工单位、专业工种、时间等进行分解,同时。按进展阶段的不同又分解为多个层次,以构成进度目标系统。
3、钢结构工程施工进度产生影响的主要因素
3.1 原材料因素的影响
3.1.1 钢结构用钢材常用材料的采购都没有问题,钢构加工厂家一般都有一定的备货,也能及时的买到材料。但涉及到一些有特殊要求的材料时,就需要一定的订货周期,有的材料订货周期需要两个月乃至更长。因此原材料的选用及供应对工程进度的影响也非常大。
3.2.1 施工机具设备是否能满足要求
1在高层钢结构工程中,最主要的垂直运输设备就是塔吊,因此塔吊的机械性能就非常的关键和重要。它的起吊高度、最大极限起吊重量、大臂端最小起重量、提升速度等。
3.2.2塔吊顶升、扶墙安装作业无法避免,但是应尽量缩短时间,并与吊装作业时间的分开;
3.2.3 塔吊的使用频率,随着楼层的增高,塔吊从地面到施工作业面需要的时间越来越长,完成相同工作量所需要的时间也越来越长。因此保证钢结构吊装的时间也应该相应延长,要保证吊装时间连续不断的进行;若楼顶能够利用,可在空闲时间将材料整体倒运至楼顶,以
缩短塔吊起升的时间;同时采取串吊的方式进行吊装;
3.2.4 焊接设备完好,尽可能的采用二保焊,以提高焊接速度,保证焊接质量;
3.3 劳动力和安装工艺的影响:
3.3.1 多高层建筑一般按一台起重设备、分白班及夜间施工,需要投入足够的劳动力。
3.3.2 施工人员是否稳定及施工的熟练程度,是钢结构施工进度人为影响的重要因素之一。应对所有工人进行交底,不轻易调换作业及管理人员。
3.3.3 结合工程特点编制切实可行的施工工艺。如:楼层板可先铺设该柱段顶层再铺下面2 层,该方法既可以为上部结构安装创造一个安全的作业环境,又可以避免上下交叉作业存在的安全隐患,还可以加快钢柱混凝土灌浆的速度。
3.4 施工现场周围环境的影响
3.4.1 材料堆场的大小对进度影响非常大。要求能堆放结构标准层一节柱的材料,能满足形成稳定框架所需要的用量。
3.4.2 钢构件通常采用大卡车运输,进出工地大门、道路方便、畅通。材料堆场应设置在方便卸货及吊装的位置,尽量缩短堆放与安装场地的距离,避免二次搬运。
3.4.3 有足够的材料堆场,就能对构件进行有序的堆放,并进行编号,方便吊装。有足够的构件准备工作的操作场地,
3.5 各种计划对进度的影响:
3.5.1 通常根据施工安装计划编制构件加工计划及发货计划,必须确保各计划的有效性和及时性;
3.5.2 发货计划必须考虑配套发货;
3.5.3 合理安排运输计划,做到不停工待料;短期不用材料不占用现场材料堆场。
3.6 相关工种交叉作业,工序交接的影响:
3.6.1 地下室防护支撑对地下室钢结构的影响;
3.6.2 钢柱内砼浇灌时间的影响,如:浇筑的安全设施、砼供应商、浇捣工具、浇捣方式等直接影响浇灌的时间;
3.6.3 楼面砼浇捣及时,确保浇捣层与钢结构安装层不超过2 节柱,如楼面砼浇捣不及时,上部结构不能作业;
3.6.4 筒体进度必须超出钢结构3~6 层,即1~2 节柱,便于钢结构顺利进行,
3.6.5 筒体外挑脚手架及时拆除,便于钢梁安装及楼板铺设。
3.6.6 上道工序质量对下道工序的影响,如筒体炸模、剪力墙偏位等对与其连接的钢梁的产生的影响。
4、钢结构工程主承建进度控制方法
钢结构工程进度控制方法主要是规划、实施、检查、控制和协调。
4.1 规划即是钢结构工程施工单位根据项目总进度的要求,认真分析工程特点和各种条件,特别是要充分考虑总包单位和建设单位的工程要求,以及钢构件加工方的生产能力、资金需求等,确定进度控制目标,编制出工程进度计划。
4.2 实施即钢结构工程施工项目部将规定的任务与现场实际施工条件和实际施工进度相结合,在施工前和实施中不断对上月(旬、周)进度计划进行总结,并编制下月(旬、周)作业计划,明确下月(旬、周)应完成的施工任务、完成计划所需的各种资源量,提高劳动生产率。分项工程作业计划的编制,要保证在不同分项间同时施工的平衡与协调;确定对施工项目进度计划分期实施的方案;施工项目的分解要明确进度要求。按检查过的各层次计划,以承包合同的形式,分别向构件加工方、材料供应方、劳务分包队和施工班组下达施工进度任务。在钢结构工程实施前和实施过程中,应经常根据所掌握的各种数据资料,对可能致使项目实施结果偏离进度计划的各种干扰因素进行预测分析,并预先采取措施,使可能出现的偏离尽早地得到调整。
4.3 检查即在钢结构工程施工过程中,对下达的各项进度计划进行检查。检查时间与工种类型(如钢构件制作、钢构件安装等)、规模、和对进度执行要求程度有关。日常检查为常驻现场管理人员每日进行检查,用施工记录和日志的方法记录下来;定期检查由项目部会同总包、监理及其它有关单位采用召开现场会的方式,定期(月、旬、周)检查工程施工进度。在收集钢结构工程施工实际进度数据时,应按计划控制的工作项目内容进行统计整理,形成与计划进度具有可比性的数据,以便与相应的计划相对比。对钢结构工程施工进度检查的结果,要形成控制报告,把检查比较的结果,有关施工进度现状和发展趋势形成会议纪要或者进度报告,提供给各相关单位项目部。进度报告的编写,原则上施工总负责编写,项目其他管理人员予以协助。
4.4 控制即是在承包合同实施的全过程中,跟踪检查实际进度,并与计划进度作比较,发现偏差及时采取措施,加以调整和纠正。
4.5 协调包括关系协调及施工调度,关系协调就是协调与工程施工有关的各单位和部门的关系,调动一切积极因素,协调各种关系,从而保证施工进度的实现。施工调度的主要任务是监督和检查计划实施情况,定期组织调度会,协调各方协作配合关系,消除施工中的各项矛盾,加强薄弱环节,实现动态平衡,保证进度控制目标的实现。
6、总结
在笔者主持的各种规模的钢结构工程施工过程中,严格按照理论规定,都能够对工程施工进度进行有效控制,100%按合同工期完成施工任务。随着我国科技水平的快速提升,随着钢结构在建筑业的广泛应用、钢结构建筑的大量涌现。钢结构建筑工程得到了极大发展,在施工技术不断进步、完善的同时,为保证建筑质量,在钢结构工程施工过程中必须加强每个单项工程的质量控制、严格把控施工进度,而工程师应把好质量关、加强施工现场管理,由此才能保证钢结构建筑工程的施工质量与进度。
参考文献
[1]建筑施工手册编写组.建筑施工手册(第四版)【M】.北京:中国建筑工业出版社,2003.[2]GBT50326-2001,建设工程施工项目管理规范【s】.北京:中国建筑业出版社,2001.
关键词:钢结构;建筑工程;施工技术;管理
在建筑钢结构工程的施工中,要加强技术应用和管理。钢结构工程不同于一般的建筑工程,其工程的跨度大,需要较大的工程建筑空间。由于钢结构工程的施工进度较快,而且钢结构工程的实用性较强,在建筑工程中的施工成本较低,从而被较多地应用到一些跨度较大的厂房和一些跨度大的公用建筑工程中。对于钢结构,主要是用钢材进行制作,需要经过选择钢型和钢板,再通过焊接、连接螺栓以及铆接等一系列过程完成。钢结构是建筑结构的重要类型之一,具有比普通钢筋混凝土结构不同的特性,而且具有施工快速、具有优良抗震性以及高回收率的优点。所以,加强钢结构工程的施工技术应用和工程管理,在钢结构工程的实践中总结管理要点。
1.钢结构工程施工前的准备工作管理
对于钢结构工程的施工,需要加强施工前的各项准备工作的管理,从而促进钢结构技术的应用。首先,钢结构工程的施工包含两个方面,即工厂制作和现场安装两个阶段。做好钢结构制作单位和安装单位的考察,才能很好地进行选择,以促进钢结构工程的进度和工程质量。在钢结构工程的制作和安装需要考察的内容是企业资源、企业的生产规模以及技术人员的配备等问题。
其次,需要对钢结构的施工图纸加强审核[3]。在工程建设中,图纸是工程建设施工的重要参照依据,对工程的整体结构具有掌控作用。一般而言,工程的施工图纸需要在工程施工前完成,项目开工前由监理机构派出人员对项目的相关技术规范标准以及工艺艺术进行学习,确保在施工图纸设计时能够很好地领悟图纸的设计意图。同时,由于施工图纸的设计对工程的整体结构和质量产生巨大的影响。所以,在图纸设计完成之后,需要组织施工单位的专业技术人员进行图纸的严格审核,解决图纸中的不合理之处,力争完善图纸,减少图纸在实际施工中的问题,从而影响到工程的整体质量和进度。
最后,对于钢结构施工的安装也要进行施工组织设计,施工组织设计作为一种技术文件,主要是对施工活动提供合理性管理的手段,不仅可以对施工进行战略部署,而且可以进行一定的战术安排。施工组织设计,能够体现建筑施工的基本规划和设计思想,为不同阶段的施工工作做准备,从而提供给施工单位、工种以及资源间的相互联系。因为施工组织设计的完整度可以直接影响到工程的质量,所以工程在施工前需要进行严格的施工组织设计,而且要求钢结构的安装工程施工应当具有针对性。
2.平面布置和结构选型
钢结构对于平面布置也有一定的要求,一般要求规正、匀称或是较为平滑的建筑平面,不易选择凹凸变化太大的平面,也不适合轴线分开较多平面。如果建筑面的形心和质心之间的距离相差太远,容易导致住宅平面的结构性扭转。钢结构的设计对于风荷载和地震荷载的考虑较多,在这两种力量的推动下容易产生水平位移,因而需要考虑钢结构工程的抗侧力结构设计,在住宅区加强楼梯间和电梯间的墙体设计为抗侧力结构。对于有些建筑物,其位移难以控制在一定的合理范围内,需要将单元间的分户墙和厨卫墙体进行抗侧力结构设计。
3.塔吊的选择、布置以及装拆
在超高层钢结构工程中,塔吊是工程的基本设备,塔吊发挥的起重能力和幅度作用,不同于附着式塔吊,所以一般使用内爬式塔吊,节约租赁成本。所以,在钢结构施工工程中,考虑工程的施工成本,可以在钢结构超高层建筑中优先选择内爬式塔吊。在钢结构的施工中,最先需要进行吊装,在吊装执行的过程中,吊装的速度和吊装的质量状况也对整个施工工程具有重大的影响。在进行吊装时,需要处理好结构平面以及立面的形状,同时对整个施工工程的结构形式、塔吊的数量以及位置进行合理布局,将现场施工条件等众多因素进行合理安排,从而合理安排吊装的顺序。
4. 地脚螺栓预埋施工方案
在螺栓的安装过程中[1],首先需要对地脚螺栓的预埋情况进行把握。由于地脚螺栓的预埋情况直接影响到钢结构的质量,对于地脚螺栓的位置、长度以及标高都需要进行准确设置。在扩孔和工作量的安排上也要注意,避免不必要的工程返工,从而提高结构安装的整体质量。对于地脚螺栓的预埋,可以采用直接预埋法和预留孔法两种方式。因而,在进行基础的混凝土浇灌前,需要审核检查预埋螺栓的合理可靠性,从而确保工程的质量。
在螺栓安装中,高强度螺栓连接工程也是钢结构工程的重要工程之一,但也是我国目前施工质量的一个较为薄弱的环节。在进行高强度螺栓安装中,一些项目工程采用以假乱真的情况,选用的材料以次充好。有些高强度螺栓连接面达不到要求,不在规定的要求之内,从而影响了螺栓连接中的密贴情况和螺栓孔的质量。
5.钢结构的节点构造
钢结构工程的节点设置好坏直接影响钢材的用量,为了尽可能地节约钢材用量,减少钢结构工程的施工成本,需要重点解决两个部位的节点设置[2]。
第一个是柱脚生根的部位。一般而言,在很多的试点工程中,地下层结构的设置按照钢筋混凝土框架剪力墙的结构来考虑,柱脚应该设置在地下室的顶板标高处,将柱脚和顶板预埋钢板进行高强螺栓连接。在首层使用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,第二层就使用钢框架-钢筋混凝土剪力墙结构。同时,为了确保工程的安全性和可靠性,可以在剪力墙预埋钢板中使用剪力墙端部和核心筒管拐角进行连接。
6.钢柱的制作和安装技术
钢柱作为高层建筑中的主要结构,主要是高层建筑中的竖向结构。对于钢柱的施工标准,需要满足现在市场上的验收标准[4]。一般情况下,一个100m的超高层钢柱,可分为8-12节,钢柱在考虑焊接过程中的收缩变形和承载压力,所以钢柱的翻样下料中的制作长度不能和设计长度相差,对于上下的钢柱即使界面相等也不能进行调换,需要严格按照编号进行安装。而且,对于焊接过程,需要进行熔嘴电渣焊,不可以采用其他的箱板开孔进行焊接。
对于钢柱的标高控制[5],可以按照相对标高制作再安装,钢柱长度不可以超过3mm,对于焊缝引起的收缩变形和竖向压力下的压缩变形不进行考虑。在建筑物的总高度保持在各节柱制作上的误差合理范围内就是合理的建筑物。而且,在钢结构工程的设计中,重点是进行焊接,不仅要确保焊条的合格,还要确保焊接的质量。
7 结束语:
在我国国民经济快速发展的情况下,钢结构具有众多的优势条件,被广泛应用于现代建筑工程领域。在钢结构工程的实际建设施工中,需要考虑钢结构的施工工期短,造价相对较低,而且钢结构的结构具有多样化等特点,充分发挥并合理研究钢结构工程技术对整个建筑工程的重要作用,所以在进行钢结构工程的施工时,要进行严格的进度管控。同时,监理工程师也要进行严格的质量把关,加强钢结构工程的施工技术管理,做好工程验收和监督,保证钢结构工程的施工质量。
参考文献:
[1]肖凯.试析钢结构工程安装过程中施工技术要点[J].科海故事博览:科技探索,2011(8)
[2]王永柏,沈艳.论某建筑工程钢结构施工技术及施工管理[J].城市建设理论研究(电子版),2012(8)
[3]李永兴.对某工程钢结构施工技术及质量管理的探究[J].城市建设,2013(4)
[4]郑晓明.对钢结构工程施工技术的探讨[J].科技致富向导,2011(17)
一、做好钢结构施工队伍的选择
现在钢结构工程中,大量的构件是在厂家制作后,由施工人员在现场安装和拼装。拼装与安装的精度要求高,安装与拼装的质量取决于施工单位员工的素质、技术、设备、管理水平。选择满足设计要求、合同要求、符合工程的施工单位,对工程建设能否达到设计效果、预期目标起到决定性作用。因此,做好钢结构专业队伍的选择,选择素质较好的施工单位。
钢结构施工单位进行多方面考察,比如:对竞标的单位进行实地考察,走访类似已建工程,考察焊接设备、材料弯曲设备、切割设备是否能满足工程的要求,最终确定技术水平高、管理先进、企业信誉好、类似工程施工经验的钢结构施工单位承担本此项目。
二、分析钢结构施工的特点、难点和关键环节,有针对性地确定预控方案
在制作条件和材料都符合设计要求的前提下,安装和拼装精度的高低对工程的质量显得尤为突出,无论是钢结构柱、梁的定位,还是桁架、网架的现场拼装,都对工程质量产生直接影响。为此,将从四个重点严格控制节点的制作与安装,使误差控制在设计与规范要求的范围内,使每个环节都按设计和规范验收、检测,保证整体质量符合设计和规范要求:(1)监测、复验不均匀沉降,根据测量结果及时。 (2)钢柱安装可通过柱端耳板临时固定和微调。微调建议可直接通过在柱上下端四边设置的临时耳板(可兼作安装吊环)+双侧连接板+大六角头高强度螺栓+钢楔的方法临时固定,微调标高及垂直度,扭转也可以调整,调毕必须将钢楔焊死。该方法的特点是现场无纵横钢索、安全可靠、施工快速。
钢网架、桁架工程施工是对钢构件的现场拼装、材料进场检验、杆件安装精度、球形节点及其拼装质量控制的关键。因此,累积误差、安装长度偏差等必须控制在规范、设计范围内,否则,将影响到钢结构工程的整体质量。故监理工作的重点应放在现场拼装工序的控制上。在监理人员配置上,应把类似工程施工经验丰富的工程师作为最佳人选,要求其认真细致地把好质量关。主要通过以下对策加以控制:(1)杆件以及焊接球等构件进场后,必须核查出具的合格证及检验(含预拼装)记录。如果是焊接钢管须核查焊接检验合格的出厂文件,按设计图纸的要求进行感观、几何尺寸检查并抽检焊缝外观质量;钢材表面锈蚀深度及运输途中损伤刻痕其深度不得超过国家标准。(2)按规定对拱桁架、复杆的钢管材料、网架的上下杆弦管材、焊接用铺材、预应力索及焊接用的钢板抽取一定数量作检验批复验。(3)将焊接球节点与钢管焊接成试件对其进行轴心拉压承载力的试验,其数值不应低于设计承载力的1.6倍。(4)根据设计要求本工程工地拼接焊缝和球节点均属于全熔一、二级焊缝,无论是地面组装还是高空组装均应在焊接后24h进行焊缝感观质量和无损探伤检验。(5)在地面或高空拼装焊接后的外形尺寸和质量检测中,特别是超长构件组装焊接中要求正确估计收缩量,收缩量主要依靠工程实践经验来确定。根据本工程构件的截面、壁厚,每个接口的焊接收缩量约为2mm一3mm。(6)条形网架安装就位后,除了支座部位和条形网架之间均应立即通过连接板和安装螺栓临时固定外,为避免造成累计误差,可以边安装边进行焊接,一定要从中部向两侧对称地扩展。(7)对于双向预应力索的安装,应首先在地面布置好所有的索具且每组索通过在网架和桁架上的滑轮同时起吊,然后分别固定在竖向撑杆的下端,上层索安装完成后,再成对安装纵向索。必须在全部拱桁架和网架均安装焊接完毕后,再安装竖向撑杆最后安装钢丝索。
钢结构屋面排水和防水不同于混凝土结构的屋面,在设计、施工方面有其自身的特点和技术难点。上述环节如处理不好,一旦发生渗漏水现象,将影响建成后的使用和维修。因而采用何种设计方案、选用何种材料、施工过程中的质量如何控制,这方面应重视。在施工过程中,需认真做好旁站,做好隐蔽工程验收,检查搭接方式、接口处理;另外,对可能出现渗漏水的地方,如排水天沟、窗、屋檐口的搭接处理,应认真做好检查验收。
三、针对钢结构材料的物理性质,对屋面结构的变形和防腐处理方案进行验证
材料的物理性决定了钢构件的几何尺寸、温差变形、伸缩缝的设置、工程造价等,尤其是超长度、大面积的钢结构建筑对温差变形较敏感。因此,材料的选用,将影响整体建筑的质量和造价,涉及设计、施工、监理三方。故应与设计单位、施工单位共同进行研究探讨,如钢材是采用Q235B、还是Q345B等。
安全施工方面,随着《建设工程安全生产管理条例》的实施,如高空拼装时,应验算支架的稳定性和承载力,必要时应进行试验等。柱构件、梁构件的尺寸都较大,材料的进场吊装定位、大面积满堂脚手架的搭接、塔架稳定性的验算是安全施工控制的重点,应对施工组织设计、各项施工方案作认真审核确认;在施工过程中,是否按照拟定的方案施工,须加强该方面的巡查和必要的旁站:对实际施工作业人员的资质是否与申报的人员相符合要进行现场核对,并对现场的安全生产设施实行不定时检查。
钢结构工程配套工程的施工,如构件的防腐处理、电气线路布设与保护设施、室内装饰工程都对钢结构的整体建筑质量有一定的影响。工程师应对电气安装中布线的每道工序进行全面验收,确保综合布线符合设计要求和使用安全。
应认真审查室内装饰工程设计的方案及施工图纸,以及施工方案的可行性,使其施工可操作性好、技术先进、经济合理。构件基底除锈处理、防腐材料的选用是否得当、是否满足本工程的要求,直接关系到建筑物自身的使用寿命和安全,监理工程师应对目前各种新型防腐材料的特点和效果进行深入了解,总结以往类似工程的成熟经验和技术,向设计单位提出自己的见解。
钢结构工程对防腐涂装要求较高,采用传统的防腐涂装工艺虽然价格低廉,但寿命短,高空维修困难,对此需进行专题性的比选测算,寻找优化合理的性价比和良好的防护效果,如采用无机富锌、环氧富锌等漆料喷涂等。施工过程中从材料的进场到每一工序的实施,必须按拟定的方案、相关规范、设计文件验收,使防腐工艺质量达到预期目标。检查喷涂时间如日出3 h之后,日落3 h之前、涂装气温如5℃~.3 8℃范围、湿度在2 5%以内等。
四、结束语
综上所述,钢结构工程只要事前对工程特点、使用环境、重点控制内容进行认真分析,妥善应用类似工程的施工经验,制定主动控制方案,就能最大限度地实现钢结构工程质量的控制,达到钢结构工程质量控制的预期目标。
参考文献
《钢结构设计规范》 GB-50017中国计划出版社
《钢结构设计手册》中国建筑工业出版社
[论文摘要]主体钢结构工程由于其造价低、结构性能好、施工速度快,在高层建筑领域被广泛应用,施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全,如何控制工程施工质量已引起业内人士的重视。
随着中国国民经济发展和人口城市化进程加快,我国高层建筑建设持续空前发展。钢结构体系因其本身所具有的自重轻、强度高、施工快等优点,与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。中国已成为第一产钢大国,钢结构住宅适宜工厂大批量生产,工业化、商品化程度高,可以将设计、生产、施工、安装一体化,提高建筑产业化水平。钢结构应用于高层建筑已有数十年的历史。首先采用钢结构建造高层建筑的是美国,战后经过经济恢复,高层钢结构工程建设再度兴起,随着炼钢技术和成型制造工艺的发展,给钢结构工程的应用带来新的活力:工程建设日益增加,相应又推动了钢结构设计与施工技术的不断进步积完善。现对超高层钢结构施工技术进行简要总结。超高层钢结构施工技术主要包含如下几方面内容:(1)做好施工前的准备工作;(2)塔吊的选择与布置;(3)严格原材料;(4)钢构件验收;(5)螺栓安装;(6)钢柱安装;(7)焊接;(8)门窗工程安装。
一、做好施工前的准备工作
首先是强化施工图纸的会审工作,图纸是工程施工的依据,工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件,充分领会设计意图。同时,要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审,检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”,力争把问题解决在施工之前,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计,施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件,施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此,钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点,主要内容有:①质量保证体系和技术管理体系的建立;②特殊工种的培训合格证和上岗证;③新工艺的应用;④对工程项目的针对性;⑤质量、进度控制的措施和方法;⑥施工计划(工期)的安排。
二、塔吊的选择与布置
塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备,其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑,并保证装拆的安全、方便、可靠。在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊,因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固,并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面,采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工,对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。从经济上考虑,为节约成本,优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。
三、严格原材料
钢结构有很多优点,但其缺点是导热系数大,耐火性差。随着冶金技术的提高,耐火钢的研究成功并投入生产,为钢结构的进一步发展创造了条件。在选择中,首先钢筋的质量证明文件应齐全有效,且进场检验应符合规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证,材料一般为低合金钢、优质碳素结构钢,其设计抗拉承载力标准值应不小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍,套筒长为钢筋直径的二倍。
四、钢构件验收
钢构件住进入安装现场后,由专业质量检测人员对构件的质量进行检杏。弹出钢柱的安装轴线,若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后,马上进行矫正和处理。同时还需要对构件纵横两个方向的安装中心线进行验收,对中心线不清晰的要重新弹上安装线。
五、螺栓安装
钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓,普通螺栓连接,每个螺栓一端不得垫2个以上垫片,螺栓孔不得用气割扩孔,螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距;高强螺栓使用前我们检查螺栓的合格证和复试单,安装过程中板叠接触面应平整,接触面必须大干75%,边缘缝隙不得大干0.8mm,高强螺栓应自由穿入,不得敲打和扩孔;高强螺栓不得作为临时安装螺栓,螺栓拧紧应按一个方向施拧,当天安装的应终拧完毕,终拧完毕应逐个检查,对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。
六、钢柱安装
按结构平面形式分区段绘制吊装图,吊装分区先后次序为:先安装整体框架梁柱结构后楼板结构,平面从中央向四周扩展,先柱后梁、先主梁后次梁吊装,使每日完成的工作量可形成一个空问构架,以保证其刚度,提高抗风稳定性和安全性。为了便于调整柱的垂商度,在预埋螺栓上先拧上数个螺母全部拧到接触基础面,并用水平仪找平后,开始吊装钢柱。吊装钢柱时,为了防止意外事故出现,在柱的上端活系两根缆风绳,可以从多个方向临时固定,也可用来调整垂直度。测量校正,钢柱吊装就位后,用两台经纬仪和水平仪对钢柱进行测控,微调通过调整柱底脚板下的螺母来实现。七、焊接
钢结构使焊前,对焊条的合格证进行检查,按说明书要求使用,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一、二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接。多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊。焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝多层梁柱焊接时,应根据安装情况先焊顶层柱与梁节点,其次焊底部柱与梁节点,最后焊中间部分的柱与梁节点。在焊接顶层梓与梁节点时,应先焊梓顶垂直偏差较大的部位,以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊。
八、门窗工程安装
钢窗安装质量的控制重点有两点,一是,钢窗进场合格证、产品试验报告及外观的检查。二是,钢窗和固定钢窗的立柱之间的间隙控制。先施工固定钢窗的立柱,有可能出现钢窗与立柱之间缝隙过大或钢窗安不上。我们在控制过程中,要求施工单位先固定钢窗一边的立柱,待钢窗完全固定就位后,再焊接另一边的立柱,这样保证钢窗与立柱之间无缝隙。
总之,我国正在大力发展钢结构高层民用建筑,我们应及时组织考察总结已建成的钢结构住宅工程的经验,满足住宅在适用性能、环境性能、经济性能、安全性能、耐久性能方面的综合要求,形成完善的建筑体系。但愿我国的钢结构高层民用建筑能够经得住历史的考验。
参考文献:
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