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一工程概況某工程由地下3層地庫、1幢15層甲級辦公塔樓和3幢2～層商業(yè)裙房組成(圖1)，總建筑面積約39454mz，其中地上，建筑最高69．15m。地下結(jié)構(gòu)層高3．7m，地上一層、二層層高為5．2m、3．9m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為4．1m。

　　本工程主樓為勁性框架高層建筑，結(jié)構(gòu)柱為十字鋼、箱型鋼勁性混凝土柱(地下結(jié)構(gòu)，圖2)及混凝土方鋼管和圓鋼管柱(上部結(jié)構(gòu))，梁為焊接工字型鋼梁，樓板采用自承式組合樓板。鋼結(jié)構(gòu)重量約3000t，壓型鋼板面積1．7萬m ，栓釘約1O萬套。其中鋼管柱為~b900mmx20mm，框柱為700mm×7o0mm×30mm×和700mmx7OOmmx2Ommx2Omm，內(nèi)灌C50混凝土。鋼柱與鋼梁連接采用栓、焊剛性連接，主框梁與次梁連接基本上均采用高強螺栓鉸接。

　　工程特點及方案選擇．

　　工程特點本工程為勁性框架結(jié)構(gòu)，有大量的勁性鋼柱、鋼梁、壓型鋼板，且柱、梁尺寸較大。因此，鋼構(gòu)件吊裝、施工質(zhì)量保證措施、安裝精度控制調(diào)正等，是本工程鋼結(jié)構(gòu)施工必須要注意的重要內(nèi)容。

　　施工設(shè)想．

　　機械選擇綜合分析勁性鋼構(gòu)件的分段長度、平面位置、單件重量、吊裝距離、塔吊參數(shù)等因素，從合理性及經(jīng)濟性考慮，選擇配備一臺QTZ315塔吊。塔吊高度92m，首次扶墻高37m，臂長52．5m，最大起重量16t。QTZ315塔吊的不同工作幅度不同起重量及鋼柱、梁構(gòu)件重，基本能滿足鋼構(gòu)件2-3層一吊，個別較重構(gòu)件或離塔吊較遠(yuǎn)處為一層一吊。

　　施工順序施工流程：鋼結(jié)構(gòu)進場一鋼柱安裝一鋼梁安裝一形成一個穩(wěn)定體系一鋼結(jié)構(gòu)復(fù)測一高強螺栓置換一鋼結(jié)構(gòu)調(diào)整一主體鋼結(jié)構(gòu)安裝一鋼結(jié)構(gòu)焊接一鋼結(jié)構(gòu)復(fù)測一高強螺栓施工一鋼結(jié)構(gòu)復(fù)測一壓型鋼板施工一下一批鋼結(jié)構(gòu)施工。

　　每層鋼結(jié)構(gòu)安裝順序：鋼結(jié)構(gòu)的平面吊裝由核心筒向周邊進行。

　　鋼柱的安裝分段進行，六層以下根據(jù)塔吊起重量以及鋼柱所在位置，按1~3層一吊進行安裝，六層以上結(jié)構(gòu)按照3層～吊進行施工。

　　鋼梁安裝順序，鋼梁按照3層一吊進行吊裝，采用從上向下的順序進行安裝。

　　施工技術(shù)方案．1勁性柱施工．

　　準(zhǔn)備工作柱身彈線：鋼柱吊裝前，須對鋼柱的定位軸線、基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高等進行檢查和驗收，并對鋼柱的編號、外形尺寸、鏈接板方位等進行全面復(fù)核，確認(rèn)符合設(shè)計要求后，劃出鋼柱上下兩端的安裝中心線和柱下端標(biāo)高線。輔助準(zhǔn)備：鋼柱起吊前，將吊索具、操作平臺、爬梯、溜繩以及防墜器等固定在鋼柱上。

　　首節(jié)柱吊裝鋼柱吊裝采用一點吊裝，上端連接板上的吊裝孔作為吊耳。

　　起吊時鋼柱的根部必須墊實，在根部不離地的情況下，通過吊鉤的起升、變幅及吊臂的回轉(zhuǎn)，逐步將鋼柱扶直，停止晃動后繼續(xù)提升。首節(jié)鋼柱吊裝前，在所有螺栓孔上擰進1個螺母和1塊下墊板，調(diào)節(jié)螺母將下墊板頂標(biāo)高調(diào)至柱底板底設(shè)計標(biāo)高(圖4)。

　　鋼柱吊裝就位后，先把鋼柱中心線與基礎(chǔ)中心線對準(zhǔn)，然后將地 腳螺栓的螺母微微擰緊，最后下鉤解繩。通過微調(diào)螺母來調(diào)整鋼柱垂直度，當(dāng)鋼柱垂直度偏差校正到零時，擰緊螺母，然后焊接螺母墊板。

　　上節(jié)柱安裝首節(jié)柱以上的其余鋼柱基礎(chǔ)為已裝好鋼柱的柱頂，安裝前先檢查柱頂標(biāo)高、軸線，柱距偏差應(yīng)嚴(yán)格控制在+3ram范圍內(nèi)。

　　定位軸線的交點是柱基中心點，是鋼柱安裝的基準(zhǔn)點。其余鋼柱按首節(jié)柱方式吊裝就位后，先調(diào)整標(biāo)高，再調(diào)整扭轉(zhuǎn)，最后調(diào)整垂直度。鋼柱垂直度測量使用線墜和經(jīng)緯儀，分別在相互垂直的兩個方向上進行控制。

　　垂直度校正依靠柱底千斤頂調(diào)節(jié)節(jié)口間隙進行(圖5)。柱頂部依靠攬風(fēng)繩葫蘆調(diào)整柱頂部，在保證單節(jié)柱垂直度不超標(biāo)的前提下，盡可能將柱頂偏向鋼柱軸線，然后擰緊臨時接頭的大六角高強度螺栓，緊固力矩取1000N·m。

　　鋼管柱施工管柱安裝應(yīng)將下層杯口偏離網(wǎng)絡(luò)線的位置數(shù)據(jù)做分析后，確定管柱的偏移和傾斜數(shù)據(jù)，按此數(shù)據(jù)進行安裝。根據(jù)鋼管柱截面高度變化形式及鋼柱的分節(jié)長度，每3層澆筑一次，澆筑高度約為12．3m�；炷�土采用立式高位拋落無振搗法，利用混凝土下落時產(chǎn)生的動能達到振實混凝十的目的。當(dāng)澆搗至8．3m高度時，上端4m范圍采用振搗器內(nèi)部振搗振實。一次拋落的混凝土量宜在0．7m，左右，用料斗裝填或設(shè)置澆筑漏斗，料斗的下口尺寸應(yīng)比鋼管內(nèi)徑小100～200mm，以便混凝土下落時，管內(nèi)空氣能夠排出。現(xiàn)場利用1．2m3吊斗進行澆筑，并在擬澆筑混凝土的鋼柱頂部布置高500m，邊長lm的漏斗進行下料，漏斗下口邊長為160 180mm，進入鋼柱內(nèi)的斗口高度約200ram。

　　鋼梁施工鋼梁吊裝采取“兩點法”吊裝，實施“三梁一吊”。鋼梁安裝前，必須對鋼梁的位置，編號、外形尺寸、連接板的方位等等，進行全面復(fù)核，確認(rèn)符合設(shè)計圖紙要求后方可施工。安裝時按照由上至下的順序，先裝上層梁、后裝中層梁、再裝下層梁。在吊裝與柱牛腿連接的梁時，不能對柱有較大的碰撞，微動撬棍使梁螺栓孔、柱牛腿螺栓孔與連接板螺栓孔對正。若螺栓孔錯位較大，則復(fù)測梁、牛腿、連接板尺寸及柱安裝軸線，針對不同情況進行分析處理，嚴(yán)禁強行安裝。由于梁與柱牛腿通過兩塊連接板連接，吊裝就位后其上表面往往比牛腿低，因此在牛腿上安置1臺千斤頂，其頂部頂在梁端，微升千斤頂使梁上表面與牛腿平齊。安裝前必須對柱子連接件與混凝土核心筒壁上的埋件以及鋼粱進行預(yù)檢。鋼梁安裝到位后，先用與螺孔同直徑的沖釘作定位，然后用與永久螺栓同直徑的普通螺栓作臨時固定，普通螺栓的數(shù)量不少于節(jié)點總螺栓數(shù)的1／3，且不少于二只。臨時固定按上述要求完成后，方可拆除吊梁索具。

　　壓型鋼板施工主樓樓板采用壓型鋼板一混凝土組合樓板。非辦公區(qū)采用閉壓型鋼板上澆混凝土形式，樓板厚150mm；辦公區(qū)采用小焊釘將壓型鋼板焊于鋼梁上，上澆混凝土，樓板厚130ram。壓型鋼板為鍍鋅鋼板雙面鍍鋅量不少于275g／m，最小屈服強度不小于300MPa，最小板厚0．75mm。鋪板前，先測出支承壓型鋼板梁的頂部標(biāo)高；并對鋪板區(qū)沿搭接方向在鋼梁上翼緣彈出梁的中心線，以確定板的縱向鋪放位置，主梁上翼緣中心線是作為鋪放壓型鋼板位置的控制線。鋪放完壓型鋼板后，再將各梁的中心錢，返彈到壓型鋼板上，同時彈出各梁上翼緣邊線，這樣才能更清楚了解板的搭接位置和長度，從而保證栓釘焊接位置的正確。

　　質(zhì)量保證措施．1高強度螺栓施工本工程使用的高強度螺栓均為10．9級扭剪型，規(guī)格有和M24，總數(shù)量約10萬套。高強度螺栓安裝前，對運抵施工現(xiàn)場的構(gòu)件磨擦面進行100％檢查。構(gòu)件吊裝前進行高強度螺栓連接副配套，在所吊裝的構(gòu)件節(jié)點部位掛上帆布口袋，將該節(jié)點處所需高強度螺栓連接副按件數(shù)、規(guī)格放入布袋中隨構(gòu)件吊裝至安裝部位。構(gòu)件就位后，用沖子穿入節(jié)點的螺栓孔，錘擊沖子以使各螺孔對正，沖子數(shù)量一般每節(jié)點2只。待螺孔對正后，從布袋巾取出高強度螺栓，自由穿入螺孔，用梅花扳手將其擰緊。安裝高強度螺栓時嚴(yán)禁強行穿入，對于個別不能穿入的采用電動絞刀或圓銼刀擴孔，擴孔后的孔徑不得超過1．2d。

　　高強度螺栓安裝后，立即進行初擰。為了提高勞動效率，初擰采用電動扳手進行，初擰扭矩值應(yīng)為終擰值的60～70％。初擰結(jié)束半小時后，宜進行終擰，不得拖延到12h以上。終擰采用專用電動扳手，其終擰過程：先將扳手內(nèi)套筒套入梅花頭上，輕壓扳手，再將外套筒套在螺母上：晃動扳手，確認(rèn)內(nèi)、外套筒是否均已套好，且調(diào)整套筒使其與連接板面垂直；按下扳手開關(guān)，外套筒旋轉(zhuǎn)，直至切口擰斷；扳手開關(guān)關(guān)閉，將外套筒從螺母上卸下；啟動頂桿開關(guān)，將內(nèi)套筒中已擰掉的梅花頭頂出。梅花頭必須收集在專用容器內(nèi)，禁止隨便丟棄，以免高空墜落傷人。無論是初擰還是終擰都應(yīng)按一定順序施擰，其順序：同一節(jié)柱，上層梁一下層梁一中層梁；同一層梁，主梁一次梁；同一節(jié)點，從中間向四周擴散。

　　焊接施工現(xiàn)場焊接主要是柱一柱、柱一梁、梁拼接、支撐、鋼樓梯及隅撐焊接，構(gòu)件材質(zhì)主要為Q345C。柱一柱接頭為I級焊縫，100％超聲波探傷；其余熔透焊縫為Ⅱ級焊縫，20％超聲波探傷抽查。焊接順序：為減少局部和整體焊接變形，將焊接殘余應(yīng)力降低到最小限度，必須制定并實施合理的焊接順序。焊接順序遵循總原則：在平面上，從中心框架向四周擴散焊接；先焊收縮量大的焊 縫，再焊收縮量小的焊縫；嚴(yán)格對稱焊接；同一根梁、支撐先焊一端，待其冷卻后再焊另一端。一個流水段內(nèi)的焊接順序：上層梁一柱、梁拼接及支撐一下層梁一柱、梁拼接及支撐一中間粱一柱、梁拼接及支撐一柱一柱節(jié)點。單層作業(yè)面焊接順序為：梁～柱、梁拼焊一支撐一隅撐。

　　鋼柱焊接鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接關(guān)鍵是柱一柱節(jié)點的焊接。箱型，圓管柱一柱焊接工藝：在上下柱無耳板側(cè)，由兩名焊工在兩側(cè)對稱等速焊至板厚1／3，切去耳板；在切去耳板側(cè)由兩名焊工在兩側(cè)焊至板厚3；1名焊工在一面焊完～層后，立即轉(zhuǎn)過9O。接著焊另一面；而另一面焊工在對稱側(cè)，以相同的方式保持對稱同步焊接，直至焊接完畢；兩層問焊道接頭相互錯開，兩名焊工焊接的焊道接頭每層也要錯開。在焊縫外觀檢查合格且焊接完成24h后進行超聲波檢測。

　　梁、支撐焊接梁焊接：先焊下翼板焊縫再焊上翼板焊縫，上下翼板的焊接方向相反。支撐焊接：先焊一側(cè)焊縫，焊完之后再另一側(cè)焊縫。焊接前清理坡口及兩側(cè)的油污、銹等雜質(zhì)，點固引、滅弧板和墊板，然后按照焊接工藝卡的參數(shù)進行施焊。焊縫厚度達到母材厚度／2以上時，方可短暫停息。施焊過程中，每一焊層都要進行清渣及層問檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷及時處理后方可繼續(xù)施焊。焊后清理焊接飛濺，自檢合格后在焊縫的左上角打上焊工鋼印。

　　鋼結(jié)構(gòu)安裝校正．

　　影響安裝精度的因素安裝誤差。主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起，也包括校正過程中測量人員操作誤差，須通過加強施工管理進行保證。

　　焊接變形。鋼梁施焊后，焊縫橫向收縮變形對鋼柱垂直度影響很大，由于本工程焊縫較厚，所以累計誤差的影響比較大。

　　日照溫差。日照溫差引起的偏差與柱子的細(xì)長比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，尤其是夏季，在太陽光照射下，向陽面的膨脹量較大，故鋼柱便向背向陽光的一面傾斜。

　　纜風(fēng)繩松緊不當(dāng)。嚴(yán)禁利用攬風(fēng)繩強行改變柱子垂偏值。

　　校正流程平面控制網(wǎng)測設(shè)，豎向投測一確定螺栓偏差，確定柱頂偏差一高程基準(zhǔn)點確定，豎向傳遞鋼柱幾何尺寸檢測一柱頂抄平，并與下節(jié)鋼柱綜合比較一鋼柱就位一初擰時初校一終擰前復(fù)校一施焊過程中跟蹤監(jiān)測一焊接后垂直度測量。當(dāng)一片區(qū)域的鋼柱、梁和斜撐安裝完談建筑工程施工投標(biāo)報價技巧畢后，對此區(qū)域鋼柱進行整體測量校正；對于局部尺寸偏差，用千斤頂或倒鏈頂緊合攏或松開來調(diào)校；對于整體偏差，可用鋼絲繩+倒鏈調(diào)校。當(dāng)高強螺栓緊固(初擰)完成后，對區(qū)域內(nèi)的鋼柱再進行一次整體觀測，并做好記錄，根據(jù)記錄的偏差值大小及偏差方向，決定對焊前偏差是否還需要進行局部尺寸調(diào)整以及確定焊接順序、焊接方向、焊接收縮的傾斜預(yù)留量，然后交付焊接班組進行施焊。當(dāng)焊接完成后，對該片區(qū)域的鋼柱、鋼梁再次復(fù)測，并做好記錄，作為資料保存．

　　標(biāo)高控制鋼柱安裝前，對每根鋼柱的基礎(chǔ)進行測量，按照每根鋼柱的設(shè)計標(biāo)高進行復(fù)核，利用連接板和焊縫縫隙對制作誤差進行適當(dāng)調(diào)整，保證鋼柱標(biāo)高的準(zhǔn)確。柱標(biāo)高的控制主要方法為事前檢查：①對己裝柱頂標(biāo)高的檢查；② 對將吊裝柱構(gòu)件的總長復(fù)檢，在吊裝到位前對相談編制建筑工程投標(biāo)階段的施工組織設(shè)計對偏差值作處理，短則墊板，長則處理襯板的尺寸。

　　垂直度控制鋼柱安裝時采用兩臺經(jīng)緯儀從柱的縱橫兩個軸向同時觀測，然后比較該中心點的投影點與柱底處該點所對應(yīng)柱側(cè)面中心點的差值，即為鋼柱此方向垂直度的偏差值。鋼柱校正一般分四步進行：初校后初擰；終擰前復(fù)校；焊接過程中跟蹤監(jiān)測；焊接后的最終結(jié)果測量。初擰前可先用長水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后進行精確校正。此時要考慮偏差預(yù)留，焊接后應(yīng)進行復(fù)測，并與終擰時的測量成果相比較，以此作為上節(jié)鋼柱校正的依據(jù)。柱底依靠千斤頂進行調(diào)整，柱頂部依靠攬風(fēng)繩葫蘆調(diào)整柱頂部，無誤后固定柱腳，并牢固栓緊攬風(fēng)繩。

　　旋轉(zhuǎn)控制要及時掌握已安裝的柱旋轉(zhuǎn)狀況，并及時通知制作部門調(diào)整，同時復(fù)檢送到現(xiàn)場構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)狀況，避免二者累積，同時，安裝對接處錯邊不大于3turn，柱在吊入前對柱接頂部位進行四邊的限位點焊，提高安裝速度和精度。

　　結(jié)語綜上所述，通過對工程特點的分析，合理組織，優(yōu)選方案，同時輔以對鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的綜合運用，切實保證了工程的施工質(zhì)量，贏得了業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計各方的一致好評，也為類似全鋼結(jié)構(gòu)工程施工提供了經(jīng)驗。