站房钢结构与雨棚钢柱安装作业指导书.docx
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站房钢结构与雨棚钢柱安装作业指导书
站房钢结构与雨棚钢柱安装作业指导书
一.适用范围
本作业指导书适用于XX钢结构安装工程,为现场十字钢骨柱的安装提供指导。
二.施工准备
1.技术资料准备
安装前由项目总工程师组织钢结构相关人员学习实施性施工组织设计,审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉钢结构安装的相关规范及本工程的特殊性要求。
由各对应部门对参与安装施工的相关人员进行技术交底和安全培训。
2、现场准备
(1)放出每节钢柱轴线、标高;
(2)做好施工中各种辅材准备,如安装需要夹板,普通螺栓,焊材等;
(3)根据地下钢骨柱到场情况,制定所要吊装轴线与吊车行走路线,并整平压实以及地上部分钢骨柱吊装顺序。
(4)准备好工人上下钢柱安全爬梯;
(5)对施工人员进行生产、技术、质量安全等全方面的交底;
(6)准备施工机具及吊具;
(7)健全指挥系统及安全施工、工程质量及环保保障体系
(8)设计编制人员及技术负责同现场技术及施工人员召开会议、做详细技术交底。
3、人员准备
根据工作性质将作业人员编为4个队:
即安装队、配料队、测量队、焊接队。
各队之间互相配合。
按照施工进度计划及工程量配备劳力,并做好进场的准备
(1)安装队:
15人
(2)配料队:
3人
(3)测量队:
2人
(4)焊接队:
15人
4、机械准备
机械设备的调配直接影响工期、质量及现场的文明施工,本工程施工中,根据工程需要,要求优先调配先进机械设备,以确保工程的进度和质量。
(1)汽吊:
160吨1台;50吨1台;
(2)塔吊:
7台
(2)经纬仪2台,水平仪1台;
(3)50米钢卷尺1把
(4)吊具;2副(8根Ф32)
(5)其他小工具:
记号笔、吊线、揽风绳,钢丝绳等。
三、施工工艺及技术要求
1、构件吊装施工区段的划分
根据站房的结构形式、使用功能及现场施工总体规划,划分为四个施工区域。
平面上的施工区段的划分(见图1)
图1钢结构现场施工分区
本工程划分为A、B、C、D四个作业区,由各自作业组分别完成各自范围内的构件吊装。
本工程从地下到地上平面内的构件布置基本相同,吊装和焊接的总原则是:
钢柱吊装根据土建的施工进度及顺序确定,单节钢柱吊装完毕校正无误后可进行柱对接焊。
竖向上的吊装流水段的划分:
流水段的划分,一般是沿高度方向划分,以一节柱高度内所有结构件的吊装作为一个吊装流水段。
2、地下首节钢骨柱的吊装工艺
(1)钢柱的吊装流程(见图2)
图2钢柱的吊装流程
(2)吊装准备
1)吊装前应清除柱身上的油污、泥土等杂物等以及连接面上的浮锈。
2)检查钢柱质量符合设计要求和现行国家《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)中有关规定后,应在柱身上测放出十字中心线并在上下端适当部位用白色或红色标出中心标记,以便就位对中和校正钢柱垂直偏差用。
3)在构件弹线的同时,应按照施工图,核对构件上的编号与标记,如不齐全、不明显时,应加以补编,不易判别方向的应在构件上加以标明,以免装错。
4)将吊索具、防坠器、缆风绳、爬梯,溜绳等,固定在钢柱上的相应位置上,固定要牢靠。
见图3
图3钢柱吊装前附件安装及起吊示意
5)准备好柱脚螺母的扳手及加力杆。
(3)吊点选择及起吊方式:
见图5.3
1)吊点的选择:
利用吊索具与柱身上端安装耳板上的吊装孔连接作为二或四吊点,本工程的钢柱均采用四吊点。
2)钢柱的起吊方式:
通过吊索具,分别与塔吊吊钩连接,起吊时采用单机回转法起吊。
起吊前,钢柱应横放在垫木上,柱脚板位置垫好木方,起吊时,不得使柱的底端在地面上有拖拉现象。
钢柱起吊时必须边起钩、边转臂使钢柱垂直离地。
(4)临时固定和测量校正
1)临时固定:
当钢柱吊到就位上方200mm时,停机稳定,对准螺栓孔和十字线后,缓慢下落,下落中应避免磕碰地脚螺栓丝扣,当柱脚板刚刚与基础接触后应停止下落,检查钢柱四边中心线与基础十字轴线的对准情况(四边要兼顾),如有不符,立即进行调整。
(调整时,需三人操作,一人移动钢柱、一人协助稳固,另一人进行检测)经调整,钢柱的就位偏差在3mm以内后,再下落钢柱,使之落实。
收紧四个方向的缆风绳,拧紧底节柱地脚螺栓的锁紧螺母或柱-柱接头的临时连接板的螺栓。
如受环境条件限制,不能拉设缆风绳时,可采用在相应方向上以硬支撑的方式进行临时固定和校正。
对于双塔部分地下二层夹层没有楼板时,缆风绳需要拉到基础底板上。
2)测量校正:
①钢柱标高调整:
见图5.4
先在柱身上标定标高基准点,然后以水准仪测定其偏差值,利用在柱脚底板下设置的调整螺母或调整斜铁来调整柱的标高和垂直偏差。
采用柱脚底板下调整螺母调整标高,比较方便而且精确度高。
钢柱吊装前可通过水准仪先将调整螺母上表面的标高调整到设计要求的标高。
放上柱子后,利用底板下的调整螺母进行微调,精度可达±1mm以内。
柱子底板下预留的空隙可用灌浆料填实。
使用这种方法时,对柱脚螺栓的强度和刚度应进行计算。
当采用钢垫板做支承时,垫板的大小和数量按设计要求设置,垫板和基础面和柱底面的接触应平整、密实。
当采用成对斜垫板时,其叠合长度应不小于垫板长度的2/3。
二次浇灌混凝土前,垫板间应焊接牢固。
②位移的调整
标高调整好后,再将钢柱四边中心线与基础的十字轴线对准,四边要兼顾,位移偏差要控制在3mm以内。
③钢柱垂直度的校正:
见图5.4
先采用带磁性的双向水准的水平尺对钢柱垂直度进行初校,然后再利用纵横轴线上的经纬仪观测,借助柱顶上缆风绳同下端各相连的手拉葫芦或柱脚板下的调整螺母、斜铁等将钢柱的垂直度调整到允许偏差范围后,并将柱脚板上的锁紧螺母拧紧固定,同时也将柱脚板下的调整螺母拧到与柱脚板贴紧。
校正时应先校正偏差大的,后校偏差小的。
如两个方向偏差相近,则先校正小面,后校正大面。
3)多层及高层结构钢柱安装的允许偏差:
见表5.4
高层结构钢柱安装的允许偏差表5.4
序号
项目
图示
允许偏差(mm)
检查方法
1
钢结构定位轴线
L/20000,且不应大于3.0
用经纬仪和钢尺检查
2
柱子定位轴线
1.0
用经纬仪和钢尺检查
3
地脚螺栓位移
2.0
用拉线和钢尺检查
4
柱子底座位移
3.0
用吊线和钢尺检查
5
上柱和下柱的扭转
3.0
用钢尺检查
6
底层柱基准点标高
±2.0
用水准仪检查
7
单节柱的垂直度
h/1000,且不应大于10.0
用经纬仪或吊线和钢尺检查
10
压型钢板在钢梁上的排列错位
15
用直尺和钢尺检查
11
建筑物平面弯曲
L/1500,且不应大于25.0
用经纬仪或拉线和钢尺检查
12
建筑物的整体垂直度
(H/2500+10)且不应大于≤50.0
用经纬仪检查
13
建筑物总高度
按相对标高安装
±∑(ah+aw)
用钢尺检查
按设计标高安装
H/1000,且不应大于±30
用钢尺检查
3、钢(骨)梁吊装工艺
(1)钢(骨)梁的吊装顺序
钢梁吊装均应紧随钢柱其后,当钢柱构成一个柱网单元后,随后应将该单元的框架梁由下而上,先长梁后短梁与柱连接组成空间刚度单元,经校正紧固符合要求后,依次向四周扩展。
(2)吊装前准备:
1)吊装前,必须对钢梁的编号、定位轴线、方向、标高、长度、截面尺寸特别是连接节点、螺孔直径及位置,节点板表面质量,高强度螺栓连接处的摩擦面质量等进行全面复验,符合设计要求和规范规定后,才能进行附件安装。
2)用钢丝刷清除摩擦面上的浮锈,保证连接面上平整,无毛刺,飞边、油污、水、泥土等杂物。
3)梁端节点采用栓—焊连接时:
应将腹板的连接板用螺栓连接在梁的腹板相应的位置处,并与梁齐平不能伸出梁端。
4)梁端节点采用铰接时:
腹板的连接板用螺栓连接在梁的腹板处,并与梁齐平,不能伸出梁端。
上翼缘的连接板用二至四个螺栓连接在梁上翼缘相应的位置上,并与梁齐平,不能伸出梁端。
下翼缘的连接板用二至四个螺栓连接在梁下翼缘相应的位置上,下翼缘处的上面一块应与梁齐平,不能伸出梁端。
下面一块按实际安装位置全部伸出,此处的临时连接要牢固,以防坠落伤人。
5)节点连接用的螺栓,按所需数量装入帆布包内挂牢在梁端节点处,一个节点用一个帆布包。
6)在梁的一端装溜绳、梁上平面附一扶手绳(待钢梁与柱连接后,将扶手绳固定在梁两端的钢柱上)。
(3)钢梁上的附件安装
1)钢梁要用两点起吊,见图5.5以吊起后钢梁不变形、平衡稳定为宜。
2)为确保安全,钢梁在工厂制作时,在距梁端0.21L或1/3L(梁长)地方,焊好两个临时吊耳,供装卸和吊装用。
吊耳设置必须由加工厂设计确保吊装安全。
3)吊索角度选用45~60度。
(4)钢梁的起吊、就位与固定
1)根据各层的钢梁上表面标高,安装人员可以通过钢柱上的爬梯上到钢柱悬挑梁(牛腿)或已搭好的操作平台上。
2)钢梁起吊到位后,按设计要求进行对位,要注意钢梁的轴线位置和正反方向。
安梁时应用冲钉将梁的孔打紧逼正,每个节点上用不少于两个临时螺栓连接紧固,在初拧的同时应调整好柱子的垂直偏差和梁两端焊接坡口间隙。
3)根据起吊设备能力和构件的重量,在不超过起吊能力范围内,可采用串吊来减少吊次,提高工效。
串吊时要注意两点:
(见图5.5)
①凡串吊的梁安在同一楼面时,梁与梁之间距离可小点。
②凡串吊的梁在相邻的不同楼层时,梁与梁之间距离必须保证两楼层距离再加上1.5m左右。
(5)钢梁安装的允许偏差(见表5.5)
多层及高层钢结构中构件安装的允许偏差(mm)表5.5
序号
项目
图例
允许偏差
检查方法
1
同一根梁两端水平度
L/1000
且≤10.0
用水准仪和钢尺检查
2
主次梁表面的高差△
±2.0
用直尺和钢尺检查
4、下节(即第二节及以上)柱、梁等构件的吊装
(1)第二节及以上柱、梁、支撑等构件的吊装顺序,构件接头的现场焊接顺序,以及吊装流程、吊装准备、吊点选择及起吊方式、临时固定和测量校正紧固、焊接等与第一节钢骨柱、梁的吊装基本相同,不同点仅有以下几点:
1)第二节及以上钢柱,是通过连接板、螺栓将上下柱的耳板临时固定在一起,经校正调整紧固符合要求后,进行柱节头的全熔透焊接或高强度螺栓连接。
2)标高的调整:
是利用上下柱上耳板的孔径间隙来调整两柱间全熔透坡口间隙或增减柱子的长短来调整标高。
3)定位和扭曲的调整,第二节及以上钢(骨)柱的定位轴线,一定要从地下或地面控制轴线引上来,并且要在下一节柱的全部构件安装,拴接、焊接完成并验收合格后进行引线工作,如果提前将线引上来,该层有的构件还在安装,结构还会变动,引上来的线也在变动,这样就保证不了柱子定为轴线的准确性。
4)上下柱间发生较大的扭转偏差时,可以在上柱和下柱耳板的不同侧面加减垫板,通过连接板夹紧来调整柱的扭转偏差,但四面要兼顾。
(2)柱-柱接头安装偏差的调整
1)标高的调整:
钢柱标高控制一是按设计标高来控制,二是按相对标高来控制,本工程是按相对标高来控制的,柱子的加工长度偏差,只要不超过规范规定的允许偏差±3.0mm即可。
当钢柱吊装就位后,用螺栓和连接板、上下柱的耳板夹紧(在加工耳板时,应将螺栓孔比螺栓直径大4mm便于调整间隙)通过起重机起吊或千斤顶、撬棍微调柱间间隙量、取上下柱顶预先标定标高值符合要求后,打入钢楔,点焊限制钢柱下落,应考虑到焊缝收缩及压缩变形量,利用耳板螺栓孔径扩大足够的余量调节钢柱制造误差-1.0~+5.0mm以内,柱子安装后,在柱子顶或梁上安置水准仪测相对标高,取最合理值为零点,以零点为标准进行换算各标高线,安装中心线控制,将标高测量结果与下节柱顶预检长度对比进行缩合处理。
超过5mm对柱顶标高作调整,调整方法:
采用临时填塞一定厚度的低碳钢板,但须注意不宜一次调整过大,因为过大的调整会带来其它构件节点连接的复杂化和安装难度。
(见图)
钢柱标高调整示意
2)定位和扭转的调整
各节柱的定位轴线,一定要从地面控制轴线引上来,并且要在下一节柱的全部构件安装、栓接、焊接完成并验收合格后进行引线工作;如果提前将线引上来,该层有的构件还在安装,结构还会变动,引上来的线也在变动,这样就保证不了柱子定位轴线的准确性。
柱-柱纵横十字线校正,为上下柱不出现错口,尽量做到上下柱十字线重合;如果上下柱间发生扭转偏差时,可以在上柱和下柱耳板的不同侧面加减垫板(垫板厚度0.5~1.0mm),拧紧螺栓,钢柱的十字线偏差每次调整3mm以下,如果偏差过大分2~3调整。
通过连接板内加减垫板并夹紧来调整柱的扭转偏差,但四面要兼顾。
3)垂直偏差的调整
①柱子安装时,垂直偏差应尽量校正接近到±0.000m,先不留焊缝收缩量。
在安装和校正柱与柱之间的主梁时再把柱子撑开,留出接头焊接收缩量,这时柱子产生的内力在焊接完成和焊缝收缩后也就消失。
②高层建筑钢结构对温度很敏感,日照,季节温差,焊接等产生的温度变化,会使它的各种构件在安装过程中不断变动外形尺寸。
构件安装的测量校正工作,尽量安排在日照变化小的早、中、晚或阴天进行,但不能绝对,否则将会拖延工期。
如在温度高时进行校正,就需要将温度影响考虑进去。
③不论什么时候,都以当时经纬仪的垂直平面为垂直基准,进行柱子的测量校正工作。
温度的变化会使柱子的垂直度发生变化,这些偏差在安装柱与柱之间的主梁时,用外力复位,使回到要求的位置(焊接接头别忘了留焊缝收缩量),这时柱子内会产生30-40N/mm的温度应力。
④钢柱的垂直校正,采用两台经纬仪和借用轴线,对钢柱及钢梁安装跟踪观测,钢柱垂直度校正可分两步:
第一步:
无缆风绳校正,在钢柱偏斜方向的一侧打入钢楔或顶千斤顶,在保证单节柱垂直度不超过的前提下,将柱顶轴线偏差尽量校正接近零,最后拧紧临时连接板上的螺栓。
第二步:
将标准框架体的梁安装上,先安下层梁,在安中上层梁,安梁过程中会对柱垂直度有影响,因此,在安装柱和柱间梁时,还要对柱子进行跟踪校正,对有些主梁联系的隔跨的柱子,也要一起监测。
⑤仅对被安装的柱子本身进行测量校正是不够的,柱子一般有多层梁,一节柱有二层、三层甚至四层梁,柱和柱之间的框架梁,(主梁)截面大,刚度也大,在装柱和柱之间的主梁时,要对柱子进行跟踪校正,对有些主梁连系的各跨的柱子,也要一起监测。
⑥柱子垂直偏差调整方法有两种:
A无缆风绳校正
B有缆风绳校正
用缆风绳或支撑校正柱子时,在松开缆风绳子或支撑时,柱子能保持±0.000垂直状态,是最理想的。
但实际施工中总会有偏差,尽量校正到规范规定得最小值。
5、A区地下室钢柱施工工艺
地下室钢柱截面比较大,翼缘板厚为50mm,地下室为一层结构。
柱底标高-15m,地下室顶板面标高-1.3m,钢柱分段长度13.7m,单根钢柱最重为37.6t,现场塔吊不满足构件的吊装。
承台与地板不是同时施工,固选择采用汽车吊下坑进行钢柱的吊装。
沿钢柱的位置设置吊车站车位置,构件运输至吊装区域进行卸车、吊装。
现场道路必须经过压实,构件吊装前需经过试压,试压可利用现场的挖机等机械进行。
6、B区桁架施工工艺
桁架安装顺序
注:
没与钢柱连接的桁架安装就位后需用揽风绳稳固,非承重支架为防止较长杆件的自饶。
注:
所有桁架安装完毕后,有支撑架的部位采用回顶千斤顶进行卸载,先卸载次要桁架,后卸载主要受力桁架,卸载时测量观测需要就位并记录数据
支架搭设
支架采用钢管架或者碗扣脚手架进行搭设,非承重支架可利用顶板支模所用脚手架,支架搭设要符合脚手架搭设要求。
7、雨棚钢柱吊装工艺
(1)场地道路要求
1)修通至各站台的道路,能满足大型吊装设备及35吨以上卡车的行走。
2)各站台将作为货车行走路线,站台应在管钢柱施工前进行回填、平整压实,能满足长15m重35t的货车行走及构件倒运要求。
(2)站台雨棚钢结构预埋件安装
1)站台雨棚钢结构预埋件概况
根据本工程结构设计图纸,钢结构预埋件的安装主要有以下几种形式:
序号
预埋件内容
图示
安装方法
1
站台雨棚柱预埋锚栓
整体预埋
2
埋入式钢管柱柱脚段安装
汽吊吊装
2)站台雨棚钢结构预埋件安装
基础地脚锚栓的埋设质量直接影响到圆钢管柱的安装质量与进度,所以在钢柱吊装前,必须对已完成施工的预埋锚栓的轴线,标高及锚栓的伸出长度进行认真的核查,验收。
(3)埋入式站台圆钢管柱脚段安装
1)站台雨棚柱为大直径圆钢管柱φ900×20、φ900×25两种规格,埋入段安装长度如下图:
(承台顶标高为-3.2m)。
圆钢管柱每根重约2.3t,共32根。
2)采用25t汽吊进行吊装工作。
3)吊装工况分析:
根据25t汽车吊性能,在10.0m作业半径,主臂长度17.2m时,额定起重量达到6.30t,
埋入段钢柱示意图
而钢柱安装重量的只有2.3t,完全满足钢柱的吊装需求。
25t汽吊额定起重量表
(4)站台雨棚钢柱安装
1)站台雨棚柱安装思路和总体施工顺序
安装思路:
根据本工程站台雨棚结构的特性,安装方法是站台雨棚的圆钢管柱采用工厂加工,现场用汽车吊整根吊装的方法。
总体施工顺序:
站台雨棚钢结构施工时根据现场土建总体施工部署进行安排,Ⅰ、Ⅱ区雨棚同时施工,每区施工顺序为自东西两侧向中间进行
2)站台雨棚安装施工工艺
站台雨棚圆钢管柱安装:
圆钢管柱柱顶标高除9轴线为11.30m外,其余均为9.30m。
圆钢管柱共32根,长度分别为:
⑴长11.5m(-2.2m~+9.30m),重为5.3t;
长度为13.5m(-2.2m~+11.30m),重7.8t。
采用50t汽吊进行吊装工作。
吊装工况分析:
根据50t汽车吊性能,在10.0m作业半径,主臂长度17.4m时,额定起重量达到11.1t,而圆管柱最重为7.8t,完全满足钢柱的吊装需求
50t汽吊额定起重量表
四、安全环保措施
1、开工前对全体职工进行技术、质量、安全交底,建立现场质量安全保障体系,做到分工明确,责任到人。
确保施工质量和安全;
2、现场用供电系统,非电工不得操作,电工每天对供电设施进行检查;
3、施工焊机要求做好漏电保护措施;
4、考虑到环境保护问题,焊接完后焊条和成品保护纸及时清理收回,
5、遵守现场安全、保卫、消防、场容、环保等规章制度和规定,做到安全生产文明施工。
6、与每个施工队组签定合同,明确文明安全、环境保护责任,并有文明安全与环境保护施工的协议作为合同的附件。
7、对施工人员进行文明安全、环境保护的三级教育、相关培训与考核,具体落实到人,并将工人名单造册。
施工前分工序,对工人进行文明安全、环境保护交底。
8、基坑防护必须符合安全要求,高度不小于1.5米,立杆固定牢固。
基坑内进行施工时,坡顶应清理干净,防止坠物伤人。
9、严格工地焊接用火制度,防护用品齐全,焊接工持证上岗,作业时设置看火人。
10、执行安全操作规程,不违章作业、不违章指挥,杜绝安全事故发生。
机械设备由专人操作,非操作人员或非维修人员一律不得随意乱动设备。
机械施工时,危险区域严禁站人;五级以上大风时不得进行机械施工,大雨天气不得进行电器操作。
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- 钢结构 雨棚 安装 作业 指导书