大型结构车间工程钢结构吊装施工工艺

韩小峰

摘要: 本文介绍了某大型通用结构车间工程钢结构吊装，钢柱、钢屋架梁的吊装；高强螺栓的安装等施工技术。

关键词: 钢结构；吊装；校正；高强螺栓

Abstract: this paper introduces a large general structure steel structure workshop project hoisting, steel column steel roof beams of the hoisting,; The installation of the high strength bolts and construction technology.

Keywords: steel structure; Lifting; Correction; High strength bolts

中图分类号：TU393文献标识码：A文章编号：

某大型结构车间工程为单层排架钢结构厂房，建筑面积为50000平方米。厂房平面为长方形，每跨30米，连续四跨，分A/B/C/D/E五条轴线，每条轴线上由43根相距9米的工字形柱组合而成，总长369米，檐口标高为26.4米。屋面为钢屋架梁，屋面系统为钢丝网加铝泊保温棉及0.8厚海兰压型彩钢板，本工程行车设计最大为200T。钢结构用钢量大约在8000吨左右。

一、钢结构吊装顺序

吊装过程总体按照由东到西、由低到高、由内向外的顺序。

吊装钢柱、柱间支撑→吊装行车梁，行车梁吊装时要把相应的辅助桁架、制动板、下弦水平支撑一起进行吊装→吊装屋面梁、气楼及水平和垂直支撑→吊装屋面和墙面Z型钢檩条→铺设屋面钢丝网、铝泊保温棉及屋面墙面0.8厚海蓝压型彩钢板等维护结构。吊装整体示意如（图—1）。

图—1 钢结构吊装整体示意图

二、吊装前的现场准备

在钢结构吊装前,应详细编制吊装施工方案、吊装顺序表,明确构件的吊装次序,构件进场堆放及吊装应严格按照吊装顺序表进行。对现场已施工完毕的土建基础进行轴线和标高复核。构件进场后,应对构件的尺寸进行复核,尤其注意屋面梁的尺寸,对不符合要求的构件及时处理。合理确定吊点位置,避免因设置不当造成构件变形。

三、钢柱吊装

3．1吊装准备

钢柱吊装前,杯口基础混凝土强度应大于设计强度的70 %。在柱身上作出柱身中心线标记和+1.00m标高标记,用于在吊装过程中的测量和监控。钢柱吊点设在上下柱交接处采用两点绑扎，2台经纬仪在夹角90°的方向同时观测柱身垂直度,1 台水准仪观测柱子标高。微调可用倒链和千斤顶进行。

3．2钢柱吊装

钢柱采用一台50T履带吊进行吊装，柱每根长度为30米，重量在13T。吊装时应缓缓起吊，由专业指挥工进行指挥，四个方向均用缆风绳拉住，当钢柱刚一触及杯底，刹住车。这时从柱的四个方向对称地用斜钢楔进行塞牢，用千斤顶放置钢柱底部，完成吊装就位紧接对钢柱进行校正。当钢柱对准杯口、垂直度偏差符合要求时，便可落钩。

3．3吊装校正

钢柱校正包括二个方面内容：标高及垂直度。

1）、钢柱垂直度找正在钢柱吊装就位时利用起重机起重臂回转进行初校，钢柱临时固定后，用缆绳加倒链和千斤顶配合二台垂直布置的经纬仪测量校正钢柱垂直度。校正时采用立顶法先校正偏差大的一面，后校正偏差小的一面。

2）、钢柱标高控制在吊装前利用斜钢楔找好钢柱底标高，为使钢柱垂直度校正方便，柱底脚垫铁设置在钢柱中间部位。钢柱标高、垂直度、位移校正后及时要求土建单位用灌浆料进行灌浆。在灌浆砼初凝前再复测，如有变动及时调整。调整时为了确保安全在钢柱的四个方向，上下各一层用DN50钢管焊接支撑。

3．4柱脚灌浆

柱脚灌浆采用C35微膨胀细石混凝土进行填灌。灌浆前需对混凝土基层进行6～12h 的洒水湿润。灌浆完成后即进行初期养护(圈水养护或湿布养护) 和硬化后的长期养护(砂浆覆盖养护) ,必要时在暴露部分涂敷养护剂进行护膜养护。当填灌混凝土强度达到设计强度的75%时方可吊装上部结构。

四、钢屋架梁吊装

4．1吊装顺序

钢屋架梁吊装从DE跨42轴向1轴推进，在吊装钢屋架梁的同时将气楼及水平和垂直支撑一并吊装。CD/BC/AB跨按照同样的顺序，按至少保证两个工作面同时工作的原则。

4．2屋架梁吊装

1）、吊装前，要对屋架梁质量、测量标记和支垫进行检查。在屋架梁架上扎好缆风绳和确保施工安全的生命线，两端钢柱顶分别各设置2名施工人员。

2）、用一台50T履带吊吊装，吊臂长度为35米。为便于吊装，绑扎点采用两点对称绑扎。吊装时，先将屋架梁吊离地面30cm左右，运至吊装轴线处，然后缓缓起吊。

3）、对位正确后，用缆风绳固定好，并用经纬仪测量其垂直度，用连在缆风绳上的链条葫芦来调节屋架梁的垂直度。

4）、调整合格的屋架梁，马上进行临时固定。第一榀屋架梁的固定可将屋架梁与抗风柱连接板焊死固定。

5）、同样方法吊装第二榀屋架梁，并校正、临时固定好。

6）、连接两榀屋架梁之间的系杆，使两榀屋架梁相互连接，做好永久固定。

7）、吊装两榀屋架梁之间的拉杆、垂直支撑和水平支撑。

8）、用同样方法吊装其他屋架梁。

4.3屋架梁校正

屋架梁吊装后首先应对准柱顶分中轴线，并做临时固定。第一榀屋架梁就位后，在其两侧各设两条缆风绳做临时固定，以后各榀屋架，也可用钢管外加两端可调节的撑脚做成的桁架校正器来固定和校正。为清除屋架旁弯对垂直度的影响，可在屋架跨中点屋架的上下弦用挂线锤及经纬仪进行观测、校正。在用校正器固定和校正屋架时，要注意只有等屋架校正完毕，最后固定并吊装好上弦支撑后，才将校正器取下。

五、高强螺栓的安装

本工程所用高强螺栓分为扭剪型高强螺栓和大六角头高强螺栓。根据构件的厚度选用相应长度的螺栓,螺栓长度应确保在拧紧螺栓后丝扣露出2～3 扣。在梁与柱、梁与梁连接节点施工时,先用冲子校准孔位,再穿入高强螺栓。

扭剪型高强螺栓安装时,螺栓帽带薄垫圈一侧应朝里,垫圈孔有倒角一侧应和螺帽接触。大六角头高强螺栓安装时,应在螺栓头下及螺帽下各垫一垫圈,组成螺栓的垫圈及螺帽有里外之分,螺帽安装紧固后外侧可看见等级标志。为了保证扭矩系数值的稳定及防止旋转,连接螺帽的垫圈内侧面呈倒角状。螺栓应能自由穿入螺栓孔,若个别不能自由穿入,可使用绞刀修孔。安装高强螺栓时,摩擦面应始终保持干燥状态,不得在雨中作业。

高强螺栓必须分2 次紧固(初拧、终拧) ,初拧值宜为终拧值的50 %～70 %。扭剪型高强螺栓紧固采用电动扳手,终拧以尾部梅花头拧掉为准,因构造原因无法使用电动扳手的,应更换为大六角头高强螺栓。大六角头高强螺栓紧固方法有2 种: ①扭矩法; ②转角法。扭矩法是在厂家对选定的螺栓进行试验,确定扭矩与螺栓直径对应值。（如表-1）每工作日需对扭矩扳手进行校核,实际施拧扭矩可比规范规定值大10 % ,以弥补时效引起的应力损失。转角法是先对螺栓进行初始紧固,然后进行二次紧固。施拧顺序为同一连接面上的螺栓由中间向两端顺序进行紧固。对于有栓接和焊接的节点,施工顺序为先螺栓连接,再进行焊接。

表-1 高强螺栓扭矩

高强螺栓检查方法如下: ①扭剪型高强螺栓检查梅花头是否拧掉; ②大六角头高强螺栓检查用标定的扭矩扳手,按10 %的比例进行抽查,抽查时先用扭矩扳手将大六角头螺栓反转60°,然后用扭矩扳手紧固,紧固力矩应在需施加扭矩的±5%左右。

六、结语

该工程钢结构吊装跨度大，体量多，工期短。我们严格执行规范及技术条件，将施工任务保质保量得到了完成，施工工艺和质量水平均比以往得到了提高。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看