【摘 要】一般意義上,鋼結(jié)構(gòu)僅限于工業(yè)廠房、高層建筑、塔桅及橋梁等,但近年以來,以展覽館、客運(yùn)站、體育館、銷售中心及住宅等多層鋼結(jié)構(gòu)悄然興起,其具有機(jī)械化和商品化高、施工期短、便于文明施工、抗震性能及環(huán)保性能高等優(yōu)勢而風(fēng)靡全球。多層鋼結(jié)構(gòu)從設(shè)計、施工到維護(hù),主要難點(diǎn)是結(jié)構(gòu)計算、吊裝施工和防火耐腐維護(hù)。其中通過Autodesk、PKPM、TUS、3D3S等結(jié)構(gòu)計算軟件可以輕松解決,而新化工涂料及其應(yīng)用也可以很好的解決防火耐腐問題,在此就對其吊裝施工進(jìn)行交流。
【關(guān)鍵詞】多層鋼結(jié)構(gòu);吊裝;事前;事中;事后;要點(diǎn)
一、工程施工實(shí)例
國企單位展覽館采用多層鋼結(jié)構(gòu),為原科研樓的群樓扇形部分,地該群樓為上5層、建筑面積為6375m2 、高度為24m,施工工期為182天,其中鋼結(jié)構(gòu)主體施工52天,在工程施工全過程未出現(xiàn)任何安全事故,其質(zhì)量、進(jìn)度、投資、控制均達(dá)到預(yù)期目標(biāo),與之相應(yīng)的合同管理、職業(yè)健康安全管理、環(huán)境管理及協(xié)調(diào)均如期實(shí)現(xiàn)。
二、鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工要點(diǎn)
多層鋼結(jié)構(gòu),同其它鋼結(jié)構(gòu)相比,其具有單個構(gòu)件重量大、幾何尺寸大、現(xiàn)場拼裝精度高等因素制約,一旦一個因素或環(huán)節(jié)出問題,輕則影響工程進(jìn)度,重則發(fā)生安全事故。因此,多層鋼結(jié)構(gòu)吊裝要做好事前(即吊裝前施工準(zhǔn)備工作)、事中(結(jié)構(gòu)吊裝施工作業(yè))及事后(即吊裝施工后保護(hù)工作)進(jìn)行控制。以下,就其控制要點(diǎn)進(jìn)行梳理:
(一)吊裝前施工準(zhǔn)備工作
1、原建維護(hù)
隨著建筑用地的日益減少,加之許多多層鋼結(jié)構(gòu)建筑本身就是原建筑物的延伸,因此多數(shù)建筑場地狹小、相鄰建筑物間距較小等,為避免在吊裝過程對其碰撞,可先行對其維護(hù)。維護(hù)的具體方案可視情況而定:對于相鄰建筑物上的窗戶可采用木工板進(jìn)行封堵,對于相鄰建筑物可設(shè)置雙排腳手架、且以木工板代替安全網(wǎng)而形成隔離層。
2、圖紙復(fù)核
應(yīng)由業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理及乙方一起在圖紙會審的基礎(chǔ)上,再次對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計圖中的建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、基礎(chǔ)圖、相關(guān)詳圖及有關(guān)技術(shù)文件進(jìn)行圖紙復(fù)核,確定圖紙設(shè)計無矛盾、與其它專業(yè)工程工序配合合理。
3、確定方案
吊裝方案在多層鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工作業(yè)中尤為重要。吊裝方案既關(guān)乎具體操作人員的生命安全,又牽扯工程的機(jī)具運(yùn)用合理性,對于不同工程,要視具體情況而定,且在通過風(fēng)險評估、可行性研究之后方進(jìn)入操作。就其內(nèi)容而言,應(yīng)該包括工程概況、工程特點(diǎn)、工程量清單、現(xiàn)場平面布置、主要使用機(jī)械、吊裝方法、技術(shù)措施、勞動組織及計劃、工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全及環(huán)境保護(hù)措施等(安裝必須按建筑物的平面形狀、結(jié)構(gòu)型式、安裝機(jī)械的數(shù)量等因素劃分安裝流水區(qū)段,編制安裝程序)。
4、計算工作量
對于多層鋼結(jié)構(gòu)而言,吊裝的構(gòu)件主要是梁、柱、屋面板及支承件等組成。吊裝這些構(gòu)件選用的起重機(jī)、吊裝需要時間及施工組織等的確定,就必須計算出構(gòu)件的數(shù)量、長度、安裝標(biāo)高及重量。
5、構(gòu)件驗(yàn)算及臨時加固
由于構(gòu)件吊裝時受力和使用階段不一樣,因此要按照構(gòu)件的截面進(jìn)行吊裝驗(yàn)算,科學(xué)地預(yù)計其可能變形情況,以用來確定吊點(diǎn)位置、吊裝最大彎矩及構(gòu)件吊裝時是否需要加固。特別是大跨度的鋼屋架、長細(xì)比較大的梁、柱,當(dāng)驗(yàn)算穩(wěn)定性不能滿足時,一定要考慮臨時加固措施。
6、構(gòu)件檢查和彈線
對于進(jìn)入現(xiàn)場構(gòu)件的材質(zhì)、外觀尺寸偏差和結(jié)構(gòu)性能必須符合設(shè)計要求,同時還必須按照吊裝要求進(jìn)行現(xiàn)場堆放;吊裝構(gòu)件基座(或基礎(chǔ))應(yīng)平整,構(gòu)件本身無翹曲、表面無蜂窩、麻面等缺陷;構(gòu)件吊裝前,應(yīng)在構(gòu)件和相應(yīng)支撐結(jié)構(gòu)上標(biāo)識中心線、標(biāo)高控制線,即構(gòu)件彈線。
7、基礎(chǔ)準(zhǔn)備
對于多層鋼結(jié)構(gòu),一般采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等。無論選用哪種類型基礎(chǔ),必須驗(yàn)收合格。在基礎(chǔ)頂面的抄平、彈線及地腳螺栓埋設(shè)是控制的重點(diǎn)項目,吊裝前需再次與圖紙及相關(guān)設(shè)計文件進(jìn)行復(fù)核(其預(yù)埋螺栓的高偏差控制在+5mm以內(nèi),等位軸線的偏差控制在±2mm以內(nèi))。
8、人員教育
進(jìn)場作業(yè)人員,無論是管理人員,還是施工人員,均需要進(jìn)行入場安全教育,對于吊裝作業(yè)人員和高空作業(yè)人員要檢查執(zhí)業(yè)資格證的有效性、真實(shí)性。
9、設(shè)備檢查
所采用的索具、鋼絲繩、起重機(jī)械、電焊機(jī)、高強(qiáng)度螺栓扳手、檢測儀器、測量儀器等均應(yīng)進(jìn)行吊裝前的檢查工作。其檢查工作的主要內(nèi)容有:鋼絲繩的類型、保養(yǎng)情況及外觀,起重機(jī)的類型、型號、數(shù)量及場地適應(yīng)情況、儀器的有效性和靈敏度等。特別是起重機(jī)的型號,它是決定起重量、起重高度和起重半徑三個工作參數(shù)的關(guān)鍵因素,要重點(diǎn)檢查,以免吊裝過程中因設(shè)備不能滿足需要而出現(xiàn)以外。
10、了解相關(guān)情況
和工程所在地的公安、交通、綠化、環(huán)保、文保、電力、氣象等部門進(jìn)行了解及協(xié)調(diào),做好防風(fēng)、防雨、防寒及防高溫等工作。
(二)結(jié)構(gòu)吊裝施工作業(yè)
1、特殊崗位專人負(fù)責(zé)
由于多層鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)屬于特種作業(yè),故必須按照工程需要設(shè)置1名或1名以上專職安全員,且必須對施工作業(yè)進(jìn)行全過程、全方位進(jìn)行安全管理工作;同時,起重設(shè)備必須專人指揮,做到1臺機(jī)械配備1名指揮,嚴(yán)禁1人多指揮多臺機(jī)械或多人指揮1臺機(jī)械。
2、場地封閉作業(yè)
為了保證鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)的安全性及非專業(yè)人員誤入施工現(xiàn)場,在其吊裝作業(yè)過程中,要對施工現(xiàn)場四周進(jìn)行封閉后再行吊裝作業(yè),以免發(fā)生突發(fā)性事故。
3、構(gòu)件的吊裝
吊裝要嚴(yán)格按照既定方案進(jìn)行,任何人員不得私自更改。其起吊過程要注意:構(gòu)件的綁扎點(diǎn)和綁扎位置要保證其在吊裝過程中受力合理,不發(fā)生變形和斷裂;構(gòu)件吊升過程中自身的運(yùn)動不會影響吊裝;構(gòu)件就位后進(jìn)行臨時固定,待校正完成后及時進(jìn)行固定,在整體吊裝完成后進(jìn)行最后固定;為了減少安裝偏差和焊接應(yīng)力,平面上應(yīng)從建筑物中間向四周擴(kuò)散安裝,在立面上應(yīng)從下部逐件往上安裝。
4、多層鋼結(jié)構(gòu)每一層柱子的定位軸線,必須從地面控制線引上來,避免從下層柱的軸線引上來,以免產(chǎn)生積累誤差。
5、柱、梁、樓梯等構(gòu)件的連接板應(yīng)附在構(gòu)件上一起起吊,尺寸較大、質(zhì)量較重的連接板,可用鉸鏈固定在構(gòu)件上,翻轉(zhuǎn)過來就能安裝。
6、多層鋼結(jié)構(gòu)在安裝外側(cè)墻板時,應(yīng)根據(jù)建筑物的平面形狀對稱安裝,使建筑物各側(cè)面均勻加載。
7、多層及高層鋼結(jié)構(gòu)在一個單元的安裝、校正、栓接、焊接全部完成并檢驗(yàn)合格后,再開始下一個單元的安裝。當(dāng)天安裝的構(gòu)件,要形成空間穩(wěn)定體系,保證結(jié)構(gòu)的安全。
8、多層鋼結(jié)構(gòu)安裝時,樓面上臨時堆放的施工荷載必須限制,不得超過梁和壓型鋼板的承載力。
9、多層鋼結(jié)構(gòu)安裝測量時,要注意日照等影響引起的偏差。
10、需要在雨、雪大風(fēng)等情況下焊接時,應(yīng)采取防護(hù)措施。
11、經(jīng)檢查不合格的焊縫,應(yīng)清除重焊,直到達(dá)到要求為止。
12、高強(qiáng)度螺栓及摩擦面在施工前應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),符合要求后方能安裝;高強(qiáng)度螺栓緊固時,分為初擰和終擰兩次緊固,對于大型節(jié)點(diǎn)可分為初擰、復(fù)擰和終擰三次緊固,且當(dāng)天安裝的螺栓當(dāng)天終擰完畢。
13、高強(qiáng)度螺栓和栓焊混合連接的節(jié)點(diǎn),焊接時產(chǎn)生的熱影響不應(yīng)使高強(qiáng)度螺栓連接產(chǎn)生松弛。
14、栓釘焊接前應(yīng)先進(jìn)行試驗(yàn),取得正確的數(shù)據(jù)后,才允許在結(jié)構(gòu)上焊接。穿透壓型鋼板的栓釘焊,鋼板與構(gòu)件必須密貼焊接處的板面應(yīng)清除油漆和污染,壓型鋼板重疊處進(jìn)行栓焊時,允許在壓型鋼板上先開洞。
(三)吊裝后保護(hù)工作
1、吊裝完成后應(yīng)及時對其進(jìn)行防銹、防腐處理,特別焊縫、電焊切割部位,以免構(gòu)件生銹而影響整體結(jié)構(gòu)性能。
2、做好防火處理及消防措施,全面控制進(jìn)入施工現(xiàn)場的火源,做到杜絕任何火災(zāi)發(fā)生因素。
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