钢结构施工方法及主要工艺

钢结构施工方法及主要工艺1、放样制作样板时用金属划针放样，以确保其样板的精密性和正确性。放样以1：1的比例在样板台上弹出大样，当大样尺寸过大时，可分段弹出。该工程的一些构件只对其节点有要求，则可缩小比例弹出样子，但应注意精度。先以构件的某一水平线和垂直线为基准，弹出十字线，二线必须垂直。然后依据此十字线划出其他各个点及线，并在节点旁注上尺寸，以备复查。交接点处应钉上薄铁皮，用划针划上连接线并用尖锐的样冲或划针轻轻地将点敲出，加以保护。放样结束自检后须经各工种专职检验员检验，以确保各构件加工的几何尺寸、角度和安装接触面等的准确。2、下料切割下料前严格按工艺详图对照品种、规格、牌号是否一致，必要时请有关人员鉴证，应确认所用材料与图纸要求对应相符时才可切割。钢板的剪切线、气割线必须弹直，当钢板有起伏呈波浪状时应特别注意。下料切割方法有气割、剪切、冲模落料、坡口和锯切，切割前应对钢板或型材进行矫正。对接、焊接钢板或型材必须进行检验和探伤，确认合格后才准切割，不得使一次剪切的宽度超过剪板机的宽度。剪切的长度超过剪板机宽度的料要采取相应的措施。可以放加工余量在剪切后进行刨边或者用自动割刀加工。下料切割尺寸公差应符合手工切割小于±1.5MM，自动半自动切割小于±1.0MM，垂直度应不大于钢板厚度的5%，且不大于±1.5MM标准规范，切割周边要求光滑平整。下料后应对切割面、尺寸公差、切口截面和飞溅物等进行检验，经检合格后进行合理堆放，做上合格标识和编号。3、制孔制孔采用钻孔、冲孔、气割割孔等几种方法，普遍采用钻孔，另外该工程不重要的节点板、垫板、加强板及角钢拉撑等构件孔可采用冲孔。制孔前先在构件上划出孔的中心线和直径，为了提高效率，可采用涤纶片基的划线模板划线及将数块钢板重叠起来一齐钻孔。钻孔的允许偏差超设计和规范时，不能采用钢块填塞，可采用与因材质相匹配的焊条熔焊后重新制孔。4、矫正矫正工作贯穿钢结构制作的全过程。矫正主要采用机械矫正和火焰矫正等方法。因火焰矫正是利用局部受火焰加热后的收缩变形去抵消已经产生的焊接变形，故如果第一次矫正没有达到质量要求范围，可在第一次加热位置再进行火焰矫正，矫正量过大可在反方向再进行火焰矫正，直至符合技术要求，但加热温度要有控制范围。5、组立组装下料后的平板由专业放样人员划出中心线、定位线，在组立机上进行点焊定位固定，使其形成图纸所需形状。在组装前，组装人员必须熟悉施工图、组装工艺及有关文件的要求，并检查组装零部件的外观、材质、规格、数量，当合格无误后方可施工。组装定位采用断焊，其断焊长度30-50MM焊缝不大于设计焊缝的2/3，断焊分布均匀，保证有足够的强度和刚度。对大、长、复杂构件必须选择合适的工作平台，放出1：1实样，确认无误后按设定的组装程序工作，使用工具、器具等必须合适可靠，组装的间隙错位、垂直度、角度、平行度要严格控制，并满足规定要求，待检验后才准正式焊接。6、焊接与再矫正主要采用门式埋弧焊机对组立的H型钢等进行焊接，焊接人员必须持证上岗。焊接时必须根据钢板的规格尺寸按工艺要求选用相应的焊丝、电流、电压和焊接速度。对焊接材料选用要严格按照《钢材焊接焊条、焊丝焊剂选配规定》。该工程构件原则上选用适合各种焊接位置及焊接方式的低氢钾型焊条，使用前应仔细检查，凡发现有药皮脱落、污损、变质、吸湿、结块和生锈的焊条、焊丝、焊剂等焊材，不得使用。H型钢焊接后，因焊接对钢材进行局部不均匀的加热，而导致焊接应力的产生发生焊接变形。故应进行矫正，矫正在矫正机上进行。7、涂装及编号构件经除锈检验验收合格后，必须在返锈前涂完第一道底漆，一般在除锈完24小时内涂完底漆。必须严格根据工程要求在车间对构件进行底层喷涂，做到喷涂均匀，无明显起皱流挂，附着良好，油漆的种类、遍数、涂层的原度应符合设计要求。涂装时应对柱脚底板、高强度螺栓摩擦接合面、现场待焊接的部位相邻两侧各100mm的热影响区及超声波探伤区域等部位应进行保护。涂装完毕后，应在构件上标注构件的原编号，标记可用标签或油漆直接写，必须时可标明重量，重心位置和定位标记，且构件编号宜放置在构件两端醒目处。8、钢檩条和板材制作（含配件）该钢构工程檩条由技术部提供具体的放样图纸，并由厂内选派有多年经验的工人对其进行加工制作，为确保构件的质量，同时指定专人对加工件进行质控。板材生产首先核对所用彩板是否与合约要求相符，生产时必须先试车，检验首件产品合格后方可成批生产，并定时、定量进行检查。产品经检验合格后，贴上合格标识，并进行合理堆放。9、钢构件验收出厂前必须对钢构件进行验收，出厂的成品构件应具有出厂合格证及有关技术文件等，并在工厂内进行预拼装，检查是否符合设计尺寸和整体质量情况等，待检验合格后方可出厂。10、成品的堆放及装运钢构件制作完毕后，考虑到不能及时运出或暂时不需安装，故需及时分类标识、分类堆放。堆放需考虑到安装运出顺序，先安装的构件应堆放在装车前排，避免装车时的翻动。11、钢结构制作主要工艺流程钢结构制作主要工艺流程见下面流程图：二、钢结构基础工程焊接矫正小装配总装配端部铣平焊接矫正端部铣平成品钻孔铲磨除锈退火处理油漆包装半成品按分类堆放弯制煨（滚圆）模压边缘加工（铣、刨、铲）制孔（冲、钻）二次下料割出厂放样原材料矫正器剪冲锯气割零件平直拼装焊接矫正1、该钢构工程基础虽由土建专业队负责施工，但当基础垫层砼凝固后开始绑扎钢柱砼基础钢筋时，钢结构工程项目部随之立即派专业技术人员进行钢结构螺栓预埋指导工作。为确保上部结构安装质量，也必须与土建施工单位密切配合，共同把关。2、螺栓预埋施工要点：当基础垫层砼凝固后，即在垫层面上投测中线点，并根据中线点强出墨线，绘出地脚螺栓的位置，根据垫层投测的中心点，把地脚螺栓安放在设计位置。为便于螺栓就位，可采用在工厂预制好的钻孔钢模辅助就位，（也可采用与基础模板连结在一起的钻孔木架，在模板与木架支撑牢固后，即在其上投点放线。）地螺栓安装以后，检查螺栓第一丝扣标高是符合要求，合格后即将螺栓焊牢在钢筋网上。为防止地脚螺栓在安装前或安装中螺纹受到损伤，宜采用防护套将螺纹进行保护。三、钢结构安装工程1、钢结构安装准备工作●钢结构吊装前按照构件明细表核对进场构件，查验质量证明单和设计更改文件，检查验收构件在运输过程中造成的变形情况，并记录在案，发现问题及时进行矫正至合乎规定。2、钢结构安装●该工程系采用两台16t汽吊进行吊装，次构件及板材采用人工悬钢柱柱底标高引测示意图±0.000-0.150RC基础水准仪(柱底标高)(基准标高)-0.200(一次浇筑标高)拉，钢柱吊装采用单机旋转法吊装，梁由于跨度大，又是多节组成故先在地面拼装后再吊装，同时人工抬升辅助拼装，钢梁扶正翻身起板采用两点起板法。为确保吊装安全和避免吊机停转次数，该工程钢结构吊装按行进路线的先后顺序吊装施工，且吊装时先吊装竖向构件，后吊装平面构件，以减少建筑物的纵向长度安装累计误差。具体施工时采用一台吊车负责轴①和③，另外一台吊装轴③和⑤，两台吊车同时进行吊装：1）应当利用两台吊车将各自负责的区域的钢柱从A轴开始依次进行吊装，直至把所有钢柱进行吊装完毕。2）吊装钢柱过程中应当同时进行钢柱的校正和钢大梁的拼装工作。钢柱吊装完毕和校正完毕，进行钢梁的吊装，计划每一带毗刚架吊装四钩子。拼装时对容易变形的构件应作强度和稳定性验算，必要时采取加固措施。设计要求顶紧的节点，相接触的两个平面必须保证有70%梁紧贴，用0.3mm塞尺检查，插入深度的面积之和不得大于总面积的30%，边缘最大间隙不得大于0.8mm，需要利用已安装的结构吊装其它构件和设备时，应征得设计单位同意，并采取措施防止损坏结构，确定几何位置的主要构件，应吊装在设计位置上，在松开吊钩前就作初步校正并固定。3）吊装钢梁的同时，每两榀之间的系杆同时在钢柱和钢梁校正之后安装，与刚架形成稳定的体系。依次进行吊装直至完毕。4）檩条、墙梁、支撑、拉条以及隅撑在钢梁吊装时应当可以进行交叉作业，在吊装钢梁同时人工笨力安装支撑体系。3、钢柱的吊装与校正●钢柱的吊装方法与装配式钢筋混凝土柱子相似，该工程由于结构吊装时间紧，故拟采用人工抬升辅助就位，构件就位后采用单机旋转法吊装（见图表NO。4－C），为提高吊装效率，在堆放柱时，尽量使柱的绑扎点、柱脚中心与基础中心三点共圆弧。●起吊时吊机将绑扎好的柱子缓缓吊起离地20cm后暂定，检查吊索牢固和吊车稳定，同时打开回转刹车，然后将钢柱下放到离安装面40-100mm，对准基准线，指挥吊车下降，把柱子插入锚固螺栓临时固定，钢柱经初校正后，待垂直度偏差控制在20mm以内方可使起重机脱钩，钢柱的垂直度用经纬仪检验，如有偏差立即进行校正，在校正过程中随时观察底部和标高控制块扎之间是否脱空，以防校正过程中造成水平标高误差。●柱子的垂直校正，测量用两台经纬仪安置在纵横轴线上，先对准柱底垂直翼缘板或中线，再渐渐仰视到柱顶，如中线偏离视线，表示柱子不垂直，可指挥调节拉绳或支撑，可用敲打等方法使柱子垂直。在实际工作中，常把成排的柱子都竖起来，然后进行校正。这时可把两台经纬仪分别安置在纵横轴线一侧，偏离中线一般不得大于3m(详见图表No。4-D)。在吊装屋架时或安装竖向构件时，还须对钢柱进行复核校正。123（a）平面布置；（b）旋转过程；1－柱平放时，2－起吊中途，3－直立旋转法吊装示意简图（NO.4－C）（a）（b）4、钢梁的吊装与校正●钢梁构件运到现场，先应拼装。钢梁扶正需要翻身起板时采用两点翻身起板法，人工用短钢管及方木临时辅助起板。钢梁翻身就位后需要进行多次试吊并及时重新绑扎吊索，试吊时吊车起吊一定要缓慢上升，做到各吊点位置受力均匀并以钢梁不变形为最佳状态，达到要求后即进行吊升旋转到设计位置，再由人工在地面拉动预先扣在大梁上的控制绳，转动到位后，即可用板钳来定柱梁孔位，同时用高强螺栓固定。并且第一榀钢梁应增加四根临时固定揽风绳，第二榀后的大梁则用屋面檀条及连系梁加以临时固定，因该钢构工程跨度为24米左右，故应设五道以上(拟定为1～5轴系杆)，在固定的同时，用吊锤检查其垂直度，使其符合要求(简要示意图详见：图表No.4-E)。●本钢构工程因每个节点处的高强度螺栓总数很多，从而安装节点时应当用若干螺栓先暂时作为钢梁临时固定用的临时螺栓。钢梁的检验主要是垂直度，垂直度可用挂线球检验，检验符合要求后的屋架再用高强度螺栓作最后固定。●在吊装钢梁时还须对钢柱进行复核，此时一般采用葫芦拉钢丝绳缆索进行检查，待大梁安装完后方可松开缆索。对钢梁屋脊线也必须控制。钢柱垂直校正测量示意图（NO.4－D）经纬仪视线柱子中心线使屋架与柱两端中心线等值偏差，这样各跨钢屋架均在同一中心线上。5、柱底板垫块安装及二次灌浆●钢柱安装时，因需调整柱高程、通常于柱底端头板下放置垫块，而垫块的尺寸，一般只考虑承载钢架本身的重量。基础砼面的高程与柱底板高程间两者之差即为所需加垫块的厚度，由此可计算出所需垫块的数量。柱底垫块应包括6mm垫铁和锲形垫铁(详见图表：No.4-G)，锲形垫铁垫到柱底板角。●主钢构吊装校正完成后，才可进行灌浆通常在校正完毕后三天内完成，以免因其他原因造成结构体移位，灌浆材料应采用细石混凝土，使柱底板与基础完全接触，灌浆砼标号比柱砼标号高一级。灌浆前准备工作，削除砼表面过高处使灌浆厚度至少保持4cm以上，去除砼表面的细微物，油脂、泥土等不良物质，而保持适当粗糙。一端及两侧而之模板亦需高出板面，且留出间隔，并稍具倾斜，以使插入木棒或钢筋。灌浆临时固定的檩条缆风绳刚架临时固定示意图（NO.4－F）钢梁的起吊示意简图（NO.4－E）1－吊升前的位置；2－吊升过程中的位置；3－对位（就位）后位置123料必须以拌和机拌和，若以手拌和，则缺乏流动性而使水易增加，造成收缩之危险。一经灌注，必须连续不断进行作业，直到灌浆从周围出为止，灌浆料必须从一侧开始，未完成前不可中断。灌注后，保持湿润状态保养至少七天。5、高强度螺栓施工方法●该钢构工程钢梁、柱连接采用扭剪型高强螺栓，安装高强螺栓时构件的磨擦面应保护干燥清洁，不得在雨中作业。拧紧顺序应从节点板中心向边