钢结构安装方案说明

钢结构安装方案说明1 钢结构安装工程施工主要内容大厅屋盖钢结构包括两榀纵向主拱架、主拱与沿纵向的中心拱、两边纵向联系梁、横向屋面梁、斜腹杆构成构成了两个连体空间三角形桁架，形成 了稳定的空间结构以及钢柱，指廊的屋面曲线与主结构曲线相呼应，采用焊接箱型钢柱，焊接H型钢断面弧形梁，弧形梁的两端支承在柱顶或钢托梁上，指廊的变宽度通过弧形屋面梁外悬挑长度的改变实现，纵向36米为一个双曲筒壳屋面单元。总重约3146.55吨钢构的现场拼接和安装；1 1主要构件安装方法选择1. 大厅纵向主拱架安装方法本航站楼建筑美观、大厅无柱，大厅屋盖采用大跨度钢结构体系。两榀拔地而起的刚性主拱相互倾斜，并适当拉开，主拱落地长度205.44米、两榀拱脚距离50.4米，拱顶距离12米，主拱最高点高度40米，拱与地面成64角。屋面中间最高点高度30米，主拱与沿纵向的联系梁、横向屋面中间最高点高度30米，主拱与沿纵向的中心拱、两边纵向联系梁、横向屋面梁、斜腹杆构成了两个连体空间三角形桁架，形成 了稳定的空间结构。主拱平面内半径约141.1米，拱断面采用下大上小的变高度箱型断面，由钢板焊接而成，翼缘宽度1.4米不变，截面高度由1.8米至1.4米渐变，壁厚25，在拱的自身斜平面内呈圆弧形，与地面倾斜后，拱的立面成为椭圆形。每榀重量约350吨。该拱架的安装方式采用将工厂制作的构件单元在现场安装地面胎架上拼装成分段吊装单元，然后使用大型吊装设备将分段单元吊装就位并采用临时支撑架支撑后空中对接的安装方法。2. 联系梁、横向屋面梁、斜腹杆安装方法联系梁、横向屋面梁、斜腹杆构成构成了空间三角形桁架，安装方式为分节地面拼装、吊车吊装、空中对接就位。a钢结构安装施工前检查及准备i. 钢结构构件验收钢结构构件制作完后，总承包质量管理处和监理应按施工图的技术要求和钢结构工程验收规范（GB-2002）的规定，对成品、半成品进行检查验收。钢结构的允许误差按现行标准执行，现行标准没有规定的，由业主、设计院、监理工程师和总承包部四方共同商定。ii. 测量仪器和丈量器具使用测量仪器和丈量器具是保证钢结构安装精度的检验工具，土建、钢结构制作、钢结构安装和监理应按规定要求统一它的标准。1. 经纬仪：采用瑞士莱卡DI2000全站仪，进行控制网测设和高精度测量，控制精度在1mm+1PPm内。2. 水准仪：按国家三、四等水准测量及工程水准要求，采用瑞士莱卡N28水准仪，测设精度在3mm/km。3. 钢卷尺：参与同一单位工程施工的各有关单位，须使用同一牌号、同一规格的钢卷尺，并通过标准计量校准钢尺。iii. 基础复测1. 基础施工单位至少在吊装前七天提供基础验收的合格资料。2. 基础施工单位应提供轴线基准点和标高水准点。3. 基础施工单位在基础上应划出有关轴线和记号。4. 支座和地脚螺栓的允许偏差，应按现行有关要求执行。支座和地脚螺栓的检查应分二次进行，即首次在基础砼浇灌前与基础施工单位一起对地脚螺栓位置和固定措施进行检查，第二次在钢结构安装前做最终验收。5. 提供基础复测报告，对复测中出现的问题应提出修改措施、进行整改。6. 为防止地脚螺栓在安装前或安装中螺纹受到损伤，采用锥形防护套将螺纹进行保护。iv. 构件预检1. 检查构件型号、数量。2. 检查构件有无变形，发生变形应予矫正和修复。3. 检查构件外形和安装孔间的相关尺寸，划出构件的轴线的准线。4. 检查连接板、夹板、安装螺栓、高强螺栓是否齐备，检查摩擦面是否生锈。5. 主要构件（柱、桁架等）应标出其重心位置。6. 清除构件上污垢、积灰、泥土等，油漆损坏应及时补漆。v. 构件运输1. 构件场外运输：1) 装卸、运输过程中均不得损坏构件和防止构件变形；2) 运输的构件应按吊装的要求程序进行，并考虑配套供应；3) 对大型和异形构件，应结合运输的客观条件（装卸车设备、起重量、运输道路宽度及转弯半径，通过城市交通的许可情况桥梁、低空架线、隧道、立交桥等）另行制定运输方案；4) 构件应对放置在运输车辆上，装卸车应注意对称操作，确保车身和车上构件的稳定；5) 使用平板挂车运输长构件，应在主车上设有转向装置；6) 构件运输过程中，堆放应用垫木，用紧绳器固定。防止构件在运输过程松动和滑移，对于重心不稳的构件，还应采用支架稳定。2. 构件场内运输：1) 运输道路面应平整，路基坚实，并有排水要求，道路的转弯半径应适合场内运输构件的需要，并应设置回车道。单行便道宽度：汽车为3.5m，平板车为4.5m；双行便道宽度：汽车6m，平板车9m；2) 对于扩大拼装的运输构件，应验算构件的刚度，必要时应增加搁置点和支架数量。vi. 构件堆放1. 构件应分规格和型号分类堆放。2. 构件堆放应使用垫木，垫木必须上下对齐。每堆构件堆放高度应视构件情况分别掌握。一般和次要构件（支撑、檩条、马道等），不宜超过2m；重型和大型构件单层堆放；螺栓、高强度螺栓应堆放在室内，其底层应架空防潮。3. 每堆构件与构件处，应留有一定距离，供构件预检及装卸操作用；每隔一定堆数，还应留出运输通道。4. 构件编号宜放置在构件二端醒目处。vii. 构件堆场构件堆场应场地平整，设置通道网，便于运输，靠近施工现场和装卸机械的开行道路、运输道路（考虑回车道）、防火设施和器具、零星材料的仓库、办公用房和构件矫正维修用的车间和照明等（见施工平面图）。viii. 大型设备（如履带吊、塔吊）进场1. 200T、300T履带吊进场前应进行全面检修，保证安全使用。2. 明确设备的责任人，并编制设备的管理制度（包括如何使用、维修、保养等）。b) 施工前的预埋件定位安装方法本工程预埋包括钢结构与砼结构连接处的预埋，和安装施工预埋。在预埋前应建立高精度的网格控制网和高程控制网，并对控制网进行定期检查，以保证预埋的精度。施工准备工作收尾阶段安装阶段1. 材料准备，出具合格证2. 人员、机具准备3. 预埋件加工4. 建立高精度控制网5. 利用控制网在模板上放出供安 装定位用的两条垂直中心线1.吊装预埋件2.调整预埋件3.固定预埋件图10-1施工流程图1.观测偏差2.成品保护i. 预埋件安装施工工艺(见图10-1)ii. 主要埋设方法1. 利用高精度的轴线、高程控制网，在模板或基础预埋位置上放出十字交叉轴线，定出埋件位置，且在模板放出预埋件高程线。 2. 预埋件或预埋螺栓运进现场后，在其上端或下端的钢板固定环上放出供安装定位用的两条垂直中心线。3. 将预埋件吊至预定位置（如主钢筋穿过预埋件固定环，则在固定环上开孔），使两中心线与两轴线对齐，定出预埋件的水平位置。4. 在预埋位置的两个轴线方向上架设经纬仪，测量、调整预埋件的垂直度，调整方法是通过固定架加斜垫铁。立测量塔尺调整标高，调整完毕后将斜铁、预埋件和固定架焊接在一起。5. 大型预埋件应焊接固定架与模板或其它固定物牢固连接，利用端钢筋将螺栓预埋件的钢板固定环同纵向钢筋焊接连接，再利用固定架与模板或其它固定物连接起来，使其不能移动。待底板上排钢筋绑扎完毕，再次利用经纬仪进行测量，调整预埋件上口的位移，调整完毕后，用钢筋将螺栓杆和顶层钢筋焊牢，且在上端预埋板或固定环上下用螺栓拧紧，使螺栓不能自由移动。6. 安装完毕后，应对预埋件安装质量进行报验，经检查合格后方可浇注。同时应对螺栓外露部位加锥形保护套进行保护。7. 砼浇灌时，对预埋件进行轴线和标高进行监测，发现移动立即调整。8. 砼浇筑完毕后，在底板表面放出柱子轴线，并作明显永久标记，观测并记录预埋件的位置偏差。9. 精度要求：两地脚螺栓之间的间距误差2mm，钢柱之间，群组地脚螺栓中心线间距误差3mm，对角线误差不大于5mm。预埋施工中，螺栓上下采用10mm钢板按设计图钻成螺栓直径大小的群组螺孔固定环，将螺栓之间相对距离控制在要求的范围内，在孔板固定环上刻好中心线，安装时将孔板固定环中心线调到每根钢结构柱底轴线位置上，找好每根螺栓垂差后，将底部固定环焊固在结构钢筋上，群组预埋螺栓精度得到了控制。c) 钢结构安装施工流程（见图10-2）施工准备工作吊装阶段现场拼装阶段1.材料、半成品准备，出具合格证2人员、机具进场已准备就绪3.建立高精度控制网4.现场堆放场地能满足堆置及拼装顺序需要5.施工组织设计已审批6.已取得支座安装合格签证资料1.胎架、支撑架、脚手架安装2.测量放线3.节段吊装、调整、组立、防变形4.焊前报验、桁架焊接5.焊后检查、无损检测图10-2施工流程图1.吊装方法选择、机具准备2.钢柱吊装3.钢桁架吊装4.檩条等吊装5.钢支撑吊装收尾阶段1.高强螺栓安装2.焊接3.成品补漆、保护4.胎架、支撑架和脚手架拆除d) 拱架钢结构安装根据工程特点及工期要求，以及施工现场实际情况，本着既要保证工期质量，施工技术先进，又要为业主节省开支，为企业创造效益的原则，安装方案采用工厂管件加工、桁架按三角形分段制作、现场按吊装单元分段预拼装、加临时支撑架高空分段组装焊接的施工方法。、临时支撑系统安装纵向主拱架现场分段组焊施工准备纬向联系杆件安装拱架吊装就位调整拱架焊接补漆和支撑系统拆除焊接、高强螺栓安装图10-3 纵向主拱架现场组装施工流程图i. 施工准备1. 人员准备：施工人员安排共100人；2. 机具准备：拼装机具、焊接机具、吊装机具、栓接机具；3. 材料、半成品准备：制作的构件质量应符合设计要求和施工规定，并附有出厂合格证及附件；连接材料（焊接、螺栓等）均应有质量证明书并符合设计要求及有关国家标准规定；各种规格连接板、安装螺栓、垫铁；4. 施工组织设计已审批；5. 已取得支座安装合格签证资料。ii. 纵向主拱架现场分段组焊1. 每片纵向主拱架分为4个吊装单元，其分段弧长及分段重量见下表：ZGJ-A、B-1ZGJ-A、B-2ZGJ-A、B-3ZGJ-A、B-4弧长（m）50m60m60m50m重量（t）75t72t72t75t2. 组装工艺（见图10-4）图10-4 纵向主拱架现场组装施工流程图组装胎架设计测量放线组装胎架制作安装吊装单元组立调整、定位焊焊前报验焊后处理无损检测3. 组装胎架设计：1) 吊装单元组装胎架采用独立活动式胎架，用各类型钢和钢板制成，搭设所吊位置的地面上，尽量靠近吊装位置； 2) 活动胎架还应保证组拼拱架的稳定性，同时保证组焊时操作安全和方便操作。4. 组装胎架制作安装：现场用各类型钢和钢板制作，35T履带吊配合，分片螺栓连接，便于拆除移位；5. 测量放线：利用高精度控制网，放出胎架轴线位置；应根据桁架的成形曲线，放出活动胎架支撑桁架时的施工坐标。在已搭设好的胎架上放出桁架中心线和标高，焊接定位档板。6. 吊装单元组立：1) 按运输分段构件从构件堆场运输到位，并按对接标号依次用50吨履带吊吊装就位在胎架上；2) 吊装顺序为从中间向两端吊装，这样从中间吊装不仅可以两边同时组装，而且可以避免由于曲线拱架分段两端不等高，水平分力导致拱架位移，影响安装精度。7. 调整、定位焊：A. 用手拉葫芦或千斤顶调整拱架节段，使其中心线与胎架中心线一致，标高达到设计标高，同时用经纬仪和水准仪进行校正；B. 校正变形，割去分段多余量，修正坡口加入衬管，对准各接口，用夹板抱箍校正，组对焊缝；C. 检查对接面处桁架截面尺寸，进行调整，焊接前在距分段端口约100mm处用6根型钢定位固定，保持断口形状，防止变形；D. 调整合格后，按焊接工艺实施定位焊。8. 焊前报验、拱架焊接A 焊前应对焊缝、构件作防变形措施；B 检查对接焊缝的衬板、坡口、间隙及锈蚀情况；C 向监理报验进行焊前检查；D 在对拱架的中心线、节点标高和焊接坡口等检查合格后，即可进行焊接，焊接应按相应的焊接工艺进行焊接和采取防变形措施。9. 焊后检查：A 焊后应对拱架中心线、拱度标高进行复检，对超过要求处立即制定整改方案，报送监理审批，获得批准后立即进行整改并达到要求；B 对焊缝进行外观检查和无损检测，对不合格焊缝按相应的返修焊接工艺操作规程进行返修。iii. 临时支撑系统安装1. 临时支撑系统组成A 在桁架吊装单元地面拼装的同时，在每两个吊装单元接口处搭设支撑架，同时用缆风绳作为支撑的稳定系统，共同形成临时支撑系统；B 该临时支撑系统一为了起承受拱桥架吊装单元重量的作用，二为了在其上设置对接接口的调整系统； C 临时支撑系统采用贝雷架搭设而成，拆装灵活。贝雷架底部根据现场具体情况予以基础加固。 2. 安装贝雷架，采用50T履带吊或50T汽车吊进行； 3. 贝雷架临时支撑系统安装完成后，四周用钢丝绳作为缆风系统予以稳定。同时搭设好安全操作平台，设置好桁架对口调整装置，准备吊装。iv. 拱架吊装就位调整1. 每个纵向主拱架分成4个吊装单元进行吊装，见下图； 2. 吊装顺序从两端向中间进行，两根纵向主拱架吊装同步进行；在吊装两个纵向主拱架的同时应注意同时进行主拱架间纬向联系梁、横向屋面梁、斜腹杆安装，以保证拱架的稳定性，详见附图；3. 主拱架吊装采用两台300T履带吊加平衡梁抬吊方式进行。300T履带吊参数为：吊臂长度66米，履带跨距8.8米，回转半径36米，75%吊重负荷为39吨。纬向桁架中间段的吊装采用单台300T履带吊进行；4. 先将ZGJ-A、ZGJ-B的1号吊装单元吊装就位，进行位置调整。调整采用千斤顶、导链等进行，使其中心线、标高等达到设计要求，同时用全站仪、经纬仪和水准仪进行校正；5. 然后采用单台300T履带吊吊装纬向中间段（每节主拱架上不少于3根），调整好与两片主桁架的位置、接口等，注意留出焊接收缩量；6. 校正合格后，焊接，使其与两个主桁架的连接构成一个整体以保证稳定性，详见附图；7. 再分别吊装ZGJ-A、ZGJ-B的2号吊装单元就位，与1号吊装单元进行对口，测量位置，用千斤顶、导链等调整，修正坡口加入衬管，对准各接口，用夹板抱箍校正，组对焊缝；8. 检查对接面处桁架截面尺寸，进行尺寸调整，焊接前在距分段端口约100mm处用6根型钢定位固定，保持断口形状，防止变形；9. 调整合格后，按焊接工艺实施定位焊；10. 焊接并检验；11. 按此步骤吊装并焊接ZGJ-A、ZGJ-B的4、3号吊装单元，同时吊装中间段并调整后焊接；v. 拱架焊接 A 焊前应对焊缝、构件作防变形措施；B 检查对接焊缝的衬板、坡口、间隙及锈蚀情况；C 向监理报验进行焊前检查；D 在对拱架的中心线、节点标高和焊接坡口等检查合格后，即可进行焊接，焊接应按相应的焊接工艺进行焊接和采取防变形措施。二、廊室屋盖吊装 采用吊车跨外单向吊装三、高强度螺栓施工1. 大六角高强度螺栓施工工艺流程（见图10-6）：紧固作业螺栓准备工具的准备领取螺栓大六角头高强度螺栓安装普通螺栓准备工具检查及管理摩擦面处理领取螺栓结合部件装配工具的调整部件组装装配精度大六角头高强度螺栓安装初拧复拧终拧紧固过程检查紧固结束检查查紧固检查扭矩检查图10-6 大六角高强度螺栓施工工艺流程图2. 高强度螺栓安装用机具：采用扭力型电动、手动扭矩扳手；3. 高强度螺栓的储运及保管：本工程采用的大六角头高强度螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母、二个垫片组成，高强度螺栓连接副在装卸车、运输、保管时要轻装轻放，防止包装箱损坏、损伤螺栓；4. 螺栓的包装、运输、现场保管等过程都要保持它的出厂状态，直到安装使用前才能开箱检查使用；5. 高强度螺栓应采取随机抽样的方法，依据规范做全面检验（包括轴力和扭矩系数检验）；6. 高强度螺栓连接副按包装箱注明的规格、批号、编号，分类保管，存放于室内仓库中，堆积不得超过三层以上，室内应保持干燥，防止生锈和被脏物沾污，以防扭矩系数发生变化，其底层距地面高度应在300mm以上；7. 工地安装时，应按当天需要量发放，剩余的妥善保管，不得乱扔、乱放，损伤螺纹或弄脏；8. 摩擦面处理及检验：1) 摩擦面处理：用手动或风动砂轮机打磨钢材的表面，砂轮打磨的方向要与受力方向垂直，打磨范围不应小于4倍螺栓直径，砂轮片为40#，打磨时不应在钢材表面磨出明显的凹坑；2) 摩擦面检验：高强度螺栓连接的钢结构在安装施工前，按每500t为一批，对摩擦面的抗滑移系数进行复验，最小值应大于或等于设计规定；试件应与所代表的钢结构同一材质、同一摩擦面处理方法、同批制造、同运输条件、同存放条件，高强度螺栓应为同一性能等级；9. 螺栓施工：节点处理：钢结构架设调整完成后，对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔、摩擦面贴紧后，进行高强度螺栓的安装；应先用普通螺栓和手动扳手紧固，使摩擦面贴紧，每个节点穿入临时螺栓的数量一般不得少于高强度螺栓总数的1/3，定位销冲打穿入的数量不宜多于临时螺栓总数的3%；10. 螺栓安装：节点全部处理好后，安装高强度螺栓，大六角头螺栓连接副安装时，根部的垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头，穿入方向应一致；如不能穿入时，螺孔应用绞刀进行修整，修整前其四周的螺栓全部拧紧，修整完毕除去螺孔四周的毛刺并扫清铁屑和涂装；11. 螺栓紧固：12. 高强度螺栓紧固时，应分初拧、复拧和终拧；初拧：初拧轴力一般易达到标准轴力的60%80%，最低不应小于标准轴力的30%；复拧：复拧扭矩等于初拧扭矩值；终拧：终拧的轴力值一标准轴力为目标，并应符合设计要求；13. 拧紧顺序：从节点中心向边缘依次施拧，使所有的螺栓都能有效起作用；14. 高强度螺栓紧固检查：紧固中检查：检查高强度螺栓的种类、等级、规格、长度、外观质量、紧固顺序等；15. 紧固完毕的检查：用0.3Kg的小锤敲击每一个螺栓螺母的一侧，同时用手指按住另一侧，检查有无漏拧；对于扭矩系数的检查，每个节点先在螺杆端面和螺母上画一直线，将螺母拧松60，再用扭力扳手重新拧紧，使二线重合，测得的扭矩值应在0.91.1检查扭矩范围内；16. 复检的抽查量宜为每个作业班组和每天终拧完毕数量的5%，允许不合格数应小于被抽检数量的10%，且不少于2个为合格。四、补漆和支撑系统拆除1. 施工完毕后应对结构彻底检查，发现油漆损坏，应立即进行清理、补漆；2. 根据施工实际情况，结合结构检查进度，将胎架、支撑、脚手架分批拆除，运出现场。e) 其他构件安装其他钢构安装主要包括：立柱、檐口、柱间支撑、檩条等安装。根据构件及安装现场情况，选择吊装单元组拼场地，地面拼焊成吊装单元，场内运输到位，选择合适的吊装机具进行吊装组拼，调整合格后焊接或螺栓紧固。其详细安装方案待编写。