1)吊点设置
钢构件吊点的设置需综合考虑吊装简便,稳定可靠,避免钢构件变形。钢柱吊点设置在钢柱的顶部,一般设置于外侧,也有少部分设置在其他位置作为辅助吊点。钢梁设置的吊点需保证钢梁在吊装过程中的平衡,故吊点对称设置。吊点一般设置在钢梁的1/3处,吊索与钢梁夹角不得小于45°,吊索顶部夹角以60°为宜。
2)吊装方式
钢结构吊装时一般采用以下三种方式:
(1)设置吊耳
设置吊耳是钢结构吊装时最常用的方法,可根据设计要求,在钢结构深化设计时就在构件上设置吊装耳板。吊耳一般分为专用吊耳、专用吊具和临时连接板三种形式。钢柱的吊装耳板通常即为连接耳板或专用吊具,钢梁的吊装耳板通常为专用吊耳,设置于钢梁的翼缘上,与翼缘垂直,与腹板在同一平面。
(2)开吊装孔
开吊装孔是钢梁吊装时常用方法之一,在钢梁翼缘长向中心线边缘开设小孔,可满足吊环穿过即可。开设吊装孔可以节约钢材,且方便吊装,安全可靠。对于超长、超重钢梁,宜设置吊装耳板。
(3)捆绑吊装
捆绑吊装通常用于吊装钢梁及大型节点等,捆绑吊装方便,免去了焊接、割除耳板、开设孔洞的工序。但是捆绑吊装对钢丝绳要求较高,绑扎要极为仔细,需特别注意因绑扎问题而导致发生吊装中构件滑落的事故。绑扎吊装通常与“保护铁”联合使用,以防构件边缘处尖锐而导致钢丝绳受损,甚至被划断。
3)钢柱吊装
(1)首节钢柱吊装
①吊装准备。在土建单位浇筑完底板混凝土并达到一定强度后,开始进行地下部分钢柱吊装。吊装前应完成以下施工准备:根据控制网测设细部轴线并与土建测设的轴线相互参照,保证轴线测控网统一;根据测设的轴线确定钢柱安装位置,在混凝土面上弹出“十”字线和钢柱外边线并进行标注;对预埋的脚螺栓进行复核,剥去丝口保护油纸,对损坏的丝口进行修复,当锚栓偏移较大时,还应对柱底板锚栓孔进行调整。
②作业流程:
b.钢柱起吊时必须缓慢起钩使钢柱垂直离地。当钢柱吊到就位上方200 mm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。
c.当锚栓落入柱底板时,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),经调整钢柱的就位偏差在3 mm以内后,再下落钢柱,使之落实。
d.通过控制柱底位移来调整钢柱的轴线偏差。利用千斤顶调整柱底中心线的就位偏差来调整柱子的垂直精度,用千斤顶校正第一节柱柱脚。
e.收紧四个方向的缆风绳,楔紧柱脚垫铁,拧紧地脚螺栓螺母。
f.钢柱垂直度通过揽风绳上的葫芦进行调节,钢柱校正完毕后应拧紧地脚螺栓,收紧缆风绳,并将柱脚垫铁与柱底板点焊,然后移交下道工序施工。
因核心筒结构施工先于外框结构,因此,钢结构安装应首先完成核心筒区域钢骨柱安装,为混凝土施工提供作业面,随后进行外框钢结构吊装施工。
(2)外框钢柱吊装
①吊装准备。在需要安装的钢柱的柱身上标示钢柱的安装方向,以便于工人安装。同时,在钢柱上捆绑安全爬梯。爬梯一般采用圆钢制作,禁止使用螺纹钢制作。已完成安装的楼层作业面应满铺安全网,临边和洞口应拉设安全绳。
②钢柱吊装。将钢柱吊点设置在钢柱的上部,采用卡环吊装。吊装前,下节钢柱顶面和本节钢柱底面的渣土和浮锈必须清除干净(图13.37)。
钢柱吊装到位后,钢柱的中心线应与下面一段钢柱的中心线吻合,并四面兼顾,活动双夹板平稳插入下节柱对应的安装耳板上,穿好连接螺栓,连接好临时连接夹板,并及时拉设缆风绳进一步对钢柱进行稳固。钢柱临时固定完成后即可进行初校,以便钢梁的安装(图13.38、图13.39)。
图13.37 安装前柱底除锈清理
图13.38 钢柱的吊装
图13.39 钢柱的校正
③钢柱的校正:
a.利用全站仪进行上部钢柱的柱顶标高以及轴线定位。超高层施工现场作业面较小,可以制作专用工具将全站仪、激光反射棱镜固定在钢柱顶部进行操作。
b.采用两台经纬仪分别置于相互垂直的轴线控制线上(借用1 m线)测量钢柱垂直度。精确对中整平后,后视前方的同一轴线控制线并固定照准部,然后纵转望远镜,照准钢柱头上的标尺并读数。与设计控制值相比后,判断校正方向并指挥吊装人员对钢柱进行校正,直到两个正交方向上均校正到正确位置为止。
钢柱垂直度的校正采用缆风绳,沿钢柱三个方向分别设置倒链用于此方向的垂直度调整(图13.40)。(www.xing528.com)
图13.40 整体校正示意图
④两节钢柱对接时,接口处错边量不应大于3 mm。检查时用直尺进行测量,当不满足要求时,在下面一节钢柱上焊接马板,并用千斤顶校正上部钢柱的接口(图13.41)。
⑤钢柱安装注意事项如下:
a.钢柱吊装应按照各分区的安装顺序进行,并及时形成稳定的结构体系,如图13.42所示。
b.校正时应对轴线、垂直度、标高、焊缝间隙等因素进行综合考虑,每个项目的偏差值都要达到设计及规范要求。
c.每节柱的定位轴线以地面控制线为基准线引上,不得从下层柱的轴线引上。
图13.41 钢柱错边校正示意图
d.结构的楼层标高可按相对标高进行,安装第一节柱时,从基准点引出控制标高在混凝土基础或钢柱上,以后每次都使用此标高,以确保结构标高符合设计及规范要求。
f.上下节钢柱之间的连接板待全部焊接完成后割除(预留约5 mm,不得损伤母材),然后打磨光滑,涂上防锈漆。
g.起吊前钢构件应横放在垫木上,起吊时不得使构件在地面上有拖拉现象。回转时需有一定的高度,起钩、旋转、移动三个动作应交替进行,就位时缓慢下落。
h.下节钢柱顶面和上节钢柱底面的渣土和浮锈要清除干净,以确保焊接质量。
4)钢梁吊装
①吊装前准备。吊装前,应对钢梁定位轴线、标高、钢梁的标号、长度、截面尺寸、螺孔直径及位置、节点板表面质量等进行全面复核,符合要求后,才能进行安装。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。梁端节点采用栓-焊连接时,将腹板的连接板用安装螺栓连接在梁的腹板相应位置处并与梁齐平,不能伸出梁端。节点连接用的螺栓,按所需数量装入帆布包内捆扎在梁端节点处,一个节点用一个帆布包。
图14.42 某工程钢柱安装示意图
②钢梁的起吊、就位与固定。钢柱临时固定好后即可进行钢梁的安装工作,使之形成稳定的框架结构。钢梁的安装操作顺序如下:
a.将钢梁吊至安装点处缓慢下降,使梁平稳就位,等梁与牛腿对准后,用冲钉穿孔作临时就位对中,并将另一块连接板移至相对位置穿入冲钉中,将梁两端打紧逼正,节点两侧各穿入不少于1/3的普通螺栓临时加以紧固。
b.每个节点上使用的临时螺栓和冲钉不少于安装总孔数的1/3,临时螺栓不少于2套,冲钉不宜多于临时螺栓的30%。
c.调节好梁两端的焊接坡口间隙,并用水平尺校正钢梁与牛腿上翼缘的水平度。达到设计和规范规定后,拧紧临时螺栓,将安全绳拴牢在梁两端的钢柱上。
d.在完成一个独立单元柱与框架梁的安装后即可进行次梁和小梁的安装。为了加快吊装速度,次梁安装可以采用串吊的方法进行(图13.43)。
图13.43 钢梁串吊
e.在任何一个单元钢柱与框架梁安装时,必须校正钢柱。柱间框架梁调整校正完毕后,将各节点上安装螺栓拧紧,使各节点处的连接板贴合好,以保证更换高强度螺栓的安装要求。钢梁安装示意图如图13.44所示。
图13.44 某工程钢梁安装示意图
③吊装注意事项如下:
a.每节框架吊装时,必须先组成整体框架,次要构件可后安装。应尽量避免单柱长时间处于悬臂状态,应尽早使框架形成,增加吊装阶段的稳定性。
b.每节框架施工时,一般是先栓后焊,按先顶层梁、其次为底层梁、最后为中间层梁的操作顺序,使框架的安装质量能得到较好控制。
c.每节框架梁焊接前,应先分析框架柱子的垂直度偏差情况,有目的地选择偏差较大的柱子部位的梁先进行焊接,以减小焊接后产生的收缩变形,利于减少柱子的垂直度偏差。
d.每节框架内的钢楼梯及金属压型板,应及时随框架吊装进展而进行安装。这样既可解决局部垂直通道和水平通道问题,又可起到安全隔离层的作用,给施工现场操作带来许多方便。
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