宁波宁大工程建设监理有限公司
摘要：本文对某下挂式钢结构部分施工要点进行说明，并针对工程施工重难点提出相应对策。特别针对构件吊装及焊接方面进行详细说明，以保证工程保质保量的顺利进行。
关键词：钢结构；吊装；焊接
1.工程概况
本工程位于宁波市东部新城，建筑面积约16.0373万m2，其中地上建筑面积约12.4993万m2，C楼、D楼采用框架核心筒结构，裙房为框架结构。其中C楼地上20层，高度89.50m，建筑面积53165.92m2；D楼地上34层，高度145.81m，建筑面积70430.53m2。C楼D楼裙房（C楼C-L轴~D楼D-U轴）地上8层。
横跨CD钢结构指C-N~D-F/C-1~C-9轴线间的钢结构，其中C-N~C-Q轴线、D-C~D-F轴线之间为劲性钢结构，C-Q~D-C轴线中5F~构架层为全钢结构连廊结构（跨度为37.7m、安装高度为44.12m）。
横跨CD钢结构主体结构形式为：9F~构架层为上承式受力结构体系，5F~8F为吊挂式结构体系。
2.工程重难点分析
2.1 工程特点
柱、梁、斜撑和桁架采用箱形和十字型、H型截面及个别异形柱，尤其在横跨CD部分结构中的8F~构架层节点位置采用整体大型节点，楼板采用组合楼板。
本部分所采用的钢材主要为Q345GJC、Q345B，最大板厚达50mm。
2.2 工程难点
横跨CD结构的安装是难点：横跨CD结构的5F~构架层跨度比较大 （37700mm）、重量重（约2200T）、安装高度高（约44m），如何保证精度并安装到位是本工程的难点。
对策：横跨CD采用高空散装法安装。单层安装时主梁采取对称安装，防止单向安装积累误差。
厚板焊接是本工程的一个难点：本工程最大板厚达50mm，材质为Q345GJC、Q345B，并且大型节点位置焊接集中，焊接要求比较高。
对策：制定详细的焊接工艺性评定计划，并在焊接过程严格按照相应的焊接工艺进行焊接，采用合理的焊接工艺以最大限度避免焊接变形减小焊接应力集中。
地下室顶板上吊车，是施工控制的重点：由于构件单间重量较重和现场塔吊性能限制，在横跨CD结构的5F~构架层高空散装施工时，需采用大型吊装机械在地下室顶板上进行吊装，该机械在地下室顶板上施工，如何保证地下室顶板的安全是施工控制的重点。
对策：根据吊装作业时对于地下室顶板荷载要求，对于需要加固的地下室顶板采取加固措施，以防止施工过程中对地下室顶板造成伤害。
3.结构安装
3.1 预拼装
现场进行吊装作业前，在工厂进行预拼装、计算机辅助模拟预拼装。
计算机辅助模拟预拼装具有预拼装速度快、精度高、节能环保、经济实用的目的。钢结构组件计算机模拟拼装方法，对制造已完成的构件进行三维测量，用测量数据在计算机中构造构件模型，并完成模拟拼装，检查拼装干涉和分析拼装精度，得到构件连接件加工所需要的信息。[1]
根据图纸，横跨CD主梁、次梁均有起拱要求，通过预拼装来控制各构件节点位置坐标，可很大程度上减少构件尺寸偏差对吊装精度的影响。
3.2 吊装作业总体介绍
根据场地情况，现场吊装机械选用50T汽车吊、130T汽车吊和160T汽车吊进行吊装。其中50T汽车吊作为现场的主要吊装机械，也用于次梁的安装。
现场安装时分别在轴线交点位置的节点下方设置临时支撑，即D-4~D-7轴线和D-1~D-3轴线两部分均需在钢梁下设置临时支撑。
3.3 施工工艺流程
横跨CD钢结构连廊施工总体施工顺序：
在两侧土建结构施工完成后，才能开始施工横跨CD的连廊结构，先施工D-1~D-3轴线的两榀桁架，由于D-1轴线地下室顶板西侧为坡道，汽车吊停放不便，此时吊装机械在D-1~D-3轴线内侧吊装。D-1~D-3轴线的两榀桁架吊装完成后，进行D-4~D-7轴线的两榀桁架吊装，此时吊装机械主要在D-4或D-7轴线外侧吊装。
横跨CD钢结构连廊总体施工区域划分如图3-1所示：
安装完成另一榀桁架的楼层主梁中间段吊装单元，完成与中间段及劲性柱连接并安装相关楼层的次梁。完成整个楼层结构安装。（由于D-1~D-3吊装机械采用跨内吊装，每层需为吊机大臂预留出空间，部分中间段次梁放置最后进行吊装）。
单层安装流程示意如图3-2所示：
4.钢结构焊接
4.1 焊接顺序
每一节柱作为一个焊接单元，各个焊接单元依次施工。
在每一单元钢框架调整完毕，高强螺栓施工结束后开始焊接。
每一节柱的流水单元焊接顺序为：上层钢梁——中间层钢梁——下层钢梁——柱拼接焊接
构件接头的焊接顺序：对于外围框架钢结构，每个楼层先焊接框架柱与边梁劲性钢梁，后焊接其他节点焊缝，同时劲性梁焊接时在平面上应从中部对称向四周扩撒。
单根构件的焊接顺序：两端不能同时焊接，并在一端焊接结束后，再焊另一端。
单个焊缝的焊接顺序：柱和转换桁架箱形的现场焊接应使用两名焊工对称焊接。H型钢梁的焊接应先焊接下翼缘板，后焊上翼缘板，腹板需要焊接的，最后焊接腹板。
节点安装焊接时，应先焊接收缩较大的接头，后焊接收缩较小的接头，尤其是箱形截面梁的焊接，以控制焊接变形。采用两名焊工对称焊接，焊接时工位对称，焊接速度保持一致。
十字型柱及箱型柱、梁焊接顺序如图4-1所示：
4.2 厚板焊接工艺措施
横跨CD连廊结构中大量采用了大厚度钢板，尤其是8F、9F及构架层的箱形截面桁架，最厚达50mm。除了本身对钢材的冶金工艺要求高之外，
也要采取相应的焊接工艺来加以保证焊接质量。随着钢板厚度增加，淬硬性和冷裂倾向都相应增大。要采取措施避免冷却速度过快；同时要降低接头中的氢焊量，以防止冷裂纹的产生。另一方面，板厚增加，焊缝熔敷金属增加，焊接变形相应增大。
为保证焊接质量，可采取以下措施：
（1）选用合理的接头坡口形式：尽量采用对称的X、K型坡口，以减少焊接变形及残余应力。
（2）选用低氢的焊接材料：由于低合金高强钢对氢致裂纹敏感性较强，应优先选用 低氢型焊接材料。CO2气体保护药性焊丝，所得熔敷金属的含氢量极低，具有较好的抗氢裂性。
（3）焊后处理：焊后处理采取缓冷措施，可有效防止产生氢致延迟裂纹。
5.地下室顶板
汽车吊行走和吊装的区域均为地下室顶板，地下室顶板存在消防通道区域、人防顶板区域、非人防非消防通道区域等多种情况，需要区分不同情况下，对不同位置做出相应不同的处理。
地下室顶板的验算：在吊装前，选取最重构件与吊装区域内的地下室顶板最不利区域进行验算，选取合适的路基板，以防对地下室顶板的损害。
有必要时可以对地下室顶板进行加固。
6.结束语
综上所述，钢结构施工单位如果要保证工程施工质量安全可靠，则应全面了解影响施工质量的主要因素，并在施工过程中，加强对吊装、焊接等因素的严格控制，做好预先的防御措施，以确保工程的顺利开展。同时，还要不断总结工作经验，采取有效的措施，不断加强对影响因素的控制，才能更好的确保工程的质量。
参考文献：
[1] GB 50755-2012．钢结构工程施工规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
作者简介：
周律 1993年8月出生 浙江宁波 研究方向：施工管理
论文作者:周律
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/1
标签：顶板论文; 轴线论文; 地下室论文; 钢结构论文; 构件论文; 结构论文; 桁架论文; 《基层建设》2017年第20期论文;