陕西化建工程有限责任公司 陕西 咸阳 713100
摘要：近年来，随着国民经济的快速发展以及广大人民群众生活水平的日益提高，钢结构因其材料性能好，强度高，整体刚性好等优势，在建筑工程中的应用越来越广泛。与此同时，也给建筑市场带来了激烈的竞争。企业为了能从中脱颖而出，就需要提高施工效率，改进施工方法，从而保证施工质量。但是，纵观整个建筑工程中，钢结构由于需要在高空作业，其施工过程中的精度控制一直是一个难点。不仅如此，钢结构吊装安装的精度控制直接决定了后续钢结构的整体施工质量，也是整个建筑工程施工的重要组成部分。因此，在建筑施工中必须采取有效措施提高钢结构吊装安装过程中的安装精度。
关键词：大型结构立柱；吊装；精度控制措施
1项目概况
陕西兴化碳氢综合利用技术改造工程位于陕西省兴平市兴化集团有限责任公司内，项目共14层，钢结构建筑总高度90m，框剪、复合钢桁架结构。框剪结构由方形筒体组成，其中33~90米由9根空心钢柱及钢次梁结构组成上部使用空间。钢材材质均为Q345B，钢结构总重量约4000t。其中型钢柱约1100t，空腹钢柱结构约1900t，焊缝等级为一级（如图1）。由于本工程的钢柱预制成段后重量大，空中组装难度大，高强螺栓达30800个，安装精度要求高。
图1结构整体效果图
2施工现场钢结构吊装安装精度情况分析
该工程采用钢结构，钢柱、梁由工厂预制，现场分段吊装拼装而成。由于钢架主柱重量较大，现场不满足一次性起吊施工，只能进行分段吊装，其余次梁重量较小，吊装工况富余量大，一次性起吊。现场吊装采用两点捆绑吊装，钢柱、钢梁采用钢丝绳捆绑时须采用护角器作保护以防止钢丝绳割伤。对于现场吊装安装完成的钢柱、钢梁采用手工电弧焊焊焊接，焊缝等级为一级。
通过现场对各个参数指标的实测实量，对就位精度出现偏差钢柱、梁进行分析，造成钢柱、梁吊装安装难以精确就位的因素为以下三方面：①框架主钢柱重量较大，现场履带吊无法满足一次性吊装，再者钢柱、梁起吊后在高空拼装的过程不是偏离定位线就是没有移到位，给钢柱、梁准确定位带来较大困难；②由于构件尺寸存在偏差，现场未根据实际情况对钢梁螺栓孔距进行精确调整，将导致无法实现钢柱、梁的精确吊装；③现场高空焊接未能根据周边实际情况设置防风措施平台，将导致在高空焊接的过程中产生夹渣、气孔、裂纹等现象，大大降低了钢梁的焊缝合格率。
3吊装施工保证条件
3.1钢构件的出厂检查及验收
检查及验收的项目:焊接材料、钢构件、涂装材料、高强螺栓等钢结构制作所使用的原材料合格证明材料及复检报告;钢构件的一、二级焊缝超声波探伤及外观质量检查记录;钢构件的几何尺寸,螺栓孔的位置及孔径,焊缝的坡口,连接板的角度及位置,附件的规格及数量等;钢构件的涂装质量检查及检测记录;高强螺栓摩擦面的质量检查记录及复测报告。
3.2钢构件的出厂运输
为保证施工现场有序吊装,钢构件应配套供货,供货进度必须与现场吊装进度相协调;异型和大型钢构件运输应制定专项运输方案,运输方案的编制需充分考虑钢构件重量、装卸设备、运输设备、运输道路、市区通行许可等客观条件;钢构件应放置在垫木上进行运输,使用钢丝绳固定时要保护好钢构件四角,以防钢构件刻断钢丝绳或发生变形,并应确保钢构件运输过程中的稳定;钢构件应对称装在运输车辆上,装车及卸车过程中应保持对称操作,以保证车身及构件的稳定;为避免高强螺栓摩擦面在运输过程中因相互挤压或摩擦受损,应在出厂前用软性物将高强螺栓摩擦面包扎牢固;对于如平台次梁等数量较多、刚度较小的次要钢构件,为防止运输过程中混乱,应进行分类打包。
3.3钢构件的进场验收
钢构件进场前需对照发运清单进行检查,主要检查到货钢构件的规格、数量、型号等,并重点检查在运输过程中是否出现变形或损坏情况,如钢构件出现变形或损坏应及时校正和修复。
3.4安装前准备
钢结构安装前,对建筑物定位轴线、标高进行检查,并应有基础检测交接验收;混凝土强度达到安装要求;钢结构安装前,应会同监理及上道工序施工单位对轴线位置、标高等进行复测,并做好记录。报验合格后方可进行下道工序施工。
3.5水准点及定位轴线的复测
根据项目管理部门提供的水准点进行闭合测量,在确保视线畅通的前提下,可以将水准点测设到建筑物内部或附近不宜损坏的地方,并应做好水准点的保护;对定位轴线需做好标记,并进行交接验线,做好详细记录。
3.6钢构件安装前的基础处理
钢构件吊装前应对柱底的轴线位置及标高进行复测,钢柱安装的纵横十字轴线需做好标记,并提前调整好预埋件的标高。
4吊装安装精度控制的具体措施的实施
4.1重新细化吊装方案
在现场吊装的过程中，由于钢架主立柱的重量较大，现场不具备一次性起吊施工，在原方案的基础上，每段钢柱吊装前提前搭好依附脚手架，并且柱顶部四周拉设揽风绳固定，揽风底部与预埋件或混凝土中钢筋连接。这样不仅满足施工现场钢柱分段吊装，也增加了钢柱的稳定性，让钢柱在吊装安装施工受外力冲击时不造成偏移。与此同时，在钢柱端部也增设了四块刚性限位耳板，这样在吊装过程中平移时一顶到位就可停止，防止移动不到位，大大减小了钢柱的一次就位偏差。在吊装组对过程中，沿钢柱两条轴线方向架设经纬仪对钢柱的垂直度进行测量，保证立柱的垂直度在允许偏差范围内。
4.2丈量钢梁的安装空间距离
主钢立柱吊装完毕后，对次钢梁安装空间距离进行丈量并记录数据。将数据回报给加工厂后，再进行螺栓孔的加工。在现场钢梁就位后，用高强螺栓连接，但各类螺栓不宜锁紧，各部件固定后，再次对钢梁轴线和标高复测，纠偏。复测结果合格后，再依次拧紧各个部位的螺栓。在拧紧过程中，应对钢梁的轴线进行动态跟踪，轴线变化一旦超过允许值，应立即调整。对同一部件的两端采用对称方法同时进行，以减少单侧累积误差。连接副终拧后，螺栓丝扣外露应为2~3扣，此时高强度螺栓应能自由穿入螺栓孔。对全部高强度螺栓连接副用小锤敲击螺母对边的一侧,用手指按住螺母的另一侧进行检查,以防漏拧。这种先测量后施工实现了同一根次梁螺栓孔距偏差≤2mm的目标，避免了现场气割扩孔，使得次钢梁吊装过程精确就位，极大地提高了钢结构吊装安装的施工效率。
4.3设置防风措施
现场高空焊接，防风措施设置尤为关键。根据施工部位结构特点设置高空焊接防风措施平台，既便于施工作业，也利于防风措施设置。在钢柱、梁焊接前通过搭设防风棚降低焊接过程产生气孔，大大提高了钢柱、梁的焊缝合格率。
结语
本项目钢柱、梁安装精度的有效控制，给项目带来了良好的经济与社会效益。进入21世纪以来，伴随着经济形势的不断好转，钢结构建筑受到人们越来越多的关注。钢梁吊装安装质量的好坏对整个钢结构会产生一定的影响。在整个钢结构施工过程中，钢柱、梁吊装安装的精度控制是非常重要的一个环节，精度控制好不仅能节约大量的人力、财力、物力和缩短工期，而且对后期吊装安装的质量有着深远的意义。
参考文献
[1]张煊铭.大跨度钢结构卸载期间的受力分析与安全监测[D].内蒙古:内蒙古科技大学,2014.
论文作者:史发建
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/6
标签：钢结构论文; 螺栓论文; 钢梁论文; 钢构论文; 轴线论文; 精度论文; 过程中论文; 《防护工程》2018年第22期论文;