大型場館鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋鐵件安裝

黃 波,張彥斌,馬虎成

(中房銀川房地產(chǎn)開發(fā)有限公司,寧夏銀川 750001)

大型場館鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋鐵件安裝

黃 波,張彥斌,馬虎成

(中房銀川房地產(chǎn)開發(fā)有限公司,寧夏銀川 750001)

國內(nèi)鋼筋混凝土基礎(chǔ)、鋼框架結(jié)構(gòu)工程的快速發(fā)展,鋼框架結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)連接支座處的預(yù)埋鐵件向著數(shù)量多、單體重量大、施工安裝精度質(zhì)量要求高的趨勢發(fā)展。而大型預(yù)埋鐵件安裝的精度及質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)安全。

大型預(yù)埋鐵件; 制作模具; 吊裝; 定位; 就位

1 工程概況

寧夏親水體育健身中心工程水珠大廳 105m跨鋼管桁架結(jié)構(gòu)支座,前期混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)需預(yù)埋大型預(yù)埋鐵件,以供后期鋼管桁架結(jié)構(gòu)施工時(shí)進(jìn)行支座安裝。依據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì),主要大型預(yù)埋件單體各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo):錨板規(guī)格 -1400× 1400×50,錨筋規(guī)格L1400 32,單體重量 1 400 kg,安裝標(biāo)高25.900m,總計(jì)安裝數(shù)量 41塊。

2 特點(diǎn)

2.1 測量定位精確度高

通過先進(jìn)測量儀器,采用二點(diǎn)一線、三點(diǎn)一面幾何原理精確測量定位,保證預(yù)埋鐵件安裝精度高的要求。

2.2 預(yù)埋鐵件吊裝就位效率高

通過預(yù)埋鐵件安裝圖紙的二次深化設(shè)計(jì)、輕型模具試裝,調(diào)整安裝位置鋼筋間距,為吊裝工作確定有效安裝空間,確保預(yù)埋鐵件一次吊裝到位。

2.3 吊裝工藝簡捷、高效

通過各項(xiàng)安裝工序工藝的細(xì)化,控制預(yù)埋鐵件安裝質(zhì)量,縮短工期,節(jié)約成本。

3 工藝原理

(1)通過制作臨時(shí)安裝模具,進(jìn)行吊裝前的試裝。確保預(yù)埋鐵件一次安裝到位,節(jié)約工期及施工成本。

(2)改進(jìn)現(xiàn)場吊裝機(jī)械,利用現(xiàn)場原有吊裝機(jī)械,減少吊裝成本。

(3)利用先進(jìn)的測量儀器,采用兩點(diǎn)一線、三點(diǎn)一面的幾何原理,精確定位。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 預(yù)埋件施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

4.2 預(yù)埋件施工操作要點(diǎn)

(1)熟悉設(shè)計(jì)圖紙、根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容、國家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),制定預(yù)埋件安裝作業(yè)施工方案、措施。

(2)成立以項(xiàng)目部技術(shù)骨干為基礎(chǔ)預(yù)埋件安裝管理小組;與鋼結(jié)構(gòu)安裝單位技術(shù)人員協(xié)調(diào),取得預(yù)埋件安裝的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求;組建以熟練吊裝工人為核心的預(yù)埋件吊裝隊(duì)伍;召開以項(xiàng)目部技術(shù)人員、鋼結(jié)構(gòu)安裝單位技術(shù)人員、有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的吊裝工人在內(nèi)的技術(shù)探討會議,確定具體的安裝措施。

圖1 施工工藝流程

(3)與設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)人員積極協(xié)調(diào),解決前期圖紙中梁主筋密度大,預(yù)埋件錨筋上小錨板影響預(yù)埋件安裝問題,繪出預(yù)埋件安裝二次深化圖。

由于梁主筋密度大,預(yù)埋件無有效安裝空間問題,在設(shè)計(jì)規(guī)范允許的范圍內(nèi),可對梁主筋進(jìn)行調(diào)正,梁主筋由原來設(shè)置的單排布筋改為雙排布筋,也可在設(shè)計(jì)規(guī)范允許的范圍內(nèi)將原有的梁主筋過柱面的通長筋,變更為梁主筋在柱面處斷開,錨入框架柱內(nèi),為預(yù)埋件提供預(yù)埋空間。特別注意的是,上述方案必須經(jīng)過設(shè)計(jì)單位主設(shè)計(jì)人的認(rèn)可。

預(yù)埋件錨筋上的小錨板影響預(yù)埋件安裝問題,可在安裝前小錨板與錨筋暫不焊接,待預(yù)埋件安裝完成后再進(jìn)行焊接的方式解決。

4.3 吊裝方案

起初的方案中,決定利用汽車吊來進(jìn)行預(yù)埋件安裝。但經(jīng)技術(shù)人員對施工現(xiàn)場重新考查下,認(rèn)為預(yù)埋件安裝高度最高為 25.9m,利用汽車吊安裝至少需要 50 t汽車吊,而且汽車吊吊裝存在前后移動不靈活、吊裝工期長、施工費(fèi)用高等一系列問題。最后經(jīng)認(rèn)定,決定利用頂升現(xiàn)場原有機(jī)械設(shè)備(塔式起重機(jī))來進(jìn)行預(yù)埋件的吊裝。這樣一來,不僅解決了汽車吊吊裝施工不靈活、吊裝工期長等問題,而且大大節(jié)約了吊裝成本。

4.4 試吊

針對現(xiàn)場預(yù)埋件平面面積大、單體重量大,造成施工吊裝就位難度大的問題,在施工吊裝前,制作與預(yù)埋件平面效果一致的輕型材料模具,進(jìn)行吊裝前的試裝,調(diào)整鋼筋間距,為吊裝工作確定有效安裝空間,確保預(yù)埋件一次安裝到位。

4.5 軸線、標(biāo)高測量定位

(1)軸線測量定位:施工中根據(jù)兩點(diǎn)成一線的幾何原理,利用全站儀對每個(gè)預(yù)埋件縱橫兩道中心線進(jìn)行定位,中心線只標(biāo)記在預(yù)埋件預(yù)埋位置外邊兩點(diǎn),吊裝時(shí)只要保證預(yù)埋件中心線與安裝標(biāo)記中心線相重合,即可保證預(yù)埋件安裝軸線精度。

(2)標(biāo)高測量定位:施工中根據(jù)三點(diǎn)成一面的幾何原理,利用水準(zhǔn)儀,在安裝預(yù)埋件部位焊接三點(diǎn)固定支架,要求三點(diǎn)固定支架最好呈等邊布置;支架所用鋼筋必須用砂輪切割機(jī)切割,保證截面平整,不存在平面誤差;支架選用鋼筋直徑、強(qiáng)度及焊接點(diǎn)能夠承受預(yù)埋件及安裝荷載;支架切割面必須水平安裝,安裝標(biāo)高按照預(yù)埋件安裝標(biāo)高減預(yù)埋件錨板厚度要求測定。

(3)測量工作完成后,要對測量軸線及標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測,確保測量精度,同時(shí)還要對單體預(yù)埋件的三點(diǎn)固定支架進(jìn)行檢查,防止三點(diǎn)固定支架發(fā)生變形、位移。

(4)用墨線在預(yù)埋件表面彈出中心十字線。

4.6 預(yù)埋件吊裝、就位

(1)技術(shù)交底:吊裝前必須進(jìn)行現(xiàn)場交底,由施工技術(shù)人員向具體施工管理人員及安裝人員進(jìn)行交底,要求每一個(gè)施工安裝人員必須掌握預(yù)埋件的吊裝要點(diǎn)、吊裝工序及質(zhì)量要求。同時(shí)施工技術(shù)人員必須在現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo)安裝,進(jìn)行質(zhì)量檢查驗(yàn)收。

(2)預(yù)埋件吊點(diǎn):根據(jù)現(xiàn)場預(yù)埋件規(guī)格、形態(tài),因本工程預(yù)埋件為中心對稱及軸線對稱構(gòu)件,預(yù)埋件預(yù)留排氣孔(150 mm×150mm,4個(gè)孔)也呈中心及軸線對稱布局,因此吊點(diǎn)選擇為 4個(gè)吊點(diǎn),吊點(diǎn)位置為預(yù)埋件預(yù)留排氣孔位置;司索工在綁扎過程中必須按照要求進(jìn)行綁扎,鋼絲繩與預(yù)埋件相交處必須墊橡膠墊,防止預(yù)埋件邊割斷鋼絲繩;起吊距地面500mm高時(shí)檢查預(yù)埋件表面的水平情況,如預(yù)埋件沒有保持水平狀況,必須降落重新調(diào)整。

(3)起吊:預(yù)埋件起吊過程中,塔吊司機(jī)必須按照地面指揮人員指揮,平穩(wěn)、勻速起吊;起吊過程中預(yù)埋件始終保持水平狀態(tài),不發(fā)生傾斜、搖晃現(xiàn)象;如遇三級風(fēng)以上的情況停止吊裝。

(4)就位:預(yù)埋件吊至安裝部位上面 500mm時(shí),安裝人員對預(yù)埋件中心線與安裝中心線進(jìn)行粗對,然后根據(jù)已調(diào)整好的安裝空間進(jìn)行預(yù)埋件安裝;如遇鋼筋影響可用撬杠進(jìn)行調(diào)整。預(yù)埋件下降至安裝面 100mm時(shí),應(yīng)暫時(shí)停止下降,技術(shù)人員及安裝工人要對預(yù)埋件中心線與安裝中心線精心核對,確定精度后再進(jìn)行就位。

4.7 預(yù)埋件校正、固定

(1)軸線校正可根據(jù)預(yù)埋件中心線與安裝控制點(diǎn)拉線復(fù)核,確保預(yù)埋件中心線與安裝控制線重合。

(2)標(biāo)高校正可利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)測,利用鋼制大頭鍥進(jìn)行調(diào)整,直至滿足要求為準(zhǔn)。

(3)校正工作完成后,利用鋼制大頭鍥將預(yù)埋件與周邊進(jìn)行焊接固定,做到預(yù)埋件在以后的施工中不發(fā)生位移、下沉現(xiàn)象。

4.8 驗(yàn)收、混凝土澆筑

(1)預(yù)埋件安裝完成后,組織監(jiān)理單位、鋼結(jié)構(gòu)安裝單位對預(yù)埋件安裝質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后辦理相關(guān)驗(yàn)收手續(xù),進(jìn)行下道工序施工。

(2)混凝土澆筑時(shí)要做到預(yù)埋件處混凝土對稱下料,對稱振搗,澆筑過程中不得對預(yù)埋件及周邊鋼筋進(jìn)行撬動。同時(shí)保證混凝土振搗均勻,排氣孔內(nèi)空氣充分排出。

5 材料與設(shè)備

5.1 主要施工材料、機(jī)械設(shè)備

主要施工材料及機(jī)械設(shè)備見表 1。

5.2 主要測量、檢測儀器

主要測量、檢測儀器見表 2。

6 質(zhì)量控制

6.1 質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50300—2001

混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50204—2002

鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50205—2001

建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)范JGJ33—2001

工程測量規(guī)范GB50026—1993

6.2 關(guān)鍵點(diǎn)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,預(yù)埋鐵件安裝精度要求為:軸線誤差 ±5 mm,標(biāo)高誤差±3mm。

6.3 質(zhì)量管理與控制

6.3.1 預(yù)埋件加工制作質(zhì)量控制措施

(1)預(yù)埋件加工制作原材必須使用國標(biāo)產(chǎn)品,進(jìn)場必須經(jīng)過復(fù)檢,保證原料材質(zhì)合格,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合預(yù)埋件制作要求。

(2)預(yù)埋件錨板必須使用大型裁板機(jī)切割,禁止使用氣割,從而保證錨板外形尺寸滿足設(shè)計(jì)要求,錨板不發(fā)生變形,表面平整。

(3)焊接過程中,坡口角度、焊縫高度、寬度滿足要求,并進(jìn)行探傷試驗(yàn),保證焊接質(zhì)量。

(4)預(yù)埋件在加工、制作、運(yùn)輸、吊裝過程中一定要保護(hù)成品,尤其是預(yù)埋件表面平整度,防止給后續(xù)施工增加難度。

6.3.2 現(xiàn)場吊裝質(zhì)量控制措施

(1)成立預(yù)埋件安裝管理小組,組建技術(shù)力量成熟的吊裝隊(duì)伍,加強(qiáng)技術(shù)交底工作,做到安裝隊(duì)伍人人都熟知作業(yè)規(guī)程及施工工藝。

(2)平面定位及標(biāo)高控制:用先進(jìn)的測量儀器進(jìn)行現(xiàn)場測量定位,測量定位完成后必須進(jìn)行復(fù)測,保證測量定位精確。

(3)軸線定位點(diǎn)及標(biāo)高定位點(diǎn)必須設(shè)置在固定物件上,作好明顯標(biāo)志,防止人為破壞,影響安裝精度及安裝工期。

(4)單體預(yù)埋件標(biāo)高控制點(diǎn)(三點(diǎn)支撐系統(tǒng)),表面必須平整,焊接牢固,滿足承受預(yù)埋件及安裝人員荷載要求。

(5)預(yù)埋件就位后,必須進(jìn)行校正,校正工作做到預(yù)埋件十字中心線與安裝控制線完全重合,利用水準(zhǔn)儀檢測預(yù)埋件表面標(biāo)高必須符合安裝標(biāo)高要求。

(6)校正工作結(jié)束后即進(jìn)行預(yù)埋件加固工作,加固利用鋼制大頭鍥將預(yù)埋件與周邊固定物件焊接為一體,確保在以后的施工過程中預(yù)埋件不發(fā)生位移、沉降。

(7)混凝土澆筑時(shí),嚴(yán)禁在預(yù)埋件周邊卸料。預(yù)埋件處混凝土澆筑要對稱均勻下料,對稱振搗。振搗棒在預(yù)留排氣孔內(nèi)均勻振搗,使混凝土中氣泡充分排除,混凝土高度高出預(yù)埋件表面,使混凝土與預(yù)埋件充分接觸,不發(fā)生空鼓?；炷翝仓r(shí)嚴(yán)禁撬動預(yù)埋件及周邊固定物件,嚴(yán)禁振搗棒與預(yù)埋件及周邊固定物件碰觸。

7 結(jié)束語

7.1 經(jīng)濟(jì)效益

7.1.1 物料效益

按照傳統(tǒng)吊裝方式,吊裝如此大規(guī)模的預(yù)埋件,選用吊裝機(jī)械一般為大型汽車吊。而本工程施工過程中,充分考慮現(xiàn)場原有機(jī)械設(shè)備,經(jīng)過對原有吊裝機(jī)械的改進(jìn),不僅在工程成本中節(jié)約開支,而且在機(jī)械的靈活性、適用性方面比傳統(tǒng)吊裝機(jī)械大大提高,從而縮短吊裝工期。

7.1.2 工期效益

吊裝前施工準(zhǔn)備工作充分,吊裝前全面完成包括二次深化圖紙的完善、施工隊(duì)伍的組建培訓(xùn)、各項(xiàng)安裝工序工藝的細(xì)化、軸線標(biāo)高精確定位、模具制作試裝等工作;選用合理、可行的施工機(jī)械;吊裝過程中按照事前制定的安裝工藝、安裝工序,整個(gè)過程有條不紊、一氣合成。

7.1.3 經(jīng)濟(jì)效益

(1)機(jī)械費(fèi)用:按照傳統(tǒng)施工機(jī)械選用 50 t汽車吊吊裝,計(jì)劃工期 15 d,3 000元/臺班計(jì)算,機(jī)械租賃費(fèi)用45 000元;而經(jīng)過現(xiàn)場機(jī)械改造,僅需吊車頂升費(fèi)用不到 3 000元,從而節(jié)約吊裝成本 42 000余元。

(2)人力費(fèi)用:施工中實(shí)際吊裝勞動力 15人,人工費(fèi)100元/工日,按工期提前 8 d計(jì)算,節(jié)約人工費(fèi) 12 000元。

7.2 社會效益

該工程預(yù)埋件單體面積大、重量大、施工精度高,安裝難度高,而該工法的成熟利用,對大型預(yù)埋鐵件施工技術(shù)做出了有益的實(shí)踐說明,提高了該項(xiàng)施工技術(shù)水平。

7.3 節(jié)能與環(huán)保效益

在預(yù)埋件安裝過程中,可縮短工期、節(jié)約機(jī)械臺班及勞動力,同時(shí)降低施工噪聲、減少建筑垃圾對環(huán)境的污染。

TU758.11

B

2010-02-08