鋼屋架施工及吊裝

畢園

摘要：以聯(lián)合車庫梯形鋼屋架施工現(xiàn)場實(shí)例，介紹鋼屋架制作、焊接、涂裝、吊裝的施工工藝及注意事項(xiàng)，確保優(yōu)質(zhì)、安全施工。

關(guān)鍵詞：梯形鋼屋架 焊接 涂裝 吊裝

1 概述

沈陽市有軌電車沈撫新城停車場聯(lián)合車庫中停車列檢庫為2×27+2×21m單層排架結(jié)構(gòu)，排架柱高7.5m，梯形鋼屋架，東西軸線長82.8m，南北軸線長96m，鋼屋架跨度分21m、27m兩種，共30榀屋架組裝，建筑物耐火等級二級、抗震等級三級，抗震烈度7度，耐火極限1.5小時(shí)，所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件均采用薄涂型防火涂料刷面，顏色為白色。主構(gòu)件均采用Q235-B鋼，系桿、支撐等構(gòu)件均采用Q235-B。

2 施工工序及施工方法

2.1 鋼屋架的制作

2.1.1 材料控制

①鋼屋架支座連接用錨栓為M24，所采用的連接螺栓為大六角高強(qiáng)度螺栓。安裝定位螺栓采用M16，材質(zhì)級別為Q235-B級鋼。②向正規(guī)生產(chǎn)廠家訂購鋼材、焊材，并且確保所購材料須具備物理性能、化學(xué)成份等原始材質(zhì)證明及出廠合格證。③按照規(guī)定對進(jìn)場的鋼材進(jìn)行檢查，合格后才能投入使用。④按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，鋼材進(jìn)場前，由試驗(yàn)部門對其銹、麻坑等表面狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，對于不符合規(guī)定要求的材料不得投入使用。⑤按照規(guī)范，在使用焊材前，需要對其進(jìn)行烘焙處理。

2.1.2 工藝過程

2.1.2.1 加工準(zhǔn)備及下料

①屋架的加工使用混凝土平臺，在經(jīng)過夯實(shí)的土層上澆注混凝土，并經(jīng)嚴(yán)格找平及抹面，混凝土平臺表面不得有焊瘤和污物。②放樣。所有鋼構(gòu)件在制作前均1：1放施工大樣，復(fù)核無誤后方可下料。按照施工圖放樣，逐個(gè)核對圖紙之間的尺寸和方向等，放樣時(shí)要。③鋼材矯正預(yù)留焊接收縮量和加工余量。特別注意各部件之間的連接點(diǎn)、連接方式和尺寸是否一一對應(yīng)，下料前，需要對鋼材進(jìn)行相應(yīng)的矯正處理，在對鋼材進(jìn)行矯正時(shí)，為了確保保證下料的質(zhì)量，需要將矯正偏差值控制在規(guī)范規(guī)定的允許偏差值以內(nèi)。④除銹、刷底漆。鋼屋架下料前應(yīng)先除銹，刷底漆兩遍。

2.1.2.2 零件加工

①切割：利用氧氣對零件進(jìn)行切割處理前，需要對鋼材切割區(qū)域進(jìn)行處理，確保表現(xiàn)的整潔性。清除切割后斷口邊緣熔瘤、飛濺物等。②焊接：在接長上、下弦型鋼時(shí)，先對接頭進(jìn)行焊接，同時(shí)對其進(jìn)行矯直處理。在對焊縫進(jìn)行對接處理時(shí)，通常情況下需要在焊縫兩端焊上引弧板，在材質(zhì)、波口方面需要與焊件保持一致。③鉆孔：用臺鉆對屋架連接鋼板的螺栓孔進(jìn)行處理，在一定程度上確保螺栓孔位置、尺寸的準(zhǔn)確性。

2.1.2.3 小裝配

屋架端部基座的組成部件需要預(yù)先進(jìn)行拼焊，經(jīng)過矯正處理后，將其拼裝到屋架上。在焊接部件時(shí)，采用成對背靠背，用夾具夾緊再進(jìn)行焊接，防止發(fā)生變形。

2.1.2.4 總裝配

在對零部件進(jìn)行總裝時(shí)，需要按照下列步驟進(jìn)行：①將實(shí)樣放在裝配臺上，根據(jù)施工圖，結(jié)合工藝要求進(jìn)行起拱，同時(shí)預(yù)留焊接收縮量。②按照實(shí)樣，在裝配臺上搭焊上弦、下弦、系桿等定位圓鋼。③在實(shí)樣上放置上、下弦墊板及節(jié)點(diǎn)連接板，對號入座，然后在連接板上放置上、下弦，使其緊靠定位圓鋼。④點(diǎn)焊好的半片屋架翻轉(zhuǎn)180°，以這半片屋架作模胎復(fù)制裝配屋架。⑤在半片屋架模胎上放墊板、連接板及基座板。⑥將上、下弦及系桿放在連接板及墊板上，用夾具夾緊，進(jìn)行定位點(diǎn)焊。⑦將模胎上已點(diǎn)焊好的半片屋架翻轉(zhuǎn)180°，進(jìn)行定位點(diǎn)焊。

2.2 鋼屋架焊接

2.2.1 作業(yè)條件

熟悉圖紙，按照《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》的要求進(jìn)行焊接工藝。施焊前應(yīng)檢查焊工合格證有效期限，應(yīng)證明焊工所能承擔(dān)的焊接工作。

2.2.2 作業(yè)準(zhǔn)備

選擇合適的焊接工藝，焊條采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳鋼焊條》GB/T5117-1995規(guī)定的E4303型焊條，焊接電流，焊接速度，焊接電弧長度等通過焊接工藝試驗(yàn)驗(yàn)證。

2.2.3 電弧焊接

在進(jìn)行焊接前，需要對組裝質(zhì)量、焊縫區(qū)的處理情況等進(jìn)行復(fù)查。其焊接順序?yàn)椋合群干?、下弦連接板外側(cè)焊縫，后焊上、下弦連接板內(nèi)側(cè)焊縫，再焊連接板與腹桿焊縫；最后焊腹桿、上弦、下弦之間的墊板。焊完后，需要對熔渣及飛濺物進(jìn)行清除。

2.2.4 焊縫檢查

屋架下弦桿材料接頭采用有襯管與母材等強(qiáng)的對接焊縫并焊透，其焊縫質(zhì)量等級為二級。其它焊縫的外觀質(zhì)量不低于三級。焊接全部完成，焊縫冷卻24h之后，全部做外觀檢查。

2.2.5 支撐連接板、系桿支座圓鋼的裝配，焊接。

2.2.6 成品檢驗(yàn)

①焊接全部完成，焊縫冷卻24h之后，全部做外觀檢查并做出記錄。②用螺栓連接時(shí)，須將構(gòu)件摩擦面進(jìn)行噴砂處理。③按照施工圖要求和施工規(guī)范規(guī)定，對成品外形幾何尺寸進(jìn)行檢查驗(yàn)收，逐榀屋架做好記錄。

2.2.7 除銹、油漆、編號

①成品經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格后進(jìn)行除銹，除銹合格后進(jìn)行油漆。②涂料及漆膜厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求或施工規(guī)范的規(guī)定。③在構(gòu)件指定的位置上標(biāo)注構(gòu)件編號。

2.3 鋼屋架吊裝

2.3.1 吊車選用

鋼屋架安裝高度為10m（考慮自然地面標(biāo)高因素），屋架高3m，吊車回轉(zhuǎn)半徑為S=7m，桿長22m，吊車起重量為2.6t，選用25t汽車起重機(jī)，根據(jù)吊裝參數(shù)表，其性能滿足吊裝要求。

2.3.2 鋼屋架吊裝受力計(jì)算

鋼絲繩選用：索具重量為0.5t，單榀屋架自重2.1噸，吊裝重量共計(jì)2.6t。鋼絲繩受力簡圖如圖1。

吊裝時(shí)選用4根鋼絲繩，根據(jù)平行四邊形法則和矢量作圖法求得鋼絲繩的受力分別為9.42kN和7.32kN。計(jì)算簡圖見圖2。

計(jì)算鋼絲繩破斷拉力取大值9.42kN。

則鋼絲繩破斷拉力：

Fg=P1×K/α=9.42×7/0.82=80.41（kN）

K——鋼絲繩的安全系數(shù)，取7.0；

α——換算系數(shù)，取0.82

查表得（建筑施工手冊表14-3）：

選用Φ13-6×37+1 鋼絲繩。

允許鋼絲繩破斷拉力總和取Fg=87.8kN>80.41kN，滿足要求。

2.3.3 鋼屋架吊裝

①鋼屋架在吊裝前應(yīng)先進(jìn)行試吊。即將鋼屋架吊裝單元先吊離地面50cm，然后仔細(xì)檢查吊索具、溜繩、加固系桿等，在確認(rèn)滿足要求后方能進(jìn)行正式吊裝。②吊裝采用單榀吊裝，吊點(diǎn)采用四點(diǎn)綁扎。③安裝第一榀屋架時(shí)，在松開吊鉤前初步校正；對準(zhǔn)屋架支座中心線或定位軸線就位，調(diào)整屋架垂直度，并檢查屋架測向彎曲，將屋架臨時(shí)固定。④將屋架吊裝至設(shè)計(jì)標(biāo)高安放位置上部（略高于安放位置支撐面），然后進(jìn)行對線工作。⑤第二榀屋架同樣方法吊裝就位好后，不要松鉤，方木臨時(shí)與第一榀屋架固定，跟著安裝支撐系統(tǒng)，最后當(dāng)鋼屋架安裝到位經(jīng)檢查確認(rèn)合格后應(yīng)立即進(jìn)行緊固和焊接。⑥剩余屋架安裝同第二榀屋的安裝方法。⑦軸線和垂直度的測量校正，校正采用千斤頂和倒鏈進(jìn)行，校正后立即進(jìn)行固定。

3 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展，市場廣闊。但是，隨著鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，進(jìn)而在一定程度上增加了鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)難度，同時(shí)對安裝精度也提出了更高的要求，在這種情況下，其質(zhì)量問題受到人們的普遍關(guān)注。我們應(yīng)樹立良好的質(zhì)量意識，及時(shí)掌握新技術(shù)、新工藝、新方法，同時(shí)從大處著眼，小處著手，加強(qiáng)實(shí)施管理。一方面做好質(zhì)量預(yù)控工作，另一方面重視過程控制和成果校核。進(jìn)一步對質(zhì)量進(jìn)行控制，避免發(fā)生安裝質(zhì)量事故。

參考文獻(xiàn)：

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[7]《碳鋼焊條》（GB/T5117-95）.