大型構(gòu)件鋼柱安裝垂直度校正方法

□文/劉建國(guó)

大型構(gòu)件鋼柱安裝垂直度校正方法

□文/劉建國(guó)

某大型工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝工程，工期緊、任務(wù)重、超大超重構(gòu)件多且安裝工藝復(fù)雜。在整個(gè)安裝工程中，超大柱子的安裝是整個(gè)工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，最大柱子（C列柱）長(zhǎng)37.70 m，質(zhì)量約為51.00 t。為保證大型柱子的順利安裝，采用一種創(chuàng)新方法，自行設(shè)計(jì)一種構(gòu)造簡(jiǎn)單實(shí)用的工具可以大大提高柱子的安裝效率和質(zhì)量控制目標(biāo)，為整個(gè)工程的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利條件。

大型構(gòu)件；鋼柱；安裝；垂直度；校正

1　工程概況

廠房加工車間、裝配車間建筑面積約27 000 m2，單層，單體跨度36.00 m，車間檐口高34.00 m，全鋼排架結(jié)構(gòu)，廠房縱向長(zhǎng)度360.010 m，寬度2×36 m，基本柱距18.00 m。主體結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件柱子結(jié)構(gòu)形式：柱子系統(tǒng)為鋼管格構(gòu)柱及鋼管支撐組成，其中C列柱子和D列柱子下柱為四肢格構(gòu)柱，E列柱子下柱為雙肢格構(gòu)柱，上柱為鋼板組焊實(shí)腹式H形柱。柱基礎(chǔ)為杯口式基礎(chǔ)，最大柱子（C列柱）長(zhǎng)度為37.70 m，質(zhì)重量約為51.00t（下節(jié)柱約42t，上節(jié)柱約9 t）鋼結(jié)構(gòu)總量約為8165t，見圖1和圖2。

圖1　廠房平面

圖2　廠房剖面

2　工程特點(diǎn)

1）鋼結(jié)構(gòu)工程量大，工期緊。本工程鋼結(jié)構(gòu)總重約8165t，工期3.5月。

2）大型和重型構(gòu)件多，包括CD跨C列柱子和D列柱子，其中最大柱子長(zhǎng)度37.70 m，質(zhì)量約51.00 t，大型管柱安裝工藝復(fù)雜，操作難度大為本工程主要特點(diǎn)之一。

3）跨柱高度大、須空中拼接。C列柱柱頂標(biāo)高35.0 m，上面焊接的H型鋼須與下面鋼管混凝土柱空中焊接。

4）主廠房跨度大，超寬、超長(zhǎng)、超大構(gòu)件多。主廠房跨度36m，四肢鋼管格構(gòu)式柱寬5.2 m，最長(zhǎng)37.7 m，最大質(zhì)量約51t，為超大構(gòu)件。

5）廠房柱基大，杯口深，定位控制要求高。保證鋼管混凝土的就位的準(zhǔn)確，柱基杯口的定位要求高。柱基較大，單個(gè)柱基混凝土量最大225m3。

3　大型構(gòu)件鋼柱安裝垂直度校正

3.1一般做法

目前國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)鋼結(jié)構(gòu)工程，重型鋼柱基礎(chǔ)形式一般都采用杯口基礎(chǔ)形式，而重型鋼柱安裝的垂直度校正通常有3種方法。一種是通過拉緊或放松纜風(fēng)繩上的倒鏈（手拉葫蘆）完成對(duì)柱子垂直度的校正方法，見圖3。采用此方法一般要受到纜風(fēng)繩的固定位置和固定方式等條件的限制且柱子的垂直度校正精度和安全穩(wěn)定性控制難度較大，工作效率較低。

圖3　拉緊或放松纜風(fēng)繩上的倒鏈方法

第二種是楔子校正法。操作人員用錘子擊打柱子基礎(chǔ)杯口四周的臨時(shí)固定柱子的鋼楔子來完成對(duì)柱子的垂直度校正。由于此方法對(duì)操作人員的施工經(jīng)驗(yàn)和安全意識(shí)要求都較高，另外也容易造成柱基礎(chǔ)杯口處的混凝土損壞，造成工程質(zhì)量缺陷，因此一般也不單獨(dú)采用楔子校正法。

第三種方法是以上兩種方法結(jié)合起來完成對(duì)柱子垂直度的校正，采用此方法雖然可以提高了一定的工作效率和靈活性，但存在的不足也是顯而易見的。

3.2創(chuàng)新

采用自行設(shè)計(jì)的構(gòu)造簡(jiǎn)單實(shí)用的新型校正工具就可以很好地解決重型鋼柱安裝垂直度校正難度大的問題。

3.2.1新型校正工具設(shè)計(jì)原理

鋼柱安裝垂直度校正器由4個(gè)部件構(gòu)成：鋼支架1、螺絲杠2、螺母3、液壓千斤頂4。鋼支架1采用工字鋼和鋼板材料加工，螺絲杠2和螺母3采用元鋼加工并在支架上制孔1個(gè)，將螺母3分別鑲進(jìn)孔內(nèi)并焊接固定，再將鋼支架臨時(shí)卡在鋼柱水平桿件上，擰緊螺絲杠將支架固定，然后通過裝置中液壓千斤頂推進(jìn)或退出功能實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼柱垂直度精度的調(diào)整校正，見圖4。

圖4　鋼柱安裝垂直度校正器

3.2.2具體實(shí)施方式

當(dāng)大型鋼柱安裝就位待調(diào)整校正狀態(tài)，操作人員將鋼支架臨時(shí)固定在鋼柱水平桿件上及液壓千斤頂就位待工作，由測(cè)量人員指揮操作人員通過液壓千斤頂頂升或縮回完成對(duì)重型鋼柱垂直度調(diào)整校正。

3.3新方法的優(yōu)點(diǎn)和效果

1）作業(yè)效率和校正精度得到較大提高。本新型實(shí)用重型四肢鋼柱安裝垂直度校正器通過裝置中的鋼支架、螺絲杠及液壓千斤頂推進(jìn)或退出功能實(shí)現(xiàn)對(duì)重型鋼柱垂直度校正功能，大大提高了鋼柱垂直度調(diào)整校正工作效率，操作方便，省時(shí)省力、安全可靠。

2）節(jié)省勞動(dòng)力。傳統(tǒng)的重型鋼柱安裝垂直度調(diào)整校正方法需操作人員3名（包括測(cè)量人員）；應(yīng)用實(shí)用新型鋼軌安裝精確調(diào)整校正器的操作人員只需2名（包括測(cè)量人員）。

3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用。本校正工具由鋼支架、螺絲杠和螺母及千斤頂構(gòu)成，原材料使用普通型鋼、鋼板和元鋼棒材，取材廣泛，制作工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低。

4　結(jié)語

一個(gè)小的創(chuàng)新方法就是根據(jù)工程特點(diǎn)自行設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的小型工具就解決工程的大問題，使大型柱子安裝工程的工期控制、質(zhì)量和安全控制得到了可靠保證，為整個(gè)工程的順利展開創(chuàng)造了有利條件。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.04.008

□TU745.7

□C

□1008-3197（2015）04-18-02

□2015-05-21

□劉建國(guó)/男，1957年出生，高級(jí)工程師，中冶天工集團(tuán)有限公司渤海分公司，從事建筑施工技術(shù)管理工作。