鋼結(jié)構(gòu)天窗走廊安裝技術(shù)

胡 偉 劉三龍 柳一鳴 張?zhí)煊?寧智林

中建一局集團(tuán)第五建筑有限公司 北京 100024

1 工程概況

淮北萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目總建筑面積約為101 160 m2，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)。本工程大型綜合商業(yè)采光頂工程共包含9個(gè)單體，其中直街天窗走廊7個(gè)，圓和橢圓采光頂分別為1個(gè)。長(zhǎng)直街天窗走廊工程位于大商業(yè)屋面，跨度為7.7 m，頂標(biāo)高為24.6 m，離地高度24.6 m（圖1）。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)天窗走廊現(xiàn)場(chǎng)

2 工程特點(diǎn)與施工難點(diǎn)

1）現(xiàn)階段我國(guó)普遍采用搭設(shè)滿堂腳手架操作平臺(tái)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)天窗走廊安裝施工，但本工程工期緊，若采用搭設(shè)滿堂腳手架操作平臺(tái)進(jìn)行施工，其占用空間大的特性將嚴(yán)重阻礙相鄰施工段的材料、人員和機(jī)械的運(yùn)輸及通行，大大降低了該段工程的施工效率，且搭設(shè)滿堂腳手架操作平臺(tái)工程量較大，耗費(fèi)大量人力、財(cái)力、物力及搭設(shè)時(shí)間，造成成本的增加和工期的拖延。

2）鋼結(jié)構(gòu)天窗走廊由于采用空間鋼結(jié)構(gòu)，且整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)天窗走廊處于空間立體中無(wú)可靠的支撐，墻體只有鋼結(jié)構(gòu)立柱立于兩側(cè)的混凝土反梁上，而整個(gè)結(jié)構(gòu)體系都處于反梁之上并呈架空狀態(tài)。在不采用滿堂腳手架施工的情況下，如何將每根鋼構(gòu)件一一連成，并將鋼結(jié)構(gòu)天窗走廊上的角鋼、鋁合金及玻璃安裝完成是一個(gè)難點(diǎn)。

3 技術(shù)處理措施

根據(jù)工程的施工特點(diǎn)及難點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本工程采用一種行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)天窗走廊的安裝，即將預(yù)制完成的帶有滑輪的行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)采用塔吊或吊車(chē)吊裝至天窗走廊兩側(cè)屋面標(biāo)高位置處預(yù)留的寬800 mm結(jié)構(gòu)板上，施工人員借助行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)由一端依次向另一端推進(jìn)安裝施工。若施工過(guò)程中出現(xiàn)工期緊或搶工期的情況，現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)增加一定數(shù)量的行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)。與常見(jiàn)采用搭設(shè)滿堂腳手架進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)天窗走廊安裝施工相比，行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)搭設(shè)簡(jiǎn)單、拆除方便、所用材料少、占用空間小且設(shè)置在屋面標(biāo)高位置，對(duì)相鄰施工段的施工毫無(wú)影響，在保證質(zhì)量和安全的情況下，不僅縮短了工期，同時(shí)也節(jié)省了大量成本[1-3]。

4 施工工藝流程

行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)搭設(shè)→施工準(zhǔn)備→兩側(cè)立柱安裝→橫梁安裝→次龍骨補(bǔ)齊安裝→移動(dòng)滑移腳手架

5 施工方法

5.1 行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)搭設(shè)

5.1.1 桁架的制作

行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)寬度為2 m，其中上下弦主龍骨采用60 mm×40 mm×4 mm方鋼管，腹桿采用50 mm×30 mm×3 mm方鋼管。加工時(shí)采取現(xiàn)場(chǎng)手工角焊的施工工藝進(jìn)行焊接，焊縫高度為4 mm（圖2）。

圖2 桁架加工示意

5.1.2 行走輪安裝

操作平臺(tái)底部4個(gè)角各安裝1個(gè)帶自鎖裝置的行走輪，用4顆M8的螺栓組將行走輪固定在操作平臺(tái)四角上。

5.1.3 安全護(hù)欄

平臺(tái)四周加設(shè)安全護(hù)欄，采用DN25 mm鋼管焊接在平臺(tái)四周，高度為0.67～1.10 m。

5.1.4 操作平臺(tái)

操作平臺(tái)上滿鋪厚15 mm的木膠板，木膠板上打孔并用8#鐵條綁在桁架上，木膠板不允許出現(xiàn)懸空搭接。

5.1.5 外掛密目網(wǎng)

密目網(wǎng)用12#鐵絲固定在安全護(hù)欄上。

5.1.6 吊裝就位

吊裝前要卸下移動(dòng)平臺(tái)上的所有荷載，使用塔吊吊起（桁架自重454 kg）人工配合就位，平臺(tái)行走輪與結(jié)構(gòu)梁挑板接觸作為移動(dòng)平臺(tái)的支撐面，再在移動(dòng)平臺(tái)上滿鋪厚15 mm木板，木板要用8#鐵條全部綁扎固定（圖3）。

圖3 平臺(tái)安裝示意

5.2 施工準(zhǔn)備

1）復(fù)驗(yàn)安裝定位所用的軸線控制點(diǎn)和測(cè)量標(biāo)高使用的水準(zhǔn)點(diǎn)。

2）根據(jù)基礎(chǔ)軸線位移情況，對(duì)預(yù)埋件的位置、標(biāo)高、尺寸及預(yù)埋件與混凝土緊貼性進(jìn)行復(fù)核，預(yù)埋鋼板的允許偏差應(yīng)符合規(guī)范要求。

3）用全站儀將長(zhǎng)廊埋件上的鋼柱中心點(diǎn)全部測(cè)量出，再依照此點(diǎn)將相鄰埋件中心點(diǎn)用墨線彈出，作為鋼柱安裝的十字控制線。

4）超出規(guī)定的偏差，在吊裝之前應(yīng)設(shè)法消除，埋件標(biāo)高不一致的地方用相應(yīng)厚度鋼板調(diào)整，調(diào)整用鋼板圍焊于預(yù)埋板上。

5）基礎(chǔ)強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5.3 鋼柱安裝

5.3.1 鋼柱吊裝、校正

1）對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)測(cè)，包括預(yù)埋板中心線對(duì)基準(zhǔn)線的位移偏差、埋件間距、基礎(chǔ)標(biāo)高，對(duì)于不合格的進(jìn)行處理后方可進(jìn)行吊裝。

2）當(dāng)整個(gè)柱子基本落到基礎(chǔ)上后，調(diào)整柱子的中心線與基礎(chǔ)的定位軸線。

3）調(diào)整柱子的標(biāo)高，由于柱子落在事先已復(fù)測(cè)的基礎(chǔ)上，故標(biāo)高只需進(jìn)行微調(diào)，通過(guò)水平儀檢查鋼柱的標(biāo)高是否滿足要求。

5.3.2 柱子的垂直度校正

1）在柱子可視面上事先畫(huà)出中心線，然后在2個(gè)相互垂直的方向上用經(jīng)緯儀對(duì)柱子的垂直度進(jìn)行調(diào)整。

2）通過(guò)測(cè)量柱子內(nèi)側(cè)距建筑物上彈好的控制線的距離來(lái)控制柱子的垂直度。

3）柱子的標(biāo)高、軸線和垂直度偏差的調(diào)整是相互聯(lián)系且兼顧的，待所有標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)到時(shí)，再進(jìn)行柱地腳與預(yù)埋板的焊接工作。

5.4 鋼梁安裝

將鋼梁卸車(chē)到各柱附近，再由內(nèi)到外、自下而上逐根按編號(hào)用塔吊進(jìn)行安裝。鋼梁安裝從一端有滿支撐間開(kāi)始，然后向另一端推進(jìn)。每根鋼梁安裝并初步固定后，調(diào)整垂直度，垂直度和水平度調(diào)整好后，用電焊進(jìn)行固定連接。2榀鋼梁安裝定位后即可安裝其間的支撐、檁條、墻梁。安裝順序?yàn)橹g支撐、支撐、檁條。所有檁條、支撐的焊縫應(yīng)均勻飽滿，除渣和除銹后做防銹漆。

5.5 移動(dòng)行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)

行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)可施工區(qū)域鋼構(gòu)件安裝完成后，施工人員將行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)滑輪剎車(chē)松開(kāi)，移動(dòng)至下一段施工區(qū)域，然后進(jìn)行該區(qū)域鋼構(gòu)件的拼接、安裝。

6 質(zhì)量控制要點(diǎn)

6.1 預(yù)埋件安裝質(zhì)量控制

1）主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中要及時(shí)、準(zhǔn)確地安置預(yù)埋件，預(yù)埋件應(yīng)埋設(shè)牢固、位置準(zhǔn)確。采光頂安裝前必須做好對(duì)已建建筑物和預(yù)埋件的復(fù)測(cè)檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整采光頂分格。

2）每個(gè)預(yù)埋件的標(biāo)高控制偏差不大于10 mm，位置偏差不大于20 mm。

6.2 鋼結(jié)構(gòu)拼裝質(zhì)量控制

6.2.1 鋼結(jié)構(gòu)除銹

鋼構(gòu)件安裝前必須除銹，除銹方法一般是在加工廠采用噴砂（拋丸）處理。

現(xiàn)場(chǎng)焊接焊縫用電動(dòng)鋼絲刷輪對(duì)焊縫表面進(jìn)行打磨，打磨完成后用壓縮空氣對(duì)構(gòu)件表面的銹塵進(jìn)行清理，除銹質(zhì)量等級(jí)應(yīng)達(dá)到國(guó)標(biāo)GB/T 8923.1—2011《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》中Sa2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

6.2.2 鋼結(jié)構(gòu)拼接

型鋼在拼裝之前必須檢查其長(zhǎng)度和端部的角度，超標(biāo)時(shí)必須修正后方可進(jìn)行拼裝，拼裝時(shí)應(yīng)拼齊一頭，另一頭修正。

6.2.3 鋼結(jié)構(gòu)焊接

1）焊接前將連接接觸面和沿焊縫邊緣每邊30～50 mm范圍內(nèi)的氧化皮、鐵銹、 毛刺、油污等清除干凈。

2）定位點(diǎn)焊所用的焊接材料應(yīng)與母材強(qiáng)度相同，點(diǎn)焊高度一般不宜超過(guò)設(shè)計(jì)焊縫的2/3。定位焊組裝結(jié)束后必須進(jìn)行形狀及尺寸的檢查，在確認(rèn)合格之后再轉(zhuǎn)入正式焊接。

3）焊接坡口必須平滑，沒(méi)有刻槽和缺口。

6.2.4 焊縫外觀質(zhì)量控制

1）用肉眼和測(cè)量?jī)x器檢查焊縫外觀缺陷和焊腳尺寸，檢查結(jié)果應(yīng)符合施工圖和施工規(guī)范的要求。

2）焊縫焊波要均勻，不得有裂紋、未熔合、夾渣、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，焊接區(qū)應(yīng)清理干凈，無(wú)飛濺殘留物。

3）外露對(duì)接接頭的焊縫余高應(yīng)磨平。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)階段社會(huì)的不斷發(fā)展，城市商業(yè)中心數(shù)量將持續(xù)上升，而大型商業(yè)中心往往會(huì)在中心位置設(shè)置各類(lèi)采光頂及天窗，選用能保證采光頂安全、方便、快速施工的安裝方法將越來(lái)越重要。

淮北萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)工程通過(guò)采用行車(chē)式可移動(dòng)操作平臺(tái)安裝鋼結(jié)構(gòu)天窗走廊[4]，不僅架體安裝、拆除方便，操作簡(jiǎn)單，同時(shí)也縮短了本工程的施工工期，降低了施工成本。在實(shí)際使用中也極為方便，受到了業(yè)主、監(jiān)理及淮北業(yè)界的廣泛好評(píng)。