大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工安全及質(zhì)量控制

吳淞

一、工程概況

原址翻建體育用房及相關(guān)設(shè)施共38010m2，其中：18層體育用房28136m2、3層體育看臺(tái)區(qū)輔助用房面積9874m2?？磁_(tái)上部設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)雨棚（跨度為8.4m），同步完成標(biāo)識(shí)系統(tǒng)、景觀綠化、室外廣場(chǎng)等附屬設(shè)施建設(shè)；項(xiàng)目占地面積49163m2。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容，3層體育看臺(tái)區(qū)輔助用房主體為鋼結(jié)構(gòu)，看臺(tái)區(qū)的跨度一般較大，且鋼結(jié)構(gòu)安裝屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程。因此鋼結(jié)構(gòu)安裝是本工程質(zhì)量安全監(jiān)控難點(diǎn)。

二、鋼結(jié)構(gòu)施工安全管理

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中，需要從桁架柱、頂面次結(jié)構(gòu)、主桁架、立面次結(jié)構(gòu)4個(gè)方面設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)措施。每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都需要從安全網(wǎng)布設(shè)、布設(shè)操作平臺(tái)、布設(shè)安全通道3個(gè)角度來分析，鋼結(jié)構(gòu)的垂直通道采用支撐架結(jié)構(gòu)，爬梯布置在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。為了便于通行，減少垂直爬梯距離，一般在靠近樓層支撐搭架中布置垂直通道，樓層和爬梯前要使用腳手架連接作為行走通道。

1.鋼結(jié)構(gòu)航道柱的施工防護(hù)

安裝桁架柱時(shí)，重點(diǎn)需要做好下柱連接接口、柱腳接口、上柱和下柱的對(duì)接接口，吊裝平臺(tái)和操作平臺(tái)需根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布置，如圖1所示。

圖1 桁架安全操作平臺(tái)搭設(shè)示意圖

在搭設(shè)好柱腳和下柱的焊接操作平臺(tái)后，將外圍回填后的外環(huán)通道和用腳手架搭設(shè)的通道連接到一起，在吊裝上柱和下柱連接操作平臺(tái)前，需先在地面上搭設(shè)好，然后和下柱一起吊裝到位，上柱和下柱操作平臺(tái)要盡量保持水平，如果上柱和下柱對(duì)口位置自身設(shè)置有橫向腹桿時(shí)，可在腹桿上直接搭設(shè)操作平臺(tái)。

在進(jìn)行施工時(shí)，如果某些位置沒有設(shè)置腹桿，撐桿位置需通過鋼管抱腹桿節(jié)點(diǎn)進(jìn)行支撐，使用木跳板鋪滿操作平臺(tái)，操作平臺(tái)的鋪設(shè)寬度要控制在1m以上。四周設(shè)置高度為1.2m的護(hù)欄，采用密目網(wǎng)布置在護(hù)欄里面位置，在腹桿上搭設(shè)操作平臺(tái)，對(duì)于沒有設(shè)置腹桿的位置，需利用鋼管拋竿節(jié)點(diǎn)來提高撐桿的節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步提升支撐力。

2.主桁架安裝過程中的防護(hù)措施

（1）在支撐搭架聯(lián)系桁架上布置安全通道主桁架下弦通道。在主桁架上弦上表面布設(shè)上弦通道，上弦通道上要將防滑布鋪設(shè)好，防止走動(dòng)過于頻繁破壞構(gòu)件表面涂層，并將安全網(wǎng)布置在下弦桿和主桁架之間。

（2）主桁架焊接操作平臺(tái)采用下述兩種方式進(jìn)行搭設(shè)：①利用角鋼制作成掛架，并使用木跳板搭設(shè)到角鋼水平愣骨之間，使用鋼筋焊接到豎愣骨之間。②倒掛架使用腳手鋼管進(jìn)行搭設(shè)。

3.鋼結(jié)構(gòu)頂面次鋼結(jié)構(gòu)施工安全防護(hù)

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)次結(jié)構(gòu)安裝施工時(shí)，可直接使用主桁架上層通道作為結(jié)構(gòu)安全通道，主桁架結(jié)構(gòu)的上層通道要可達(dá)到次結(jié)構(gòu)桁架和主結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)位置，將通道安裝到頂面次結(jié)構(gòu)上，頂部使用角鋼支撐拉設(shè)鋼絲繩的方式作為頂面次結(jié)構(gòu)安全通道，在安裝過程中，頂面次結(jié)構(gòu)安裝操作平臺(tái)和主桁架上弦桿操作平臺(tái)類似。

4.立面次結(jié)構(gòu)安裝過程中的防護(hù)

在安裝大跨度鋼架結(jié)構(gòu)時(shí)，考慮到結(jié)構(gòu)外形較為復(fù)雜，分段口非常多，并且各個(gè)分段口布置沒有規(guī)律性。為了保證施工安全，需根據(jù)分段口的實(shí)際情況布置掛架，在掛架吊裝前，要將焊接吊架安裝到吊裝構(gòu)建上，并將跳板布置在吊架底部位置，四周位置布置在角鋼和圓鋼欄桿之間。如果一些位置無法將平臺(tái)提前安裝好，則要在構(gòu)件就位后把平臺(tái)吊裝到設(shè)計(jì)位置。將立面次結(jié)構(gòu)懸掛式操作平臺(tái)布置在立面次結(jié)構(gòu)和主桁架之間，焊接好操作平臺(tái)的角鋼，連接處除了要進(jìn)行滿焊，還要保證其受力能滿足規(guī)范要求，具體措施如見圖2。

圖2 掛架構(gòu)造

如果一些位置沒有辦法進(jìn)行懸掛操作平臺(tái)的布置，則要搭設(shè)腳手管。并在腳手管的周圍設(shè)置護(hù)欄，立面次結(jié)構(gòu)平臺(tái)使用鋼絲繩或爬梯連接的方式作為角鋼連接通道，對(duì)于一些比較靠近立面樓梯的，需將安裝好的樓梯作為垂直通道。

三、施工質(zhì)量控制措施

1.做好鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收

在進(jìn)行大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件是非常重要的組成部分，如果鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，會(huì)直接影響鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后，需對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件編號(hào)、鋼結(jié)構(gòu)外觀、鋼結(jié)構(gòu)壁厚、鋼結(jié)構(gòu)端口幾何尺寸、鋼結(jié)構(gòu)分支和分支之間的圓心距離等進(jìn)行檢查。耳板連接位置要進(jìn)行復(fù)測(cè)，并檢查鑄鋼節(jié)點(diǎn)內(nèi)壁是否存在一些隱性的缺陷，例如鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件芯撐臨近位置是否出現(xiàn)氣孔、微裂紋和夾渣等問題。

2.做好鋼支座的定位預(yù)埋工作

（1）在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工前，需提前進(jìn)行審圖，并對(duì)剛支座預(yù)埋件進(jìn)行分析，對(duì)臨時(shí)支撐底部的預(yù)埋鐵進(jìn)行檢查。如果主筋和混凝土結(jié)構(gòu)之間存在碰撞或矛盾時(shí)，需及時(shí)和設(shè)計(jì)方進(jìn)行交流；（2）在進(jìn)行大型球鉸制作預(yù)埋件施工時(shí)，需先將樣板做出來，并進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)標(biāo)后才能進(jìn)行生產(chǎn)；（3）大型預(yù)埋件進(jìn)行吊裝時(shí)，使用限位法和套架式裝配法進(jìn)行大型預(yù)埋件的吊裝作業(yè)，然后利用全站儀進(jìn)行雙向定位復(fù)測(cè)，保證各錨栓位置的準(zhǔn)確度可達(dá)到要求。在進(jìn)行大型預(yù)埋件安裝的過程中，要保證底部支點(diǎn)的牢固性；（4）安裝好預(yù)埋件后，需要在鋼筋綁扎和混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，質(zhì)量檢測(cè)人員和鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量人員要進(jìn)行跟蹤調(diào)查，并進(jìn)行旁站復(fù)測(cè)，避免出現(xiàn)偏位的情況。

3.對(duì)施工方案的落實(shí)情況進(jìn)行檢查

在施工過程中，雖然技術(shù)交底資料和評(píng)審報(bào)驗(yàn)方案已經(jīng)很嚴(yán)密，但由于施工過程中施工條件具有流動(dòng)性、多變性和復(fù)雜性等特點(diǎn)，施工人員實(shí)際施工時(shí)在操作和技術(shù)方面存在差異，不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些問題，對(duì)于這些問題需要及時(shí)進(jìn)行糾偏。比如，在遇到暴雨天氣時(shí)，需要在雨后安排專人檢查不能及時(shí)焊接的位置、檢查朝上管口的桿件牛腿中是否存在積水等，并要求施工方在封焊前進(jìn)行清理，清除干凈后再進(jìn)行封焊。檢查箱形梁或圓管桿件內(nèi)壁坡口V型處的內(nèi)壁鋼襯是否襯墊到設(shè)計(jì)位置，檢查桿件之間是否存在錯(cuò)位的情況，特別是對(duì)于主桿件和鋼節(jié)點(diǎn)之間的受力焊縫，在進(jìn)行裝配的過程中，要檢查裝配過程中是否出現(xiàn)焊因道過緊或過寬被頂緊的情況。

四、結(jié)語

綜上所述，在鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中，由于不同的結(jié)構(gòu)形式存在差異，安裝要求也有所不同，所以在鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)管理人員要根據(jù)工程的實(shí)際情況做好施工安全管理工作，并將關(guān)鍵控制點(diǎn)列舉出來，及時(shí)對(duì)施工情況進(jìn)行觀察和收集，對(duì)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，確保工程的施工安全和施工質(zhì)量可達(dá)到要求。