鋼結(jié)構(gòu)在錦凌水庫工程應(yīng)用

李冰

摘 要： 錦凌水庫工程位于錦州市境內(nèi)的小凌河干流上，為大II型水利樞紐工程。冬季六個月平均氣溫低于-5℃，為盡早發(fā)揮錦凌水庫防洪效益及供水效益，決定應(yīng)用大型鋼結(jié)構(gòu)搭建暖棚進行冬季施工，文章對鋼結(jié)構(gòu)施工過程中進行了分析，此方案切實可行。

關(guān)鍵詞： 錦凌水庫;鋼結(jié)構(gòu);應(yīng)用

【中圖分類號】TV697.4 【文獻標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.146

1 工程概況

錦凌水庫樞紐是以土壩為基本壩型的混合壩。大壩壩頂高程64.80m，最大壩高48.3m，壩長1148.0m。錦凌水庫暖棚工程位于錦州市太和區(qū)，長度360m，寬度60m，建筑面積216000m2，檐口高度平均8m。主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)。本工程為門式剛架結(jié)構(gòu)，大壩基礎(chǔ)上加冬季施工暖棚鋼梁鋼柱均為等截面熱軋H型鋼，外層面為冷彎C型鋼檁條外鋪采暖層及塑料布，專用卡扣固定采暖層。本工程為鋼結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用耐久年限為50 年，建筑抗震設(shè)防烈度為七度，構(gòu)件安全等級為二級。本工程基礎(chǔ)根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用內(nèi)植地腳螺栓，巖石鉆孔，采用專用錨固劑錨固，柱子均采用BH 型鋼柱，屋架為BH 型鋼材質(zhì)均為Q345B，各類支撐均采用鋼支撐。

2 總體安排

工程施工過程均分為五個施工段進行控制管理，第一階段為施工準(zhǔn)備階段;第二階段為基礎(chǔ)部分;第三階段為構(gòu)件制作階段;第四階段為結(jié)構(gòu)吊裝階段;第五階段為維護部分。施工中應(yīng)按照“先地下、后地上”; “先主體、后圍護”和“先深后淺”的原則組織施工。

以質(zhì)量為中心，貫徹執(zhí)行ISO9001 系列標(biāo)準(zhǔn)，建立工程質(zhì)量保證體系;挑選高素質(zhì)的項目經(jīng)理及管理人員組建項目經(jīng)理部;本工程基礎(chǔ)工程包括：巖石鉆孔錨固地腳螺栓。本工程構(gòu)件制作包括：梁、柱、由公司加工廠制作好后，運至施工現(xiàn)場進行安裝。

3 鋼制作施工工藝

流程的選擇、放樣、號料、切割、矯正、成型、邊緣加工、管球加工、制孔摩擦面加工、端部加工、構(gòu)件的組裝、圓管構(gòu)件加工和鋼構(gòu)件預(yù)拼裝。鋼結(jié)構(gòu)使用的鋼材、焊接材料、涂裝材料和緊固件等應(yīng)具有質(zhì)量證書，必須符合設(shè)要求和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。進廠的原材料，除必須有生產(chǎn)廠的出廠質(zhì)量證明書外，并應(yīng)按合同要求和有關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)在甲方、監(jiān)理的見證下，進行現(xiàn)場見證取樣、送樣、檢驗和驗收，做好檢查記錄。并向甲方和監(jiān)理提供檢驗報告。在加工過程中，如發(fā)現(xiàn)原材料有缺陷，必須經(jīng)檢查人員、主管技術(shù)人員研究處理。嚴(yán)禁使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條、受潮結(jié)塊或已熔燒過的焊劑以及生銹的焊絲。用于栓釘焊的栓釘，其表面不得有影響使用的裂紋、條痕、凹痕和毛刺等缺陷。焊接材料應(yīng)集中管理，建立專用倉庫，庫內(nèi)要干燥，通風(fēng)良好。螺栓應(yīng)在干燥通風(fēng)的室內(nèi)存放。

3.1 安裝準(zhǔn)備

安裝定位所用的基礎(chǔ)中心軸線、基礎(chǔ)支承面標(biāo)高或地腳螺栓的標(biāo)高，并量出螺栓的具體位置，做好檢測記錄，超出允許偏差時，應(yīng)做好技術(shù)處理。鋼柱基礎(chǔ)錨固強度必須達(dá)到設(shè)計強度，地腳螺栓（錨栓）應(yīng)垂直，露出長度和絲牙長度應(yīng)滿足設(shè)計要求。檢查鋼絲繩、滑輪、卡扣等能否滿足使用要求，按施工組織設(shè)計要求搭設(shè)必要的腳手架或平臺。鋼柱、鋼梁、屋架等成品、半成品的吊裝，應(yīng)編制吊裝方案。對設(shè)計的拉桿在吊點位置，使受力改變?yōu)閴簵U時，為防止桿件失穩(wěn)變形，必要時應(yīng)加固和驗算。鋼構(gòu)件吊裝前應(yīng)清除其表面上的油污、冰雪、泥沙和灰塵等雜物。

3.2 鋼柱安裝

鋼柱的起吊一般采用旋轉(zhuǎn)法和滑移法。用滑移法起吊需在柱腳處安放滑板或滾排。起吊時分為正吊法和斜吊法，正吊法起吊便于安裝，采用斜吊法可降低吊車吊鉤起吊高度。鋼柱安裝前應(yīng)測出安裝面的標(biāo)高，以此標(biāo)高反算到柱腳及基礎(chǔ)面標(biāo)高并予以調(diào)整支承面。鋼柱綁扎吊點的位置應(yīng)高于柱的重心。鋼柱安裝時，應(yīng)將柱吊于基礎(chǔ)上方輕輕落下，防止重落沖擊和碰撞地腳螺栓。到位后將地腳螺栓套入柱底板螺孔內(nèi)，調(diào)整柱腳，使柱中心線對準(zhǔn)基礎(chǔ)十字線，校對柱身的垂直度，擰緊螺栓固定。柱校正應(yīng)先校正標(biāo)高，再校正柱腳中心線，最后校正垂直度。鋼柱的安裝、校正應(yīng)根據(jù)溫差、日照等因素影響，采取相應(yīng)措施。

3.3 柱間剛性系桿安裝

有柱間剛性系桿的鋼結(jié)構(gòu)工程，柱間剛構(gòu)系桿可在鋼柱安裝后，鋼梁安裝前進行。施工中，系桿安裝如有困難時，不得隨意切割構(gòu)件，應(yīng)查找原因。否則應(yīng)經(jīng)技術(shù)人員同意，并采取必要的補強措施。

3.4 鋼梁拼裝

多節(jié)鋼梁的現(xiàn)場組裝一般有臥式和立式兩種拼裝方法，根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況選用。采用臥式拼裝法時，應(yīng)用道木將鋼梁墊平、調(diào)直，使拼裝接點對齊穿入臨時螺栓，校核成形后構(gòu)件尺寸，合格后穿入高強螺栓。拼裝完畢后應(yīng)測量鋼梁實長應(yīng)與設(shè)計相符。采用立式拼裝時，在鋼梁起脊處用馬蹬或支架將鋼梁墊起，支點高度應(yīng)滿足屋架起坡高度的要求。拼裝時構(gòu)件臨時固定在支架上，并使各構(gòu)件中心在同一鉛垂面上。對齊拼裝接點，穿入臨時螺栓，校核成形后構(gòu)件尺寸，合格后穿入高強螺栓。

3.5 鋼梁安裝

鋼梁安裝順序宜先從靠近山墻的有柱間支撐的兩榀剛架開始，一般宜采取擴大拼裝和綜合安裝的方法從建筑物的一端開始，向另一端推進，并注意消除安裝過程中所引起的積累誤差。鋼架起吊應(yīng)嚴(yán)格按“施工組織設(shè)計”要求的吊點進行綁扎，一般采用三點法進行吊裝。吊裝時應(yīng)保證不使鋼梁產(chǎn)生變形，并使鋼梁在起升過程中保持水平，以便高空定位安裝。吊裝時應(yīng)注意使各繩受力均勻，對三點吊裝法中間吊點可采用倒鏈連接，以便調(diào)節(jié)繩長，兩邊繩之間夾角宜小于90。鋼架起吊離地后，檢查吊點情況檢查無誤后，兩邊各系一根棕繩，繼續(xù)起吊。鋼梁吊至設(shè)計位置上，經(jīng)初步校正并固定后才能松開吊鉤。對跨度較大的鋼梁，還應(yīng)裝上梁間支承后方可松鉤。 每一獨立單元構(gòu)件安裝完之后，應(yīng)具有空間剛度和可靠的穩(wěn)定性。需要利用已安裝好的結(jié)構(gòu)吊裝其它構(gòu)件和設(shè)備時，應(yīng)征得設(shè)計單位的同意，并采取措施，防止結(jié)構(gòu)損壞。

3.6 鋼聯(lián)系構(gòu)件的安裝

聯(lián)系構(gòu)件必須在主要構(gòu)件安裝后才能安裝固定，在聯(lián)系構(gòu)件安裝之前，主要構(gòu)件不得承受設(shè)計荷載。

3.7 屋面檁條系統(tǒng)安裝

檁條安裝應(yīng)在鋼性支承（系件）、水平支承、柱間支承安裝完畢，且鋼結(jié)構(gòu)主體調(diào)校完畢后進行。檁托的焊接應(yīng)在鋼梁上按圖示尺寸劃線，檁托按線焊接固定。同列檁托的焊接位置應(yīng)在一條直線上，且于鋼梁（柱）保持垂直。對于坡度小于1：12.5的屋面，檁條安裝時應(yīng)注意消除由鋼梁撓度而造成的屋面不平直現(xiàn)象。檁條間拉條對檁條起穩(wěn)定作用，安裝時拉條每端在檁條兩面的螺母均要旋緊，以便自專將檁條調(diào)直。焊接操作必須由持證焊工進行。焊條采用E4303型，直徑Φ3.2;焊機采用交流焊機，焊接電流100～130A。焊接完成后，應(yīng)對焊縫外觀質(zhì)量進行目測檢查。焊縫的焊波應(yīng)均勻，不得有裂紋、未熔合、夾渣、咬邊、燒穿等缺陷。 焊接完成后，應(yīng)將藥皮清理干凈，先涂兩度防銹底漆，再涂面漆。檁條間距按施工圖紙要求布置，其誤差值不大于±5.0mm，檁條彎曲矢高不大于L/750 且小于12.0mm。用鋼尺和拉線檢查。水槽焊接完成后，應(yīng)進行防水試驗，焊縫處不得滲水、漏水。

3.8 保溫層安裝

保溫層安裝程序：卡扣安裝→保溫層鋪設(shè)→上層塑料布鋪設(shè)。安裝前應(yīng)檢查外觀質(zhì)量，表面應(yīng)無油污泥沙、裂紋、剝落、擦痕等缺陷。保溫棉應(yīng)從屋脊處向檐口滾鋪，鋪設(shè)應(yīng)平整，保溫棉橫向交接處不得閃縫。安裝時應(yīng)穿不帶釘?shù)能浀仔?，雙腳應(yīng)踩在有檁條的壓型鋼板的波谷部位，以防劃傷、損壞屋面板。 保溫棉鋪設(shè)完成后，應(yīng)請監(jiān)理或業(yè)主進行隱蔽工程驗收，然后再進行下道工序安裝。安裝完畢后，應(yīng)將所有雜物清理干凈。對施工中帶上的塵土應(yīng)擦拭干凈。

3.9 檢查驗收

驗收備齊下列資料：加工原始資料：各原材料的出廠合格證明，加工原始記錄。安裝原始資料：零部件清點記錄、施工設(shè)計交底記錄、自檢記錄?？⒐D及相關(guān)設(shè)計文件、明細(xì)單、變更單。鋼架安裝后應(yīng)先檢查現(xiàn)場連接部位的質(zhì)量。鋼架安裝質(zhì)量主要檢查鋼柱基準(zhǔn)點標(biāo)高，柱腳底座中心線對定位軸線偏移，柱垂直度;檁條的間距、彎曲矢高。 鋼架安裝的允許偏差必須保證在規(guī)定范圍內(nèi)以保證符合設(shè)計受力狀態(tài)及整體穩(wěn)定性要求。鋼架支座的標(biāo)高軸線位移跨中撓度，經(jīng)測量做出記錄。

4 工程質(zhì)量管理措施

在工程開工前制定了項目質(zhì)量責(zé)任制度，并按質(zhì)量責(zé)任分解落實到具體人員;技術(shù)交底制度，整個項目中實行二級技術(shù)交底制度，即特殊關(guān)鍵部位施工前必須由項目總工程師對項目質(zhì)檢員和工長進行書面技術(shù)交底（或制定施工方案和技術(shù)措施），而在每個工種、每道工序施工前必須由施工工長對各班組進行書面的技術(shù)交底，對特殊工序還應(yīng)編制有針對性的作業(yè)指導(dǎo)書;圖紙會審和技術(shù)核定制度，施工前由項目總工程師組織項目的全體技術(shù)人員熟悉圖紙，提出問題，并在圖紙會審時得到解決;材料進場檢驗制度、施工掛牌制度、工序質(zhì)量三檢制度、施工過程質(zhì)量檢驗交接制度、質(zhì)量否決制度、成品保護制度、質(zhì)量文件記錄制度、 工程質(zhì)量等級評定、核定制度、竣工服務(wù)承諾制度等，運用統(tǒng)計技術(shù)手段對工程質(zhì)量進行階段性分析，及時掌握質(zhì)量動態(tài)，全面控制各分項工程質(zhì)量狀況，及時提出糾正和預(yù)防措施。

5 結(jié)語

由于錦凌水庫位于我國東北地區(qū)，冬季時間近五個月不能有效施工，錦凌水庫暖棚是東北地區(qū)面積最大、高度最大的暖棚，有效地解決了我國北方冬季施工的難題，將錦凌水庫工期由五年半縮短至三年半，不僅提前發(fā)揮了防洪效益和經(jīng)濟效益，而且也為錦州市城鎮(zhèn)居民生活用水提供了必要的保證。

參考文獻

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