分段安裝在鋼結(jié)構(gòu)安裝中的應(yīng)用

任鵬飛

中國(guó)化學(xué)工程第十一建設(shè)有限公司 河南開封 475000

1 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

與常規(guī)的磚混、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比較，鋼結(jié)構(gòu)建筑施工周期更快、用工更省、勞動(dòng)效率更高，而且其工程的品質(zhì)更容易獲得保障。鋼質(zhì)房屋也有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，如：重量輕、韌性好、防震性能優(yōu)越等。而且其還擁有施工速度快、面積大、內(nèi)部布局靈活、施工場(chǎng)所少等優(yōu)點(diǎn)，因此受到了開發(fā)商的青睞。建筑師應(yīng)該把鋼結(jié)構(gòu)建筑看成一個(gè)完整的建筑體系，在其應(yīng)用范圍、節(jié)能、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、安全、耐久性能等多個(gè)層面上，要符合對(duì)其所提出的各種要求，并將其組合為一個(gè)完整的系統(tǒng)。

2 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

在鋼架建筑工程中，應(yīng)采用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)鋼構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的監(jiān)督、抽樣、送交的樣品，必須經(jīng)過檢驗(yàn)部門的檢驗(yàn)。在鋼架建筑工程中，采用的技術(shù)資料及合同資料，其對(duì)建筑質(zhì)量的檢驗(yàn)，均須符合該規(guī)范規(guī)定。

2.1 原材料及成品驗(yàn)收

（1）鋼架所使用的主體原料、零件、制成品、標(biāo)準(zhǔn)零件及其他制品，必須入廠驗(yàn)收。在進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)，對(duì)每一個(gè)子工程的檢驗(yàn)應(yīng)該按照工程的尺寸和材料的具體情況來進(jìn)行。

（2）鋼板的種類、尺寸、特性應(yīng)符合目前的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范。在鋼板進(jìn)場(chǎng)時(shí)，必須根據(jù)目前的規(guī)范抽取樣品，并對(duì)其屈服、拉伸、延伸和厚度誤差進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試的數(shù)據(jù)必須符合目前的規(guī)范。鋼板的厚度和容許誤差應(yīng)按其生產(chǎn)規(guī)范和設(shè)計(jì)文檔的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)。

（3）型材和管材的種類、尺寸等數(shù)據(jù)應(yīng)符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要對(duì)其拉伸率、厚度等數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。

（4）鑄造用鋼的種類、尺寸、性質(zhì)應(yīng)符合我國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足設(shè)計(jì)的需要。在鑄鋼件進(jìn)場(chǎng)之后，應(yīng)該根據(jù)目前的國(guó)家規(guī)范，對(duì)其進(jìn)行取樣，并對(duì)其進(jìn)行分析，得出的結(jié)果應(yīng)該與目前的國(guó)家規(guī)范相一致。對(duì)鑄造的表面要進(jìn)行清潔，對(duì)飛邊和毛刺進(jìn)行糾正，去除粘沙和氧化鐵皮，并采用熱處理的方式，清理內(nèi)部的銹跡和內(nèi)腔殘留物。在此過程中必須保證其沒有裂紋等問題。

（5）在焊接材料進(jìn)場(chǎng)之前，應(yīng)該根據(jù)目前的國(guó)內(nèi)規(guī)范，抽取樣品，測(cè)試其化學(xué)成分和力學(xué)性能，其測(cè)試值應(yīng)該與目前的國(guó)內(nèi)規(guī)范相符合。

（6）連接用的固定標(biāo)準(zhǔn)零件。在鋼架的連接中，使用的是高強(qiáng)螺栓，高強(qiáng)螺栓的種類、尺寸及使用性質(zhì)應(yīng)符合我國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而滿足建筑要求。對(duì)于高強(qiáng)度的大六角螺栓連接副，應(yīng)出具扭轉(zhuǎn)因子測(cè)試和擰剪切式高強(qiáng)螺栓連接副的擰緊軸力（預(yù)張力）測(cè)試。高強(qiáng)度螺栓連接副進(jìn)場(chǎng)的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行采樣，并對(duì)扭矩系數(shù)和緊固軸力（預(yù)張力）進(jìn)行單獨(dú)的測(cè)試，測(cè)試的數(shù)據(jù)應(yīng)該符合現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 焊接工程

（1）鋼構(gòu)件焊接工程。應(yīng)按有關(guān)規(guī)范及規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行焊材與基材的匹配。焊接材料在投入生產(chǎn)之前，必須根據(jù)產(chǎn)品說明書和焊接技術(shù)文件的要求進(jìn)行烘焙和儲(chǔ)存。

（2）栓釘焊接工程，當(dāng)采用螺栓與鋼板進(jìn)行焊縫連接時(shí)，必須對(duì)焊縫的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的質(zhì)量必須與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相一致。螺栓式焊錫瓷環(huán)的保管要做好防蝕處理，在采用瓷環(huán)之前，如果存在受潮的情況，需要先將其放置在溫度為120～150℃的環(huán)境中，進(jìn)行1～2h 的烘干。

2.3 緊固連接工程

（1）普通緊固件連接。對(duì)于作為永久連接螺栓使用的通用螺栓，如果其存在結(jié)構(gòu)上的缺陷或存在品質(zhì)上的缺陷，就需要對(duì)其實(shí)際承受的最小拉伸負(fù)荷進(jìn)行重新測(cè)試，測(cè)試的數(shù)據(jù)應(yīng)符合當(dāng)前的國(guó)家《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/ T3098.1 標(biāo)準(zhǔn)。

（2）高強(qiáng)度螺釘連接。在高強(qiáng)度螺絲連接的摩擦面上，包括涂料在內(nèi)的所有的摩擦面上，都應(yīng)該進(jìn)行抗滑移因子的測(cè)量與復(fù)驗(yàn)，對(duì)于在地面上被加工過的零件，還應(yīng)該對(duì)這些摩擦面上的抗滑移因子進(jìn)行單獨(dú)的測(cè)量，并且其測(cè)量的數(shù)據(jù)應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)的需要。對(duì)于扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副，除了因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的緣故無法使用特殊的扳手將螺釘旋出時(shí)，螺釘末端的螺釘旋斷處就是最后的旋動(dòng)。

2.4 鋼零件以及鋼部件加工

鋼板裁切時(shí)，應(yīng)保證鋼板的切割表面沒有裂縫、夾雜、毛刺、脫層等不良現(xiàn)象。在機(jī)器剪力上的容許誤差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。工件經(jīng)機(jī)器裁剪后，其裁剪表面應(yīng)平滑，不應(yīng)大于12.0mm。一般情況下，不允許在16℃以下使用低碳鋼材，也不允許在12℃以下使用低碳鋼材。

對(duì)于在外界溫度下16℃以下的碳構(gòu)造鋼，對(duì)于在外界溫度下12℃以下的低合金鋼，均不能夠進(jìn)行冷矯直和冷彎。對(duì)工件進(jìn)行切割、機(jī)器剪裁后，需要對(duì)其進(jìn)行切削時(shí)，其切削余度不得小于2.0mm。球形結(jié)點(diǎn)在加工成型過程中，應(yīng)保證螺釘?shù)谋砻鏌o開裂、起皺、過熱等缺陷。

2.5 鋼鐵部件拼裝項(xiàng)目

在裝配部件時(shí)，要根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要、部件的類型、連接的方式、焊接的方法以及焊接的次序，來確定一個(gè)合適的裝配次序。板材、異形零件的連接要首先進(jìn)行零件組裝。組裝要通過組件組裝、焊接、修改和檢查。部件的隱藏部分，在經(jīng)過了焊縫、插銷和油漆等檢查后，應(yīng)該被封閉。

2.6 部件拼接及對(duì)接

鋼材以及鋼部件在進(jìn)行焊接、拼接時(shí)，其焊接的質(zhì)量級(jí)別必須達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。在沒有任何規(guī)定的情況下，應(yīng)當(dāng)采用至少二級(jí)的熔透焊縫。在焊縫進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)使用一級(jí)熔透焊縫。在進(jìn)行H 形鋼板的焊接時(shí)，法蘭盤與腹板間的錯(cuò)開間距不能少于200mm。

2.7 鋼筋預(yù)制裝配

在鋼結(jié)構(gòu)預(yù)拼裝工程中，可以按照鋼結(jié)構(gòu)制作項(xiàng)目的檢驗(yàn)批劃分的原則，將其分成1 個(gè)或多個(gè)檢驗(yàn)批次。用于預(yù)組裝的支撐椅或平臺(tái)，在檢查時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和找平，并拆卸所有臨時(shí)固定和拉緊裝置。采用預(yù)制裝配方式的鋼材，除了其本身的品質(zhì)要符合該規(guī)范的各項(xiàng)指標(biāo)之外，還需滿足其各項(xiàng)指標(biāo)的具體要求。采用電腦進(jìn)行模擬的方式對(duì)零件進(jìn)行預(yù)先組裝，在經(jīng)過模擬后的零件或元件的外部大小，應(yīng)與實(shí)體的幾何大小相符合。

3 分段安裝技術(shù)的應(yīng)用

3.1 加工廠分段制作

在加工廠里，將單根桁架分為3 個(gè)部分來進(jìn)行制造，每一個(gè)部分的長(zhǎng)度大約為9.7m，重量大約為8.15t。在進(jìn)行分區(qū)的時(shí)候，要注重對(duì)每一個(gè)部分進(jìn)行合理的分區(qū)，在上下弦的斷裂部位，其橫向的間距要保持在1m 以內(nèi)，斷開的部分，可以在安裝的時(shí)候暫時(shí)留出一些空間。在桁架組裝之后，可以進(jìn)行補(bǔ)空，在斷口上留下直槎，在斷口內(nèi)設(shè)置內(nèi)部的襯板，這些襯板是用- 90×10 扁鐵做成的，并與管壁內(nèi)口點(diǎn)焊牢固。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件分段分節(jié)

（1）盡量采用較大尺寸的結(jié)構(gòu)，盡量減小厚鋼板的焊接面積，特別是在柱腳部位；

（2）選擇連接點(diǎn)位于橫向分隔處，以利于焊接；

（3）為了減小焊接接頭的應(yīng)力集中，盡量減少焊接接頭的交角；

（4）分段位置要盡量靠近有加強(qiáng)筋的部分和連接部分，為了防止焊縫的扭曲變形，還必須增加一個(gè)焊縫處理間隔。

（5）在進(jìn)行分區(qū)的時(shí)候，應(yīng)該與土建鋼筋的綁扎進(jìn)度安排緊密地配合起來，并對(duì)土建鋼筋的捆扎面的交接標(biāo)高進(jìn)行時(shí)刻的追蹤，以確保在各個(gè)部分的分段和分節(jié)的位置上，可以讓外伸的鋼筋相互錯(cuò)開，從而不會(huì)對(duì)各個(gè)部分的安裝及現(xiàn)場(chǎng)的焊接產(chǎn)生任何的影響。

3.3 鋼桁架安裝

（1）起吊采用由一端向另一端進(jìn)行的方式，將首部安裝部一端支撐于支架上，支架外側(cè)支架整體落于支架內(nèi)，并用4 條2t 的倒鏈子暫時(shí)固定，呈“八”字形。

（2）采用2 臺(tái)5t 的千斤頂來進(jìn)行控制，支架一端的高度已經(jīng)被確定，僅需將其另一端的高度達(dá)到設(shè)計(jì)高度，并采用反向鏈條來進(jìn)行該部分中心位置的高度的調(diào)整。

（3）第一個(gè)部分桁架的高度、軸心確定后，立即在第一個(gè)部分的支座末端進(jìn)行焊接，滿足焊接的設(shè)計(jì)需要。在焊接作業(yè)中，應(yīng)經(jīng)常檢查焊接點(diǎn)的標(biāo)高，并能及時(shí)地找到問題所在。

（4）將第二段桁架放在架體道木上，就位后，要保證與一次構(gòu)架的斷口處的對(duì)接，將第一段預(yù)留的備用襯里全部放入這一節(jié)的斷口處，并在留出焊接間隙后，暫時(shí)使用倒鏈來進(jìn)行固定，等標(biāo)高與軸心穩(wěn)定后，再進(jìn)行焊接。

（5）對(duì)于第三段桁架，采取第一節(jié)及第二節(jié)裝配方法相結(jié)合的方式進(jìn)行安裝。在裝配過程中，應(yīng)先焊斷頭連接處的焊縫，后焊支撐處的焊縫。

4 結(jié)語

利用分段作業(yè)的方式，可以很好地克服體積較大、重量較大，從而不能使用起重機(jī)械的難題，實(shí)現(xiàn)了與整體吊裝作業(yè)一樣的施工結(jié)果。