工程案例
業務范圍
探討鋼結構廠房的施工問題
發布時間：2014-07-15
本文根據鋼結構施工規范要求結合齊齊哈爾造紙廠8號紙機鋼結構工程施工經驗對鋼結構工程施工作簡要闡述。鋼結構工程因其結構跨度大、自重輕、安裝便捷等優點被廣泛應用于工業廠房、大型公共建筑。
一、鋼結構構件主要制作工藝
本工程的鋼柱，制作工藝流程為：放樣→下料→電腦編程→拼板→CNC切割→組立→埋弧焊接→鉆孔→組裝→矯正成型→鉚工零配件下料→制作組裝→焊接和焊接檢驗→防銹處理、涂裝、編號→構件驗收出廠。
1、制作放樣
放樣是鋼結構制作工藝中的第一道工序，只有放樣尺寸精確，方可避免以后各加工工序的累積誤差，才能保證整個工程的質量，因此對放樣工作，必須注意以下幾個環節：
放樣前必須熟悉圖紙，并核對圖紙各部尺寸有無不符之處，與土建和其他安裝工程有無矛盾核對無誤后方可按施工圖紙上的幾何尺寸、技術要求，按照1：1的比例畫出構件相互之間的尺寸及真實圖形。
樣板制出后必須在上面注上圖號、零件名稱、件數、位置、材料牌號、規格及加工符號等內容"使下料工作不致發生混亂，同時必須妥善保管樣板防止折疊和銹蝕，以便進行校核。
為了保證產品質量"防止由于下料不當造成廢品，樣板應注意適當增加余量。
2、拼板
拼板時應注意的問題：
拼板時應考慮下料切割焊縫的收縮量，適當放出余量，自動切割縫為2MM，手工切割縫為3MM，焊縫收縮量視構件長度一般應放20-30mm。
拼板焊應按圖紙對焊縫等級的質量要求進行，焊接前應清除焊縫口銹蝕、油跡、毛刺等，按要求開好坡口單面坡口55±5，純邊高度1.5-2MM采用焊縫清根，焊劑烘潮，焊絲清潔等措施，以保焊縫質量。
3、CNC切割
CNC切割時應注意的問題：
按下料圖要求制作角度樣板，經檢查無誤后方可使用。
切割時應考慮割切、焊接的收縮余量及組裝誤差，長度一般應放20～30 mm，切割寬度誤差±1 mm。
編程后，切割機應空機運行，記錄運行軌跡是否與下料尺寸相符，無誤后即可切割。
割切時，根據板厚隨時調節火焰大小、氧氣壓力、切割速度，確保切口光順平滑。
4、組立
組立時應注意的問題：
翼腹板有對接焊縫時，組立應注意翼腹板焊縫錯開200 mm 以上。
組立時確保腹板對翼板的中心線垂直度偏差為b /100 且≤2 mm，中心線偏移≤1 mm。翼腹板間隙應≤0.8 mm，以滿足埋弧焊的需要。
定位焊間距一般為300～400 mm，焊縫高度不超過設計縫厚度的2/3， 焊條型號應與構件材質相匹配。
5、埋弧焊
埋弧焊應注意的問題：
焊接所采用的焊絲、焊劑應與構件的材質相匹配。
焊前應對焊絲、焊縫進行清潔，除去油漬、銹跡，焊劑等。
焊接時應加引弧板和收弧板，引弧和引出的焊縫長度應大于50 mm，焊后應切割。
選擇合適的焊接電流、電壓、焊接速度及合理的焊接程序，確保焊接質量，減小焊接變形。
6、制孔
鋼結構安裝時所留A、B 級螺栓孔應具有H12的精度，孔壁表面的粗糙度Ra 不應大于12.5um，螺栓孔的允許偏差超過上述標準， 不得用鋼塊填塞，可采用與母材料性質匹配的焊條補焊，再重新制孔。
制孔方法采用鋼模鉆孔，各種鉆孔全部采用鉆床鉆孔以提高工作效率，保證構件的質量。
7、矯正
鋼材切割或焊接成型后，均應按實際情況進行平直矯正：
好的零件在加熱矯正時， 加熱溫度應根據Q345 性能選定，不得超過900 ℃。
鋼結構在加熱矯正后應緩慢冷卻，不能用水冷卻。
矯正的鋼材表面，不應有明顯的裂縫或損傷。
二、現場施工方案及技術措施
1、安裝方案簡述
本工程鋼結構內容包括：鋼柱、鋼梁安裝和其他構件安裝。由于該工程跨度大、面積大，經多種方案比較，鋼柱用1臺50t汽車式起重機整體吊裝， 兩支鋼梁在地面上拼裝后采用2臺50t汽車式起重機同時起吊，輔以2臺曲臂車進行就位安裝。
2、設備選擇
綜合考慮工程特點、現場的實際情況、工期等因素，經過反復比較各種方案，從吊裝設備、與土建交叉配合要求及本企業的施工實踐，鋼結構吊裝選擇2臺50t汽車式起重機，作為鋼結構安裝的主要設備。
3、地腳螺栓埋設
地腳螺栓的精度關系到鋼結構定位，地腳螺栓的埋設須嚴格保證其精度， 地腳螺栓的埋設精度：軸線位移：±2.0 mm，標高：±5.0 mm。在柱地腳螺栓安裝前，將平面控制網的每一條軸線投測到柱基礎面上，全部閉合，以保證螺栓的安裝精度，然后根據軸線放出柱子外邊線，待安裝鋼柱地腳螺栓的承臺架子搭設好以后， 將所需標高抄測到鋼管架子上。
4、鋼架安裝順序
按照現場實際情況， 結合甲方的施工進度要求，采用合理的安裝順序。安裝順序按內容分為：鋼柱-鋼梁-吊車梁-連系梁-水平支撐-檁條-拉桿-隅撐。
5、鋼柱吊裝
鋼柱吊裝包括如下幾方面：
鋼柱就位軸線調整：鋼柱就位采用專用角尺檢查，調整時需3人操作：一人移動鋼柱；一人協助穩定； 另一人進行檢測。就位誤差應控制在3mm以內。
6、鋼梁安裝
由于本工程結構廠房的跨度較大，鋼架梁吊裝采用"雙機抬吊法"吊裝鋼梁的主要方法如下：
鋼梁首先在地面胎架上拼接成整體，同時在鋼梁上架設好生命線，安裝檁條時可以在鋼梁上來回走動，吊裝就位后在鋼梁的兩側用纜風繩將鋼梁固定，保證鋼梁的平面外的穩定，然后吊裝下一跨間鋼梁，待下一跨間鋼梁安裝完成后，在此跨間安裝檁條，固定鋼梁，保證鋼梁不會傾斜扭曲。
安裝人員以曲臂車為安裝平臺，對高強螺栓進行緊固。
三、施工測量
1、軸線方格網測設
全面復核土建施工測量控制網、軸線、標高。根據前期施工單位提供的控制點及主軸線， 在±0.00處分別測設多個控制點組成矩形，在這些點上架設儀器觀測邊長和水平角，經平差計算和改正，得到4 個控制點的精確坐標。根據測量規范要求，量邊精度為1/30 000，測角中的誤差為±3.5。距離采用往返觀測，角度觀察3 測回，在矩形方格網的四邊，按鋼柱間距設置距離指標樁加密方格網，便于鋼柱軸線的測設。
2、水準基點組建立
根據土建用水準點，選3-4個水準點均勻地布置在施工現場四周，建立水準基點組。水準點采用（&16mm，L=1m）的鋼筋打入地下作為標志，其頂部周圍用水泥砂漿圍護。將水準點和水準基點組成附合或閉合路線， 兩已知點間的高程必須往返觀測，往返觀測高差較差，附合或閉合路線的閉合差應滿足規范要求。
3、軸線控制
做好豎向與平面測量控制是保證鋼結構吊裝順利進行的首要環節， 也是確保鋼結構工程質量的重要工序。平面軸線位置控制采用內控法。
4、測量精度控制保證措施
測量精度控制保證措施如下：
根據本工程施工質量要求高的特點，特制定高于規范要求的內部質量控制目標，允許偏差的減少對測量精度提出了更高的要求，因此預配置整體流動式三維測量系統TOPCON-221D全站儀，該儀器測角精度為±2， 測距精度為±（2 mm+2*10）用于鋼結構安裝過程的監控。
標高和軸線基準點的向上投測，一定要從起始基準點開始量測并組成幾何圖形，多點間相互閉合，滿足精度要求并將誤差調正。
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