某工程中庭钢梁安装施工技术

2012-03-07韦天云

山西建筑 2012年26期

韦天云

(江苏扬建集团有限公司，江苏扬州 225002)

0 引言

扬州广电总台综合服务楼工程位于扬州市维扬路168号扬州广播电视总台内，总建筑面积为13 060 m2，工程由扬州广播电视总台投资兴建，设计单位为东南大学建筑设计研究院，由江苏扬建集团有限公司承建。

该工程为框架结构，地下2层(-1层3.60 m，-2层3.7 m)，地上8层(1层层高为4.5 m，2层～8层层高为3.6 m)。3层局部为钢结构设有两个中庭，主梁采用17.3 m长700×300×13×24-Q235工字钢钢梁结构支撑，次梁为300×150×5.5×8-Q235工字钢钢梁，上部浇110 mm钢筋混凝土楼板，钢梁结构完成总工期为30 d。

1 技术控制

考虑本工程钢梁跨度为17.3 m，主体结构已经完工，故将钢梁分为三段，分别为6 m，5.3 m，6 m，两端采用高强螺栓连接后再进行焊接。三段钢梁焊接作用力与焊缝方向的角度θ=60°(见图1);700×300×13×24工字钢梁185 kg/m，每段约1.1 t，利用工地现有的1台QT60塔吊、3台汽车吊在中庭位置进行吊装。对接焊缝等级为二级，角焊焊缝等级三级。耐火等级为一级，焊条采用E43。

图1 钢梁焊缝示意图

构件的原材料主要规格为钢梁Q235。摩擦型高强螺栓采用10.9级高强螺栓，连接面采用喷砂丸处理，抗滑移系数不小于0.45，抗滑移系数值厂方提供须经试验检验(见图2，图3)。

在对接接头中，受力垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝强度，可按下式计算:

其中，σ为对接焊缝正应力计算强度;N为构件轴心拉力或轴心压力，取215 kN;lw为对接焊缝的计算长度，取lw=1.4 m;θ为作用力与焊缝方向的角度，θ=60°;t为在对接接头中为连接件的最小厚度，本工程取腹板的厚度，取t=13 mm;τ为剪应力值分别为对接焊缝的抗拉或抗压强度设计值，取为对接焊缝的抗剪强度设计值，取160 N/mm2。

图2 组合梁GL1与混凝土连接大样

图3 组合梁GL2与混凝土连接大样

正应力σ=215×103×sin60°/(1 400×13)=13.3 N/mm2;剪应力τ=215×103×cos60°/(1 400×13)=7.679 N/mm2;正应力σ=13.3 N/mm2，不大于焊缝的强度设计值160 N/mm2，满足条件。

剪应力τ=7.679 N/mm2，不大于焊缝的抗剪强度设计值160 N/mm2，满足条件。

钢梁是主要受力构件之一，由三段工字钢焊接而成，除要求钢梁材质满足设计要求外，钢板对接焊缝的焊接质量必须达到设计规定的标准。所以，在钢梁焊接完成后，对于二级焊缝按焊缝数随机抽检3%，且不少于3处，进行超声波探伤检测。

2 施工组织

2.1 钢梁安装施工

在钢梁安装施工过程中考虑本工程特点，结合项目部现有的人员和钢梁专业分包队伍、机械的特点和实际情况，提出以下方案:

1)考虑钢梁跨度为17 m，故将钢梁分为三段，分别为6 m，6 m，5.3 m，利用工地现有的1台QT60塔吊、3台汽车吊进行吊装。

2)采用钢管扣件排架体系支撑钢梁，将排架搭设完成后，钢梁吊装就位，校正，安装施工，安装完成后，进行楼板模板安装，钢筋绑扎，混凝土浇筑。

3)项目部加强管理，选派施工员和分包单位专业工程人员在现场成立钢梁安装专项施工小组，全权组织施工生产及日常工作，对工程项目的工期、质量、安全等综合效益进行高效、有计划地协调和管理，项目部负责从施工准备、技术管理、生产组织、质安监控、文明施工、工程结算等方面全过程控制。

4)为了保质保量地完成任务，项目部内部优选一支作风扎实、技术过硬、有丰富施工经验的工长和施工员配合专业分包施工班组来承担本项钢梁吊装工程施工，按项目部施工进度要求实行小流水作业，统一协调，并随时调配力量，以避免误工，保证工序的顺利搭接。

2.2 钢梁运输及吊装方案

2.2.1 运输堆放

1)运输钢构件时，根据钢构件的长度、重量，基本选用10 t加长的车辆;钢构件在运输车辆上的支点、两端伸出的长度及绑扎方法均须保证钢构件不产生变形、不损伤出厂时的油漆涂层。

2)构件运输的场内道路要选择平整，路基坚实的路段，并做好排水要求，保证车子能自由进出。

3)钢结构运至施工现场按构件明细表，核对进场构件的数量，查验出厂合格证及有关资料。

4)钢构件进场后在专人配合下将材料卸至现场材料堆放场地，堆放场地为原钢筋堆放场地，平整又无积水，比较适宜钢梁的临时堆放。对于钢构件按种类、型号、安装顺序分区存放相同型号的钢构件叠放，各层钢梁的支点应在同一垂直线上，并防止钢构件被压坏和变形。

5)根据钢梁的安装施工顺序，钢梁要分单元成套供应。

6)由于该工程钢梁跨度17.3 m，分为三段，每段约1.1 t，采用1台QT60塔吊、3台汽车吊进行吊装作业，300×150钢梁次梁等构件使用塔吊、汽车吊进行安装作业。钢梁吊装采用两点起吊法。为确保吊装安全和施工方便，该工程钢结构吊装按行进路线的先后顺序吊装施工，吊装方向按[15]轴～②轴方向进行。

2.2.2 安装步骤

1)对于钢梁的安装:排架搭设，先主梁后次梁，最后楼板模板、钢筋绑扎、混凝土浇筑。

2)在安装钢梁前，须先复核好柱顶平面的轴线、标高及垂直度，并用铅丝线带线，在模板及钢管脚手架操作平台上放设好钢梁的边线。在确保符合规范的情况下进行吊装。

3)设置好一些相关的辅助设施，诸如在Ⓖ轴～Ⓔ轴处用钢丝绳拉设好通线作为施工生命线，用于工人施工作业时系安全带所用。钢梁的安装区域排架上用模板铺设，以确保施工人员的行走和施工作业的便利。做好以上相关的安全措施后方可进行正式的吊装作业，以确保工程安装的安全及质量。

4)钢梁构件运到现场，先应倒料到位。分段后，用塔吊将钢梁吊至起吊位置，钢梁吊装时先进行试吊，试吊时先将钢梁吊离地面300 mm左右，然后慢慢起吊，当吊装至安装轴线附近位置时，再起钩，待钢梁吊升至钢梁底1 m左右时停止，利于钢梁端头的溜绳，将钢梁调整对准所带线的铅丝。落钩，将钢梁落至排架上，以刚好接触至混凝土梁上预埋铁件位置为止。单榀钢梁便可按现场实际放样的尺寸进行吊装完成。单榀钢梁到位后用钢管每间隔2 m作一个剪刀撑并顶住钢梁腹板用电焊点焊牢固，保证钢梁的稳定性。其余一个单元段的两榀钢梁采用如上的方法进行安装。钢梁到位以后一组人员进行钢梁对接，钢梁对接时要确保标高点和所带铅丝线位置的可操作性，专人站立于操作平台上，螺栓从中心向两边的方向进行安装、坚固。拼装时，脚手架钢管临时支架牢固并保证不能失稳。拼完一段梁后复测构件的外形尺寸，并检查临时螺栓的牢固性，待完全符合要求后再行另外一段钢梁的拼装工作。

5)主钢梁需焊缝处采用有多年经验并经培训合格有上岗证的电焊工进行施工作业，施焊前做好基层清理等几项基本的工作，并做好焊条的烘焙工作，保证焊缝质量能够达到二级以上要求。焊缝自检率达到100%，并保证抽检20%按图纸要求顺利通过。

6)钢结构安装前对建筑物的定位轴线段、标高等位置进行检查，并检测和办理交接验收，钢梁吊装后用经纬仪进行校正，带线安装。