大型构件钢柱安装垂直度校正方法

2015-12-05刘建国

天津建设科技 2015年4期

□文/刘建国

大型构件钢柱安装垂直度校正方法

□文/刘建国

某大型工业厂房钢结构安装工程，工期紧、任务重、超大超重构件多且安装工艺复杂。在整个安装工程中，超大柱子的安装是整个工程的重点和难点，最大柱子（C列柱）长37.70 m，质量约为51.00 t。为保证大型柱子的顺利安装，采用一种创新方法，自行设计一种构造简单实用的工具可以大大提高柱子的安装效率和质量控制目标，为整个工程的顺利进行创造了有利条件。

大型构件；钢柱；安装；垂直度；校正

1　工程概况

厂房加工车间、装配车间建筑面积约27 000 m2，单层，单体跨度36.00 m，车间檐口高34.00 m，全钢排架结构，厂房纵向长度360.010 m，宽度2×36 m，基本柱距18.00 m。主体结构主要承重构件柱子结构形式：柱子系统为钢管格构柱及钢管支撑组成，其中C列柱子和D列柱子下柱为四肢格构柱，E列柱子下柱为双肢格构柱，上柱为钢板组焊实腹式H形柱。柱基础为杯口式基础，最大柱子（C列柱）长度为37.70 m，质重量约为51.00t（下节柱约42t，上节柱约9 t）钢结构总量约为8165t，见图1和图2。

图1　厂房平面

图2　厂房剖面

2　工程特点

1）钢结构工程量大，工期紧。本工程钢结构总重约8165t，工期3.5月。

2）大型和重型构件多，包括CD跨C列柱子和D列柱子，其中最大柱子长度37.70 m，质量约51.00 t，大型管柱安装工艺复杂，操作难度大为本工程主要特点之一。

3）跨柱高度大、须空中拼接。C列柱柱顶标高35.0 m，上面焊接的H型钢须与下面钢管混凝土柱空中焊接。

4）主厂房跨度大，超宽、超长、超大构件多。主厂房跨度36m，四肢钢管格构式柱宽5.2 m，最长37.7 m，最大质量约51t，为超大构件。

5）厂房柱基大，杯口深，定位控制要求高。保证钢管混凝土的就位的准确，柱基杯口的定位要求高。柱基较大，单个柱基混凝土量最大225m3。

3　大型构件钢柱安装垂直度校正

3.1一般做法

目前国内建筑行业钢结构工程，重型钢柱基础形式一般都采用杯口基础形式，而重型钢柱安装的垂直度校正通常有3种方法。一种是通过拉紧或放松缆风绳上的倒链（手拉葫芦）完成对柱子垂直度的校正方法，见图3。采用此方法一般要受到缆风绳的固定位置和固定方式等条件的限制且柱子的垂直度校正精度和安全稳定性控制难度较大，工作效率较低。

图3　拉紧或放松缆风绳上的倒链方法

第二种是楔子校正法。操作人员用锤子击打柱子基础杯口四周的临时固定柱子的钢楔子来完成对柱子的垂直度校正。由于此方法对操作人员的施工经验和安全意识要求都较高，另外也容易造成柱基础杯口处的混凝土损坏，造成工程质量缺陷，因此一般也不单独采用楔子校正法。

第三种方法是以上两种方法结合起来完成对柱子垂直度的校正，采用此方法虽然可以提高了一定的工作效率和灵活性，但存在的不足也是显而易见的。

3.2创新

采用自行设计的构造简单实用的新型校正工具就可以很好地解决重型钢柱安装垂直度校正难度大的问题。

3.2.1新型校正工具设计原理

钢柱安装垂直度校正器由4个部件构成：钢支架1、螺丝杠2、螺母3、液压千斤顶4。钢支架1采用工字钢和钢板材料加工，螺丝杠2和螺母3采用元钢加工并在支架上制孔1个，将螺母3分别镶进孔内并焊接固定，再将钢支架临时卡在钢柱水平杆件上，拧紧螺丝杠将支架固定，然后通过装置中液压千斤顶推进或退出功能实现对钢柱垂直度精度的调整校正，见图4。