超距离狭小场地劲性钢构件施工重难点控制

2019-03-14安徽省第二建筑工程有限公司安徽合肥230011

安徽建筑 2019年9期

梅红（安徽省第二建筑工程有限公司，安徽合肥 230011）

1 概况

某项目服务中心综合楼，地下两层，负二层4.7m、负一层4.77m，地上三十一层，一层4.8m，二至四层4.2m，五层3.8m，六层4.8m，六层为转换层，七层以上为住宅。地下室顶面至六层为劲性结构十字钢柱，型钢柱吊装分三节，地下室钢柱为第一节、一至三层钢柱为第二节，四至六层钢柱为第三节，单节钢柱重量约5～9t；六层顶H型钢梁，单根重量约1.6～4.7t。工程北面紧挨着六层办公楼，东面紧邻运粮河，南面为浍水路、西面是淮海南路；该项目地处闹市交通繁忙地段，日间吊装受城市交通、安全限制无法进行，必须在夜间进行超远、超高吊装作业；项目施工场地狭小，周边原有建筑物及其它设施影响吊车就近站位，更加增加了施工的难点。

2 施工重难点分析

2.1 单件长度、重量较大，堆放场地、顺序是重点

本工程柱、梁单件长度及重量均较大，场地不平整、不硬化或不按规范要求堆放钢构件，都极易造成构件变形、表面防腐油漆损伤。合理布置构件的场地及堆放顺序成为本工程的重点。

2.2 夜间施工难度大

夜间施工既不影响城市道路交通，又避免了对道路交通流动人群存在的安全隐患。而夜间施工光线较暗，如光源布置不合理，既不能满足测量、校核、检测要求，无法保证施工质量，同时对操作人员特别是吊车司机及吊装工造成炫光晃眼，影响正常施工作业，极易造成安全事故的发生。合理布置充足的照明成为本工程的重点。

2.3 工程测量的难度大

在钢结构施工中，垂直度、轴线和标高的偏差是衡量工程质量的重要指标，测量作为工程质量的控制阶段，是保证钢结构安装质量以及工程进度的关键工序。本工程为超高层建筑，对精度的控制相对于普通的高层结构要求更严，故无法利用常规的高层结构测量手段来测量、定位，工程测量的控制成为本工程的重难点。

2.4 大型起吊设备选型与构件重量及吊装距离的匹配

因施工现场没有布置相匹配的塔吊，根据施工现场的实际情况，需要选择大型的起吊设备进行吊装，如何与构件进行匹配至关重要，是确保施工安全、降低成本的关键，最大限度的节约吊装成本是本工程最大难点。

2.5 施工现场场地狭小，施工障碍物多

施工现场场地狭小，施工障碍物多，如构件规格配置、进场数量不合理，易造成停工等料或造成二次倒运。如何确保施工有组织、有秩序、保证安全的情况下顺利施工，也是本工程的难点之一。

2.6 钢结构焊接难度大

本工程钢结构连接形式为栓焊连接，钢结构焊接量大、焊接难度大，如何确保钢结构焊接质量是保证工程顺利实施的重要环节。

3 施工重难点应对措施

3.1 严格控制构件堆放层次、顺序和数量

①构件堆放按钢柱、钢梁、隅撑及其它构件分类进行堆放，其中柱、梁单层堆放。

②构件堆放时应按照便于安装的顺序进行堆放，即先安装的构件，堆放在上层或者便于吊装的地方。

③构件堆放时一定要注意把构件的编号或者标识露在外面或者便于查看的方向。

④所有构件堆放场地均按现场实际情况进行安排，按规范规定进行平整和支垫，不得直接置于地上，要垫高200mm以上，以便减少构件堆放变形。

⑤钢构件堆放场地按照施工区作业进展情况进行分阶段布置调整；每堆构件与构件处，应留一定距离，供构件预检及装卸操作用，每隔一定堆数，还应留出装卸机械翻堆用的空地。

⑥熟悉施工图纸，掌握施工进度，根据现场场地情况，堆放量不超过后两天吊装的构件数量。

3.2 合理布置现场充足的照明

①提前做好灯光测试预演，使灯光亮度、角度、范围均满足吊装施工人员操作作业面行走要求。

②在保证夜间充足照明，确保绝对安全的前提下，进行吊装施工，现场多角度、多部位布置足够的有利于吊装、测量、校核、检测工作需要的光源和亮度，达到夜间安全持续进行吊装施工。

3.3 选择正确的测量方法

根据本工程测量难度大、精度高的特点，结合该工程的现场实际情况，采用“内控法”和“外控法”相结合的总体测量思路，遵循“由整体到局部”的测量原则。钢柱安装前对各楼面钢柱基底标高进行检测，确定各层构件的安装位置线。

①测量人员熟读施工图纸，了解工程各部位的结构分布情况，准备测量放样数据，采取相应的测量控制手段和方法。

②依据业主给定的场地测量定位点为起始点，计算主控制网各控制点的坐标，在钢结构安装施工前，测设工程主控制网、加密控制网；依据给定的水准点为起始点，选择往返测量或闭合线路测量，建立钢结构安装高程测量控制网。

③加密设置控制点标石，按规范要求做好测量标石标志，在选择好的点位上埋设。

④在柱基底板的适当位置设置2个基准点，四周加以保护，作为整个高层钢结构工程施工阶段标高控制的依据。

⑤设置首层平面放线直接依据平面控制网，其他楼层平面放线，按规范的要求，从地面控制网引投到高空，不得使用下一节楼层的定位轴线。平面控制点的竖向传递采用内控法。

⑥使用水准仪与钢尺进行标高的传递。在所需确认标高的楼层通过测量通视孔垂直悬吊钢尺至水准参考点在楼面上，使用水准仪对其进行读数。同时把水准尺立在水准参考点上测出仪器的视线高度，通过测量数据推算出所需的楼层标高。

⑦吊装节的钢构件安装之前，必须将定位轴线与标高线引放到已安装好的吊装节的每根钢柱上端。定位轴线放完后，应进行平差改正，使之满足规范要求。

3.4 精确计算，利用BIM 技术优化吊装方案

①熟悉现场施工图纸，认真核对钢结构图纸的构件型号、规格、数量、重量及施工位置。

②对构件进行分段吊装，构件吊重分析，根据构件重量和起吊设备的作业半径优选合适经济的大型吊机。

③通过现场勘查分析确定劲性钢构件吊装吊机站位，找出单件最大重量、最远距离构件，精确计算出钢构件吊装的距离、高度、仰角，按最不利工况吊装劲性钢构件，选择吊车吨位及臂长，确定吊车型号。

④利用BIM技术模拟吊装步骤，确定吊车少站位、一站多吊的优化方案。

3.5 编制焊接方案，确保焊接质量

①编制专项的焊接施工方案，提出有针对性保证措施；选取有代表性的钢板，进行焊接工艺评定，确定合适的电压、电流、焊丝；雨季焊接搭设临时焊接防雨棚，防止在焊接过程中将雨水直接飘落在炽热的焊缝上，影响焊接质量。

②根据现场焊接工作内容和施焊条件，依据规范、标准的有关规定做好相关焊接工艺评定，并制定完善、可行的焊接工艺，作为指导焊接作业的工艺规范。

③控制局部及整体焊接变形，减少焊后残余应力。采取减小坡口，减少收缩量，预留收缩余量的措施；局部矫正及补偿措施，对于钢柱的分段拼接尽量在地面完成，控制好拼接焊接变形，在地面组装时留余量，待实测拼接口坐标后切除修正；采用合理的焊接顺序，分散和控制变形与焊后残余应力；采用锤击法消除焊缝填充层应力；在对接口适当增加刚性支撑，增加构件焊接时的刚性，减少焊接变形。

④焊缝施焊前对焊缝坡口进行打磨处理；进行焊前预热，预热温度一般控制在100～150℃，预热范围为焊缝区域100～150mm；焊后保温，对刚施焊完毕的焊缝须进行保温缓冷处理；根据测量结果进行焊接，采用两名技能相当的焊工同时从两面开始焊接，直到该焊缝焊接完成，减少焊接变形。

⑤对焊缝的外形、外观和无损探伤检测，保证焊缝的质量符合规范要求。