钢结构安装
钢结构安装方案
一、 概况
安飞电子玻璃有限责任公司建设项目主生产厂房是由河南安彩集团有限公司和飞利浦公司合资兴建的高科技项目。该项目位于郑州经济技术开发区,主生产厂房战地面积
21168平方米、东西长度为294米、南北宽度为72米。设计主跨为36米+36米,设计结构形式为钢柱、钢梁、钢屋架、夹芯彩板水平围护结构、钢框架及钢排架复合结构,局部为一层,二层,三层。柱头高炉区为26米、压机区为22米、退火区为16.4米后加工区为
8.32米。厂房内设屏、锥纯氧炉各一座,屏、锥成型及后加工生产线各两条。设备布置约为3000台。
二、主厂房安装的施工特点:
本工程主厂房为双连跨钢结构,其钢结构总质量为5800吨,根据现场情况和业主对工程的要求,施工有以下几个特点:
1. 为取得最短工期,施工中采用边设计边施工多单位、多工种同时立体交叉施工法;
2. 现场施工土建、安装、彩板安装交叉作业,场地占有矛盾突出;
3. 节点工期要求紧,施工准备时间短;
4. 施工期正值寒冬,对施工产生不利影响;
5. 制作与安装两地施工增大了制作与安装的协调性和统一性,既要保证现场施工,还要保证杆件不占用太大的安装场地。
三、主厂房安装的施工方法:
1. 钢结构厂房的安装程序:
钢结构厂房的吊装步骤及方法:
本工程钢结构厂房的制作与安装共分四个区段进行。
1. 1~19轴线段为后加工区柱标高8.32m ,20~37轴线段为退火炉区,柱标高16。42m ;38~45轴线压机区,柱标高22m ,46~53轴线段为炉区柱标高为26m 。因此根据各区难易及复杂程度安装顺序应由53→1轴线安装。对于46~53轴线,其钢柱高度26m ,柱子较高,因此图纸分两段进行制作,安飞工程由于时间短,制作安装工程量大,因此为了加快工程的安装速度,钢屋架的吊装采用同步多点交叉施工方法进行,其方法和顺序如下:
⑴ 53~46轴钢柱的吊装
由于53~46轴及53轴抗风柱,钢柱高度为26, 在制作中分两节制作, 现场施工中使用高强螺栓将两柱对接, 因此在安装此柱前, 应先在地面, 将两柱进行对接。吊装总重9吨,柱高度27.6m 。
钢柱的吊装每跨各采用一台50吨坦克吊进行吊装。
⑵ 其它轴线的钢柱为单柱,因此在吊装中直接使用50 吨坦克吊进行吊装。
⑶ 柱间梁及柱间支撑的吊装
当钢柱找正灌浆完毕后,即可进行柱间梁和柱间支撑的安装工作,柱间梁和柱间支撑的安装找正采用一台25吨汽车吊进行,其顺序A 、B 、C 轴线交叉进行。
⑷钢屋架吊装
钢层架的吊装,50 吨坦克吊作为主机,承担钢屋架的主要吊装任务,25吨作为配合进行钢屋架的现场拼接及重力天窗的组对工作。16吨汽车吊进行屋架垂直支撑,水平支撑的吊装工作,其顺序由53~1顺序进行。
⑸各层钢平台的吊装
当各区钢屋架的安装完后如平台基础符合施工条件,即可进行钢平台的吊装工作后,用16 吨汽车吊进行钢平台钢柱的组立,平台主梁、次梁,平台板的铺设工作。
2. 基础的检查、测量、放线:
2.1基础的检查
安飞工程主厂房基础采用杯口形式,基础的检查对于安装单位是一项非常仔细而重要的工作,其具体的检查的项目有:
⑴ 首先检查基础施工单位,基础验收的合格资料,此资料应提供,结构厂房轴线基准点,混凝土强度是否已达到设计要求。
⑵ 根据资料与安装施工图进行比较,检查设计尺寸是否一致。
⑶ 核实土建施工单位各种标志是否清楚正确。
2.2基础的测量、放线
2. ⒉1基础平面位置
⑴根据施工图纸及设计提供的基准点,确定各列柱杯口首尾两线纵向中心线。
⑵以杯口首尾两点用经纬仪找其它中间杯口的中心线。
⑶以B 列首尾两纵向中心点为基准用钢尺测量A 、B 列柱首尾两点纵向中心点。 ⑷用经纬仪放出B 列其余杯口的纵向中心线。
⑸横向中心线基准以钢结构厂房,横向中心轴为准,向厂房两边量尺寸。
⑹横向基准以设计给定为准,用经纬仪及钢尺确定杯口横向中心线。
注:原则上,其余杯口横向中心线均以横向基准线为准量取,如用相邻杯口横向中心线做基准,应校核杯口对角线,以便消除累计误差。
2. ⒉2标高
钢柱标高的测量在厂房安装中比较重要,对杯口基础来说,底部的处理属于隐蔽工程,其隐蔽之前应经甲方及监理认可确认。
柱杯口底板的测量
以基准水准点为准,用水平仪测量所有杯口预埋柱底面的高点的标高。
⑴、用水平仪首先槽测量杯口底部,每个杯底面的水平度确定底板的最高点,并用标记标识。
⑵、以所有杯口测量点的最高点,(应低于设计值),为准与施工图设计标高相比,确定所有柱底板的调整值,用不同厚度的水泥砂浆调整到计算规定的高度,并调整水泥砂浆的水平度,水泥砂浆调整完毕后并经监理及甲方有关人员检查合格后,方可进行柱子吊装。
注:如柱底板标高与设计值偏差较大,应请设计、监理、甲方等有关部门处理。
2.3基础检查、放线的技术要求
⑴ 基础的平面位置
定位轴线与基准线允许偏差±3mm
⑵ 柱子支撑面
标高 ±3mm
水平度 L/1000(L 底板长度,宽度值)
2.4杯口底板调整量的计算,见图计算应测量值。
2.4.1钢柱实长(以柱顶面为基准)t
2.4.2杯口底板最高点标高测量值 h
2.4.3钢柱柱顶标高(设计值) H
则调整量△H 见图4-1
△H=H-t-h
△H 为正值需加垫,△H 为负值需减垫
3. 钢柱的吊装
3.1钢柱吊装前的准备工作
⑴ 检查钢柱杆件号是否与图示相应柱杆件号相符。
⑵ 检查钢柱标高检查线是否正确。
⑶ 在钢柱腹板及翼板三面(两个小面一个大面)打上柱中心线并用醒目标记标识,经纬仪测量垂直度时以此为准。见图4-1所示。
⑷ 检查 钢柱弯曲矢高是否在规定范围,(拉线检查)。
⑸ 柱间梁牛腿位置与柱顶面距离偏差是否在规定范围内(因为此值影响柱间梁的水平度)
⑹ 准备吊装工具,找正工具。
⑺ 在梁接口处及柱头处搭设脚手架及爬梯。
⑻ 柱脚按图中要求焊接锚固铁件。
3.2钢柱的现场布置
钢柱从制作厂运到现场后,为了节约场地,加快施工进度,钢柱根据标号与杆件号直接放到其各自杯口旁。
现场布置的原则
⑴ 柱子的吊装
按柱号顺序由53轴向1轴线进行吊装
⑵ 抗风柱连梁
⑶ 柱间梁安装
⑷ 屋架梁安装
⑸ 屋面垂直,水平支撑安装
⑹ 重力天窗安装
⒋4钢柱吊装方法
⑴ 将吊装钢柱用活口绑扎法拴牢,用50吨坦克吊,将钢柱垂直吊起,对好钢柱中心与基础中心线后,徐徐落钩。将钢柱插入杯口基础中,吊车不得松钩。
⑵ 用专用工具找正柱的平面位置。见图4-3所示,此时钢柱两个小面一个大面的中心线应与基础定位线重合。
⑶ 调整钢柱的垂直度,钢柱的垂直度测量用2台经纬仪在钢柱两个互成900的面上同时测量,测量点以柱上标记为准。对于双层柱其中部应增设一点。
(4) 垂直度调正后,吊车松钩,复查钢柱平面位置及垂直度应符合规定标准。
(5)钢柱的调正
a .钢柱吊装到位后,利用吊车进行细校,使钢柱的垂直度控制在20mm 范围内,钢柱垂直度的精校,采用专用工具。见图4-4
b .钢柱柱脚位移校正,采用千斤顶及专用找正工具,水平和垂直结合着进行校正,校正后使位移精度在1mm 以内,见图4-5所示。
c .标高的核查应用水平仪测量柱身的标高检查线,
d .垂直度校正后,用钢楔将柱子的四周楔紧,再检查无误后,方可进行下根钢柱的安装。
(6)钢柱找正的技术要点
a 、钢柱底座中心线对定位轴结的偏移 允许偏差±5mm
b 、柱基准点标高 允许偏差-8~+5mm
c 、挠曲矢高 H/1000且不大于15mm
d 、柱轴线垂直度 底层高 10mm
柱全高 35mm
4.基础灌浆
4.1钢柱标高,中心位置,垂直度找正,并经监理验收合格后,由基础施工单位配合,对钢柱杯口用C25细砼灌浆并填密实。
4.2基础灌浆完毕一周后,方可取出钢楔。
4.3在砼搅拌的同时应做标准式块3组,同条件养护,养护到期后送质检站做强度试验并出具报告。
5. 柱间梁的安装
安飞工程各轴线的柱间梁为BH600、BH500、BH400规格不等的焊接工字钢钢制成。柱间与钢柱的连接方式为高强螺栓连接,上层为两根40C 槽钢组成的柱间系杆梁。
5.1柱间梁的吊装,使用16吨汽车吊进行吊装。
5.2吊车将柱间梁吊到安装位置后,用撬杠及过冲使主梁螺栓孔与钢柱连接板的螺栓孔重合时,用普通螺栓临时固定。
5.3检查并调整柱间梁的水平度及垂直度,标高至规范要求。
5.4按高强螺栓的安装要求,拧紧全部高强螺栓。
5.5最后复测,焊接柱梁连接板,柱间梁水平,杯高及垂直度,并做好复测记录。
5.6钢梁安装的技术要求
5.6.1同一根梁两端高差不大于L/1000且<10mm
5.6.2梁垂直度,不大于H/250,且小于3mm
6. 柱间支撑安装
6.1柱间支撑的安装采用16吨吊车配合倒链进行吊装。
6.2柱间支撑的安装待所有钢柱全部安装校正完毕,并复验合格无误后方可进行。
6.3柱间支撑每组在安装前制作为三片,用吊车将单片柱间支撑吊于规定的柱间位置,调整好尺寸及角度后,将单片柱间支撑角板点焊于钢板的翼板内侧。
6.4用吊车将另两面柱间支撑用同样方法吊装找正焊接。
6.5用连接板将相互交叉的三片柱间支撑连接点焊,每组间支撑连接板共2块。
6.6 柱间支撑安装后,经复验无误后,拧紧连接螺栓并焊实角板及连接板。
7. 钢屋架的安装
7.1钢屋架吊装前准备
7.1.1钢屋架吊装前,应对柱子横向距离进行复测和复校,并进行记录。
7.1.2钢屋架吊装时应验算屋架平面刚度,如刚度不足时,采取加吊点的方式或采用中部铁扁担的施工方法。
7.1.3屋架的吊点选择,除高水平保证屋架的平面钢度外还应考虑:
a. 屋架的重心位于内吊点的边线之下,否则应采取防止屋架倾到的措施。
b. 对外吊点的选择应使屋架下弦处于受拉状态。
c. 屋架的吊装方法采用插片吊耳方法,此法施工方便、安全。
7.1.4钢屋架吊装前应在屋架上下绑扎扶手拦杆,屋架跨中平面应搭投上下登高用爬梯。见图4-6所示
7.2钢屋架地面组对
7.2.1在车间内铺设钢屋架组对平台,组对平台采用方形道木铺设,铺设前应用推土机对平台基础推平。
7.2.2将方形道木均匀铺设于平整的基础上,道木之间间距为4~5m 。
7.2.3用水平仪将道木上平面找正,不平度不大于10mm 。上面铺钢轨或工字钢。见图4-7所示
7.2.4将两个半榀钢屋架用吊车,吊放于道木平台上,并用连接角钢和螺栓将钢屋架合成一榀,并保证跨度36m ±10mm ,以及拱度60±6mm 。
7.2.5对接成一榀的钢屋架经验收合格无误后,将对接处的角钢边接板及螺栓焊实。
7.3钢屋架的吊装方案
7.3.1吊装说明:本次工程钢屋架进行单榀吊装,单重11.23吨,最高点30.3m ,根据50吨坦克吊的技术参数,起重臂长为37m 时,其最大起重量为14.5吨,此参数完全满足满足需要。
7.3.2安装方法
a. 将现场组对成型的单榀钢屋架上临时加固,木杆,架木杆为上下两排,每排6根共12根。
b. 确定4个吊点,栓两组钢丝绳;
c. 吊车缓缓起钩,当吊至距柱顶面1米左右时停止起钩。
d. 移动吊车及起重臂位置,使钢屋架横向中心平面落于钢柱中心平面后落钩。
e. 用螺栓将钢柱与钢屋架底座临时固定,并用架木杆及溜绳将屋架临时撑牢,以防倾倒;
f. 用上述同样的方法将第二榀钢屋架吊于对应钢柱上,并用架木杆临时支撑;
g. 用16t 汽车吊将两榀钢屋架之间连接的水平支撑、垂直支撑及系杆吊于相应位置后用螺栓固定。
h. 钢屋架吊装和屋架之间的连杆吊装可同时进行,即50t 坦克吊专门吊装钢屋架,汽车吊专门吊装水平支撑垂直支撑和系杆等。
i. 第一、第二榀钢屋架及连系杆吊装完毕后,即可进行钢屋架找正;
j. 钢屋架找正完毕后,即可进行其他钢屋架的吊装。
7.4钢屋架的校正
a . 钢屋架吊装到位后,第一榀和第二榀钢屋架应拉设屋架缆索固定,此时采用松紧缆索对屋架进行垂直校正,第三榀及以后的钢屋架采用临时固定支撑来进行校正,其垂
直度校正见示意图4-8。屋架的临时支撑主要放置在屋脊和檐沟处。一般36m 跨设5道临时支撑固定。
b . 钢屋架校正方法有两种,一种是下两弦端拉线和上弦中央挂重锤的方法,另一种方法是用经纬仪校正屋架上弦垂直度,当在屋架上弦两端和中央夹三把标尺,待三把标尺的定长惊尺度在同一直线上,则屋架垂直度校正完毕。
c . 钢屋架校正完毕后,拧紧屋架的临时固定支撑二端螺杆和屋架二端搁置处的螺栓,随即安装屋架永久支撑系统。
d . 电焊焊牢钢屋架两端底座与钢柱头之间的连接,待焊牢后,起重机吊钩方可松钩。
7.5钢屋架安装技术要求:
(1)跨中垂直度 h/250且小于15mm
(2)桁架及其受压弦杆的侧向弯曲矢度 l/1000且小于10mm
(3)屋架间距允许偏差 ±10mm 。
8. 天窗架安装
8.1根据安飞炉工程的总体规划设计,主厂房36m +36m 车间内的天窗架分布在炉区,而且此天窗架为重力式天窗架,与普通的天窗架有所不同,它的特点在于可通过曲柄连杆机构在一定角度范围内进行调节,以适应厂房内不同环境。烟气变化,而且重力式天窗架自身特点只允许厂房内烟气排出,不允许厂房外大气中的烟气,粉法等进入。重力式天窗架对于净化车间空气具有极其重要的作用。
8.2重力式天窗架只在钢屋架安装校正完毕后进行安装。
8.3由于主厂房屋顶最大高度约30.3m ,最高处分布在安装有天窗架的一区,因此,采用50t 履带吊吊装重力式天窗架时,吊车的起重臂高度不得小于30m 。
8.4重力式天窗架安装前须在地面将天窗架各杆进行组对后成部件后吊装。
8.5重力式天窗架吊装步骤:
(1)用推土机将厂房内地平推平并压实。
(2)在推平后的地平上铺设道木或钢板平台,道木之间间距不得大于2米,铺钢板平台的面积须大于天窗架组对后的整体面积。
(3)用水平仪对平台进行测量,保证组对平台的平面度不大于10mm 。
(4)用吊车将两片天窗架垂直吊于屋架顶部,并将天窗架临时固定。
(5)用系杆及水平支撑将两片天窗架连接牢固可靠,并焊牢连接螺栓及连接钢板。
(6)连接后两片天窗架之间平行度不得大于10mm ,两片天窗架底部的平面度不得大于10mm 。
(7)测量两片天窗架之间的平行度可用钢卷尺测量法,测量两片天窗架底部的平面度可采用水平仪测量法。
(8)当吊车或起重臂移动不便,致使天窗架不可能尽快找准安装位置时,可在天窗上拉上麻绳和撬杠配合的方法人工将其调整到位。
8.6天窗架校正:
a .水平找正,水平找正指天窗架的顶平面安装后处于同一水平面上,平面度不大于10mm ,找正方法可采用撬杠,千斤顶并加垫铁方式找平。
b .垂直找正:垂直找正是指每片天窗架安装后均处于垂直位置,垂直度不大于5mm ,找正方法采用拉钢丝和吊线坠法。
c .当天窗架校正合格无误后拧紧连接螺栓,并焊牢连接螺栓,连接钢板和连接角钢。
d. 当每组天窗架安装完毕并经检测合格无误后,即可按上述相同方法安装第一组、第三组等各组天窗架。
e. 由于两间的天窗架均布置在车间的炉区,因此吊装天窗架时,均从炉区的端头开始,吊车边吊装边后退依次吊装进行。
9. 平台钢结构安装
(1)平台钢结构安装只在屋顶钢屋架及开窗架安装完毕并经监理部验收合格后方可进行。
(2)钢平台结构梁与主厂房钢柱连接为焊接结构与平台柱连接为高强螺栓连接,钢平台梁的吊装采用汽车吊。
10. 平台钢结构吊装程序
10.1钢柱吊装:
复验钢柱基础并作好记录。
对经验收合格的钢柱基础放线,放出基础的纵、横中心线及钢柱每跨中心线。 杯口标高找正,利用水准仪和标尺对杯口标高进行测量找正,在杯口底部插入标尺,在主车间总长度方向测量每排杯口底部标高误差不大于±5mm ,标高调平可采用在杯口底部用水泥砂浆找平的方法。
钢柱吊装:汽车吊将钢柱垂直吊起,并使钢柱中心线与基础中心线大体重合后,吊车落钩将钢柱徐插入杯口基础中,并加入钢楔,对钢柱临时固定。
钢柱校正:用水准仪和经纬仪对钢柱标高、中心线及垂直度进行校正,校正后打紧钢楔,吊车松钩。
钢柱校正经检验合格无误后对杯口基础灌浆。
(7) 基础灌浆一周后取出钢楔,并对钢柱复测,作好测量记录。
(8)钢柱经复测合格无误并经监理确认签字后方可进行平台主梁安装。
10.2 钢梁安装:
用汽车吊将主梁水平吊起。
吊车将主梁吊至安装位置后,用撬杠使主梁螺栓与钢柱连接板的螺栓孔重合后,用螺栓临时固定主梁。
用水平仪找正主梁标高及两端头的水平度并用吊线坠法找正主梁的垂直度。
当主梁的水平度,标高及垂直度校正合格后将高强螺栓全部插入螺柱孔内拧紧,拧紧后吊车松钩。
高强螺栓拧紧后用水准仪及复校主梁的水平度、标高及垂直度,并做好复测记录。 主梁找正除用上述方法外还可以用葫芦拉紧找正法。
主梁安装找正完毕后,可用上述方法吊装找正次梁。
所谓主梁是指在主车间平台上安装后与车间总长方向平行的梁,次梁是与主车间宽度方向平行的梁。
主、次梁全部安装找正后可进行小次梁的安装找正,方法同上,小次梁是承担钢彩板及花纹钢板的梁。
小次梁安装找正后即可安装花纹钢板,花纹钢板安装比较简单,只要用汽车吊将下好的板料吊于平台小次梁上并与小次梁焊接即可。
钢平台安装的技术要求:
a. 平台标高允许偏差 ±10
b. 平台梁水平度 L/1000且小于20MM
平台支柱垂直度 H/1000且小于15MM
承重平台梁垂直度 H/250且小于15MM
承重平台梁侧向弯曲 L/1000且小于10MM
c. 吊挂装置安装:
由于吊挂装置在炉区平台的上方, 因此吊挂装置必须等平台施工完毕后方可进行安装.
吊挂装置主要包括吊挂梁, 吊挂轨道及吊挂支撑等刚结构件。
吊挂装置结构简单,重量较轻,因此可采用葫芦和卷扬相结合的方法进行。
在平台上将吊挂装置组对成形,然后用葫芦和卷扬将倒挂装置吊与安装位置采用螺栓连接和焊接。
吊挂装置安装后要确保其连接可靠牢固。
吊挂装置安装后应保证吊挂轨道的直线度不大于1/1000,总长方向不大于10mm ,不平度不大于1/1000,总长方向不大于10mm ,直线度测量可采用拉钢丝的方法测量,不平度测量可采用水准仪水平测法进行测量。
吊挂装置安装后进行复测,并做好检测记录。
10. 钢楼梯及钢栏杆安装
a .钢楼梯安装:
(1)由于钢楼梯安装是在主车间墙体和二层平台等施工结束后进行,因此无法采用吊车进行安装,只能采用手拉葫芦进行安装。
(2)在地平和二层平台上将钢楼梯现场制作成形并焊牢。
(3)用葫芦将钢楼梯徐徐拖动至安装位置,用连接钢梯与相连部位焊牢。
b .钢栏杆安装:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 钢楼梯安装完毕经检测合格无误后即可进行栏杆安装。 将安装的栏杆按图纸尺寸现场下料。 下料后将立杆与钢楼梯焊接。 将立杆上方的料杆与立杆焊接。 栏杆安装后应保证美观、漂亮,立杆垂直,垂直度不大于1/1000,立杆均在一条线上,且总长直线度不大于10mm ,斜杆不得弯曲,不得出现蛇形弯,其总度直线度不大于10mm 。
(6) 栏杆安装精度可用下述方法测量:
立杆垂直度采用吊线坠方法检测。
立杆和斜杆直线度可用拉钢丝方法检测。
c 、钢梯和防护栏杆的安装技术要求:
1、
2、
3、 栏杆的高度允许偏差 ±10mm 栏杆立柱间距允许偏差 ±10mm 直梯的垂直度 1/100且小于15mm
11. 高强螺栓的连接
安飞主厂房主要连接形式为高强螺栓连接,其高强螺栓规格M16~M30不等,形式采用大六角头螺栓,材质20MnTiB ,螺栓帽垫圈35钢。
11.1高强螺栓的施工程序,见附程序图:
11.2高强度螺栓的施工:
(1) 节点处理 #
高强度螺栓连接应在其结构架设调整完毕后,再对接合件进行矫正,消除接合件的变形、错位和错孔,板束接合磨擦面要贴紧后进行安装高强螺栓。为了接合部板束间磨擦面贴紧,结合良好,先用临时普通螺栓和手动扳手紧固,达到贴 紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量应由计算决定,一般不得少于高强螺栓总数的1/3,最少不得少于两个。冲打时,穿入螺栓的数量不宜多于临时螺栓的总数的3%,不允许用高强螺栓兼用临时螺栓,以防止损伤螺纹,引起扭矩系数的变化。对因板厚公差或安装偏差产生的接合面间
隙,宜按表2-1-1规定和加工方法进行处理。
(2) 螺栓安装
高强螺栓安装在节点全部处理好后进行,高强度螺栓穿入方向要一致。一般应以施工便利为宜,如操作不便,可将螺栓从反方向插入。对于大六角高强螺栓连接副在安装时,根部的垫圈倒角的一侧应朝向螺栓头,安装尾部的螺母垫圈倒角应朝向螺栓的尾部,严禁强行穿入螺栓;如不能穿入时,螺孔应用绞刀修整,用绞孔修整前应对其周围的螺栓全部拧紧,使板叠密贴后再进行。修整时应防止铁屑落入板叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺,同时扫清铁屑。
往构件连接点上安装高强度螺栓时,要按设计规定选用同一批的高强度螺栓、螺母和垫圈的连接副,一批量的螺栓、螺母和垫圈不能与其它批量螺栓混用。
⑶螺栓紧固
高强度螺栓紧固时,应分为初拧、终拧。
a. 初拧:由于钢结构制作、安装等原因发生翘曲、板层间密贴等现象,当连接点螺栓较多时,先紧固的螺栓就有一部分轴力消耗在克服钢板的变形上,先紧固的螺栓由于其周围为螺栓紧固以后,其轴力分摊而降低。所以,为了尽量缩小螺栓紧固过程中由于钢板变形等的影响,采取缩小互相影响的措施,规定高强度螺栓紧固时,至少分二次紧固。第一次紧固称为初拧。初拧轴力一般宜达到标准轴力的60%—80%。
b. 终拧:对安装的高强度螺栓作最后的紧固,称之为终拧。终拧的轴力值以标准轴力为目标,并应符合设计要求。考虑高强度螺栓的蠕变,终拧时预拉力的损失根据试验,一般为设计预拉力的5—10%、螺栓直径较小时,如M16,宜取5%;螺栓直径较大时,如M24,则取10%。
终拧扭矩按下列公式计算:
式中M —终拧扭矩力KN (kgf`·m )
P —设计预拉力KN (t )
△ P —预拉力损失值,一般为设计拉力的5%——10%;
K —扭矩系数
D —螺栓工称直径(mm )
⑷、拧紧顺序
每组高强度螺栓拧紧顺序应从节点中心向边缘依次施拧,使所有的螺栓都能有效起作用,见表3—4—1
⑸、紧固方法
高强度螺栓的拧紧,根据螺栓的构造型式有两种不同的方法。对于大六角高强度的螺栓的拧紧,通常采用扭矩法和转角法:
a. 扭矩法:即用能控制扭矩的带响扳手、指针式扳手或电动扭矩扳手施加扭矩,使螺栓产生预定的预拉力。其扭矩值按下列公式计算:M=kdp
式中M —预定扭矩,KN ·m(t·m)
P —预拉力,KN ·(t )
d —螺栓的工称直径,单位mm
k —扭矩系数、根据生产厂提供定额扭矩系数
b. 转角法:转角法按初拧和终拧两个步骤进行,第一次用示功扳手或电动扳手拧紧到预定的初拧值;终拧用电动板手或其它办法将初拧后的螺栓再转一个角度,以达到螺栓预拉力的要求。其角度大小与螺栓性能等级、螺栓类型、连结板层数及连接板厚度有关。其值可作试验确定。
⑹、高强度螺栓紧固检查:
a. 为了保证高强度螺栓安装质量,高强度螺栓紧固前应对高强度螺栓孔进行检查,避免螺纹碰伤,检查被连接件的移位、不平度、不垂直度、磨光顶紧的贴合情况,以及板叠摩擦面的处理,连接孔眼的同心度,临时螺栓的布放等等。安装临时螺栓除了临时连接作用外,还应有足够承受构件自重和抵抗校正时,来自外力的作用,临时螺栓布放数量应根据连接节点高强度螺栓的数量计算决定,一般不宜少于节点高强度螺栓总数的三分之一。防止构件偏移,加大对板叠的挤压力,使其间隙达到最小限度。要保证摩擦面不被沾污,沾污将会降低摩擦系数,改变和影响高强度螺栓连接的质量。
b. 在高强度螺栓紧固中应进行检查;检查高强度螺栓的种类、等级、规格、长度、外观质量,紧固顺序等。高强度螺栓要能自由穿入方向要整齐一致,使操作方便。紧固时要分初拧和终拧二次紧固,对于大型节点可分为初拧、复拧和终拧;当天安装的螺栓,要在当天终拧完毕,防止螺纹被沾污和生锈,引起扭矩系数值发生变化。
c. 高强度螺栓紧固完毕的检查:
①对于六角高强度螺栓终拧检查,先用0.3kg 小锤敲击每一个螺栓螺母的一侧,同时用手指按住相对的另一侧,以检查高强度螺栓有无漏拧。对于扭矩系数的检查,每个节点先在螺杆端面和螺母上画一直线,然后将螺母拧松60度,再用扭矩扳手重新拧紧,使二线重合,此时测得的扭矩值应在0.9Ms-1.1Ms 范围内,Ms 按下式计算; Ms=k.P .d
式中Ms —检查扭矩,单位N .m (kgf .m )
p —高强度螺栓设计预拉力,单位Kn (tf )。
如发现有不符合标准的,应再扩大检查10%,如仍有不合格者,则整个节点的高强度螺栓应重新拧紧。
② 强度在大辩论角螺栓复栓的检查量,宜为每个作业班组和每天终拧完毕数量的5%,其允许不合格数应小于被抽栓数量的10%,且应少于两个方为合格。否则,应按此法加倍抽检。如仍不合格,应对当天终拧完毕的螺栓全部进行复查。欠拧、漏拧必须全部补拧。超拧的必须全部更换。
11.3高强度螺栓施工要求
11.3.1螺栓的选择:
安飞设计采用高强度大六角头螺栓,该螺栓的连接付为一个螺栓、一个螺母和两个垫圈组成,强度级级别为10.9级。
在该工程中使用的高强度大六角头螺栓,螺母及垫圈要符合GB1288-84、GB1229-84及GB1230-84的有关规定,其技术条件应按GB1231-84《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件》的规定执行。
11.3.2螺栓的检验:
a. 检验依据及检验项目;
① 高强度螺栓检验依据是:
钢结构用高强度大六角螺栓(GB1228-84)
钢结构用高强度大六角螺母(GB1229-84)
钢结构用高强度大六角垫圈(GB1230-84)
紧固件验收规则、包装与标记(GB90-76)
钢结构用高强度大六螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件(GB1231-84)
钢结构工程施工及验收规范(GB50205-95)
金属拉力试验法(GB228-76)
金属常温冲击韧性试验(GB229-63)
螺栓的楔负荷试验(GB3098.1-82)
螺母的保证荷载试验(GB098.2-82)
螺母的硬度试验(GB3098-82)
② 螺栓检验项目:
每批产品的质量合格证明书。
螺栓连接副的型式。
螺栓型式与尺寸。
螺母型式与尺寸。
垫圈型式与尺寸。
螺栓、螺母、垫圈的材料及机械性能。
螺栓连接副的紧固轴力。
螺栓、螺母、垫圈的表面缺陷。
螺栓、螺母、垫圈性能等级的标志。
头干结强度。
螺母的拧入性。
螺栓、螺母、垫圈的硬度。
其它技术要求。
⑶螺栓长度选择:
紧固螺栓长度的选择对螺栓的紧轴力有较大影响,使用的螺栓长度或短的螺栓,均会使紧固轴力降低。因此,要正确选择螺栓的长度。
大六高强度角螺栓长度选择按下式计算:
L=L1+ns+m+3p-
式中L1----连续板厚度,mm
n-----垫圈个数,扭剪型高强度螺栓为1,大六角螺栓为2;
s -----高强度螺栓垫圈厚度,mm ;
p-----螺栓螺纹的螺距,见表3-2-4-1
经计算取得高强度螺栓的长度L 小于100mm ,按2舍3入和7舍8原则取5的证书倍;L 大于100mm 时,按4舍5入的原则取10的整数倍
⑷、螺栓得储运和保管:
a. 保管作用:
同批螺栓的扭矩系数是随即取样测定的,是控制导入螺栓轴力的目标值,且要取不大于标准轴力的±10%,所以要求扭矩系数离散性要小,否则施工中无法控制螺栓轴力的大小,扭矩系数与许多因素有关;这不仅要由制造的工艺来保证,而且在储运和保管中由于螺栓、螺母、垫圈生锈,致使螺纹损伤、沾上赃物或润滑油、干燥等,都能使螺栓扭矩系数发生很大的变化,影响高强度螺栓和高强度螺栓要求的紧固力矩的规定扭矩值。所以,要特别注意预防扭矩系数发生变化,这是保证高强度螺栓施工的关键。因此,对螺栓的包装、运输、现场保管等过程都要保持它的出厂状态,直到安装使用前才能开箱检查使用。
b. 储运供应:
高强度螺栓连接副,由制造厂按批配套制作供货、有出厂合格证、高强度连接副的型式、尺寸及技术条件,均应符合国家标准GB1228-1231-84和GB3632-3633-83的
规定。钢结构用大六角头高强度螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母、两个垫圈组成;使用组合应符合国家标准规定,高强度螺栓连接副在同批内要配套储运供应。
高强度螺栓连接副,在装车、卸车和运输及保管过程中要轻装、轻放,防止包装箱损坏,损伤螺栓。
c. 仓库保管:
高强度螺栓连接副按包装箱注明的规格、批号、编号,供货时进行清理,分类保管,存放在室内仓库中,堆积不要高于3层以上,室内防潮,长期保持干燥、防止生锈和被赃物沾污、防止扭矩系数发生变化。其底层应距地面高度≥300mm 以上。
工地安装时,应按当天需要高强度螺栓的数量发放。剩余的要妥善保管。不得乱扔、乱放,损伤螺纹或被赃物沾污。
经长期存放的高强度螺栓连接副,使用前,应在此作全面的在质量检验,开箱后发生有异常现象时应进行检验,检验标准按国家标准GB1228-1231-84及GB3632-3633-83的有关规定进行。经鉴定合格后再进行使用。
12. 钢结构安装中的焊接要求
在钢结构安装过程中,材料的选用为Q235A 或Q235B (均为镇定钢)采用焊条E4303;当钢板厚>25mm ,采用E4315
(1)从事焊接工作的施工人员,必须是经有关部门培训、考试并且有合格证的焊工持证上岗。
(2)焊接中所用的焊材必须具有出厂质量合格证书。
(3)焊接中严格执行焊接工艺要求(见焊接工艺卡)
(4)焊缝质量级别除坡口对接焊缝为一级外,其它焊缝为二级(其级别具体要求见附表)。
(5)对焊缝级别的探伤要求,一级焊缝100%超声波探伤,二级焊缝20%探伤。
(6)重要杆件的对接焊口,焊口要打上其钢印代条,并认真填写好焊接生产记录。
(7)对于施工中首次采用焊接新工艺、新方法及新设备,应进行全面的工艺性试验主工艺稳定性或可行性鉴定。
(8)金属结构的焊接工艺包括所采用的焊接方法,接头形式,焊接材料,焊接前预热及焊后热处理制度,焊接工艺参数等,发展须按JB/T6963—93《钢制件熔化焊工艺评定》进行。
(9)整个工程焊接工作要设专人负责,并掌管焊接过程。
(10)对重要焊接要有检查部门的检查报告,并存入技术档案。
13. 钢结构刷漆
(1) 底漆
现场需刷底漆的部位
a. 焊接部位,焊接完并经检验合格后
b. 高强螺栓连接后并终拧完毕且检查合格后
c. 底漆涂刷部位,刷底漆两遍
d. 油漆型号:江苏兰陵氯磺化乙烯漆
e. 对于焊接缝处,检验合格后,16小时内涂装底漆,对于高强螺栓终拧8小时内用油漆封闭
f. 现场构件未涂油漆者
(2) 面漆
钢结构构件在结构厂刷两遍底漆,在现场对钢构件刷FG 遍面漆。