图2 刚架梁吊装过程
依据轻钢刚架结构的特性,为使大梁形成后应力释放均匀,并能控制好建筑的跨中高度,半榀拼装和空中对接是最好的办法。而两个半榀梁在安装好跨间支撑和檩条的条件下同时起吊,则大大加强了吊装过程中结构的稳定性。若相邻的两榀梁重量不等,各自的半榀梁吊装时用手拉葫芦将铁扁担调平。由于轴两侧跨间均无支撑,只能采用单榀梁起吊,起吊前将梁两侧用钢管等加固,仍采用3台吊车空中对接的安装方法。 3 吊点
双榀起吊的梁吊点选在梁的跨间支撑节点处,单榀起吊的梁吊点选在腹板加劲板处。 4 刚架梁吊装
(1)吊装顺序 从抗风柱轴向大门轴方向顺序吊装。
(2)起吊设备 50t汽车吊2台(1号、3号吊机),45t汽车吊1台(2号吊机)。
(3)地面拼装 将两榀梁在地面都分成两个半榀立放拼装,所有高强度螺栓终拧,除吊点处檩条外其余所有檩条和跨间支撑均安装到位。吊点处腹板两侧、下翼缘底部加垫木方。
(4)吊装步骤 第1步:1、2号吊机同时抬吊左边两个半榀梁,离地1m左右,检查连接螺栓是否终拧完毕,然后2号吊机将梁起升至设计要求的坡度。2台吊机同时缓慢、平稳起吊至高于就位标高2~3cm处,穿入梁与柱节点螺栓,并初拧。此时1号吊机适当卸荷,待此节点全部螺栓终拧完毕后,2台吊机交替卸荷,2号吊机卸至53kN时停止,1号吊机摘钩。第2步:1、3号吊机同时
抬吊右半榀梁,做法同第1步。第3步:刚架梁左右两个半榀在屋脊处对接,采用铝合金挂篮作操作平台。穿入螺栓并初拧,2台吊机交替缓慢卸荷,并按从上至下的顺序终拧螺栓。2台吊机再交替缓慢卸荷,卸荷过程中注意控制标高。
整个安装过程采用经纬仪全过程同步监测,并有专人检测各吊机荷载情况。在梁安装就位后,及时安装梁与相邻梁间的支撑和檩条,2/3的支撑和檩条安装后,2台吊机才能全部卸荷摘钩。吊装过程中产生梁的跨间少量侧向偏移,通过梁间钢索调整。
建筑面积约18000m2,为单层(局部夹层)四连跨双坡屋面的轻型钢结构,厂房檐高14.7m,屋脊高17m,夹层高4.877m,最大跨度为30m,东南面为附属2层轻钢结构办公室,南面27m跨设有50t行车(见图1)。
图1 厂房剖面示意
钢结构由钢柱、屋面钢梁及屋盖系统组成,总重约1100t。钢柱为焊接工字钢,截面为 610mm×305mm×8mm×10mm,单件重约1.5t;钢梁为焊接变截面工字钢,截面为(1000~1530)mm×152mm×8mm×10mm,在工厂分段制作后,运至现场拼装,分段长度1~6m不等;屋盖系统由Z形薄壁檩条、圆钢拉条和布置较密的角钢撑条及屋面彩钢板组成。安装合同工期为30d。本工程具有工期短、面积大、结构复杂,斜撑和檩条规格类型多、数量
多
,
施
工
难
度
大
等
特
点
。
1 安装方案
1.1 施工条件 根据业主的总进度计划要求,钢结构吊装进场时,30m跨地坪混凝土已浇筑2个星期,18m跨土方刚回填完,24m跨和27m跨正在回填土方,业主要求30m跨内不允许进吊车或堆放钢构
件
。
1.2 吊装机械的选择 针对现场施工条件和业主总进度的安排以及厂房结构特点,选定1台32t履带吊(负责30m跨、27m跨的跨外吊装)和1台25t轮胎吊(负责18m跨、24m跨的跨内吊装)作主吊机,另选16t、8t汽车吊各1台作辅机,用于构件卸车、拼装和二次搬运
。
1.3 吊装方法 25t和32t吊车分别先吊装18m跨和30m跨,然后安装24m跨和27m跨,吊装时,根据屋面梁分段的特点和吊车的起重能力,在2台主机同时吊装的情况下,保证25t轮胎吊的吊装进度比32t履带吊快两榀屋面梁,屋面梁空中拼接节点在30m跨和27m跨内。整个吊装采用综合吊装方法。 2
主
要
技
术
措
施
2.1 跨内构件运输 本工程厂房30m跨内有2列柱并且有夹层,构件数量较多,跨内不允许进吊车或集中堆放构件,大量构件需二次搬运,并配合其它工种交叉作业,严重影响工程进度。经分析研究,自行设计了1台门式搬运小车作搬运工具(见图1)。 2.2 钢柱吊装 钢柱的吊点选择有以下3个难点:①钢柱本身既没有牛腿又没有可利用的孔洞;②结构设计师既不允许在钢柱上焊吊
点,也不允许钻孔;③钢柱翼板和腹板较薄,柱身较高,钢柱安装后稳定性差,不利于安装人员到柱顶解套取钩。基于上述三点和柱顶板大于柱身的特点,决定在柱顶部用环绕地面解套的方法(见图2)。操作要点如下:①解套卸扣插销比插口略小,以插销能自由进出为宜;②解套卸扣在吊装时保证头部朝上,即拴拉绳一端朝上。
图2 环绕地面解套示意
2.3 屋面梁安装 屋面梁安装主要解决了2个问题:①屋面梁因翼板和腹板较薄、高度高,易产生平面外弯曲变形,因此屋面梁采用地面立式拼装,避免平躺拼装在扶直过程中产生弯曲变形;②跨与跨之间屋面梁连接节点,距柱节点2.5m左右,给安装人员增加了操作上的不便,经分析研究,采用梁端挂骑梁双吊篮,解决悬空不安全
的
问
题
。
2.4 钢柱垂直度调校 钢柱具有板薄、超长、易弯曲等特点,一列柱的稳定依靠柱与柱之间布置较为密集的C形檩条和拉条来加强。根据结构设计的特点,采用分段二次调校法:第1次调校柱脚到柱中部,校好后安装本段的檩条及拉条;第2次再调校上部。 3
施
工
注
意
要
点
(1)钢柱起吊时注意柱身方向,刚度大的方向受力;(2)钢柱垂直度调校时,缆风绳切不可用力过大,以免造成柱身弯曲变形;(3)屋面梁拼装完后,注意检查旁弯、连接节点板是否紧贴;(4)相邻两榀屋面梁安装完时,其间檩条必须至少安装3根,确保结构的稳定。 通过采取以上技术措施,本工程仅用16d就完成钢结构安装,安装结果完全符合《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-95)的要求。
工业厂房的屋面面积大、不规整、节点构造复杂,且常年受日晒、雨淋、温湿度变化和厂房内部的振动、高温、腐蚀性气体的影响,很容易出现漏雨问题。宝钢第三期工程屋面为从日本引进的角驰Ⅲ压型钢屋面板,具有重量轻、抗震性能好、耐久性强、色彩鲜艳、加工简易、施工方便等优点,屋面板配件与结构连接简捷合理,安全可靠,压型钢屋面板在顺水流方向采用全长尺压型板,不允许搭接,防水性能好。宝钢第三期工程屋面表现为漏雨,一是屋面本身漏雨,另一个是天窗飘雨,其原因是建筑构造设计考虑不周,尺寸选择有误,施工中压型板上板搭下板的导水作用,导致节
1 屋面支架问题
由于设计时对角驰Ⅲ压型钢屋面板构造不甚清楚,将热力管道设计在屋面高低跨处,并从墙板延伸到屋面,致使热力管道在采光板、墙板处排放热气,烧坏采光板。角驰Ⅲ压型钢屋面板有专门屋面支承件,该屋面支承件夹在屋面板槽顶上,用于连接高低跨屋面
工业厂房施工组织设计



