轻型钢结构安装工程施工工法
编制单位：中国新兴保信建设总公司西南分公司 主要编制人：谢春堂、鲍玉盼
1 前言
轻型钢结构是目前国际上流行的建筑结构形式，具有抗震性能好、跨度大、施工周期短、基础处理简单、外观美观、经济实惠等优点，广泛应用于办公楼、厂房、仓库、商场、市场、体育馆等各种工业与民用建筑。是节能环保性、可回收利用的建筑结构，是对城市环境影响最小的结构之一，有“绿色建筑”之称。
经不断探索改进，我公司总结出一套成熟的钢结构施工工艺，并先后在光能佛吉亚汽车内饰系统项目、天地药业原料药厂房工程项目、重泰电气有限公司标准厂房项目、国际复合材料有限公司厂房项目、众联齿轮传动有限公司车用齿轮生产线项目、玻璃纤维生产线泠修技改项目、九龙仓（无锡）置业有限公司高档住宅工程、中汽院股份有限公司汽车技术研发与测试基地建设项目等钢结构安装中进行了实际应用。实践证明本工艺操作简便、施工速度快、节省人工、技术先进、质量优良、安全可靠、效益显著，符合节约能源和环保的要求。由此结合工程形成了“轻型钢结构安装工程施工工法”。
该工法经科技查新（报告编号： ），结论为：未见与本“轻型钢结构安装工程施工工法”特点相同的相关文献报道，未见相同国家级工法的报道。
2 特点
2.0.1 适用范围广跨度大占地面积较小，已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。
2.0.2 施工周期短：轻钢结构的最大优点是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装，基础处理简单，一般规模较小的工业厂房仅需2个月左右。
2.0.3 综合经济效益好,我国的市场价格，轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构。 2.0.4 抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、自重轻、且具有良好的延性，因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。
2.0.5 有利于环保，钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种结构之一，在西方已被广泛采用，所以有“绿色建筑”之称。宜于拆卸搬迁、改造，变动比较容易、灵活。
3 适用范围
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本工法适用于一般的单层工业和民用轻钢结构建筑。
4 工艺原理
4.0.1 钢柱和屋面梁在工厂用生产流水线制作加工，尺寸控制、焊接质量、除锈涂装等能得到有效控制，大大提高了钢柱和屋面梁的施工质量，加快了工程进度。
4.0.2 屋面梁在现场采用扩大拼装的方法，采用高强螺栓连接，减少了高空作业量，有利于吊车台班的利用率及安全作业。
5 工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
构件进场、检验→预埋件验收→钢柱吊装→柱间支撑安装→钢柱校正→屋面梁拼接→屋面梁吊装→屋面梁空中拼接→水平支撑安装→屋面梁校正→行车梁安装、校正→天沟安装→补刷面漆→竣工验收
5.2 操作要点
5.2 钢结构工程控制质量重点为a.钢结构的焊接 b.高强螺栓的安装 c.钢结构的吊装 d.钢结构的涂装 5.2.1钢结构的焊接
所有焊接材料须具有出厂合格证明。使用前，按照质量证明书的规定进行烘焙后，放在保温箱内随用取。焊工经过考试，并取得合格证后才可上岗。多层焊接应连续施焊，每层焊道焊完后应及时清理，有质量缺陷的清除后再焊。重要焊缝接头，要在焊件两端配置引弧板，其材质和坡口型式与构件相同。要求等强度的对接和丁字接头焊缝，除按设计要求开坡口外，为了确保焊缝质量，焊接前采用碳弧气刨刨焊根，并清理根部氧化物后才进行焊接。 为了减少焊接变形与应力，常采取如下措施：
a.焊接时尽量使焊缝能自由变形，从中间向四周对称进行焊接。
b.收缩量大的焊缝先焊接，对称焊缝由应同时焊接。长焊缝采用退焊法。 c.采用反变形法，焊前先将焊件在变形相反的方向加以弯曲或倾斜。 d.采用刚性固定法：用夹具夹紧被焊零件能显著减少焊件残余变形及翘曲。 e.锤击法：锤击焊缝及其周围区域，可以减少收缩应力及变形。 5.2.2 高强螺栓的安装：
一般工程钢构件使用高强螺栓连接，连接强度关系整体结构安全，是工程结构安全的重要保证。连接板不能有挠曲变形，不能有污物、锈蚀。当连接板间隙小于1.0mm时，可不处理；间隙为1.0～3.0mm时，应将高出的一侧磨成1：10的斜面，其打磨方向应与受力方向垂直；间隙大于3.0mm时，应加垫板，垫板两面的处理方法应与两连接板的处理方法相同。高强螺栓及连接副按规格、批号、编号、分类保管，防潮、防污，安装时应按当天需要
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量发放。高强螺栓做扭距系数的复检和抗滑移试验，结合扭矩公式计算初拧值和终拧值。若安装困难，利用铣刀铣孔不能气割扩孔，冲钉引入再穿入螺栓，穿入方向应一致。垫圈一端一个，不得采用大螺母代替垫圈，螺栓拧紧后，外露螺栓不应少于两个螺距。螺栓安装采用扭矩搬手由中间向外扩散的顺序施拎，并在48小时内终拧完毕，终拧前防止雨淋。其检验方法是：在终拧1小时后，24小时内检查，检查时在原位打上记号，然后将螺母退回30°～50°，再拧至原位，测定出扭矩值，该扭矩值与检查矩的偏差，应在检查矩的±10%以内。抽查扭矩值时，抽查数量为10%，每个节点不少于1枚，如现质量问题，应加大比例，并及时作返工处理。 5.2.3 钢结构的吊装
先吊装竖向构件，后吊装平面构件，以减少建筑物的纵向长度安装累计误差。安装钢柱同时安装柱间支撑，安装钢梁同时安装水平支撑，确保结构稳定性，形成一个整体后进行校对，复核检验。吊钩应加橡皮垫以保护构件。 5.2.3.1钢柱的安装
首先检查地脚螺栓及基础面标高是否满足安装要求。对地脚螺栓的螺纹进行清理，根据图纸设计要求的标高尺寸安装好调正螺母或垫铁，满足要求后再进行吊装。（见图NO.1－A）吊车在一跨中先完成两根轴线的钢柱吊装，然后再完成另一根轴线的钢柱吊装。一般采用单机旋转法吊装（见图NO.1－B）。
起吊时将钢柱吊起离地20cm后暂停，检查吊索牢固和吊车稳定性后提高，将钢柱放到安装面上方下降至40-100 mm时停止，对准基准线后，将柱底板插入锚固螺栓、放在调整螺母或垫铁上，盖上压板套好螺母，手扭之后临时固定。用仪器测量柱身垂直度，校正后用扳手拧紧。校正时利用手动葫芦、千斤顶等校正钢柱垂直度，调节调整螺母或垫铁校正钢柱标高，然后对钢柱的水平位置、间距进行处理，确认无误后紧固。为避免钢柱自由摆动，在钢柱上部设置缆风绳加固后可摘除吊钩，进入下道工序。有柱间支撑的安装支撑确保体系稳定。
图NO.1－A
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基础 柱底标高 水准仪 浇注标基准标
图NO.1－B
5.2.3.2 柱子的校正
用两台经纬仪安置在纵、横轴上，先对准柱底垂直翼缘板或中线，再渐渐仰视到柱顶（见图NO.1－C），如中线偏离视线，表示柱子不垂直，调节拉绳或支撑或敲打等方法使柱子垂直。一般安装完成排的钢柱子后，将经纬仪分别安置在纵、横轴线一侧，偏离中线不得大于0.2m，进行校正。屋架安装后，钢柱需要复核尺寸。
1 3 2 柱子中心线 经纬仪视线 图NO.1－C
5.2.3.3 钢梁的吊装 屋面钢梁由于跨度大，又是多节组成，故先在地面上拼装成可吊吊装段然后再进行吊装。在钢梁两端固定生命线支座，拉紧生命线（直径为8mm钢丝绳）。先进行试吊，确定吊点的位置是否准确，以钢梁不变形、平衡稳定为宜，详见图NO.1－D。第一榀梁吊装到位与柱螺栓紧固后，吊装第二榀梁。特别注意：当第一榀梁与第二榀梁安装好摘钩前后必须用绳索临时固定，确保形成独立单元，防止整榀倾斜。依此类推安装其它钢梁。详见图NO.1－E。
2 3 1 1－吊升前；2－吊升过程中；3－就位后 图NO.1－D
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图NO.1－E 缆风绳 临时固定水平支撑 当工程吊装完后，开始进行支撑体系的安装并进行校正。 5.2.3.4 钢梁的校正
安装节间内水平支撑和斜支撑。校正后拧紧地脚螺栓、与梁连结处的高强度螺栓及空中拼接的高强螺栓进行终拧，然后进行下一节间的施工，方法同前。钢梁的检验主要是跨中垂直度、挠度，可用挂线球检验，检验符合要求后的屋架用紧固螺栓作最后固定。在吊装钢梁时还须对钢柱进行复核，此时一般采用葫芦拉钢丝绳进行检查，待大梁安装完后方可松开绳索。对钢梁屋脊线也必须控制，使屋架与柱两端中心线等值偏差，保证各跨钢屋架在同一中
心线上。 5.2.3.5 行车梁的吊装与校正
行车梁的安装先要控制好柱牛腿的标高，从柱牛腿顶面向下量一适合地面测量的控制点，吊装时根据这一控制点进行标高控制。用经纬仪分好行车梁安装控制线，并做好“十”字标记。在吊装范围外架设经纬仪，根据中心线控制行车梁位置。从行车梁的起始端按序将行车梁吊至牛腿上放置稳当并用连接板将行车梁上翼缘固定，在两行车梁间用塞板将其连接，按此方法依次吊装。行车梁允许偏差：1,跨中垂直度h/500;2,侧向弯曲矢高l/1500,且不应大于10.0；牛腿中心偏移5.0；同跨间内同一横截面行车梁顶面高差10.0；同列相邻两柱间行车梁顶面高差l/1500，且不应大于10.0；相邻两行车梁接头部位中心错位3.0；同跨间任一截面的行车梁中心跨距±10.0。根据牛腿上的安装控制线，先将行车梁的下翼缘校正，并将其底部的弹簧板和填充板与行车梁下翼缘用螺栓连接好；再校正上翼缘，用连接件固定，最后将与行车梁下翼缘连接好的弹簧板固定即可。 5.2.4 钢结构的涂装
一般工程的除锈等级为Sa2.5级，采用工厂抛丸或喷砂除锈。钢构件剩余最后一遍面漆，待现场安装后进行涂装，保证整体颜色一致，色泽鲜明光亮。面涂喷作方法和方向与底漆相同，须采用无气式喷涂有效保证漆膜厚度。涂刷前将铁锈、药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等处理干净。漆装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书要求，一般在5-38℃之间，相对湿度不应大于85%。漆装后4h内应保护免受雨淋。控制油漆的粘度、稠度、稀度，兑制时充分搅拌。喷涂方向应一致，由上向下接搓整齐。喷漆时采用勤移动、短距离的原则，
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轻型钢结构安装工程施工工法
