范文一:某剧场混凝土拱形薄板屋架现场荷载试验
某剧场混凝土拱形薄板屋架现场荷载试验 70
四川建筑科学研究
SichuanBuildingScience
第36卷第6期
2010年l2月
某剧场混凝土拱形薄板屋架现场荷载试验
韩兵康,赵文娟
(同济大学建筑工程系,上海200092)
摘要:在既有房屋的改造中,经常遇到屋面需要增加防水层或保温层而增加荷载,而屋面结构特别是混凝土拱形薄板屋架
由于杆件多且细,不易通过现场检测所获取的数据正确计算其结构性能.通过对混凝土拱形薄板屋架进行非破坏性现场荷
载试验,可以全面检验其结构性能,是比较可行且可靠的方法.选取某剧场一榀有代表性的混凝土拱形薄板屋架进行加载图
式和装置的设计,考虑实际情况确定试验荷载和加载制度,根据试验目的和场地条件确定试验量测内容,选择量测方法和测
点布置,通过对试验数据的整理和分析,获得了该屋架在正常使用状态下的结构性能,为改造设计提供了依据,也为今后此类
工程问题的解决提供了途径.
关键词:混凝土;拱形;薄板屋架;现场;荷载试验
中图分类号:TU352文献标识码:A文章编号:1008—1933(2010)06—070—03 on.siteloadingtestonaconcretearchedslabrooftruss
HANBingkang.ZHA0Wenjuan
(DepartmentofBuildingEngineering,Ton~iUniversity,Shanghai200092,China)
Abstract:Throughthenon—destructivefieldloadtestingontheconcretearchthin—sheetrooftruss,wecantotallyinspectitsstructural
performance.itisquiteafeasibleandreliablemethod.Selectingarepresentativeconcretearc
hthin—sheetrooftrussofsometheaterto
carryontheloadingdiagramandequipmentdesign,consideringtheactualsituationtodeterminethetestingloadandloadingsystem,
accordingtothetargetofthetestingandthelocationconditiontOdeterminethemeasuringcontent,choicemeasuringmethodand
settlementinvestigationpoint,throughtheanalysisandcollationofthetestdate,wecanobtain
thestructuralperformanceofthisroof
trussunderserviceabilitystates,whichprovidesthebasisforthetransformativedesign. Keywords:concrete;arched;slabrooftruss;site;loadingtest 1工程概况
某剧场建造于20世纪9O年代前,混凝土屋架
跨度约15m,为拱形薄板屋架.现房屋进行改造,
鉴于缺乏相关图纸和资料,且按现有技术条件,房屋
检测也无法得到详细的配筋及钢筋性能等,根据设
计要求,通过现场荷载试验检验在正常使用状态下
屋架的结构性能.
2试验目的和要求
2.1试验目的
检验在正常使用状态下屋架的结构性能.
2.2试验要求
(1)屋架基本情况
混凝土屋架跨度约15m,屋架间距约2.15m,
屋架矢高1.5m.
收稿日期:2009-06-26
作者简介:韩兵康(1965一),男,浙江湖州人,副教授,博士,主要从
事结构检测,鉴定和改造加固研究.
E—mail:hbk1239@sina.corn
屋架现有荷载情况(设计提供)见表1.
表1屋面现有荷载状况
Table1Theexisting10adconditionofroofing
(2)效节点荷载及理论计算挠度(表2,3) 表2设计提供的等效节点荷载
Table2Theequivalentnodalloadofdesignproviding
3试验设计
3.1试件选取
根据现场的实际情况考虑试验加载的方便和试 2010No.6韩兵康,等:某剧场混凝土拱形薄板屋架现场荷载试验71
表3设计提供的理论计算挠度
Table3Thetheoreticalcalculateddeflectionofdesign
providing
验的安全,经业主,设计,施工商量,选择剧场端部的 一
榀屋架进行荷载试验.
3.2加载图式和装置
根据现场的实际情况决定采用在下弦节点处吊 挂砂包的方法进行加载,下弦节点的等效集中荷载 由设计提供.
加载装置考虑现场取材及安装的条件采用在平 板屋架的下弦与腹杆交叉节点处的连系杆上平放一 根16号工字钢,两边各悬挑700mm,工字钢两端各 吊挂一钢管拼装的吊篮,吊篮里可逐级放置砂包,加 载装置如图1所示.
楼面P
?L—一
___
螬一鲁
\张线
楼板
吊重
直径20ram
图1加载装置及测点布置
Fig.1Thechartofloadingtestequipmentand
settlementinvestigationpoint
3.3试验荷载的确定
本次试验的目的是检验在目前正常使用荷载条 件下屋架的安全性和正常使用性能.目前,屋架上 的荷载有混凝土屋架自重(包括屋面板)和屋面的 防水,保温层,水平投影荷载标准值为5.00kN/m, 换算成下弦节点荷载为27.50kN,吊重(吊顶及管 道重)及屋面活载尚未施加,尚未施加的两项荷载 的水平投影荷载标准值为1.30kN/m,换算成下弦 节点荷载为7.15kN.总的下弦节点换算荷载标准 值为34.65kN.由于屋架的实际结构状态不明了, 现场加载量根据挠度和裂缝开展情况确定.初步确 定除加载装置荷重(1.50kN)外,最大加载量不超 过8.00kN.
3.4加载制度
根据规定,构件在试验前,宜进行预压,以检查 试验装置的工作是否正常.对仅作挠度,抗裂或裂 缝宽度检验的构件应分级卸载,作用在构件上的试 验设备重量及构件自重应作为第一次加载的一部 分.
当荷载小于荷载标准值时,每级荷载不应大于 荷载标准值的20%;当荷载大于荷载标准值时,每 级荷载不应大于荷载标准值的10%;当荷载接近抗 裂检验荷载值时,每级荷载不应大于荷载标准值的
5%;当荷载接近承载力检验荷载值时,每级荷载不 应大于承载力检验荷载设计值的5%.每级加载完 成后,应持续1O,15min;在荷载标准值作用下,应 持续30min.在持续时间内,应观察裂缝的出现和 开展;在持续时间结束时,应观察并记录各项读数. 全部卸载后,还应经过变形恢复持续时间45min. 考虑各种因素,本次试验每级下弦节点荷载加 载量确定为1.00kN,为下弦节点换算荷载标准值 的2.9%,考虑到现场搬运的工作每加2次持续1O min.加载至8.00kN持续30min.全部卸载后,变 形恢复持续时间45min.
3.5试验量测内容,方法和测点布置
3.5.1试验量测内容,方法
本次试验量测的内容为各级荷载下下弦节点的 挠度和杆件的裂缝.挠度测量采用YHD一50型位 移计,仪器编号JG3004一J3006,标定日期2008.5. 20,量程50mm,准确度不低于1.0级,最小分度值1 ,,示值误差?1.O%F.s.;记录采用DH一3818型 静态电阻应变仪,仪器编号JG3001一J3003,标定日 期2008.5.20,精度不低于B级,最小分度值不大于 10×10,.裂缝观测采用裂缝观测仪,精度为0.05 mmo
3.5.2测点布置
在屋架下弦节点和支座处安装一吊钩,考虑到 场地狭窄,需留出一通道搬运砂包,故在屋架的一榀 下弦各节点处安装一吊钩,另一榀屋架的下弦中间 节点处安装一吊钩,采用张线打孔穿过混凝土平台 连接到安装于地面的位移计上.实际布置时,由于 打孑L碰到混凝土粱内钢筋,边节点少布置一点,支座
处无法安装吊钩,偏离约30cm.测点布置如图1
所示.
4试验结果 4.1各级荷载下测点的位移实测值
各级荷载下测点的位移实测值见表4.
72四川建筑科学研究第36卷
1.oo 2.o0 3.00 4.00 5.00 6.0O 7.00 8.00 O
—
O.oo5 —
0.010 —
0.015 —
0.015 —
0.010 —
0.015 —
0.015
—
0.010 一
O.O2O 一
0.130 —
0.265 —
0.375 —
0.515 —
0.650 —
0.895 —
0.995 —
1.225 —
0.720 一
O.02O —
O.030 —
0.040 —
0.O50
—
0.O4O
一
0.O5O
一
0.045
—
0.025
O.ooO
4.2各级荷载下测点的挠度实测值
各级荷载下测点的挠度实测值见表5.
表5各级荷载下测点的挠度值
Table5Thedeflectionofmeasuringpointunderalllevels
ofloads/mm
以测点3和测点4的挠度平均值作为跨中节点
的挠度,计算结果见表6.由于屋面结构整体性的
影响,第一级荷载下挠度偏小,第二级荷载开始,荷
载作用下挠度的发展呈现规律性,第五级荷载下刚
度有突变,而第六级荷载下刚度又有增加,应是第五
级荷载下克服了屋面结构等的阻碍,第六级荷载开
始屋架刚度逐渐减小,第六级荷载差不多相应于屋
面荷载标准值换算节点荷载的最后一级荷载.
表6各级荷载下跨中节点的挠度值及荷载挠度增量E匕
Table6nIedeflectionandratioofincrementalloadto
incrementaldeflectionofmid-spannodeunder
Ilevelsofloads
堡丝堑
1.0o2.o03.oo4.oo5.oo6.0o7.oo8.OO0 挠度值/mm0.0180.3450.5330.7031.0301.2381.4751.7230.955
AN/Af5.805.33S.8g3.054.g24.214.04
4.3标准荷载下跨中节点短期挠度实测值 前期已经施加的换算下弦节点荷载为27.50 kN,加载装置荷重1.50kN,以前4级荷载下屋架有 效刚度的平均值推算的前期荷载下屋架的短期挠度 为5.115IilIn,则屋面荷载标准值换算节点荷载作用 下跨中节点挠度实测值为6.353mlTl.考虑各种因 数该加载图式下挠度修正系数近似取1.0,则屋面 荷载标准值作用下,跨中节点短期挠度实测值为 6.353mm.
屋架跨中节点短期挠度实测值远小于理论计算 值,主要是由于计算简图与实际有误差,实际屋架节 点界于铰接和刚接之间.支座也并非简支,受到墙 体的约束.试验屋架还受到屋面结构的影响. 4.4跨中节点长期挠度值
屋架的长期挠度值可按下式计算:
Ql(—1)+Q.
式中o——构件长期挠度值(mil1); o:——在正常使用试验荷载下构件短期挠度 实测值(mm),口c_6.353mm; 0——考虑荷载长期效应组合对挠度增大的 影响系数,对屋架可取0=2.0;
Q=6.30kN/m
Ql=6.05kN/m.
代入公式,得:口c=12.4541TI/TI 芋=L_<,满足要求.
4.5标准荷载下屋架的裂缝
观察各级荷载下屋架混凝土杆件的开裂情况, 除原有破损外,未发现有新增裂缝出现. 5试验结论
根据GB50152—92《混凝土结构试验方法标 准》,GB50204—2002《混凝土结构工程施工质量验 收规范》及设计单位的要求,对剧场混凝土拱形薄 板屋架进行现场荷载试验.根据试验结果得出如下 结论:在正常使用状态下,屋架的结构性能可以满足 规范和设计要求.
通过对混凝土拱形薄板屋架进行非破坏性现场 荷载试验,可以全面检验其结构性能,是比较可行且 可靠的方法,试验结果可以为改造设计提供依据,为 今后此类工程问题的解决提供了途径.
参考文献:
[1]姚振纲,等.建筑结构试验[M].上海:同济大学出版社,1996.
[2]GB50152—92混凝土结构试验方法标准[s].北京:中国建筑 工业出版社,1992.
[3]唐益群,等.土木工程测试技术手册[M].上海:同济大学出版 社,1999.
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范文二:钢管拱形网架结构施工工法
钢管拱形网架结构施工工法
七冶安装工程有限责任公司 周黔华 吴杰 陈俊平
1、前言
现代公共建筑中,越来越多的采用钢管拱形网架结构的屋顶,它具有结构轻、强度高、成本低的特点。但是一般对于中小企业的自用厂房或其他公用建筑,其工程量往往较小,采用工厂化加工成本太高,同时对施工中的变形很难控制。我公司在本单位职工活动中心及厂处的自用厂房施工中,不断的摸索,总结出本工法,对工程量较小,跨距较大的钢管拱形网架结构施工成本的控制,施工质量及进度的保证起到了积极的作用。体现了明显的经济效益和社会效益。
2、工法特点
2.1屋架跨度大、拱高较高、弧度较小、工程量小,采用传统的中频煨弯机煨制,制作成本高。本工法采用设置胎具冷煨,然后木槌锤击消除弹性应力的方法煨制屋架,具有成型好、施工便利、进度快的特点。
2.2屋架的弦杆壁厚较薄,腹杆焊接点较多,本工法采用在胎具上整体组对,固定后由四名焊工同时用钨极氩弧焊对称施焊,焊接完毕后用木槌锤击的方法消除焊接应力,能将焊接变形控制在规定的范围内。
3、适用范围
小量大跨度的钢管拱形网架结构的屋架施工,均可以参照本工法。
4、工艺原理
采用胎具冷煨、胎具组对防止机械变形;钨极氩弧焊对称焊接,木槌锤击消除焊接应力;就地取材、利用简单的设备即可施工,大大节约成本。
5、施工工艺及操作要点
5.1施工准备 5.1.1施工现场
1. 现场勘察了解道路、供水、供电情况;施工临时用电电源选用380V 电源,临时用
电电源主线选用16平方电缆,配电盘接6个空开,四个接电焊机,一个接照明,一个接磨光机。
2. 现场平面规划、布置吊车、平板车的行走路线; 3. 现场平面规划、拼装场地、吊装用地。 5.1.2技术准备
熟悉图纸及相关规范,参加图纸会审,并做好记录,其程序如下:
5.2施工流程图
5.3工厂制作 5.31材料 1、本工程使用的Q235B 的材料化学成分和机械性能应符合GB700-88标准的规定
2、材料应具有生产厂原始质量保证书,原材料进厂必须核对材质保证书,材料入库前技监部门对材料的牌号、规格、数量、表面质量等进行检验,如有疑义应及时与材料工程师联系,同时作好记录和编号,并依据质保体系对构件的主体材料进行跟踪。必要时应按国家现行有
关标准对材料进行抽样检查。
3、材料的变更和代用及构件尺寸上的变化,必须以书面形式取得设计的同意。
4、材料的存放和保管应避免与其它工程的材料相混,材料要搁置在台架上,以防受潮生锈。 5、材料流转或驳运时,应避免损伤母材,以免留下不必要的伤痕。
6、进入车间施工的材料应该平整且无弯曲和变形,否则应矫正到标准允许的偏差范围内。 5.32放样和下料
1、放样、构件制作和验收使用的钢卷尺,必须经本公司计量部门与本工程规定使用的标准尺进行校核,并标贴上修正值后才能使用,应确保放样、制作和现场安装所用的尺具有一致的精度,钢卷尺的测定和使用的拉力为5Kg 。
2、零件和节点等放样优先使用电脑,也可采用1:1实尺放样。拱形屋架放样图见图一。 3、在进行零件的放样和绘制零件加工草图时,必须认真核对施工详图,并根据需要加放适当的切割、焊接、铣切、刨边等工艺余量。
4、号料前应先确认材料的材质、尺寸及规格,按下料加工清单、零件草图和排版图等进行号料。
上弦管实样1:100
下弦管实样1:100
5、屋架的钢管切割采用圆盘锯切割,立柱的钢管采用氧气乙炔切割;下料前必须核实实样和图纸尺寸。
6、腹杆、撑杆、拉杆下料要求必须使用样板,并且各种样板尽量使用同一个。 5.33屋架弦管的煨制
1、本工程的屋架弦管采用胎具冷煨制作,为了保证组装精度,严禁动火校正;下胎后尺寸如有偏差,利用液压弯管机进行校正。煨弯过程中,利用木槌锤击消除弹性应力,但锤击的力度要严格把握,不能使管子表面产生缺陷。
2、煨弯的胎具必须进行反复试验,考虑材料的弹性变形,直至煨制出的弯管与实际放样的弧度一致。 5.34除锈刷油
在厂房内加工好的弯管、拉杆、撑杆和立柱就地进行防腐。采用动力工具除锈,达到ST3级,即无锈斑、显示金属光泽;在除锈后12H 内刷两底两面环氧富锌油漆。 5.35标记运输
1、在厂房防腐后的加工件用记号笔做好部位编号,以免运输到现场后混用错装。
2、将编好号的加工件用平板车运至现场,按编号堆放整齐。运输过程中注意成品保护,以免加工件变形和油漆层损坏。 5.4现场组装及吊装 5.41现场组装
● 进入现场组装前需先设置组装平台,平台材料选用16mm 的钢板,平台尺寸由桁架尺寸确定,本次平台为6.5m*31m。平台必须用水平仪找平。
● 平台搭设完毕后,放出实样,严格按照实样设置组装胎具,每榀屋架必须上胎组对焊接,以保证精度。
● 组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求,确认后才能进行装配。
● 组装用的工具(卷尺、角尺等)必须事先检验合格,样板和样杆在使用前也应仔细核对,组装用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求,并具有足够的强度和刚度,经验收合格后才能使用。
● 构件组装要按照工艺流程进行,零件连接处的焊缝两侧各30~50mm 范围以内的铁锈、油污等应清理干净,见下图。
● 组装时要认真控制好各零件的安装位置和角度,应避免使用大锤敲打等强制装配的方法。
● 对于用螺栓连接的隐蔽面,在组装前应事先清理表面并刷上油漆。
●
组装应考虑焊接变形和焊接收缩量,以确保成品的外形和尺寸符合精度要求,构件组装
完毕后应先进行自检和互检,然后提交专检人员进行验收,在检验中发现问题,应及时进行修理或矫正,构件必须具有良好的外观。
● 屋架组装时,上下弦管的中间接头采用内衬加强管外面对焊连接的方式,见下图
腹杆与弦杆采用相贯线焊接连接,考虑本工程安全因素,焊缝高度要求达到5mm 。 组装完毕后,在胎具上焊接,采用钨极氩弧焊对称焊接,焊接完毕后利用木槌锤击消除焊接应力后才能下胎。但是锤击必须掌握力度,严格避免使构件产生缺陷。 5.42现场吊装
● 吊装立柱前必须对立柱基础进行验收,验收合格后才能继续吊装作业。 ● 吊装前应准备好垫板、吊索、吊具,并检查吊索吊具的安全性能。
● 现场吊装立柱使用8T 汽车吊,立柱吊装到位后,用经纬仪测量立柱的垂直度,如有偏差采用垫板找平。调整合格后拧紧地脚螺栓。进行二次灌浆。
● 吊装屋架时考虑到本次屋架的具体情况,需对屋架进行临时加固,避免屋架整体变形。 ● 屋架吊装完毕后,必须立刻焊接固定,两榀屋架间的水平撑杆(φ42*2.5)采用一边挂一个吊篮,一边站一人,用麻绳吊到位后两边同时焊接。
由于设计蓝图没有给出GHJ-1的详图,在组装现场测量出实际尺寸后,现场分一组人员与屋架同时制作安装。 5.5焊接工艺控制
5.5.1 焊接设备
本工程焊接工作采用下列焊接设备
从事焊接工作的焊工及定位焊工,必须为具有经考试合格的焊工,焊工从事的工作必须具有对应的资格等级并持证上岗。 5.5.2 焊接材料选用按下表
5.5.3
焊接材料的保管和使用
焊接材料根据材质、种类、规格分类堆放在干燥室,焊条不得有锈蚀、破损、脏物,焊丝不得有锈蚀、油污;
焊工应按工程要求从保管室领取合格的焊材,领取的焊条置于保温筒中,随用随取。 5.5.4 焊接材料在使用前应按材料说明书规定温度和时间要求进行烘焙和储存,或按下表要求执行,焊条烘焙的次数不得多于2次
5.5.5 标准焊接条件
5.5.6 焊接环境
焊接工作宜在室内进行,当焊接处于下述情况时,不应进行焊接,除非采取有效措施进行改善:
(1) 当环境温度低于0℃时;
(2) 被焊表面处于潮湿状态,或暴露在雨、雪和高风速条件下; (3) 焊接操作人员处于恶劣条件下时; (4) 当空气的相对湿度大于80%时。 5.5.7 装焊工艺
1、接头的准备和清理
(1)采用自动或半自动方法切割的母材的边缘应是光滑的和无影响焊接的割痕缺口;切割边缘的检查和粗糙度应符合制作工艺规定的要求。
(2)结构的焊接缝必须在装配或焊接前进行清理,其清理要求如下:
a 接缝清理范围为拼接端面和沿接缝两侧各宽30-50mm 的表面。在接缝的焊前清理范围内,必须清除水、锈、氧化物、油污、泥灰、毛刺及熔渣,如果有影响焊接质量的涂料,也应进行清理;
b 采用碳弧气刨加工坡口的焊缝,如坡口中有粘碳,则应将粘碳处刨净。
(3)接缝的间隙、坡口尺寸及碳弧气刨加工坡口的槽形和深度,必须符合制作和焊接工艺规定。对影响焊接操作和焊接质量的严重超差,应在焊前进行修正。焊前按照接头装配质量所规定要求检查接头装配质量,合格后方能施焊。
2、定位焊
(1)定位焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的要求相同;
(2)定位焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊,弧坑应填满,严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧;
(3)不熔入最终焊缝的定位焊缝必须清除,且清除时不得使母材产生缺口或切槽; (4)定位焊缝不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷,对于开裂的定位焊缝,必须先查明原因,然后再清除开裂的焊缝,并在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊;
(5)定位焊缝距设计焊缝端部10mm 以上;定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的2/3,不宜小于4mm ;定位焊缝间距及长度按下表规定执行:
3、引弧和熄弧板
(1) 重要对接接头和T 接接头的两端应装焊引弧板和熄弧板,其材质及接头应与
母材相同,其尺寸为:手工焊—50x30x8mm ,自动焊—100x50x10mm ,待焊缝完全冷却后焊后切除或用气割割除,焊缝端部应光滑并与相邻部件的边缘平齐;
(2) 要求平齐的焊接对接接头端部应修整齐平。 4、焊接切口
被割材料的凹角处应作成一半径不小于25mm 的逐渐过渡形状;为焊接而开的焊接穿越孔,其弧形缺口内表面,应在组装前处理和清理。
5、SMAW 和GMAW 工艺
(1)对SMAW ,尽量保持短电弧,需要摆动时,宽度不超过线径的2.5倍;应采用起弧返回运条技术或使用引弧板引弧。当可能存在立焊时,应在立焊中使用摆动技术,焊条直径应在4.0mm 以下。
(2)对GMAW ,焊接时导电嘴到工件的距离应控制在16-22mm 。
(3)每一焊道熔敷金属的深度和熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度。 (4)最大根部焊道厚度:
对SMAW ,平焊为6mm ,横焊为6mm ,立焊为8mm ; 对GMAW ,平焊为8mm ,横焊为8mm 。
(5)最大中间焊道厚度:
SMAW 为4.8mm ,GMAW 为6.4mm 。 (6)最大单道角焊缝尺寸:
对SMAW ,平焊为6mm ,横焊为6mm ,立焊为8mm ; 对GMAW ,平焊为8mm ,横焊为8mm 。
GMAW 最大单道焊的焊层宽度超过16mm 应采用错层焊
6、 焊接及清理
(1)严禁在焊接区以外的母材上打弧熄弧;
(2)多层和多道焊时,在焊接过程中应严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等,
可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理;
(3)从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时,在反面开始焊接之前,应采用适当的
方法(如碳刨、凿子等)清理根部至正面完整焊缝金属为止,清理部分的深度不得大于该部分的宽度;
(4)同一焊缝应连续施焊,一次完成;焊道不在同一平面时,应由低向高填充。 (5)加筋板、连接板的端部焊接应采用不间断围角焊,引弧和熄弧点位置应距端部大于
10mm ,弧坑应填满;
(6)焊接过程中,尽可能采用平焊位置进行焊接;尽可能采用自动焊方法进行焊接和盖面; (7)多道焊的接头应错开,多层焊应在端部作出台阶,焊缝结构应从坡口侧面开始焊接。 (8)不允许捻焊缝;焊缝的根部、面层和边缘母材不得用尖锤锤击;允许使用手工清渣凿
铲、凿子以及用于清除焊渣和飞溅的轻型振动工具进行锤击,这些工具的锤击不被看成是尖锤锤击。
(9)顶紧接触部位应经质检部门检验合格才可施焊。 (10) 焊缝不得重叠,焊缝整个横断面上的焊口应被填实。
7、 焊接变形的控制措施
(1). 下料、装配时,根据制造工艺要求,予留焊接收缩余量,预置焊接反变形; (2). 装配前,必须矫正每一构件的变形,保证装配符合制作装配公差的要求; (3). 使用必要的装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆;
(4). 在同一构件上焊接时,应尽可能采用热量分散,对称分布的方式施焊;
(5). 构件焊接时,从部件相互之间相对固定的位置朝向彼此间有更大的相对运动自由的
那些位置;
(6). 先焊会有明显收缩的接头,后焊会有较小收缩的接头,应在尽可能小的拘束下焊接; (7). 构件或组装构件的每一组件的拼接,在该组件焊到其它构件以前完成。
8、 焊后检查和打磨
(1). 焊缝焊接完成后,清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物,焊工先自行检查焊缝的外观
质量;如不符合要求,应焊补或打磨,修补后的焊缝应光滑圆顺,不影响原焊缝的外观质量要求;
(2). 对于重要构件或重要焊缝,焊工自行检查焊缝外观合格后,在焊缝附近打上焊工钢
印。
5.5.8焊缝质量要求
所有焊缝应进行100%的外观检查,检查可应在焊缝冷却至室温后进行,焊缝质量应符合GB50205规定和设计图纸要求。
(1) 钢板型钢对接焊缝:全熔透焊缝中受拉构件的焊缝质量等级为一级,其余
为二级,角焊缝为三级;
(2) 钢管对接焊缝:钢管对接采用全熔透,双面坡口对接焊缝,质量等级一级,
角焊缝及部分熔透为三级;
(3) 钢管相贯线焊缝:本工程采用TT 型、KK 型空间相贯节点,焊缝等级三级。
5.5.9焊接缺陷的修复工艺
● 裂缝:采用UT 或MT 以及其它合适的方法,确定裂纹的长度和走向后,碳刨刨除裂纹
及裂纹两端各50mm 长度,然后补焊,修补焊缝进行原规定探伤方法的100%的检查; ● 焊缝尺寸不足、凹陷、咬边超标:应用砂轮打磨对应表面干净后补焊,对补焊缝进行
100%的外观检查;
● 超标夹渣、气孔、未焊透:用UT 或RT 确定不连续性的尺寸大小、深度、及方位,用
碳刨刨除不连续性及两端各50mm 焊缝后,修补焊缝进行原规定探伤方法的100%的检查;
● 焊缝过溢或焊瘤:用砂轮打磨或碳刨刨除后,用砂轮打磨焊缝至与母材圆滑过渡; ● 补焊可采用与母材匹配的低氢焊条进行焊接,焊条直径不大于4.0mm ,或采用原焊接方
法及工艺规定补焊,并比焊缝的原预热温度提高50℃;
● 返修焊缝应按原焊缝质量要求检验;同一部位的返修焊不宜超过两次;
因焊接而产生变形的构件,可用机械方法或火焰加热法进行矫正,应按制作工艺规定控
制加热区的温度,不宜在同一部位多次重复加热,火焰加热矫正后应自然冷却至室温,不允许浇水冷却,严禁锤击钢料。 5.6人员配置
6. 材料与准备
6.1本工法无需特别说明的材料,采用的材料见表6-1
表6-1
严格验收,不合格的严禁使用。 6.2主要设备机具
见机械设备需用量计划表
机械设备需用量计划表
7. 质量保证计划和措施
7.1 质量保证计划
根据GB/9000—ISO9000质量保证系列标准和本单位质量保证手册及程序文
件、项目质量保证计划由项目工程师签发,主要内容有: 1. 编制工程的质量目标;
2. 编制工程的施工组织设计,并下达执行令; 3. 编制各主要工序作业要求并下执行令;
4. 针对工程编制个主要工序的技术质量标准和质量保证执行计划; 5. 建立工程的质量管理网络,并根据工程的实施情况下达质量执行令。 7.2 质量保证措施 7.2.1 工程质量保证措施
建立以项目经理为首的质量管理管理机构,通过全面、综合 的质量管理以预控钢屋架、天窗架安装流水过程中各种不相同 的质量要求和工艺标准。
7.2.2 建立以项目质量检查组为中心的施工信息网,使施工现场和构件制作厂之间有灵
活的信息沟通网络。
7.2.3 建立焊接和测量的信息沟通网。 7.2.4 建立施工现场的检查机构
7.2.5 施目标管理,进行目标分解,按分部分项工程落实到责任单位及人员,从项目的各部门到班组,层层落实,明确责任,制定措施,从上到下层层展开,使全体职工在生产的全过程中用从严求实的工作质量,用精心操作的工序质量,去实现质量目标。
7.2.6制定各分部分项工程持质量控制程序,建立信息反馈系统,定期开展质量统计分析,
掌握质量动态,全面控制各分项工程质量。
7.2.7采取各种不同的途径,用全面质量管理的思想,观点和方法,使全体职工树立起“质量第一”和“为用户服务”的观点,以员工的工作质量保证工程的产品质量。 7.3施工准备过程的质量控制
6.3.1优化施工方案和合理安排施工程序,作好每道工序的质量标准和施工技术交阍工作,搞好图纸审查和技术培训工作。
6.3.2严格控制进场原材料的质量,对钢材等物资除必须有出厂合格证外,还需经试
验进行复检并出具复检合格证明文件,严禁不合格材料用于本工程。 6.3.3合理配备施工机械,搞好维修保养工作,使机械处于良好的工作状态。 6.3.4对产品质量实现优质优价,使工程质量与员工的经济利益密切相关。 6.3.5采用质量预控法,把质量管理的事后检查转变为事前控制工序及因素,达到“预控为主”的目标。
7.4施工过程中的质量控制
6.4.1加强施工工艺管理,保证工艺过程的先进、合理和相对稳定,以养 活和预防质量事故、次品的发生。
6.4.2坚持质量检查与验收制度,严格执行“三检制”,上道工序不合格不得进入下道工序施工,对于质量容易波动,容易产生质量通病或对工程质量影响比较大的部位和环节加强预检、中间检和技术复核工作,以保证工程质量。 6.4.3 做好预检、复检、验收工作
6.4.4及时、准确地收集质量保证原始资料,并做好整理归档工作,为整 个工程积累原始准确的质量档案,各类资料的整理与施工进度同步。 7.5质量管理制度
7.5.1 工程质量承包制度,工程质量直接与职工工资挂钩。 7.5.2技术交底制度,每个工种、每道工序施工前必须进行
技术交底,必须有作业指导书,交底必须以书面形式。 7.5.3 构件进场检验制度,对不合格的构件一律退厂重新加工。 7.5.4 过程三检制度,实行并坚持自检、互检、交接检制度,自 检要做好文字记录。
7.5.5 质量否决制度,不合格的焊接、安装必须进行返工。
8安全、文明施工保证
8.1安全生产保证体系
钢结构制作安装施工,由于工期紧,现场复杂等特点,安全生产尤为重要,为了有
条不紊的组织生产,必须组织所有施工人员学习和掌握安全生产操作规程和有关安全生产、文明施工条例,成立以工长为首的安全生产小组,设立专职安全员、各班组兼职安全员,建
8.2 安全生产技术措施
8.2.1安全教育
所有参加现场施工人员必须经过三级安全教育,通过教育学习,使广大职工了解公司安全生产有关规章制度,熟练掌握各工种安全操作规程,牢固树立安全第一的思想,真正认识到安全生产的重要性,做到每天班前教育,班中检查,班后总结。
8.2.2建立安全检查制度
定员、定期检查现场安全生产状况,对不利因素、安全隐患及时制订整改措施;检查施工人员安全施工情况,对不按安全操作规程施工施工人员进行批评教育;检查安全施工用品、消防用品落实情况等。
8.2.3机械设施安全施工要求
所有机械设备均不得带病作业,参加施工的大、中型机具如汽车吊、电焊
机等,上班前应经试运转,安全装置灵敏可靠,现场施工脚手架使用前必须经过验收,所有电动机械设备必须通过单一开关控制,手持电动工具必须装有漏电保护器。所有电动工具旋转部分的护罩应完整可靠。电焊机等设施露天放置时应有防止太阳暴晒和防止雨淋的措
施。
8.2.4吊装作业
施工前检查所有的工机具、索吊具处于完好工作状态,有缺陷或状态不明者禁止使用。吊车司机、吊装指挥和操作工之间应有明确联络信号,防止因信号不清不明出现事故。
吊装结构件时两端设置溜绳,接近安装位置时要平稳移动。 有锐边的钢构件有钢丝绳捆扎时必须有防止割伤措施。
构件吊装到位必须可靠联接(焊接或螺栓连接)后,才能松钩,螺栓连接时每组节点处至少应有两只安装螺栓拧紧。
执行“十不吊”规定。 8.2.5高空作业
高空作业必须挂好安全带。
施工前检查脚手架的可靠程度,由专职安全检查员验收后挂牌使用。按规范张挂安全网。
施工时小件物品如扳手、榔头、螺栓等必须放在工具袋内,防止坠落。 禁止上、下抛掷物件。
拧紧螺栓时禁止使用活扳手。 施工时接好临时避雷设施。 8.2.6现场消防
施工现场必须配备符合要求数量的消防器材,消防器材要随作业点移动。
电焊机和切割施工下方和飞溅物下落方向不得堆积易燃易物品,下方要有专人监护。 氧气瓶、乙炔瓶按规定的安全距离放置,气瓶要有防止雨淋的措施,乙炔瓶上应装有回火逆止器。
坚持实行“动火审批制度”。
所有用电设施的连接端头必须安全可靠,电气设施和线路绝缘良好。 8.2.7安全用电
执行JGJ46-88《施工现场临时用电安全技术规范》的各项规定,搞好安全用电,编制临时用电施工组织设计,技术人员向电工和用电人员认真进行临时用电技术交底,现场配备足够数量专职电工,所有电缆,用电设备的安装与拆除,现场照明均须由电工担任,手持电动工具必须安装漏电保护器,值班电工要经常维护用电线路、机具、保持良好状态,以保证用电安全万无一失。
8.3文明施工措施
8.3.1施工现场必须做到道路畅通无阻碍,排水畅通无积水,场地整洁,无施工垃圾。
操作地点保持整洁干净,工完场地清,临时设施搭设整齐,室外定期打扫。
8.3.2材料、构件、机具、分类码放,现场机具设备整洁、标志编号明晰;安全装置灵
敏可行;机棚内外干净整齐、视线好;工具摆放符合规定。
8.3.3禁止乱丢材料、工具。施工垃圾指定专人定时清理。 8.3.4职工穿戴整洁、精神饱满、服从指挥。
9. 环保措施
9.1成立对应的施工环境卫生管理机构,在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章,加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理,遵守有防火及废弃物处理的规章制度,做好交通环境疏导,充分满足便民要求,认真接受城市交通管理,随时接受相关单位的监督检查。
9.2将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内,合理布置、规范围挡,做到标牌清楚、齐全,各种标识醒目,施工场地整洁文明。
9.3对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和唯一的实施措施,加强实施中的监测、应对和验证。
9.4定期清运废钢材和生活垃圾,在废料的运输途中,制定防止散落及防止污染措施。 9.5优先使用环保机械。采取设置隔音罩等消音设备消除噪音。
10. 效益分析
本工法中的经济效益主要体现在屋架的制作上面,本工法中的屋架工程量较小,使用中频煨弯机制作成本大约在4000元/吨,使用本工法制作成本大约在2000元/吨,并且在本工程的实践过程中证明,本工法对施工质量的控制很到位,可以说层层都能把好关,能创造良好的经济效益和社会效益。
11. 应用实例
11.1七冶安装工程有限责任公司职工活动中心钢管拱形屋架 11.1.1工程概况
本活动中心为钢管拱形屋架结构,屋架跨度为32m ,共10榀,钢管主立柱20根,柱距为6 m,由钢柱、倒三角钢管桁架钢屋架、水平撑杆、剪刀撑组成,主屋架之间通过系杆、檩条、支撑相连。总重35吨,其中每榀屋架单重约1.5T 。每根主立柱约重0.7T 。
本工程构件多而复杂,长度较长,大部分连接为焊接,容易收缩和变形,安装精度要求高,临空施工作业多,安装时就位有一定难度,如何快速、优质、高效地完成施工是本工程的关键,与土建、维护结构等专业交叉作业,施工管理矛盾较为突出。 11.1.2施工情况
本工程采用设置胎具煨弯和组队的方法进行施工,焊接采用钨极氩弧焊对称焊接,同时采用木槌锤击的方法消除焊接应力,有效的防止了机械变形和焊接变形,取得了明显的效果。 本工程于2010年3月20日开工,2010年4月9日完工,历时20天。 11.1.3工程监测与结果评价
采用胎具煨弯组对——钨极氩弧焊焊接的方法进行施工,在监理和业主的监督下对工程进行现场追踪监测,各项指标均达到优良。
施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态,工程优良率达到98%以上,无安全生产事故发生,得到各方的好评。
11.2七冶安装工程有限责任公司第二工程处厂房 11.2.1工程概况
本活动中心为钢管拱形屋架结构,屋架跨度为35m ,共11榀,钢管主立柱22根,柱距为6 m,由钢柱、倒三角钢管桁架钢屋架、水平撑杆、剪刀撑组成,主屋架之间通过系杆、檩条、支撑相连。总重40吨,其中每榀屋架单重约2T 。每根主立柱约重0.8T 。
11.2.2施工情况
本工程采用设置胎具煨弯和组队的方法进行施工,焊接采用钨极氩弧焊对称焊接,同时采用木槌锤击的方法消除焊接应力,有效的防止了机械变形和焊接变形,取得了明显的效果。 本工程于2010年5月9日开工,2010年6月1日完工,历时20天。 11.2.3工程监测与结果评价
采用胎具煨弯组对——钨极氩弧焊焊接的方法进行施工,在监理和业主的监督下对工程进行现场追踪监测,各项指标均达到优良。
施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态,工程优良率达到98%以上,无安全生产事故发生,得到各方的好评。
11.3七冶安装工程有限责任公司钢结构厂厂房 11.3.1工程概况
本活动中心为钢管拱形屋架结构,屋架跨度为35m ,共16榀,钢管主立柱32根,柱距为6 m,由钢柱、倒三角钢管桁架钢屋架、水平撑杆、剪刀撑组成,主屋架之间通过系杆、檩条、支撑相连。总重60吨,其中每榀屋架单重约2T 。每根主立柱约重0.8T 。 11.3.2施工情况
本工程采用设置胎具煨弯和组队的方法进行施工,焊接采用钨极氩弧焊对称焊接,同时采用木槌锤击的方法消除焊接应力,有效的防止了机械变形和焊接变形,取得了明显的效果。 本工程于2010年7月1日开工,2010年8月1日完工,历时30天。 11.3.3工程监测与结果评价
采用胎具煨弯组对——钨极氩弧焊焊接的方法进行施工,在监理和业主的监督下对工程进行现场追踪监测,各项指标均达到优良。
施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态,工程优良率达到98%以上,无安全生产事故发生,得到各方的好评。
范文三:陈塘庄电厂拱形钢管桁架工程施工工艺
文件编号: ZJ2012-1CTZ-001
天津中际装备制造有限公司
天津陈塘庄电厂主厂房屋面工程
施工工艺
编制:
审核:
审批:
1
目 录 一、 工程概况
二、 材料
三、 制作
四、 焊接
五、 验收
六、 涂装
七、 质量保证措施
八、 安全保证措施
2
一、 工程概况
本工程为陈塘庄电厂屋面系统~包括钢管桁架、竖向支撑结构、下弦水平支撑、屋面钢梁等。厂房跨度为44米~轴线为1,30线~轴距分别为:7、8、9、9.5、10、12、15米~厂房总长度为290米~其中共34品屋架~屋架的外形尺寸为:长43.4米~宽3.0或1.6米~高度为2.5,4米。下弦主管规格为φ377*14(φ377*16),上弦主管规格为φ273*12。
二、 材料
1、所有进厂材料应有完整的质量证明书~其各项内容应被逐一核对~
各值应符合相应标准的要求。
2、屋架材质为Q345B~支撑、下弦水平撑、材质为Q235B。除截面为
HM488*300*11*18钢梁为Q345B外~其它屋面钢梁材质为Q235B。
3、钢管采用电焊钢管~应满足《直缝电焊钢管》《GB/T 13793-2008》
的要求。
4、轧制H型钢应满足《热轧H型钢和部分T型钢》《GB/T/11263-2005》
的要求。
5、Q345B类材料使用红色油漆标识~Q235B类材料使用黄色油漆标识。
三、 制作
1、加工制作流程
图纸交底 排版配料 矫正 下料 切割 接料 加工
腹杆相贯切割 矫正
成品检验、交工 修磨、打钢印 成品矫正 焊接 检验 装配
涂漆 标号、喷字 包装运输
3
2、放样前应首先熟悉、核对图纸尺寸~计算无误后~由富有经验的人
员承担放样工作。
3、号料前~应认真核对各杆件尺寸~如有疑问~需和相关部门沟通~
落实无误后方可下料。主桁架腹杆的按图一次下净料~采用相关线
切割机进行相贯线切割。
4、厚度小于16mm的零件板,方板,采用剪板机下料。异型版采用数
控切割机下料。
5、所有支管的相贯口切割必须采用相贯线切割机进行。 6、编程人员应对每根杆件进行合理编号~以免在调入程序的过程中混
淆。
7、在切割前~操作人员应对管材进行配料~降低损耗。 8、操作人员应提前考虑接料问题~避免将所有接料杆件集中使用。 9、上料时~应用水平仪测定~保证杆件水平。
10、 在切割机运行的过程中~尽量不要人为停止或中断~以免造成
材料的浪费或造成杆件长度方向的误差。
11、 首件切割完毕后~应对所切割杆件进行尺寸校核~确认无误后
再进行同样杆件的切割。
12、 划线前须对变形的钢板~型钢进行矫正~合格后方可进行划线
作业。钢材表面质量允许偏差详见下表:
4
项 目 允许偏差
在1m范围内
厚度t 矢高f
钢板、型钢的局部挠曲矢高f
?14mm ?1.5mm
,14mm ?1.0mm 13、 有高强螺栓孔的零件号料时应标记出基准边~以便钻孔时找正。 14、 所有杆件应最大长度下料~主管最短接料长度为600mm~相贯
线焊缝边缘与接口最短距离为200mm~且应保证钢管杆件每两个相
邻节点内至多有一个拼接接头。其位臵应留于内力较小处~接缝一
律为全熔透焊缝~其中钢管接料需按下图所示加工坡口。
15、 上弦的主管采用火焰加热的方式进行弯曲。根据图纸确定挡板
对应个位臵的矢高~挡板等间距布臵间距为1,1.5米~如下图所
示。
5
16、 首先在钢管上按下图所示位臵画出加热区域~对此区域进行加
热~加热过程中加热温度不许超过900?。在加热过程中对钢管采
用千斤顶施加外力。
17、 弯管成型后应曲杆表面平滑过渡~不得出现折痕、表面凸凹不
平等现象~弯管成型后材料不得有明显的改变。
18、 在地板上按图纸尺寸对管桁架进行放样~检查对角线~确定基
准线的是否平行。管桁架加工时~应进行预起拱~起拱量为L/500~
L为屋架跨度。总起拱量为85mm~具体尺寸见附图。
6
19、 在合适位臵设臵胎架~对桁架进行卧式组对~每个胎架的横梁
标高点必须进行复测~确认无误后方可进行组对。上下弦起拱后弯
曲点尺寸见附图。
20、 胎架的固定必须稳定~将主管放臵在胎架上后~在主管上画出
各个节点的定位尺寸。
7
21、 管桁架整体拼装~待制作后在下图所示位臵断口分为3节。断
口位臵按屋架的构件图标准的位臵。
22、 屋面桁架及支撑加工时应精确放样~避免偏心。 四、 焊接
1、 所有钢管、H型钢接料拼接焊缝为熔透焊~焊缝等级为二级~
采用超声波探伤~验收等级为?级~所有角焊缝等级为三级。 2、 屋架支座板与其相连的弧形筋板之间的焊缝为全熔透焊缝~采
用超声波探伤~验收等级为?级。
3、 所有主管与支管之间的连接焊缝均应沿周围连续施焊并平滑过
渡。
4、 二氧化碳气体保护焊采用采用ER50-6。焊条手把焊~Q235类钢
材采用E4301、E4303、E4316焊条。Q345类钢材采用E5015、E5016
焊条。Q235类与Q345类钢材连接时采用E4301、E4303、E4316焊
条。
5、 焊接材料必须经过检验~并有焊接合格证。
6、 焊接材料使用前按要求进行烘干。
7、 焊工必须经培训并取得合格证后方可上岗施焊~严禁无证人员
上岗施焊。
8、 施焊前~熟悉施工图及工艺的要求~并对装配区和焊缝区域
8
50mm范围内进行检查。严禁有水、锈、油污等。如不符合要求~
待修整合格后方可进行施焊。焊完后及时清除金属飞溅。 9、 焊接桁架时~应按照先焊接中间节点~向两侧扩展的焊接顺序~
且不应在一根支管的两端同时施焊。
10、 屋架桁架及支撑支管与主管连接~当仅有一根支管或支管间不
存在搭接时~支管与主管采用相贯焊~支管之间搭接时直径较小的
支管搭接在直径较大的支管上。
11、 钢管之间及钢管与平板焊接构造见下图:
12、 H型钢接料时截面高度?200mm时采用斜口对接~截面高度大于
,200mm时~直口对接~如下图。
9
13、 检查数量:每批同类构件抽查10%且不应少于10件~被抽查构
件中~每件检查栓钉数量的1%~但不应少于1件。 14、 检查方法:用锤击将栓钉弯曲30?~其热影响区及焊缝不应有
肉眼可见裂纹。
五、 验收
1、严格按图纸、合同、相关标准以及生产部下发的文件组织验收。 2、材料的矫正必须在划线前进行~钢材矫正后的允许偏差应符合下表
规定:
10
项 目 允许偏差 钢板任一平方米范t?14 1.5
围内的平面度 t,14 1.0
L/1000~且不大于型钢弯曲矢高
5.0
槽钢翼缘对腹板的垂直度 b/80 (b为肢宽) 3、气焊切割的允许偏差:
项 目 允许偏差,mm, 零件宽度 ?3.0
切割面平面度 0.05t~且不应大于2.0 割纹深度 0.3
局部缺口深度 1.0
注:t为切割面厚度
4、 机械剪切的允许偏差如下表
项 目 允许偏差,mm,
零件宽度、长度 ?3.0
边缘缺棱 1.0
型钢端部垂直度 2.0 5、 焊缝外观检查质量标准如下表
11
项目 允许偏差
缺陷类型 一级 二级 三级
未焊满,指不足?0.2+0.02t~且?1.0 ?0.2+0.04t~且?2.0
不允许 设计要求, 每100.0焊缝内缺陷总长?25.0
?0.2+0.02t~且?1.0 ?0.2+0.04t~且?2.0 根部收缩 不允许
长度不限
?0.05t~且?0.5;连续长度
咬边 不允许 ?100.0~且焊缝两侧咬边总?0.1t且?1.0~长度不限
长?10%焊缝全长
允许存在个别长度?5.0的弧坑弧坑裂纹 不允许 不允许
裂纹
电弧擦伤 不允许 不允许 允许存在个别电弧擦伤
缺口深度0.05t~且?0.5 缺口深度0.1t~且?1.0 接头不良 不允许
每1000.0焊缝不应超过1处 表面夹渣 不允许 不允许 深?0.2t 长?0.5t~且?20.0
每50.0焊缝长度内允许直径?表面气孔 不允许 不允许 0.4t~且?3.0的气孔2个~孔距
?6倍孔径
注:表内t为连续处较薄的板厚。
6、钢桁架用钢管加工的允许偏差,mm,
项目 允许偏差
长度 ?1.0
端面对管轴的垂直度 0.005r
管口曲线 1.0 7、C级螺栓孔的允许偏差,mm,
12
项目 允许偏差
直径 ,1.0
圆度 2.0
垂直度 0.03t~且不应大于2.0
8、 螺栓孔孔距允许偏差,mm,
螺栓孔孔距范围 ?500 501,1200 1201,3000 ,3000 同一组内任意两孔间距离 ?1.0 ?1.5 - - 相邻两组的端孔距离 ?1.5 ?2.0 ?2.5 ?3.0 注:1、在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组
2、对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组。
3、在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组~但不包括上述两款所规定的螺栓孔。
4、受弯构件翼缘上的连接螺栓孔~每米长度范围内的螺栓孔为一组。
9、桁架结构杆件轴线交点错位的允许偏差不得大于3.0mm。
10、 桁架小拼单元节点中心偏移小于2.0mm。
13
11、 桁架预拼装的允许偏差如下表
12、 管桁架的外形尺寸应符合图纸要求~其允许偏差如下表。
14
表1
表2
13、 钢管构件外形尺寸的允许偏差,mm,
15
项目 允许偏差 检验方法 直径d ?d/500~?5.0 钢尺检查 构件长度l ?3.0
管口圆度 d/500且不大于5.0
管面对管轴的垂直度 d/500且不应大于3.0 用焊缝量规检查 弯曲失高 l/1500且不应大于5.0 用拉线、吊线和钢尺检
查
对口错边 t/10且不应大于3.0 用拉线、和钢尺检查
六、 涂装
1、原材料采用抛丸除锈~Q345B材料高强螺栓摩擦面摩擦系数不应小于
0.50。Q235B材料高强螺栓摩擦面摩擦系数不应小于0.45。 2、带有高强螺栓孔的节点板除锈处理后不进行油漆喷涂。 3、防火涂料作法:(1)环氧富锌底漆60,70μm(含锌率不小于80,),(2)
中间漆两道 60,80μm~需与防火涂料匹配,(3)按耐火极限要求喷
或刷防火涂料。
4、除高强螺栓连接的范围内以及与混凝土楼板的接触的梁翼缘面~所有
钢构件在喷砂处理后~按要求涂刷防腐油漆。防腐油漆要求:环氧富
锌底漆 60,70μm,含锌量不得低于80,,~环氧中间漆 70,80μm~
丙烯酸聚胺面漆两道 60,70μm~干膜总厚度不小于200μm~环氧
富锌底漆含锌量及材料品质必须现场取样进行鉴定。面漆颜色为银灰
色,RAL7001, 。构件在制造厂涂刷油漆过程中~与混凝土接触的梁
上翼缘、高强螺栓的摩擦面以及现场安装焊接的部位都应采取保护措
16
施~防止沾上油漆及其他脏物。制造厂完成底漆、中间漆及第一道面
漆。
5、高强螺栓,若有,接触面及现场焊缝两侧50mm范围内在安装之间不
涂漆。所有杆件两端应在管内壁用油性记号笔标出杆件号~其他构件
按常规打印钢印标记及喷涂标记。
6、钢印号为:C+构件号。
7、应避免在烈日、雪雨或浓雾下进行油漆。
8、涂两层或两层以上的油漆时~应在前层干燥后方可漆下层~对前层漆
膜应适当清理并且要防止漏涂。
9、产品出厂时必须保证漆膜完整。
10、 涂层检验:采用磁性测厚仪~对钢构件涂层厚度进行检测~每涂一
道均进行监测~每次测点不少于10点,随机,~并做记录~涂完最后
一道漆~测量防腐涂层的厚度。
11、 在散件支架打捆时~应注意不同榀的支杆不得混扎。每个捆扎件均
应有明显标识。发货清单上应同时注明每个捆扎件中的内容。 12、 在散件支架打捆时~应使用胶皮等软物对油漆的保护~防止将油漆
磕、碰、磨掉。
七、 质量保证措施
1、制作质量应严格按《钢结构工程施工及验收规范》,GB50205—2001,执行。并参考其它相关标准~详见引用标准
2、各部门及班组应认真审图~并做好图纸会审记录
3、加强施工过程中的管理~应做到不合格零件不转序~不合格构件不出
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厂
4、认真贯彻执行“三检”制度~并将检查记录采用书面记录。 5、特殊工种人员必须经过培训~合格后持证上岗。
八、 安全保证措施
1、 各班班组长安全员负责本班组施工区域的安全施工~执行具体安全
施工措施。
2、 坚持“安全第一、预防为主”的原则~做好安全交底及班前例会工
作。
3、 进入现场必须戴好安全帽~高空作业必须穿防滑鞋~系安全带~凡
不适合高空作业的人员~不得从事高空作业。
4、 吊车应由一个专业人员指挥~口令应与手势一致。
5、 拼装时~弦杆应就位平稳~避免振动和摆动~待与胎架固定后方可
松开吊具。
6、 用砂轮打磨时~应注意热熔金属的飞溅方向~避免灼伤其它工作人
员。
7、 负责上侧弦杆拼装的工作人员应注意系安全带~避免因胎架晃动或
其它因素从高空坠落。
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范文四:拱形钢管混凝土组合屋盖结构施工技术
? 拱形钢管混凝土组合屋盖结构施工技术 拱形钢管混凝土组合屋盖结构施工技术
袁国平1 刘志强2 蒋永扬1 王建新1
(1. 浙江中南建设集团钢结构有限公司, 杭州 310052; 2. 中铁城建集团北京工程有限公司, 北京 100024)
摘 要:呼和浩特汽车客运东站综合楼是一大跨度钢管混凝土拱形组合空间结构。钢管混凝土拱与混凝土拱脚分别同步施工,各自施工完成后进行二次灌浆组合成整体。拱形钢结构采取在山墙端部搭设可换柱组装平台进行逐榀组拼并滑移就位,每榀钢结构之间的连接杆件用现场塔吊进行高空原位散装补杆;钢拱内混凝土采用高抛顶升方法进行浇注;各榀拱形钢结构在施工过程中通过在其拱趾设置临时张拉钢绞线平衡拱脚水平内力。工程实践证明:该方案施工安全可靠、质量有保障、扩大了施工作业面、节约了资源、缩短了整体施工工期。
关键词:钢结构; 钢管混凝土拱; 施工技术; 滑移施工; 换柱组装平台; 内力平衡张拉绳
第一作者:袁国平,男,1970年出生,高级工程师。
Email:ygpcn@163.com
1 工程概况
呼和浩特汽车客运东站综合楼采用大跨度梭形拱形钢管混凝土组合结构屋盖,其组成见图1。
1—悬挑钢结构;2—梭形旁腿钢管混凝土主拱;3—“人”字钢屋架。
图1 屋盖钢结构构成
屋盖共由9榀梭形混凝土钢管主拱、8榀“人”字钢屋架、2块悬挑结构组成。
平面布置见图2。采用混凝土框架结构,地下1层、地上2层。纵向长168 m,横向宽126.8 m。
图2 结构平面
每榀梭形钢管混凝土主拱构成见图3。由两条钢管混凝土拱通过中间变截面的H型钢进行法向刚性连接组合而成。主拱采用材质为Q345GJ-C、规格为φ1 200×20的圆管加工成型。
1—主拱纵梁;2—梭形钢管混凝土主拱;3—主拱横梁。
图3 梭形主拱构成平面示意
梭形钢管混凝土主拱两端3.6 m分别埋入两端的混凝土拱脚中,见图4。拱脚水平内力通过预应力基础梁承担,每条预应力基础梁中设置4道预应力钢绞线。
1—预应力基础梁;2—钢管混凝土主拱;3—栓钉;4—混凝土拱脚。
图4 主拱立面示意
单榀“人”字钢屋架与梭形钢管混凝土主拱连接固定见图5。
1—屋架钢管拱;2—斜屋架梁;3—混凝土钢管主拱。
图5 单榀“人”字钢屋架立面示意
“人”字屋架斜梁与混凝土钢管主拱进行法向刚接固定。屋架钢管拱采用材质为Q235B、规格为φ299×8钢管弯曲成型。“人”字屋架斜梁采用变截面H型钢。
2 施工特点
1)整体施工工期紧。为了确保总体工期,混凝土拱脚结构与上部屋盖钢结构实行同步施工。按照总体工期计划:在⑦
轴线区域内混凝土框架结构施工完成达到设计强度后,屋盖钢结构应进场施工,期间同时进行拱脚混凝土结构和其他相关后续工序的作业。
2)质量、安全控制措施要求高。钢结构进场后,混凝土拱脚处于施工阶段,用于平衡拱脚内力的预应力基础梁不具备张拉承力条件,对上部拱形钢结构水平内力的平衡需要采取临时控制措施。
3)梭形旁腿主拱间的纵梁、横梁、“人”字屋架斜梁均按法向与相邻构件进行连接,加上钢管拱为空间曲线,使得节点的空间定位难度较大。
3 总体施工方案
根据工期特点、现场可利用条件,该工程采取综合安装施工方法,施工平面布置见图6。
1—构件堆放场地;2—120 t履带吊;3—履带吊行驶区域;
4—组装平台;5—塔吊;6—滑移梁;7—滑移梁斜撑。
图6 施工平面布置
主要施工流程如下:
1)搭设组装平台、铺设滑移工装。采取在
轴区域搭设组装平台,在⑦轴
轴各铺设滑移梁及滑移轨道。
2)滑移单元组装。滑移单元由每榀梭形钢结构主拱及其相应“人”字屋架斜梁组成。滑移单元先在组装平台上使用120 t履带吊进行原位标高组装,然后逐榀滑移到设计位置并进行临时固定。组装、滑移先后顺序依次从?轴向
、
、
、
、
、
、
、
轴线进行。
3)上部拱结构与拱脚固定。上部梭形旁腿主拱钢结构与下部混凝土拱脚按照设计图纸进行二次灌浆连接固定。
4)第一次张拉预应力基础梁中钢绞线。对基础梁中两道预应力钢绞线进行张拉,张拉力取值为设计规定的张拉值。
5)“人”字钢屋架钢管拱、悬挑钢构件安装。利用现场塔吊对山墙侧悬挑钢结构及“人”字屋架钢管拱进行高空散装安装。
6)钢管拱内部混凝土浇注。
7)第二次张拉预应力基础梁中钢绞线。对基础梁中剩余两道预应力钢绞线进行张拉,张拉力取值为设计规定的张拉值。
8)拆除梭形旁腿主拱安装用临时钢绞线、滑移工装等临时措施。施工中关键工艺:组装平台工装设计、梭形主拱水平内力的自平衡装置、滑移工装的设计及钢拱内部混凝土的浇注施工方案。
4 关键施工工艺
4.1 滑移工装系统
在⑦
轴设置滑移工装,滑移工装组成见图7、图8。
1—滑移梁;2—排架钢柱;3—滑移梁斜撑;4— 纵向支撑;
5—楼面(6.000 m标高);6—混凝土柱顶。
图7 滑移工装空间示意
1—滑移支座;2—主钢管拱;3—钢绞线耳板;4—临时张拉钢绞线;
5—滑移梁斜撑;6—锚栓;7—锚板;8—排架钢柱;9—滑移梁;
10—助滑块;11—滑移座基板;12—滑移轨道。
图8 滑移工装立面示意
滑移工装采用排架结构系统。滑移梁与排架钢柱均采用Q345B材质的焊接H型钢,规格分别为H700×300×14×24、H400×400×12×20,滑移梁采用连续梁结构形式,通过螺栓固定在排架钢柱顶部;滑移梁斜撑与纵向支撑均采用Q345B圆钢管,规格分别为φ219×2、φ180×8,滑移梁斜撑与排架钢柱底端通过锚板和锚栓与下部混凝土柱顶连接固定;助滑块采用聚四氟副乙烯材料制作,减少滑移摩擦力。滑移轨道采用Q235槽钢[16a,槽钢开口朝上,滑移轨道与滑移梁之间采用断焊连接固定,每间隔300 mm焊接100 mm。
滑移动力采用计算机控制的同步液压顶推工装。液压顶推工装与滑移轨道及滑移支座之间的连接见图9。通过顶推工装油缸的伸缸操作使滑移单元向前水平滑移450 mm,然后通过缩缸操作带动顶推工装后座向前移动450 mm,依此循环进入下一个顶推操作过程。
1—滑移座基板;2—顶推工装后座;3—顶推油缸;4—钢绞线耳板;
5—临时张拉钢绞线;6—主钢管拱;7—施工加固件;8—滑移支座;
9—助滑块;10—滑移轨道;11—滑移梁。
图9 滑移工装连接立面示意
4.2 钢结构主拱水平内力临时平衡装置
梭形旁腿钢管拱脚水平内力在工程使用阶段依靠预应力基础梁承担。但在钢结构主拱滑移施工过程中预应力基础梁起不到承载功能,采取在各榀梭形旁腿拱形钢结构的趾部设置张拉临时钢绞线承担拱的水平内力的方法进行处理,临时张拉张绞线的设置见图10。
1—排架钢柱;2—梭形旁腿主拱;3—临时张拉钢绞线;
4—滑移梁、滑移轨道;5—滑移梁斜撑。
图10 滑移施工临时张拉钢绞线布置立面
通过受力分析计算,临时钢绞线一次性施加1 300 kN的内力,能实现设计控制要求。
4.3 组装平台
1—主钢管拱;2—滑移轨道;3—组装平台立柱C;
4—临时张拉钢绞线C;5—组装钢平台;6—临时张拉钢绞线A;
7—组装平台立柱A; 8—操作平台;9—换柱1;10—换柱2。
图11 组装平台平面、剖面示意
组装平台采用框架结构如图6、图11所示。钢拱结构单元滑移前已在组装平台上完成钢拱趾部临时钢绞线的张拉,并由临时张拉钢绞线承担钢拱水平内力。临时张拉钢绞线A、C在滑移过程中需要跨越组装平台立柱C,才能保证滑移的操作可行,这对组装平台工装设计提出了特殊要求。
1)组装平台工装设计。在位于临时张拉钢绞线标高处的组装平台立柱C中增设1组可灵活安拆的换柱装置,见图11。换柱1与换柱2在设计上采用螺栓与上部、下部结构进行刚性连接。
2)组装平台换柱的使用。在原位标高组装钢结构时,应安装固定好换柱1,确保组装平台承担待组装钢拱的自重。
钢拱向前滑移过程中,临时张拉钢绞线碰到换柱1时,先补装好换柱2,再拆除换柱1,确保临时张拉钢绞线水平向前滑移通过换柱1位置;继续向前滑移当临时张拉钢绞线遇到换柱2时,应补装好换柱1,再拆除换柱2,保证临时张拉钢绞线水平向前滑移通过换柱2位置。
通过临时换柱的工艺,避免了位于钢绞线标高以上的上部组装平台的重复搭拆,提高了施工效率,降低了施工成本。
4.4 钢拱内混凝土浇注
钢管拱内浇注C40微膨胀自密实混凝土。单根钢管拱内浇注的混凝土重量约为2 130 kN,整个工程需要浇注的混凝土重量为38 340 kN。在混凝土浇注施工中需要重点关注混凝土浇注的施工质量及对已经安装好的钢结构进行成品保护。
根据综合分析浇注流程按照从?、
、
、
、
、
、
、
、
轴的先后顺序进行浇注。为避免泵管和拱管因压力过大造成破管,单根钢管采取高抛顶升一次成型的浇注工艺实施,各拱管泵口接头及排气孔设置见图12。
1—临时支撑架;2—泵口1;3—临时张拉钢绞线;
4—拱顶排气管;5—泵口2;6—钢结构主拱。
图12 混凝土浇注立面示意
采用4台HBCS80输送泵车从泵口1、泵口2开始对称浇注,混凝土泵口接管上分别设置闸板阀。浇注前闸板阀全开启,当拱顶排气管冒出约0.5 m3砂浆后,关闭泵口闸板阀,防止砂浆倒流。每轴线处两根钢结构主拱必须不间断同步连续作业。
5 实施效果
通过实测各施工阶段拱顶、1/4跨、1/8跨、钢拱趾的位移值,与施工过程分析数值比较,误差均在3%内;钢管内部浇注混凝土通过超声波检测未出现空鼓和不密实等质量缺陷;工期与施工质量、安全达到了预期效果。
6 结束语
随着国内大跨度空间钢结构运用越来越广泛,为体现建筑效果,各种拱状等空间曲面的造型更加新颖与复杂;因钢管的径向约束而限制受压混凝土的膨胀,使混凝土处于三向受压状态,从而显著提高混凝土的抗压强度,同时钢管兼有纵向主筋和横向套箍的作用,充分发挥了钢混组合结构的优异性能。本工程施工中采用在拱脚张拉临时钢绞线承担拱结构水平内力、选用的可换柱组装平台、滑移施工、高抛顶升浇注钢管拱混凝土施工工艺,扩大了整体作业面、为缩短工期提供了有利条件,同时降低了工人
劳动强度,确保施工质量。该施工工艺可为同类工程的建造提供借鉴。
参考文献
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[2] GB 50755—2012 钢结构工程施工规范[S].
[3] GB 50628—2010 钢管混凝土施工质量验收规范[S].
[4] 吴宗泽. 机械设计师手册(上册)[M]. 北京: 机械工业出版社,2002.
CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF AN ARCHED CONCRETE-FILLED STEELTUBE COMPOSITE ROOF STRUCTUREYuan Guoping1 Liu Zhiqiang2 Jiang Yongyang1 Wang Jianxin1
(1.Zhejiang Zhongnan Construction Group Steel Structure Co.Ltd, Hangzhou 310052, China;
2.Beijing Engineering Company Limited of China Railway Urban Construction Group, Beijing 100024, China)
ABSTRACT:Hohhot East Passenger transportation multiple-use building is a long-span concrete-filled steel tube arched composite spatial structure. Concrete-filled steel tube arch and concrete arch foot were constructed synchronously, and then secondary grouting were proceeded to combine them into a whole. Arch steel structure set-up can take a gable ends in column assembly platform to assemble and slip in place, the bulk fill-lever method was used for the connecting rods between each steel structure in high-altitude by tower cranes; High lifting method was adopted to concrete pouring process for concrete-filled steel arch; The arch steel structure set temporary tension steel strand at the arch foots so as to balance the horizontal internal force of arch foots in construction process. The engineering practice showed that this construction scheme was safe and reliable, and the quality could be guaranteed, the construction operation was expanded and resource was saved, the whole construction period was shortened.
KEY WORDS:steel structure; concrete-filled steel tube arch; construction technology; sliding construction; replaceable-column assembly platform; tension rope for internal force equilibrium
收稿日期:2015-04-21
DOI:10.13206/j.gjg201601020
范文五:大跨度拱形钢管桁架制作安装实例介绍
大跨度拱形钢管桁架制作安装实例介绍
Introduction of the Large Span Steel Truss Arch Installation Instance ■ 康 震 ■ Kang Zhen[摘 要 ] 本文简要介 绍了淮河防洪除涝减灾实体模型基地试验大厅工程大跨度钢管桁架 的施工和施工方案的选择,重点分析了分件制作、现场拼装、双机抬 吊、桁架整体就位主要过程的施工要点及注意事项。
[关键词 ] 大跨度 钢管桁架 分件制作 场内拼装 [Abstract] This paper briefly introduces the construction andconstruction scheme selection of large-span steel pipe truss inHuaihe River flood control and disaster reduction model basetest hall construction, focuses on the analysis of the production,on-site assembly, dual lift, construction of main truss in the processand the matters needing attention. [Keywords] large span, steel tube truss, parts production,on-site assembly一、 工程概况淮河防洪除涝减灾实 体模型基地模型试验大厅位于合肥市三国遗址公园北侧, 总建筑面积 21616.59 m2,单层排架钢管混凝土柱 +大跨度屋面桁架结构,檐口标 高 22 m 。总长度为 314.5 m ,结合工艺要求通过伸缩缝把整个建筑分 三个区段, 其中, A 区宽度为 60 m , 长度为 76.4 m ; B 区宽度为 92 m , 长度为 144 m; C 区宽为 60 m,长度为 94.1 m;结构形式为排架柱 (矩形钢管混凝土柱) +倒置三角桁架结构,桁架与排架柱顶采用铰 接。 A 、 C 区桁架跨度均为 58.96 m , B 区桁架跨度为 73.98+16.98 m ,
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