安裝焊縫

三麵焊縫

續表

符號名稱輔助符號標誌方法焊縫形式

周圍焊縫

斷續焊縫

表310常用焊縫接頭的焊縫代號標誌方法

圖形焊縫形式標誌方法

對接Ι形焊縫

對接Ι形焊縫

對接V形焊縫

對接單邊V形焊縫

對接V形帶根焊縫

搭接周邊焊縫

貼角焊縫

T形接頭

續表

圖形焊縫形式標誌方法

對接V形帶根焊縫

搭接周邊焊縫

貼角焊縫

T形接頭

3.6節點詳圖的識讀

鋼結構的連接有焊縫連接、鉚釘連接、普通螺栓連接和高強度螺栓連接,連接部位統稱為節點。連接設計是否合理,直接影響到結構的使用安全、施工工藝和工程造價,所以鋼結構節點設計同構件或結構本身的設計一樣重要。鋼結構節點設計的原則是安全可靠、構造簡單、施工方便和經濟合理。

在識讀節點施工詳圖時,特別要注意連接件(螺栓、鉚釘和焊縫)和輔助件(拚接板、節點板、墊塊等)的型號、尺寸和位置的標注,螺栓(或鉚釘)在節點詳圖上要了解其個數、類型、大小和排列;焊縫要了解其類型、尺寸和位置;拚接板要了解其尺寸和放置位置。

在具備了鋼結構施工圖基本知識的基礎上,即可對鋼結構節點詳圖進行分類識讀。

柱拚接連接如圖318所示。

變截麵柱詳圖主要是了解H型鋼變截麵處采用的鋼板與連接方式,如圖319所示。

梁拚接詳圖關鍵是了解高強螺栓的數量與連接節點板的做法,如圖320所示。

主次梁側向連接與梁柱剛性連接均是采用節點板與高強螺栓,從詳圖中了解高強螺栓的型號與做法。主次梁側向連接詳圖如圖321所示。

圖318柱拚接連接詳圖(雙蓋板拚接)

圖319變截麵柱偏心拚接連接詳圖

圖320梁拚接連接詳圖(剛接)

圖321主次梁側向連接詳圖(鉸接)

梁柱剛性連接做法如圖322所示。

梁柱半剛性連接做法如圖323所示。

圖322梁柱剛性連接詳圖

圖323梁柱半剛性連接詳圖

梁柱鉸接連接如圖324所示。

圖324梁柱鉸接連接詳圖

鋼柱腳鉸接做法用螺栓連接如圖325所示。

平板式鉸接

柱腳的構造

圖325鉸接柱腳詳圖

包腳式柱腳做法如圖326所示。

圖326包腳式柱腳詳圖

壓型鋼板混凝土組合板截麵形式如圖327所示。

圖327壓型鋼板混凝土組合板截麵形式

鋼梁與混凝土牆連接詳圖如圖328和圖329所示。

圖328鋼梁與混凝土牆連接詳圖

圖329鋼梁與混凝土板連接詳圖

梁柱節點連接應看懂焊接節點和螺栓連接,如圖330所示。

圖330梁柱節點連接詳圖

設置抗剪鍵的柱腳詳圖如圖331所示。

圖331設置抗剪鍵的柱腳詳圖

埋入式剛性柱腳詳圖如圖332所示。

圖332埋入式剛性柱腳詳圖

工字鋼支撐節點詳圖如圖333所示。

圖333工字鋼支撐節點詳圖

鋼梁與混凝土構件剛性連接詳圖如圖334所示。

組合梁板連接詳圖如圖335所示。

圖334鋼梁與混凝土構件剛性連接詳圖

圖335組合梁板連接詳圖

梁腹板開洞(圓洞)補強詳圖如圖336所示。

圖336梁腹板開洞(圓洞)補強詳圖

鉸接柱腳詳圖如圖337所示。

柱腳剪力鍵設置詳圖如圖338所示。

圖337鉸接柱腳詳圖

圖338柱腳剪力鍵設置詳圖

柱間柔性支撐螺栓拉杆節點詳圖如圖339所示。

圖339柱間支撐連接詳圖(鉸接)

3.7門式剛架的識圖

門式剛架結構

3.7.1門式剛架結構的組成

單層門式剛架結構是指以輕型焊接H型鋼(等截麵或變截麵)、熱軋H型鋼(等截麵)或冷彎薄壁型鋼等構成的實腹式門式剛架或格構式門式剛架作為主要承重骨架;用冷彎薄壁型鋼(槽形、卷邊槽形、Z形等)做檁條、牆梁;以壓型金屬板(壓型鋼板、壓型鋁板)做屋麵、牆麵;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質聚氨酯泡沫塑料、岩棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料並適當設置支撐的一種輕型房屋結構體係。

單層輕型鋼結構房屋的組成如圖340所示。

圖340鋼結構示意

在目前的工程實踐中,門式剛架的梁、柱構件多采用焊接變截麵的H型截麵,單跨剛架的梁柱節點采用剛接,多跨者大多剛接和鉸接並用。柱腳可與基礎剛接或鉸接。圍護結構采用壓型鋼板的居多,玻璃棉則由於其具有自重輕、保溫隔熱性能好及安裝方便等特點,用作保溫隔熱材料最為普遍。

保溫輕型鋼建築示意,如圖341所示。

圖341鋼結構示意

不保溫輕型鋼建築示意,如圖342所示。

圖342鋼結構示意

1 輕型鋼結構建築特點

(1) 自重輕。自重約為磚混結構的1\/30,基礎處理費用低。

(2) 構件截麵小,剛度好,使用麵積和空間利用率高,尤其適用於低層大跨建築。

(3) 施工周期短,施工占地小。

(4) 可多次拆裝,重複使用,回收率達70%。

(5) 抗腐蝕性強,耐久性好,可靠性高,適用露天廠房、倉庫等,使用壽命為15~25年。

(6) 保溫隔熱、隔聲性能好,可供選擇的不同型號屋麵板、牆板、導熱係數僅為0.0175~0.035kW/(m·℃),隔熱效果可達同等厚度磚牆的15倍以上,隔聲效果達30~40dB。

(7) 屋麵及牆麵采用輕質複合板或彩色壓型鋼板,整體性好,抗風、抗震能力強,輕巧、大方,色彩多樣。

輕型鋼結構體係包括: ① 外縱牆鋼結構;② 端牆鋼結構;③ 屋麵鋼結構;④ 屋麵支撐及柱間支撐鋼結構;⑤ 內外鋼托架梁;⑥ 鋼吊車梁;⑦ 屋麵鋼檁條及雨篷;⑧ 鋼結構樓板;⑨ 鋼樓梯及檢修梯;⑩ 內外牆、端牆彩色壓型鋼板; 屋麵彩色壓型鋼板; 屋麵簷溝、天溝、落水管; 屋向通風天窗及采光透明瓦。

2 門式剛架結構的特點

門式剛架結構是由直線杆件(梁和柱)組成的具有剛性節點的結構。與排架相比,其可節約鋼材10%左右。門式剛架的截麵尺寸可參考連續梁的規定確定。杆件的截麵高度最好隨彎矩而變化,同時加大梁柱相交處的截麵,減少鉸結點附近的截麵,以節約材料。

門式剛架的跨度一般不超過40m,常用的跨度不超過18m,簷高不超過10m,常用於無吊車或吊車在10t以下的倉庫或工業建築。用於食堂、禮堂、體育館及其練習館等公共建築時,跨度可以大一些。

實際工程中,多采用預製裝配式門式剛架結構。其拚裝單元一般根據內力分布決定。單跨三鉸剛架可分成兩個“T”形拚裝單元,鉸結點設在基礎和頂部脊點處;兩鉸剛架的拚裝點一般設在橫梁零彎點截麵附近,柱與基礎的連接為剛接或鉸接;多跨剛架常用“Y”形和“T”形拚裝單元。門式剛架由實腹式型鋼組成,也可由型鋼或鋼管組成的格構式構件組成。一般的重型單層廠房就是由鋼屋架(梁)與鋼柱(實腹式或格構式)組成的無鉸門式剛接結構。常見的門式剛架形式如圖343所示。

圖343常見的門式剛架形式

(1) 無鉸剛架: 彎矩最小,剛度較好,基礎較大,對溫度和變位反應較為敏感。

(2) 兩鉸剛架: 彎矩較無鉸剛架的大,基底彎矩小,故基礎用料較省。

(3) 三鉸剛架: 彎矩較小,但剛度較差,屋脊節點不易處理,適用於小跨度及地基差的建築。

3.7.2門式剛架結構施工圖的識讀

1 門式剛架結構的總體及構件布置

(1) 地腳錨栓的平麵布置如圖344所示。地腳錨栓一般為Q235鋼,也可采用Q345鋼。地腳錨栓滿足《地腳螺栓(錨栓)通用圖》(HG\/T 21545—2006)的要求。

圖344地腳錨栓平麵布置圖

(2) 主體結構的平麵布置如圖345所示。跨度一般為9~24m;柱距一般為6m、7.5m、9m三種模數。

圖345結構平麵布置圖

結構平麵布置圖中各構件的截麵尺寸見表311。

表311剛架截麵列表

序號編號截麵備注序號編號截麵備注

1GJZ11H400×350×6×12剛架柱2GJZ21H400×350×6×12剛架柱

3GJZ12H400×300×6×10剛架柱4GJZ22H400×300×6×10剛架柱

5GJL11H500~300×200×6×8剛架梁6GJL21H300×200×6×8剛架梁

7GJL31H300×200×6×8剛架梁8GJL41H300~500×200×6×8剛架梁

9GJL12H500~300×200×6×8剛架梁10GJL22H300×200×6×8剛架梁

11GJL32H300×200×6×8剛架梁12GJL42H300~500×200×6×8剛架梁

13ZC120柱間支撐14ZC220柱間支撐

15LT1aC180×70×20×2.2檁條16QL1C160×60×20×2.5牆梁

17RC120屋麵橫向

水平支撐

18XG1D102×3.5係杆

19YCL50×5隅撐

(3) GJ1立麵如圖346所示。

圖346GJ1立麵圖

GJ2立麵如圖347所示。

圖347GJ2立麵圖

(4) 柱間支撐ZC及剛性係杆XG的布置如圖348所示。在每個溫度區段或分期建設的區段中,應分別設置能獨立構成空間穩定結構的支撐體係。柱間支撐的間距應根據房屋縱向受力情況及安裝條件確定,一般取45~60m;當房屋高度較大時,柱間支撐應分層設置;端部柱間支撐考慮溫度應力的影響宜設在第二開間。有吊車時,下層柱間支撐須采用剛性柱間支撐,其餘可采用柔性柱間支撐。

圖348柱間支撐及剛性係杆布置圖

柱間支撐ZC及剛性係杆XG現場照片如圖349所示。

圖349柱間支撐ZC及剛性係杆XG現場照片

(5) 屋麵橫向水平支撐RC現場照片如圖350所示。

屋麵剛性係杆XG及橫向水平支撐RC的布置如圖351所示。在設置柱間支撐的開間,應同時設置屋蓋橫向支撐,以構成幾何不變體係。端部支撐宜設在溫度區段端部的第一或第二個開間。

圖350屋麵橫向水平支撐RC現場照片

圖351屋麵剛性係杆及支撐布置圖

(6) 檁條的平麵布置如圖352所示。檁條應等間距布置,一般為1500mm左右。確定檁條間距時,應綜合考慮屋麵材料、檁條規格等因素按計算確定。

在屋脊處應沿屋脊兩側各布置一道檁條,使得屋麵板的外伸寬度不要太長(一般小於200m);在天溝附近應布置一道檁條,以便於天溝的固定。LT與LT之間為拉條,拉條一般采用細鋼筋製作,如10;簷口及屋脊處的直拉條一般外側套以鋼管,簡稱為撐管或套管,如D30×2。

圖352檁條平麵布置圖

(7) 1軸線牆梁立麵布置如圖353所示。牆梁的布置與檁條的布置類似,但應考慮設置門窗、挑簷、遮雨篷等構件和圍護材料的要求。

圖3531軸線牆梁立麵布置圖

檁條或牆梁詳圖如圖354所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖354檁條或牆梁詳圖

(8) 門式剛架鋼結構廠房的外立麵照片如圖355所示。

(9) 門式剛架鋼結構廠房的內部視圖照片如圖356所示。

圖355外立麵照片

圖356內部視圖照片

2 門式剛架結構的節點詳圖

(1) 鋼柱與磚牆拉結構造如圖357所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖357鋼柱與磚牆拉結

(2) 地腳錨栓詳圖如圖358所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖358地腳錨栓

(3) 柔性柱間支撐或屋麵橫向水平支撐節點連接如圖359所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖359柔性柱間支撐或屋麵橫向水平支撐節點連接

(4) 剛性柱間支撐或屋麵橫向水平支撐節點連接如圖360所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖360剛性柱間支撐或屋麵橫向水平支撐節點連接

(5) 係杆與鋼柱連接如圖361所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖361係杆與鋼柱連接

(6) 係杆與鋼梁連接如圖362所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖362係杆與鋼梁連接

(7) 梁柱節點連接如圖363所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖363梁柱節點連接

(8) 梁梁節點連接如圖364所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖364梁梁節點連接

(9) 剛接柱腳節點連接如圖365所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖365剛接柱腳節點連接

(10) 鉸接柱腳節點連接如圖366所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖366鉸接柱腳節點連接

(11) 檁托詳圖如圖367所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖367檁托詳圖

(12) 檁條與鋼梁節點連接如圖368所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖368檁條與鋼梁節點連接

(13) 牆梁與鋼柱節點連接如圖369所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖369牆梁與鋼柱節點連接

(14) 隅撐節點連接如圖370所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖370隅撐節點連接

(15) 拉條與檁條節點連接如圖371所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖371拉條與檁條節點連接

(16) 牛腿節點連接如圖372所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖372牛腿節點連接

(17) 增加吊車梁穩定的角鋼與鋼柱節點連接如圖373所示。

(a) 施工圖

(b) 現場照片

圖373增加吊車梁穩定的角鋼與鋼柱節點連接

(18) 吊車梁墊板與牛腿節點連接如圖374所示。

圖374吊車梁墊板與牛腿節點連接

(19) 女兒牆立柱節點連接如圖375所示。

圖375女兒牆立柱節點連接

(20) 基礎頂麵柱腳抗剪鍵節點連接如圖376所示。

圖376基礎頂麵柱腳抗剪鍵節點連接

(21) 吊車軌道及其端部車檔詳圖如圖377所示。

圖377吊車軌道及其端部車檔詳圖

習題與思考題

一、 思考討論題

1 鋼結構看圖的步驟是什麼?看圖有哪些注意事項?

2 試寫出文中所寫的10種型鋼分別用什麼符號表示? 請畫圖表示各種型鋼符號後麵跟的號數是什麼含義?

3 壓型鋼板和夾芯保溫板分別如何表示? 請畫圖表示各自符號後麵跟的號數是什麼含義?

4 請畫圖表示高強螺栓、永久螺栓和安裝螺栓的圖例。

5 現場安裝焊縫如何表示?

6 試用圖形和文字表示Y型焊縫、T型接頭雙麵焊縫和雙麵角焊縫的含義?

7 輕型鋼結構建築的特點有哪些?

8 試寫出門式剛架結構常見的結構構件有哪些?

第4章鋼結構加工製作

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第4章鋼結構加工製作

鋼結構建築是由多種規格尺寸的鋼板、型鋼等鋼材,按設計要求裁剪加工成眾多個零件,經過組裝、連接、校正、塗漆等工序後製成成品,然後再運到現場安裝建成的。

隨著科技進步和工業發展,製造工藝和加工設備也不斷改進、更新。以鋼結構的連接方法為例,它經曆了銷接、栓接、鉚接、焊接、栓接與焊接聯合使用等幾個曆程。目前,國內外絕大多數連接方法采用焊接、栓接與焊接聯合使用兩種。後者是指先在工廠製造的結構杆件或單元先采用焊接,而後在工地進行整體拚裝,節點連接采用高強度螺栓。加工工藝及質量保證中采用了高新技術,在各工序中采用了程控自動機具,大大縮短了製造過程,保證了產品質量,提高了生產效率。生產結構的類型也從中小跨度的平麵結構發展到大跨空間結構及超高層鋼結構等。加工材料的種類也由角鋼、槽鋼、工字鋼等品種擴展到圓鋼管、方鋼管、寬翼緣H型鋼、T型鋼及冷軋薄壁型鋼等多種類型。因此,對製造工藝的加工方法、精度和加工能力等都不斷提出了新的要求。

由於鋼結構生產過程中加工對象的材性、自重、精度、質量等特點,其原材料、零部件、半成品以及成品的加工、組拚、移位和運送等工序全需憑借專用的機具及設備來完成,所以需要設立專業化的鋼結構製造工廠進行工業化生產。工廠的生產部門由原料庫、放樣車間、機加工車間、焊接車間、噴塗車間和成品庫等單位組成,一般還有設計及質量檢查部門。

目前,我國大型鋼結構製造廠的生產工藝已基本實現了機械化,有些工序正向半自動化和全自動化過渡。新技術、新工藝、新材料和新結構的不斷開發和應用將促使鋼結構製造工廠向全自動化和工業化批量生產的方向發展。

4.1鋼結構加工製作前的準備工作

施工準備

4.1.1審查圖紙

審查圖紙的目的,首先是檢查圖紙設計的深度能否滿足施工的要求,如檢查構件之間有無矛盾,尺寸是否全麵等;其次是對工藝進行審核,如審查技術上是否合理,是否滿足技術要求等。如果是加工單位自己設計施工詳圖,又經過審批,就可簡化審圖程序。

圖紙審核主要包括以下內容:

(1) 設計文件是否齊全。

(2) 構件的幾何尺寸是否標注齊全。

(3) 相關構件的尺寸是否正確。

(4) 節點是否清楚。

(5) 構件之間的連接形式是否合理。

(6) 標題欄內構件的數量是否符合工程的總數量。

(7) 加工符號、焊縫符號是否齊全。

(8) 標注方法是否符合規定。

(9) 本單位能否滿足圖紙上的技術要求等。

圖紙審核過程中發現的問題應報原設計單位處理,需要修改設計的應有書麵設計變更文件。

4.1.2材料的準備

1 采購和核對

(1) 采購

為了盡快采購鋼材,采購一般應在詳圖設計的同時進行,這樣就能不因材料原因耽誤施工。采購時應根據圖紙材料表計算出各種材質、規格的材料淨用量,再加上一定數量的損耗,提出材料需用量計劃。工程預算一般可按實際用量所需數值再增加10%進行提料。

(2) 核對

應核對來料的規格、尺寸和重量,並仔細核對材質。如進行材料代用,必須經設計部門同意,同時應按下列原則進行。

① 當鋼號滿足設計要求,而生產廠商提供的材質保證書中缺少設計提出的部分性能要求時,應做補充試驗,合格後方可使用。每爐鋼材,每種型號規格一般不宜少於3個試件。

② 當鋼材性能滿足設計要求,而鋼號的質量優於設計提出的要求時,應注意節約,避免以優代劣。

③ 當鋼材性能滿足設計要求,而鋼號的質量低於設計提出的要求時,一般不允許代用,如代用必須經設計單位同意。

④ 當鋼材的鋼號和技術性能都與設計提出的要求不符時,首先檢查鋼材,然後按設計重新計算,改變結構截麵、焊縫尺寸和節點構造。

⑤ 對於成批混合的鋼材,如用於主要承重結構時,必須逐根進行化學成分和機械性能試驗。

⑥ 當鋼材的化學成分允許偏差在規定的範圍內時方可使用。

⑦ 當采用進口鋼材時,應驗證其化學成分和機械性能是否滿足相應鋼號的標準。

⑧ 當鋼材規格與設計要求不符時,不能隨意以大代小,須經計算後才能代用。

⑨ 當鋼材規格、品種供應不全時,可根據鋼材選用原則靈活調整。建築結構對材質要求一般是: 受拉構件高於受壓構件;焊接連接的結構高於螺栓或鉚接連接的結構;厚鋼板結構高於薄鋼板結構;低溫結構高於高溫結構;受動力荷載的結構高於受靜力荷載的結構。

⑩ 鋼材機械性能所需保證項目僅有一項不合格時,若冷彎合格,抗拉強度的上限值可以不限;若伸長率比規定的數值低1%,允許使用此材料,但不宜用於塑性變形構件;衝擊功值一組三個試樣,允許其中一個單值低於規定值,但不得低於規定值的70%。

2. 有關試驗與工藝規程的編製

1) 鋼材連接複驗與工藝試驗

(1) 鋼材複驗

當鋼材屬於下列情況之一時,加工下料前應進行複驗:

① 國外進口鋼材。

② 不同批次的鋼材混合。

③ 對質量有異議的鋼材。

④ 板厚不小於40mm,並承受沿板厚方向拉力作用,且設計上有要求的厚板。

⑤ 建築結構安全等級為一級,大跨度鋼結構、鋼網架和鋼桁架結構中主要受力構件所采用的鋼材。

⑥ 現行設計規範中未含的鋼材品種及設計有複驗要求的鋼材。

鋼材的化學成分、力學性能及設計要求的其他指標應符合國家現行有關標準的規定,進口鋼材應符合供貨國相應標準的規定。

(2) 連接材料的複驗

① 焊接材料。在大型、重型及特種鋼結構上采用的焊接材料應進行抽樣檢驗,其結果應符合設計要求和國家現行有關標準的規定。

② 扭剪型高強度螺栓。采用扭剪型高強度螺栓的連接應按規定進行預拉力複驗,其結果應符合相關的規定。

③ 高強度大六角頭螺栓。采用高強度大六角頭螺栓的連接應按規定進行扭矩係數複驗,其結果應符合相關的規定。

(3) 工藝試驗

工藝試驗一般可分為三類:

① 焊接試驗。鋼材可焊性試驗、焊接工藝性試驗、焊接工藝評定試驗等均屬於焊接性試驗,而焊接工藝評定試驗是各工程製作時最常遇到的試驗。焊接工藝評定是焊接工藝的驗證,是衡量製造單位是否具備生產能力的一個重要的基礎技術資料,未經焊接工藝評定的焊接方法、技術係數不能用於工程施工。同時,焊接工藝評定對提高勞動生產率、降低製造成本、提高產品質量、搞好焊工技能培訓是必不可少的環節。

② 摩擦麵的抗滑移係數試驗。當鋼結構構件的連接采用摩擦型高強螺栓連接時,應對連接麵進行處理,使其連接麵的抗滑移係數能達到設計規定的數值。連接麵的技術處理方法有: 噴砂或噴丸、酸洗、砂輪打磨、綜合處理等。

③ 工藝性試驗。對構造複雜的構件,必要時應在正式投產前進行工藝性試驗。

工藝性試驗可以是單工序,也可以是幾個工序或全部工序;可以是個別零件,也可以是整個構件,甚至是一個安裝單元或全部安裝構件。

2) 編製工藝規程

鋼結構工程施工前,製作單位應按施工圖紙和技術文件的要求編製出完整、正確的施工工藝規程,用於指導、控製施工過程。

(1) 編製工藝規程的依據

① 工程設計圖紙及施工詳圖。

② 圖紙設計總說明和相關技術文件。

③ 圖紙和合同中規定的國家標準、技術規範等。

④ 製作單位實際能力情況等。

(2) 製定工藝規程的原則

在一定的生產條件下,操作時能以最快的速度、最少的勞動量和最低的費用,可靠地加工出符合圖紙設計要求的產品,主要體現出技術上的先進、經濟上的合理及勞動條件的良好性與安全性。

(3) 工藝規程的內容

① 根據執行的標準編寫成品技術要求。

② 為保證成品達到規定的標準而製定的措施,包括關鍵零件的精度要求,檢查方法和檢查工具,主要構件的工藝流程、工序質量標準、工藝措施,采用的加工設備和工藝裝備。

③ 工藝規程是鋼結構製造中主要和根本性的指導性文件,也是生產製作中最可靠的質量保證措施。工藝規程必須經過審批,一經製訂就必須嚴格執行,不得隨意更改。

3 其他工藝準備

(1) 工號劃分

根據產品特點、工程量的大小和安裝施工速度將整個工程劃分成若幹個生產工號(生產單元),以便分批投料、配套加工、配套出成品。

生產工號(生產單元)的劃分應注意以下幾點:

① 條件允許情況下,同一張圖紙上的構件宜安排在同一生產工號中加工;

② 相同構件或相同加工方法的構件宜放在同一生產工號中加工;

③ 工程量較大工程劃分生產工號時要考慮施工順序,先安裝的構件要優先安排加工;

④ 同一生產工號中的構件數量不要過多。

(2) 編製工藝流程表

從施工詳圖中摘出零件,編製出工藝流程表(或工藝過程卡)。加工工藝過程由若幹個工序所組成,工序內容根據零件加工性質確定,工藝流程表就是反映這個過程的文件。工藝流程表的內容包括零件名稱、件號、材料編號、規格、工序順序號、工序名稱和內容、所用設備和工藝裝備名稱及編號、工時定額等。關鍵零件還需標注加工尺寸和公差,重要工序還需畫出工序圖等。

(3) 零件流水卡

根據工程設計圖紙和技術文件提出的成品要求,確定各工序的精度要求和質量要求,結合製作單位的設備和實際加工能力,確定各個零件下料、加工的流水程序,即編製出零件流水卡。零件流水卡是編製工藝卡和配料的依據。

(4) 配料與材料拚接位置

根據來料尺寸和用料要求,統籌安排合理配料。當零件尺寸過長或過大,無法整體運輸而需進行現場拚接時,要確定材料拚接位置。材料拚接應注意以下幾點:

① 拚接位置應避開安裝孔和複雜部位;

② 雙角鋼斷麵的構件,兩角鋼應在同一處拚接;

③ 一般接頭屬於等強度連接應盡量布置在受力較小的部位;

④ 焊接H型鋼的翼緣、腹板拚接縫應盡量避免在同一斷麵處。上下翼緣板拚接位置應與腹板錯開200mm以上。

(5) 確定焊接收縮量和加工餘量

焊接收縮量由於受焊縫大小、氣候條件、施焊工藝和結構斷麵等因素影響,其值變化較大。

由於銑刨加工時常常成疊進行操作,尤其長度較大時,材料不易對齊,在編製加工工藝時要對加工邊預留加工餘量,一般以5mm為宜。

(6) 工藝裝備

鋼結構製作過程中的工藝裝備一般分為兩類,即原材料加工過程中所需的工藝裝備和拚裝焊接所需的工藝裝備。前者主要能保證構件符合圖紙的尺寸要求,如定位靠山、模具等。後者主要保證構件的整體幾何尺寸和減少變形量,如夾緊器、拚裝胎等。因為工藝裝備的生產周期較長,要根據工藝要求提前準備,爭取先行安排加工。

4.1.3加工機械和工具的準備

根據產品加工需要來確定加工設備和操作工具,有時還需要調撥或添置必要的設備和工具,這些都應提前做好準備工作。

1 測量、劃線工具

(1) 鋼卷尺

常用的有長度為1m、2m的小鋼卷尺,長度為5m、10m、15m、20m、30m的大鋼卷尺,用鋼尺能量到的精確度為0.5mm。

(2) 直角尺

直角尺用於測量兩個平麵是否垂直或劃較短的垂直線。

(3) 卡鉗

卡鉗有內卡鉗、外卡鉗兩種(圖41)。內卡鉗用於量孔內徑或槽道大小。外卡鉗用於量零件的厚度和圓柱形零件的外徑等。內、外卡鉗均屬間接量具,需用尺確定數值,因此在使用卡鉗時應注意緊固鉚釘,不能鬆動,以免造成測量錯誤。

圖41卡鉗

(4) 劃針

劃針一般由小碳鋼鍛製而成,用於較精確零件劃線(圖42)。

圖42劃針劃線示意圖

(5) 劃規及地規

劃規是畫圓弧和圓的工具[圖43(a)]。製造劃規時為保證規尖的硬度,應將規尖進行淬火處理。地規由兩個地規體和一條規杆組成,用於畫較大圓弧[圖43(b)]。

圖43劃規及地規

1—弧片;2—製動螺栓;3—淬火處

(6) 樣衝

樣衝多用高碳鋼製成,其尖端磨成60°銳角,並需淬火。樣衝是用來在零件上衝打標記的工具(圖44)。

圖44樣衝

圖45半自動切割機

1—氣割小車;2—軌道;3—切割嘴

2 切割、切削機具

(1) 半自動切割機

圖45為半自動切割機的一種。它由可調速的電動機拖動,沿著軌道可直線運行,也可做圓周運動,這樣切割嘴就可以割出直線或圓弧。

(2) 風動砂輪機

風動砂輪機以壓縮空氣為動力,攜帶方便,使用安全可靠,因而得到廣泛的應用。風動砂輪機的外形如圖46所示。

圖46風動砂輪機

(3) 電動砂輪機

電動砂輪機由罩殼、砂輪、長端蓋、電動機、開關和手把組成(圖47)。

圖47手提式電動砂輪機

1—罩殼;2—砂輪;3—長端蓋;4—電動機;5—開關;6—手把

(4) 風鏟

風鏟屬於風動衝擊工具,其具有結構簡單、效率高、體積小、重量輕等特點(圖48)。

圖48風鏟

圖49砂輪鋸

1—切割動力頭;2—中心調整機;3—底座;4—可轉夾鉗

(5) 砂輪鋸

如圖49所示,砂輪鋸是由切割動力頭、可轉夾鉗、中心調整機構及底座等部分組成。

(6) 龍門剪板機

龍門剪板機是在板材剪切中應用較廣的剪板機,其具有剪切速度快、精度高、使用方便等特點。為防止剪切時鋼板移動,床麵有壓料及柵料裝置;為控製剪料的尺寸,前後設有可調節的定位擋板等裝置(圖410)。

(7) 聯合衝剪機

聯合衝剪機集衝壓、剪切、剪斷等功能於一體,圖411為QA3425型聯合衝剪機的外形示意圖。型鋼剪切頭配合相應模具,可以剪斷各種型鋼;衝頭部位配合相應模具,可以完成衝孔、落料等衝壓工序;剪切部位可直接剪斷扁鋼和條狀板材料。

圖410龍門剪板機

圖411QA3425型聯合衝剪機

1—型鋼剪切頭;2—衝頭;3—剪切刃

(8) 銼刀

銼刀規格是按銼刀齒紋的齒距大小來表示的,見表41。

表41銼刀規格

銼紋號習慣稱呼

規格(長度、不連柄)\/mm

100125150200250300350400452

每10mm軸向長度內主銼紋條數

1粗1412111098765.5

2中2018161412111098

3細282522201816141211

4雙細40363228252220——

5油光565045403632———

3. 常用量具與工具

常用量具與工具見表42。

表42常用量具與工具

分類工具名稱用途使用注意事項

量具

直角尺用於畫較短的垂直線及校量垂直角度在使用前應校驗其準確度

卡鉗分內外卡兩種。內卡用於測量孔徑或槽道的大小,外卡則用於測量零件的厚度和圓柱形的外徑等

續表

分類工具名稱用途使用注意事項

量具

劃針用於畫弧線及圓

劃規用於畫弧線及圓規尖用前需經淬火處理,以保證規尖的硬度

勒子、劃線盤勒子用於型鋼和鋼板零件邊緣畫直線,如孔心線、刨邊線和鏟邊線等;劃線盤主要用於圓柱、容器封頭、球體等曲麵畫線

中心衝也稱樣衝,是用於零件劃加工線及中心位置衝打標誌的工具

機具

切割、

消磨

機具

矯正

衝壓

工具

切削、

鋸切

工具

半自動切割機切割板材,可割劃出直線或半徑不同圓弧線

砂輪機清理金屬表麵的鐵鏽、舊漆。以布輪代替砂輪後,可拋光

龍門剪板機沿直線輪廓剪切各種形狀的板材毛坯件

聯合衝剪機可實現衝壓、板材剪切、型材剪斷等功能,屬多功能機具

型鋼矯正機可矯正圓鋼、方鋼、六角鋼內切圓、扁鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼等

衝床用於構件衝孔,分為偏心衝床和曲軸衝床

風鏟風動衝擊工具

手鋸切割尺寸較小,厚度較薄的構件

機械鋸可切割尺寸及厚度較大的構件

銼刀可對工件表麵進行切削加工

鑿子鑿削毛坯件表麵多餘的金屬、毛刺、分割材料、錫焊縫、切破口等

4.2鋼結構加工製作的工序

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根據專業化程度和生產規模,鋼結構有三種生產組織方式: 專業分工的大流水作業生產、一包到底的混合組織方式、擴大放樣室的業務範圍。

鋼結構製作的工序較多,對加工順序要緊密安排,避免或減少工作倒流,以減少往返運輸和周轉時間。圖412為大流水作業生產的工藝流程。

圖412大流水作業生產工藝流程

4.2.1放樣

放樣是指按1∶1的比例在放樣台上利用幾何作圖方法彈出的大樣圖。放樣是鋼結構製作工藝中第一道工序。隻有放樣尺寸準確,才能避免各道工序的積累誤差,從而保證工程質量。

1 放樣的內容

放樣工作包括如下內容: 核對圖紙的安裝尺寸和孔距;以1∶1大樣放出節點;核對各部分的尺寸;製作樣板和樣杆,作為下料、彎製、銑、刨、製孔等加工的依據。

放樣號料用的工具及設備有: 劃針、樣衝、手錘、粉線、彎尺、立尺、鋼卷尺、大鋼卷尺、剪子、小型剪板機、折彎機。鋼卷尺必須經過計量部門的校驗複核,合格的方能使用。

放樣時以1∶1的比例在樣板台上彈出大樣。當大樣尺寸過大時,可分段彈出。對一些一字型的構件,如果隻對其節點有要求,則可以縮小比例彈出樣子,但應注意其精度。放樣彈出的十字基準線的兩線必須垂直。然後據此十字線逐一劃出其他各個點及線,並在節點旁注上尺寸,以備複查及檢驗。

2 樣板和樣杆

放樣製成的大樣是製作鋼結構各部件的依據。放樣經檢查無誤後,用鐵皮或塑料板製作樣板,用木杆、鋼皮或扁鐵製作樣杆。樣板、樣杆上應注明工號、圖號、零件號、數量及加工邊、坡口部位、彎折線和彎折方向、孔徑和滾圓半徑等,然後用樣板、樣杆進行號料,如圖413所示。樣板、樣杆應妥善保存,直至工程結束。

圖413樣板號料

1—角鋼;2—樣杆;3—劃針;4—樣板

4.2.2號料

1 號料的含義

號料也稱畫線,即利用樣板、樣杆,或根據圖紙,在板料及型鋼上畫出孔的位置和零件形狀的加工界線。

2 號料工作的內容

號料的工作內容包括: 檢查核對材料,在材料上畫出切割、銑、刨加工位置,打衝孔,標出零件編號等。

鋼材如有較大彎曲等問題時應先矯正,根據配料表和樣板進行套裁,盡可能節約材料。當工藝有規定時,應按規定的方向進行取料,號料應便於切割和保證零件質量。

3 放樣號料用工具

放樣號料用工具及設備有: 劃針、樣衝、手錘、粉線、彎尺、直尺、鋼卷尺、大鋼卷尺、剪子、小型剪機、折彎機。

用作計量長度的鋼盤尺必須用經授權的計量單位計量,且附有偏差卡片,使用時按偏差卡片的記錄數值核對其誤差數。

鋼結構製作、安裝、驗收及土建施工用的量具必須用同一標準進行鑒定,且應具有相同的精度等級。

4 放樣號料應注意的問題

(1) 放樣時,銑、刨的工作要考慮加工餘量,焊接構件要按工藝要求放出焊接收縮量,高層鋼結構的框架柱尚應預留彈性壓縮量。

(2) 號料時要根據切割方法留出適當的切割餘量。

(3) 如果圖紙要求桁架起拱,放樣時上、下弦應同時起拱。起拱後垂直杆的方向仍然垂直水平線,而不與下弧杆垂直。

(4) 樣板的允許偏差見表43,號料的允許偏差見表44。

表43放樣及樣板的允許偏差

項目允許偏差項目允許偏差

平行線距離與分段尺寸\/mm±0.5孔距\/mm±0.5

對角線差\/mm1.0加工樣板的角度\/(°)+20′

寬度、長度\/mm±0.5

表44號料的允許偏差

項目允許偏差\/mm

零件外形尺寸±1.0

孔距±0.5

4.2.3切割

鋼結構

加工切割

鋼材下料切割方法有剪切、衝切、鋸切、氣割等。施工中采用哪種方法應該根據具體要求和實際條件選用。切割後鋼材不得有分層,斷麵上不得有裂紋,應清除切口處的毛刺、熔渣和飛濺物。氣割和機械剪切的允許偏差應符合表45和表46的規定。

表45氣割的允許偏差

項目允許偏差\/mm

零件的寬度、長度±3.0

切割麵平麵度0.05 t,且不大於2.0

割紋深度0.3

局部缺口深度1.0

注: t為切割麵厚度

表46機械切割的允許偏差

項目允許偏差\/mm

零件的寬度、長度±3.0

邊緣缺棱1.0

型鋼端部垂直2.0

1 氣割

氧割或氣割是以氧氣與燃料燃燒時產生的高溫來熔化鋼材,並借噴射壓力將熔渣吹去,形成割縫,達到切割金屬的目的。但熔點高於火焰溫度或難以氧化的材料,則不宜采用氣割。氧與各種燃料燃燒時的火焰溫度大約為2000℃~3200℃。

氣割能切割各種厚度的鋼材,設備靈活,費用經濟,切割精度也高,是目前廣泛使用的切割方法。氣割按切割設備分類可分為手工氣割、半自動氣割、仿型氣割、多頭氣割、數控氣割和光電跟蹤氣割。

手工氣割操作要點如下:

(1) 首先點燃割炬,隨即調整火焰。

(2) 開始切割時,打開切割氧閥門,觀察切割氧流線的形狀,若為筆直而清晰的圓柱體,且有適當的長度,即可正常切割。

(3) 發現嘴頭產生嗚爆並發生回火現象,可能是嘴頭過熱或被堵住,或乙炔供應不及時,此時需馬上處理。

(4) 臨近終點時,喉頭應向前進的反方向傾斜,以利於鋼板的下部提前割透,使收尾時割縫整齊。

(5) 當切割結束時應迅速關閉切割氧氣閥門,並將割炬抬起,再關閉乙炔閥門,最後關閉預熱氧閥門。

2 機械切割

(1) 帶鋸機床: 適用於切斷型鋼及型鋼構件,其效率高,切割精度高。

(2) 砂輪鋸: 通用於切割薄壁型鋼及小型鋼管,其切口光滑、生刺較薄易清除,但噪聲大、粉塵多。

(3) 無齒鋸: 依靠高速摩擦而使工件熔化,形成切口,適用於精度要求低的構件,其切割速度快、噪聲大。

(4) 剪板機、型鋼衝剪機: 適用於薄鋼板、壓型鋼板等,具有切割速度快、切口整齊、效率高等特點。其剪刀必須鋒利,剪切時應調整刀片間隙。

3 等離子切割

等離子切割適用於不鏽鋼、鋁、銅及其合金等。在一些尖端技術上應用廣泛。其具有切割溫度高、衝刷力大、切割邊質量好、變形小、可以切割任何高熔點金屬等特點。

4.2.4矯正

鋼結構

加工矯正

在鋼結構製作過程中,由於原材料變形、切割變形、焊接變形、運輸變形等經常影響構件的製作及安裝,所以就需要對鋼構件進行矯正。矯正就是造成新的變形去抵消已經發生的變形。型鋼的矯正分機械矯正、手工矯正和火焰矯正等。

型鋼機械矯正是在矯正機上進行,在使用時要根據矯正機的技術性能和實際使用情況進行選樣。手工矯正多數用在小規格的各種型鋼上,依靠錘擊力進行矯正。火焰矯正是在構件局部用火焰加熱,利用金屬熱脹冷縮的物理性能,冷卻時產生很大的冷縮應力來矯正變形。

型鋼在矯正前首先要確定彎曲點的位置,這是矯正工作不可缺少的步驟。目測法是現在常用的找彎方法,確定型鋼的彎曲點時應注意型鋼自重下沉產生的彎曲會影響準確性,對於較長的型鋼要放在水平麵上,用拉線法測量。型鋼矯正後的允許偏差見表47。

表47鋼材矯正後的允許偏差

項目允許偏差\/mm圖例

鋼板的局部平麵度

t≤14mm 1.5

t>14mm1.0

型鋼彎曲矢高l\/1000且不應大於5.0

續表

項目允許偏差\/mm圖例

角鋼肢的垂直度b\/100

雙肢栓接角鋼的

角度不得大於90°

槽鋼翼緣對腹

板的垂直度b\/80

工字鋼、H型鋼翼緣

對腹板的垂直度b\/100

且不大於2.0

4.2.5彎形

鋼結構製造中的彎形主要是指彎曲和滾圓。彎形和矯正相反,是使平直的材料按圖紙的要求彎曲成一定形狀。彎形的加工手段也是加熱和施加機械力,或者二者混合使用,其使用的設備也多類似。現對滾圓機和折板機加以簡介。

1 滾圓機

滾圓機的原理是經過輥子的壓力使材料彎曲,而輥子的轉動使材料逐步滾成圓筒形(圖414)。老式的三輥式滾圓機在滾圓過程中,構件的兩個端頭需要預彎,預彎是比較費料和費工的(圖415)。

新式的滾圓機則有四輥或上輥可以上下移動,因而免除了預彎工序,圖416為滾圓機預彎的工作示意圖。

圖414滾圓機預彎示意圖

圖415壓力機預彎示意圖

圖416滾圓機工作示意圖

隨著生產需要和技術發展,滾圓機的加工能力(輥板厚度和長度)都已大大提高。現已具有在不加熱情況下滾壓厚達120mm鋼板的設備。

對型鋼的滾圓,一般采取立式輥,輥子應做成與型鋼斷麵相符的輥壓麵。

2 折板機

折板機有衝壓型和彎折型兩種,主要用作彎折薄而寬的板料。衝壓型是利用衝床原理,采用上下模具把板材壓彎(圖417)。而彎折型設備則是把板材固定在翻折板上,以翻折板的翻轉使板材彎折(圖418)。

圖417衝壓型折板機示意圖

圖418彎折板機床示意圖

3 型鋼冷彎曲

型鋼冷彎曲的工藝方法有滾圓機滾彎、壓力機壓彎,還有頂彎、拉彎等,先按型材的截麵形狀、材質規格及彎曲半徑製作相應的胎膜,試彎符合要求後,方準加工。

(1) 鋼結構零件、部件在冷矯正和冷彎曲時,根據驗收規範要求,最小彎曲率半徑和最大彎曲矢高應符合表48的規定。表48最小彎曲率半徑和最大彎曲矢高單位: mm

項次鋼材類型示意圖對於軸線

矯正彎曲

rfrf

1鋼板、扁鋼

1150δL2400δ25δ

L2200δ

22

(僅對扁鋼軸線)100bL2800b50bL2400b

2角鋼1190bL2720b45bL2360b

3槽鋼

1150hL2400h25hL2200h

2290bL2720b45bL2360b

4工字鋼

1150hL2400h25hL2200h

2250bL2400b25bL2200b

注: 1. 圖中: r為曲率半徑;f為彎曲矢高;L為彎曲弦長;δ為鋼板厚度。

2. 超過以上數據時,必須先加熱再進行加工。

3. 當溫度低於-20℃(低合金鋼低於-15℃)時,不得對鋼材進行錘擊、剪切和衝孔。

4.2.6邊緣加工

鋼吊車梁翼緣板的邊緣、鋼柱腳、肩梁承壓支承麵、其他圖紙要求的加工麵,焊接對接口、坡口的邊緣,尺寸要求嚴格的加勁肋、隔板、腹板和有孔眼的節點板,以及由於切割方法產生硬化等缺陷的邊緣,一般需要邊緣加工。

1 邊緣加工方法

常用的邊緣加工方法有: 鏟邊、刨邊、銑邊、切割等。對加工質量要求不高並且工作量不大的采用鏟邊,有手工鏟邊和機械鏟邊兩種。刨邊使用的是刨邊機,由刨刀來切削板材的邊緣。銑邊比刨邊機工效高、能耗少、質量優。切割有碳弧氣刨、半自動和自動氣割機、坡口機等方法,采用精密切割可代替刨銑加工。

2 邊緣加工質量

邊緣加工允許偏差見表49。

表49邊緣加工的允許偏差

項目允許偏差\/mm

零件寬度、長度±1

加工邊直線度l\/3000,且不大於2.0

相鄰兩邊夾腳±6

加工麵垂直度0.025t,且不大於0.5

加工麵表麵粗糙度

4.2.7製孔

鋼結構上的孔洞基本多為螺栓孔,大都呈圓形(為調整的需要也有長圓孔)。在采用銷軸連接時使用銷孔,此外還可能有氣孔、灌漿孔、人孔、手孔、管道孔等,部分孔洞還可能需要加工出螺紋。

製孔通常有鑽孔和衝孔兩種方法。鑽孔是鋼結構製造中普遍采用的方法,能用於幾乎任何規格的鋼板、型鋼的孔加工。鑽孔的原理是切削,其精度高,對孔壁損傷較小。衝孔一般隻用於較薄鋼板和非圓孔的加工,而且要求孔徑一般不小於鋼材的厚度。衝孔生產效率雖高,但由於孔的周圍產生冷作硬化、孔壁材質較差等原因,在鋼結構製造中已較少采用。

鋼結構上用的螺栓孔徑一般為12~30mm,手孔、管道孔較大,而人孔可達直徑400mm以上。

對於直徑80mm以下的圓孔,一般采用鑽孔,更大的孔則采用火焰切割方法。銷孔及螺栓孔則在鑽孔、割孔後再進行機加工。

如果長孔的長度超過直徑兩倍以上,可采用先鑽兩個孔後割通、磨光的方法。如果長度小於兩倍直徑時,則采用衝孔或鑽孔後銑成長孔。

螺栓孔一般不采用衝孔,因衝孔邊緣有冷作硬化現象,但如采用精密衝孔則可極大程度減少硬化現象,且可大大提高生產效率。一般情況下,采用衝孔時的板厚不能超過孔直徑。2mm以下的薄板通常是采用衝孔。

製孔設備有衝床、鑽床。鑽床已從立式鑽床發展為搖臂鑽床(圖419)、多軸鑽床、萬向鑽床和數控三向多軸鑽床。數控三向多軸鑽床的生產效率比搖臂鑽床提高幾十倍,它與鑽床形成連動生產線,是目前鋼結構加工機床的發展趨勢。

圖419搖臂鑽床

在使用單軸鑽孔加工時,采用鑽模製孔可以大大提高鑽孔的精度,其每一組孔群內的孔間距離精度可控製在0.3mm以內,甚至還可更小,且可一次進行多塊鋼板的鑽孔,提高工效。圖420和圖421分別為鋼板鑽模和角鋼鑽模。

圖420鋼板鑽模

圖421角鋼鑽模

孔加工在鋼結構製造中占有一定的比重,尤其是高強螺栓的采用使孔加工不僅在數量上,而且在精度要求上都有了很大的提高。

1 鑽孔的加工方法

(1) 劃線鑽孔。先在構件上畫出孔的中心和直徑,在孔的圓周上(90°位置)打4隻衝眼,可作鑽孔後檢查用。孔中心的衝眼應大而深,在鑽孔時作為鑽頭定心用。劃線工具一般用劃針和鋼尺。

(2) 鑽模鑽孔。當批量大,孔距精度要求較高時,采用鑽模鑽孔。鑽模有通用型、組合式和專用鑽模。

(3) 數控鑽孔。近年來數控鑽孔的發展更新了傳統的鑽孔方法。此法無須在工件上劃線、打樣衝眼,整個工程都是自動進行。高速數控定位,鑽頭行程數字控製,鑽孔效率高、精度高。特別是數控三向多軸鑽床的開發和應用,讓其生產效率比傳統的搖臂鑽床提高幾十倍,它與鑽床形成連動生產線,是目前鋼結構加工的發展趨勢。

2 製孔的質量標準及允許偏差

(1) 精製螺栓孔的直徑與允許偏差。精製螺栓孔(A、B級螺栓孔Ⅰ類孔)的直徑應與螺栓公稱直徑相等,孔應具有H12的精度,孔壁表麵粗糙度Ru≤125μm。其允許偏差應符合表410的規定。

表410精製螺栓孔徑允許偏差單位: mm

螺栓公稱直徑、螺孔直徑螺栓公稱直徑允許偏差螺栓孔徑允許偏差

10~180, 0.18-0.18, 0

18~300, -0.21+0.21, 0

30~500, -0.25+0.25, 0

(2) 普通螺栓孔的直徑及允許偏差。普通螺栓孔(C級螺栓孔Ⅱ類孔)包括高強度螺栓孔(大六角頭螺栓孔、扭剪型螺栓孔等)、普通螺栓孔、半圓頭鉚釘孔等,其孔直徑應比螺栓杆、釘杆公稱直徑大1.0~3.0mm。螺栓孔孔壁粗糙度≤125μm。

孔的允許偏差應符合表411的規定。

表411普通螺栓孔允許偏差

項目允許偏差\/mm

直徑+1.0, 0

垂直度0.03t,且不大於2.0

圓度2.0

注: t為板的厚度

(3) 零、部件上孔的位置偏差。在編製施工圖時,零、部件上孔的位置宜按照國家標準《形狀和位置公差末注公差值》(GE/T 1184—1996)計算標注。

(4) 孔超過偏差的解決辦法。螺栓孔的偏差超過上表所規定的允許值時,允許采用與母材材質相匹配的焊條補焊後重新製孔,嚴禁采用鋼塊填塞。

當精度要求較高、板疊層數較多、同類孔距較多時,可采用鑽模製孔,或預鑽較小孔徑,在組裝時擴孔。預鑽小孔的直徑取決於板疊的多少:當板疊少於5層時,預鑽小孔的直徑小於公稱直徑一級(-3.0mm);當板疊層數大於5層時,預鑽小孔的直徑小於公稱直徑二級(-6.0mm)。

4.2.8組裝

組裝,亦可稱拚裝、裝配、組立。組裝工序是把製備完成的半成品和零件按圖規定的運輸單元,裝配成構件或者部件,然後將其連接成為整體的獨立成品的過程。

1 組裝工序的一般規定

產品圖紙和工藝規程是整個裝配準備工作的主要依據,因此,首先要了解以下問題:

(1) 了解產品的用途結構特點,以便提出裝配的支承與夾緊等措施。

(2) 了解各零件的相互配合關係,使用材料及其特性,以便確定裝配方法。

(3) 了解裝配工藝規程和技術要求,以便確定控製程序、控製基準及主要控製數值。

2 鋼結構構件組裝的方法

(1) 地樣法。用1∶1的比例在裝配平台上放出構件實樣,然後根據零件在實樣上的位置,分別組裝起來成為構件。此裝配方法適用於桁架、構架等小批量結構的組裝。

(2) 仿形複製裝配法。先用地樣法組裝成單麵(單片)的結構,然後定位點焊牢固,將其翻身,作為複製胎模,在其上麵裝配另一單麵的結構,往返兩次組裝。此種裝配方法適用於橫斷麵互為對稱的桁架結構。

(3) 立裝。立裝是根據構件的特點及其零件的穩定位置,選擇自上而下或自下而上地裝配。此法用於放置平穩、高度不大的結構或者大直徑的圓筒。

(4) 臥裝。臥裝是將構件臥位放置進行的裝配。臥裝適用於斷麵不大,但長度較大的細長的構件。

(5) 胎模裝配法。胎模裝配法是將構件的零件用胎模定位於裝配位置上的組裝方法。此種裝配法適用於製造構件批量大、精度高的產品。

在布置拚裝胎模時,必須注意預留各種加工餘量。

3 裝配胎和工作平台的準備

裝配胎主要用於表麵形狀比較複雜又不便於定位和夾緊的,或大批量生產的焊接結構的裝配與焊接。裝配胎可以簡化零件的定位工作,改善焊接操作位置,從而可以提高裝配與焊接的生產效率和質量。

裝配胎從結構上分有固定式和活動式兩種,活動式裝配胎可調節高矮、長短、回轉角度等。裝配胎按適用範圍又可分為專用胎和通用胎兩種。

裝配常用的工作台是平台,平台的上表麵要求必須達到一定的平直度和水平度。平台通常有以下幾種: 鑄鐵平台、鋼結構平台、導軌平台、水泥平台和電磁平台。

4 組裝的基本要求

(1) 組裝應按工藝方法的組裝次序進行。當有隱蔽焊縫時,必須先施焊,經驗收合格後方可覆蓋。當複雜部位不易施焊時,也需按工藝次序進行組裝。

(2) 組裝前,連接表麵及焊縫每邊30~50mm範圍內的鐵鏽、毛刺、汙垢、冰雪必須清除幹淨。

(3) 布置拚裝胎模時,其定位必須考慮預放出焊接收縮量及加上餘量。

(4) 為減少大件組裝焊接的變形,一般應先采取小件組焊,經矯正後,再組裝大部件。胎模及組裝的構件必須經過檢驗方可大批進行組裝。

(5) 板材、型材的拚接應在組裝前進行,構件的組裝應在部件組裝、焊接、矯正後進行。

(6) 組裝時要求磨光頂緊的部位。其頂緊接觸麵應有75%以上的麵積緊貼。

(7) 組裝好的構件應立即用油漆在明顯部位編號,寫明圖號、構件號、件數等,以便查找。

5 組裝工程質量驗收

(1) 主控項目。鋼構件組裝工程質量驗收的主控項目應符合表412的規定。

表412主控項目內容及要求

項目規範編號驗收要求檢驗方法檢查數量

組裝第8.3.1條吊車梁和吊車桁架不應下撓構件直立,在兩端支撐後,用水準儀和鋼尺檢查全數檢查

端部銑平及安

裝焊縫坡口第8.4.1條端部銑平的允許偏差應符合相關規定用鋼尺、角尺、塞尺等檢查按銑平麵數量抽查10%,且不應少於3個

鋼構件外

形尺寸第8.5.1條鋼構件外形尺寸主控項目的允許偏差應符合相關規定用鋼尺檢查全數檢查

注: 表中“規範編號”指《鋼結構施工質量驗收規範》(GB 50205—2001)。

(2) 一般項目: 鋼構件組裝工程質量驗收的一般項目應符合表413的規定。

表413一般項目內容及要求(單位: mm)

項目項次項目

內容規範編號驗收要求檢驗方法檢查數量

焊接H

型鋼

1焊接

H型

鋼接

縫第8.2.1條焊接H型鋼的翼緣板拚接縫和腹板拚接縫的間距不應小於200mm,翼緣板拚接長度不應小於2倍的板寬;腹板拚接寬度不應小於300mm,長度不應小於600mm觀察和用鋼尺檢查全數檢查

2焊接

H型

鋼接

精度第8.2.2條焊接H型鋼的充分偏差應符合相關的規定用鋼尺、角尺、塞尺等檢查按鋼構件數抽查10%,且不應小於3件

組裝

1焊接

組裝

精度第8.3.2條焊接連接組裝允許的偏差應符合相關的規定用鋼尺檢驗按構件數抽查10%,且不應小於3件

2頂緊

接觸

麵第8.3.3條頂緊接觸麵應有75%以上的麵積緊貼用0.3mm塞尺檢查,其塞入麵積應小於23%,邊緣間隙不應大於0.8mm按接觸麵的數量抽查10%,且不應小於10個

3軸線

交點

錯位第8.3.4條桁架結構杆件軸線交點錯位的允許偏差不得大於3.0mm,允許偏差不得大於4.0mm尺量檢查按構件數抽查10%,且不應少於3個,每個抽查構件按節點數抽查10%,且不應少於3個節點

續表

項目項次項目

內容規範編號驗收要求檢驗方法檢查數量

端部銑

平及安

裝焊縫

坡口

1焊縫

坡口

精度第8.4.2條安裝焊縫坡口的允許偏差應符合規定用焊縫量規檢查按坡口數量抽查10%,且不應少於3條

2銑平

麵保

護第8.4.3條外露銑平麵應防鏽保護觀察檢查全數檢查

鋼構件

外形尺寸1外形

尺寸第8.5.2條鋼構件外形尺寸一般項目的允許偏差應符合相關規定—按構件數量抽查10%,且不應少於3件

注: 表中“規範編號”指《鋼結構施工質量驗收規範》(GB 50205—2001)。

4.2.9鋼構件預拚裝

為了保證安裝的順利進行,應根據構件或結構的複雜程度、設計要求或合同協議規定,在構件出廠前進行預拚裝。另外,由於受運輸條件、現場安裝條件等因素的限製,大型鋼結構構件不能整件出廠,必須分成兩段或若幹段出廠時,也要進行預拚裝。預拚裝一般分為立體預拚裝和平麵預拚裝兩種形式,除管結構為立體頂拚裝外,其他結構一般均為平麵預拚裝。預拚裝的構件應處於自由狀態,不得強行固定。預拚裝應滿足以下要求:

(1) 預拚裝時,構件與構件的連接形式為螺栓連接,其連接部位的所有節點連接板均應裝上。除檢查各部分尺寸外,還應用試孔器檢查板疊孔的通過率,並應符合下列規定:

① 當采用比螺栓公稱應徑大0.3mm的試孔器檢查時,通過率應為100%。

② 為了保證拚裝時的穿孔率,零件鑽孔時可將孔徑縮小一級(3mm),在拚裝定位後進行擴孔,擴到設計孔徑尺寸。對於精製螺栓的安裝孔,在擴孔時應留0.1mm左右的加工餘量,以便進行校孔。

③ 施工中錯孔在3mm以內時,一般都用銑刀銑孔或銼刀銼孔,其孔徑擴大不得超過原孔徑的1.2倍;錯孔超過3mm時,可采用與母材材質相匹配的焊條補焊堵孔,修磨平整後重新打孔。

表414鋼構件預拚裝的允許偏差

構件類型項目允許偏差\/mm檢驗方法

多節柱

預拚裝單元總長±5.0用鋼尺檢查

預拚裝單元彎曲矢高l\/1500,且不應大於10.0用拉線和鋼尺檢查

接口錯邊2.0用焊縫量規檢查

預拚裝單元柱身扭曲h\/200,且不應大於5.0用拉線、吊線和鋼尺檢查

頂緊麵至任一牛腿距離±2.0用鋼尺檢查

續表

構件類型項目允許偏差\/mm檢驗方法

梁、桁架

跨度最外麵兩端安裝孔或兩端支撐麵最外側距離-5.0

-10.0

接口截麵錯位2.0

拱度

設計要求起拱正負l\/5000

設計未要求起拱l\/20000

節點處杆件軸線錯位4.0

用鋼尺檢查

用焊縫量規檢查

用拉線、吊線和鋼尺檢查

劃線後用鋼尺檢查

管構件

預拚裝單元總長±5.0

預拚裝單元彎曲矢高l\/1500,且不應大於10.0

對口錯邊l\/10,且不應大於3.0

坡口間隙+2.0, -1.0

用鋼尺檢查

用拉線和鋼尺檢查

用焊縫量規檢查

構件平麵

總體預

拚裝

各樓層柱距±4.0

相鄰樓層梁與梁之間距離±3.0

各層框架兩對角線之差H\/2000,且不應大於5.0

任意兩對角線之差∑H\/2000,且不應大於8.0用鋼尺檢查

(2) 對號入座:節點的各部件在拆開之前必須予以編號,做出必要的標記。預拚裝檢驗合格後,應在構件上標注上下定位中心線、標高基準線、交線中心點等必要標記;必要時焊上臨時撐件和定位器等,以便於按預拚裝的結果進行安裝。

鋼構件拚裝

(3) 預拚裝的允許偏差見表414。

4.2.10鋼構件拚裝

1 構件拚裝方法

(1) 平裝法

平裝法操作方便,不帶穩定加固措施;不需搭設腳手架;焊縫焊接大多數為平焊縫,焊接操作簡易,不需技術很高的焊接工人。焊縫質量易於保證,校正及起拱方便、準確。

適於拚裝跨度較小,構件相對剛度較大的鋼結構。如長18m以下的鋼柱、跨度6m以內的天窗架及跨度21m以內的鋼屋架的拚裝。

(2) 立裝法

立裝法可一次拚裝多榀;塊體占地麵積小;不用鋪設或搭設專用拚裝操作平台或枕木墩,節省材料和工時;省去翻身工序,質量易於保證,不用增設專供塊體翻身、倒運、就位、堆放的起重設備,縮短工期;塊體拚裝連接件或節點的拚接焊縫可兩邊對稱施焊,可防止預製構件連接件或鋼構件因節點焊接變形而使整個塊體產生側彎。但需搭設一定數量穩定支架;塊體校正、起拱較難;鋼構件的連接節點及預製構件的連接件的焊接立縫較多,增加焊接操作的難度。

適於跨度較大、側向剛度較差的鋼結構,如18m以上的鋼柱、跨度9m及12m的窗架、24m以上的鋼屋架以及屋架上的天窗架。

(3) 利用模具拚裝法

模具是指符合工件幾何形狀或輪廓的模型(內模或外模)。用模具來拚裝組焊鋼結構,具有產品質量好、生產效率高等許多優點。對成批的板材結構、型鋼結構,應當考慮采用模具拚組裝。

桁架結構的裝配模往往是以兩點連直線的方法製成的,其結構簡單,使用效果好。圖422 為桁架裝配模示意圖。

圖422桁架裝配模

1—工作台;2—模板

2 典型梁柱、鋼屋架等構件拚裝

根據設計要求的梁柱、鋼屋架等構件的結構形式,有的用型鋼與型鋼連接,有的用型鋼與鋼板混合連接,所以梁和柱的結構拚裝操作方法也就不同。

(1) 鋼屋架的拚裝

鋼屋架多數用底樣采用仿效複製拚裝法進行拚裝,其過程如下:

按設計尺寸,並按長、高尺寸,以其1/1000預留焊接的收縮量在拚驗平台上放出拚裝底樣,如圖423、圖424所示。因為屋架在設計圖紙的上、下弦處不標注起拱量,所以才放底樣,按跨度比例畫出起拱。

圖423屋架拚裝示意圖

H 起拱的位置;1—上弦;2—下弦;3—立撐;4—水平墊底

圖424屋架的立拚圖

1—36m鋼屋架塊體;2—枕木或磚墩;3—木人字架;4—8號鋼絲固定上弦;5—木方;6—柱

在底樣上按圖畫好角鋼麵厚度、立麵厚度,作為拚裝時的依據。如果在拚裝時,角鋼的位置和方向能記牢,其立麵的厚度可省略不畫,隻畫出角鋼麵的寬度即可。

拚裝時,應給下一步運輸和安裝工序創造有利條件。除按設計規定的技術說明外,還應結合屋架的跨度(長度),整體或按節點分段進行拚裝。

屋架拚裝一定要注意平台的水平度,如果平台不平,可在拚裝前用儀器或拉粉線調整墊平,否則拚裝成的屋架會在上、下弦及中間位置產生側向彎曲。

放好底樣後,將底樣上各位置的連接板用電焊點牢,並用擋鐵定位,作為第一次單片屋架拚裝基準的底模,如圖425所示;接著就可將大小連接板按位置放在底模上。將屋架的上、下弦及所有的立、斜撐和限位板放到連接板上麵,進行找正對齊,用卡具夾緊點焊。待全部點焊牢固,可用吊車作180°翻身。這樣就可用該扇單片屋架為基準仿效組合拚裝,如圖425(a)、(b)所示。

圖425屋架仿效拚裝示意圖

對特殊動力廠房屋架,為適應生產性質的要求強度,一般不采用焊接而用鉚接,如圖426(b)所示。

圖426屋架連接示意圖

以上的仿效複製拚裝法具有效率高、質量好、便於組織流水作業等優點。因此,對於截麵對稱的鋼結構,如梁、柱和框架等都可應用。

(2) 工字鋼梁、槽鋼梁拚裝

工字鋼梁和槽鋼梁分別是由鋼板組合的工程結構梁。它們的組合連接形式基本相同,僅是型鋼的種類和組合成型的形狀不同,如圖427所示。

圖427工字形鋼梁、槽鋼梁組合拚接

1—撬杆;2—麵板;3—工字鋼;4—槽鋼;5—龍門架;6—壓緊工具

在拚裝組合時,首先按圖紙標注的尺寸、位置在麵板和型鋼連接位置處進行畫線定位,

用直角尺或水平尺檢驗側麵與平麵垂直、幾何尺寸正確後方可按一定距離進行點焊。拚裝上麵板以下底麵板為基準。

(3) 箱形梁拚裝

箱形梁是由上下麵板、中間隔板及左右側板組成,如圖428(d)所示。

箱形梁的拚裝過程是先在底麵板畫線定位,如圖428(a)所示;按位置拚裝中間定向隔板,如圖428(b)所示。為防止移動和傾斜,應將兩端和中間隔板與麵板用型鋼條臨時固定,然後以各隔板的上平麵和兩側麵為基準,同時拚裝箱形梁左右立板。兩側立板的長度,要以底麵板的長度為準靠齊並點焊。如兩側板與隔板側麵接觸間隙過大時,可用活動型卡具夾緊,再進行點焊,如圖428(c)所示。最後拚裝梁的上麵板,如果上麵板與隔板上平麵接觸間隙大、誤差多時,可用手砂輪將隔板上端找平,並用]型卡具壓緊進行點焊和焊接,如圖428(d)所示。

圖428箱形梁拚接

(4) T形梁拚裝

T形梁的結構多是用相同厚度的鋼板,以設計圖紙標注的尺寸而製成的T形梁,如圖429所示。拚裝時,先定出麵板中心線,再按腹板厚度畫線定位,該位置就是腹板和麵板結構接觸的連接點(基準線)。如果是垂直的T形梁,可用直角尺找正,並在腹板兩側按200~300mm 距離交錯點焊;如果屬於傾斜一定角的T形梁,就用同樣角度樣板進行定位,按設計規定進行點焊。

圖429T形梁拚裝

T形梁兩側經點焊完成後,為了防止焊接變形,可在腹板兩側臨時用增強板將腹板和麵板點焊固定,以增加剛性,減小變形。在焊接時,采用對稱分段退步焊接方法焊接角焊縫,這是防止焊接變形的一種有效措施。

(5) 柱底座板和柱身組合拚裝

圖430鋼柱拚接示意圖

1—定位角鋼;2—柱底板;3—柱身;4—水平墊基

鋼柱的底座板和柱身組合拚裝工作一般分為兩步進行:

① 先將柱身按設計尺寸規定先拚裝焊接,使柱身達到橫平豎直,符合設計和驗收標準的要求。如果不符合質量要求,可進行矯正以達到質量要求。

② 將事先準備好的柱底板按設計規定尺寸,分清內外方向畫出結構線並焊擋鐵定位,以防在拚裝時位移。

柱底板與柱身拚裝之前,必須將柱身與柱底板接觸的端麵用刨床或砂輪加工平整,同時將柱身分幾點墊平,如圖430所示。使柱身垂直柱底板安裝後受力均勻,避免產生偏心壓力,以達到質量要求。

端部銑平麵允許偏差,見表415:

表415端部銑平麵的允許偏差

序號項目允許偏差\/mm

1兩端銑平時構件長度±2.0

2銑平麵的不平直度0.3

3銑平麵的傾斜度(正切值)不大於l\/1500

4表麵粗糙度0.03

拚裝時,將柱底座板用角鋼頭或平麵型鋼按位置點出,作為定位,倒吊掛在柱身平麵,並用直角尺檢查垂直度及間隙大小,待合格後進行四周全麵點固。為防止焊接受形,應采用對角或對稱方法進行焊接。

如果柱底板左右有梯形板時,可先將底板與柱端接觸焊縫焊完後,再組對梯形板,並同時焊接,這樣可避免梯形板妨礙底板縫的焊接。

(6) 鋼柱拚裝

① 平拚拚裝。先在柱的適當位置用枕木搭設3~4個支點,如圖431(a)所示,應拉通線,使柱軸線中心線成一水平線,先吊下節柱找平,再吊上節柱,使兩端頭對準,然後找中心線,並把安裝螺栓上緊,最後進行接頭焊接,采取對稱施焊,焊完一麵再翻身焊另一麵。

② 立拚拚裝。在下節柱適當位置設2~3個支點,上節柱設1~2個支點,如圖431(b)所示,用水平儀測平墊平。拚裝時先吊小節,使牛腿向下,並找平中心,再吊上節,使兩節的節頭端相對準,然後找正中心線,並將安裝螺栓擰緊,最後進行接頭焊接。

圖431鋼柱的拚裝

1—拚接點;2—枕木

(7) 托架拚裝

① 平裝。 設簡易鋼平台或枕木支墩平台,如圖432所示。在托架四周設定位角鋼或鋼擋板,將兩半榀托架吊到平台上。拚縫處裝上安裝螺栓,檢查並找正托架的跨距和起拱值,安上拚接處連接角鋼。用卡具將托架和定位鋼板卡緊,擰緊螺栓並對拚裝連接焊縫施焊。施焊要求對稱進行,焊完一麵,檢查並糾正變形,用木杆兩道加固,而後將托架吊起翻身,再同法焊另一麵焊縫。經檢查符合設計和規範要求後方可加固、扶正和起吊就位。

圖432天窗架平裝

1—枕木;2—工字鋼;3—鋼板;4—拚接點

② 立裝。采用人字架穩住托架進行合縫,校正調整好跨距、垂直度、側向彎曲和拱度後,安裝節點拚接角鋼,並用卡具和鋼楔使其與上下弦角鋼卡緊,複查後,用電焊進行定位焊,並按先後順序進行對稱焊接,至達到要求為止。當托架平行並緊靠柱列排放時,以3~4榀為一組進行立拚裝,用方木將托架與柱子連接穩定。

工地上焊接梁時,對接縫拚接處及上、下翼緣的拚接邊緣均可做成向上的V形坡口,以便熔焊。為了使焊縫收縮比較自由,減小焊接殘餘應力,應留一段(長度500mm左右)翼緣焊縫在工地焊接,並采用合適的施焊程序。

對於較重要的或受動力荷載作用的大型組合梁,考慮到現場施焊條件較差,焊縫質量難以保證,故工地拚接宜用高強度螺栓摩擦型連接。

4.2.11梁的拚接

1 梁的拚接

梁的拚接有工廠拚接和工地拚接兩種形式。出於鋼材尺寸的限製,梁的翼緣或腹板的接長或拚大在工廠中進行,稱工廠拚接。由於運輸或安裝條件的限製,梁需分段製作和運輸,然後在工地拚裝,這種拚接稱工地拚接。

(1) 工廠拚接

工廠拚接多為焊接拚接,由鋼材尺寸確定其拚接位置。拚接時,翼緣拚接與腹板拚接最好不要在一個剖麵上,以防止焊縫密集與交叉,如圖433所示。拚接焊縫可用立縫或斜縫,腹板的拚接焊縫與平行於它的加勁肋間至少應相距10 t。

圖433梁用對接焊縫的拚接

腹板和翼緣通常都采用對接焊縫拚接,如圖433所示。用直焊縫拚接比較省料,但如焊縫的抗拉強度低於鋼板的強度,則可將拚接位置布置在應力較小的區域或采用斜焊縫。斜焊縫可布置在任何區域,但較費料,尤其是在腹板中。

此外也可以用拚接板拚接,這種拚接與對接焊縫拚接相比,雖然具有加工精度要求較低的優點,但用料較多,焊接工作量增加,而且會產生較大的應力集中。為了使拚接處的應力分布接近於梁截麵中的應力分布,防止拚接處的翼緣受超額應力,腹板拚接板的高度應盡量接近腹板的高度。

(2) 工地拚接

工地拚接的位置主要由運輸和安裝條件確定,一般布置在彎曲應力較低處。翼緣和腹板應基本上在同一截麵處斷開,以便於分段運輸。拚接構造端部平齊,防止運輸時碰損,但其缺點是上、下翼緣及腹板在同一截麵時拚接會形成薄弱部位。

2 梁柱的拚接

框架橫梁與柱直接連接可采用柱到頂與梁連接、梁延伸與柱連接和梁柱在角中線連接,如圖434所示。這三種工地安裝連接方案各有優缺點。所有工地焊縫均采用角焊縫,以便於拚裝,另加拚接蓋板可加強節點剛度。但在有檁條或牆架的框架中會使橫梁頂麵或柱外立麵不平,產生構造上的麻煩。對此,可將柱或梁的翼緣伸長與對方柱或梁的腹板連接。

圖434框架角部的螺栓連接

對於跨度較大的實腹式框架,由於構件運輸單元的長度限製,常需在屋脊處做一個工地拚接,可用工地焊縫或螺栓連接。工地焊縫需用內外加強板,橫梁之間的連接用突緣結合。螺栓連接則宜在節點處變截麵,以加強節點剛度。拚接板放在受拉的內角翼緣處,變截麵處的腹板設有加勁肋,如圖435所示。

圖435框架梁頂的工地連接

4.3成品檢驗、管理和包裝

4.3.1鋼構件成品檢驗

1 允許偏差

鋼結構製造的允許偏差見有關規定。

2 成品檢查

鋼結構成品的檢查項目各不相同,要依據各工程具體情況而定。若工程無特殊要求,一般檢查項目可按該產品的標準、技術圖紙規定、設計文件要求和使用情況而確定。成品檢查工作應在材料質量保證書、工藝措施、各道工序的自檢和專檢等前期工作無誤後進行。鋼構件因其位置、受力等的不同,其檢查的側重點也有所區別。

3 修整

構件的各項技術數據經檢驗合格後,對加工過程中造成的焊疤、凹坑應予補焊並鏟磨平整。對臨時支撐、夾具,應予割除。

鏟磨後零件表麵的缺陷深度不得大於材料厚度負偏差值的1\/2,對於吊車梁的受拉翼緣尤其應注意其光滑過渡。

在較大平麵上磨平焊疤或磨光長條焊縫邊緣,常用高速直柄風動手砂輪,其技術性能見表416,角型風動砂輪機的技術性能見表417。

表416手砂輪機的技術性能

技術性能

手砂輪機型號

S40S60SD150

最大砂輪直徑\/mm4060150

空轉轉速\/r·min-117000~200012600~154004300

孔轉耗氣量\/m3·min-10.40.80.9

功率\/w2243731 044

自重\/kg0.71.77.5

全長\/mm170340—

主要用途小孔及胎模具修理工件磨光及胎模具修理消除毛刺,修磨焊縫

表417角型砂輪機的技術性能

技術性能SJ100A(120°)(90°)SJ125(120°)(90°)

砂輪最大直徑\/mm100125

空載轉速\/r·min-111000~1300010000~12000

消耗氣量\/m3·min-10.850.95

機長① \/mm225235

機重① \/kg1.92.0

注: ① 不包括砂輪片

4 驗收資料

產品經過檢驗部門簽收後進行塗底,並對塗底的質量進行驗收。

鋼結構製造單位在成品出廠時應提供鋼結構出廠合格證書及技術文件,其中應包括:

(1) 施工圖和設計變更文件,設計變更的內容應在施工圖中相應部位注明;

(2) 製作中對技術問題處理的協議文件;

(3) 鋼材、連接材料和塗裝材料的質量證明書和試驗報告;

(4) 焊接工藝評定報告;

(5) 高強度螺栓摩擦麵抗滑移係數試驗報告、焊縫無損檢驗報告及塗層檢測資料;

(6) 主要構件驗收記錄;

(7) 構件發運和包裝清單;

(8) 需要進行預拚裝時的預拚裝記錄。

此類證書、文件作為建設單位的工程技術檔案的一部分。上述內容並非所有工程都具備,而是根據工程的實際情況提供。

4.3.2鋼構件成品管理和包裝

1 標注

(1) 構件重心和吊點的標注

① 構件重心的標注。重量在5t以上的複雜構件一般要標出重心。重心的標注用鮮紅色油漆標出,再加上一個箭頭向下,如圖436所示:

圖436構件的重心標注

② 吊點的標注。在通常情況下,吊點的標注是由吊耳來實現的。吊耳也稱眼板(圖437、圖438),在製作廠內加工並安裝好。眼板及其連接焊縫要做無損探傷,以保證吊運構件時的安全性。

圖437A型吊耳

圖438B型吊耳

(2) 鋼結構構件標記

鋼結構構件包裝完畢後要對其進行標記。標記一般由承包商在製作廠成品庫裝運時標明。

對於國內的鋼結構用戶,其標記可用標簽方式附帶在構件上,也可用油漆直接寫在鋼結構產品或包裝箱上。對於出口的鋼結構產品,必須按海運要求和國際通用標準標明標記。

標記通常包括下列內容: 工程名稱、構件編號、外廓尺寸(長、寬、高,以米為單位)、淨重、毛重、始發地點、到達港口、收貨單位、製造廠商、發運日期等,必要時要標明重心和吊點位置。

2 堆放

成品驗收後,在裝運或包裝以前堆放在成品倉庫。目前,國內鋼結構產品的主件大部分露天堆放,部分小件一般可用捆紮或裝箱的方式放置於室內。出於成品堆放的條件一般較差,所以堆放時更應注意防止失散和變形。

成品堆放時應注意下述事項:

(1) 堆放場地的地基要堅實,地麵平整幹燥,排水良好,不得有積水。

(2) 堆放場地內備有足夠的墊木或墊塊,使構件得以放平穩,以防構件因堆放方法不正確而產生變形。

(3) 鋼結構產品不得直接置於地上,要墊高200mm以上。

(4) 側向剛度較大的構件可水平堆放;當多層疊放時,必須使各層墊木在同一垂線上,堆放高度應根據構件來決定。

(5) 大型構件的小零件應放在構件的空當內,用螺栓或鋼絲固定在構件上。

(6) 不同類型的鋼構件一般不堆放在一起,同一工程的構件應分類堆放在同一地區內,以便於裝車發運。

(7) 構件編號要在醒目處,構件之間堆放應有一定距離。

(8) 鋼構件的堆放應盡量靠近公路、鐵路,以便運輸。

3 包裝

鋼結構的包裝方法應視運輸形式而定,並應滿足工程合同提出的包裝要求:

(1) 包裝工作應在塗層幹燥後進行,並應注意保護構件塗層不受損傷。包裝方式應符合運輸的有關規定。

(2) 每個包裝的重量一般不超過3~5t,包裝的外形尺寸則根據貨運能力而定。

如通過汽車運輸,一般長度不大於12m,個別件不能超過18m,寬度不超過2.5m,高度不超過3.5m。超長、超寬、超高時要做特殊處理。

(3) 包裝時應填寫包裝清單,並核實數量。

(4) 包裝和捆紮均應注意密實和緊湊,以減少運輸時的失散、變形,而且還可以降低運輸的費用。

(5) 鋼結構的加工麵、軸孔和螺紋,均應塗以潤滑脂和貼上油紙,或用塑料布包裹,螺孔應用木楔塞緊。

(6) 包裝時要注意外伸的連接板等物要盡量置於內側,以防造成鉤刮事故,不得不外露時要做好明顯標記。

(7) 經過油漆的構件,包裝時應該用木材、塑料等墊襯加以隔離保護。

(8) 單件超過1.5t的構件單獨運輸時,應用墊木做外部包裹。

(9) 細長構件可打捆發運,一般用小槽鋼在外側用長螺絲夾緊,其空隙處填以木條。

(10) 有孔的板形零件,可穿長螺栓,或用鐵絲打捆。

(11) 較小零件應裝箱,已塗底又無特殊要求者不另做防水包裝,否則應考慮防水措施。包裝用木箱,其箱體要牢固、防雨。下方要留有鏟車孔以及能承受箱體總重的枕木,枕木兩端要切成斜麵,以便捆吊成捆運輸。鐵箱的箱體外殼要焊上吊耳,以便運輸過程中吊運。

(12) 一些不裝箱的小件和零配件可直接捆紮或用螺栓紮在鋼構件主體的需要部位上,但要捆紮、固定牢固,且不影響運輸和安裝。

(13) 片狀構件,如屋架、托架等,平運時易造成變形,單件豎運又不穩定,一般可將幾片構件裝夾成近似一個框架,其整體性能好,各單件之間互相製約而穩定。用活絡拖鬥車運輸時,裝夾包裝的寬度要控製在1.6~2.2m之間,太窄容易失穩。裝夾件一般是同一規格的構件。裝夾時要考慮整體性能,防止在裝卸和運輸過程中產生變形和失穩。

(14) 需海運的構件,除大型構件外,均需打捆或裝箱。螺栓、螺紋杆以及連接板要用防水材料外套封裝。每個包裝箱、裸裝件及捆裝件的兩邊都要有標明船運的所需標誌,標明包裝件的重量、數量、中心和起吊點。

4 發運

多構件運輸時應根據鋼構件的長度、重量來選用車輛。鋼構件在運輸車輛上的支點、兩端伸出的長度及綁紮方法均應保證鋼構件不產生變形、不損傷塗層。

鋼結構產品一般是陸路車輛運輸或者鐵路包車皮運輸。陸路車輛運輸現場拚裝散件時,使用一般貨運車即可。散件運輸一般不需裝夾,但要能滿足在運輸過程中不產生過大的變形。對於成型大件的運輸,可根據產品不同而選用不同車型的運輸貨車。由於製作廠對大構件的運輸能力有限,有些大構件的運輸則由專業化大件運輸公司承擔。對於特大件鋼結構產品的運輸,則應在加工製造以前就與運輸有關的各個方麵取得聯係,並得到批準後方可運輸;如果不允許,就采用分段製造分段運輸方式。在一般情況下,框架鋼結構產品的運輸多用活絡拖鬥車,實腹類構件或容器類產品多用大平板車運輸。

公路運輸裝運的高度極限為4.5m;如需通過隧道時,則高度極限為4m,構件長出車身不得超過2m。

習題與思考題

一、 思考討論題

1 鋼結構加工製作前需要做哪些準備工作?

2 什麼叫鋼結構構件放樣、號料?

3 鋼材下料切割有哪些方法?

4 製孔的常用方法有哪兩種?他們各自的特點是什麼?

5 鋼構件組裝有哪些方法?

6 梁的拚裝有哪兩種方法?

7 鋼構件成品的堆放有哪些注意事項?

8 簡要闡述H形截麵軸心受壓柱、H形截麵受彎梁的整個製作工藝流程。

第5章鋼結構安裝

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第5章鋼結構安裝

5.1鋼結構安裝前的準備工作

在建築鋼結構的施工中,鋼結構安裝是一項很重要的分部工程,由於其規模大、結構複雜、工期長、專業性強,因此操作時應嚴格執行國家現行鋼結構設計規範和《鋼結構工程施工質量驗收規範》(GB 50205—2001)。同時鋼結構安裝應組織圖紙會審,在會審前施工單位應熟悉並掌握設計文件內容,發現設計中影響構件安裝的問題,並查看與其他專業工程配合不適宜的方麵。

1 圖紙會審

在鋼結構安裝前,為了解決施工單位在熟悉圖紙過程中發現的問題,將圖紙中發現的技術難題和質量隱患消滅在萌芽之中,參與各方要進行圖紙會審。

圖紙會審的內容一般包括:

(1) 設計單位的資質是否滿足、圖紙是否經設計單位正式簽署;

(2) 設計單位做設計意圖說明和提出工藝要求,製作單位介紹鋼結構主要製作工藝;

(3) 各專業圖紙之間有無矛盾;

(4) 各圖紙之間的平麵位置、標高等是否一致,標注有無遺漏;

(5) 各專業工程施工程序和施工配合有無問題;

(6) 安裝單位的施工方法能否滿足設計要求。

2 設計變更

施工圖紙在使用前、使用後均會出現由於建設單位要求、現場施工條件的變化或國家政策法規的改變等原因而引起的設計變更,設計變更不論何原因、由誰提出,都必須征得建設單位同意並辦理書麵變更手續。設計變更的出現會對工期和費用產生影響,在實施時應嚴格按規定辦事以明確責任,避免出現索賠事件,不利於施工。

5.1.1常用吊裝機具和設備的準備

在多層與高層鋼結構安裝施工中,常用吊裝機具和設備以塔式起重機、履帶式起重機、汽車式起重機為主。

1 塔式超重機

塔式起重機,又稱塔吊,有行走式、固定義、附著式與內爬式幾種類型。塔式起重機由提升、行走、變幅、回轉等機構及金屬結構兩大部分組成,其中金屬結構部分的重量占起重機總重量的很大比例。塔式起重機具有提升高度高、工作半徑大、動作平穩、工作效率高等優點。隨著建築機械技術的發展,大噸位塔式起重機的出現,彌補了塔式起重機起重量不大的缺點。

2 起重機械的選擇

起重機械的合理選用是保證安裝工作安全、快速、順利進行的基本條件。在安裝工作中,根據安裝件的種類、重量、安裝高度、現場的自然條件等情況,合理選擇起重機械。

如果現場吊裝作業麵積能滿足吊車行走和起重臂旋轉半徑距離要求,可采用履帶式起重機或輪胎式起重機進行吊裝。

如果安裝工地在山區,道路崎嶇不平,各種起重機械很難進入現場,一般可利用起重桅杆進行吊裝。高、長結構或大質量結構構件無法使用起重機械時,可利用起重桅杆進行吊裝。

對於吊裝件重量很輕,吊裝的高度低(高度一般在5m以下)的情況,可利用簡單的起重機械,如鏈式起重機(手拉葫蘆)等吊裝。

如果安裝工地設有塔式起重機(塔吊),可根據吊裝地點位置、安裝件的高度及吊件重量等條件且符合塔吊吊裝性能時,可以利用現有塔吊進行吊裝。

選擇應用起重機械,除了考慮安裝件的技術條件和現場自然條件外,更重要的是要考慮起重機的起重能力,即起重量(t)、起重高度(m)和回轉半徑(m)三個基本條件。

起重量(t)、起重高度(m)和回轉半徑(m)三個基本條件之間是密切相連的。起重機的起重臂長度一定(起重臂角度以75°為起重機的起重正常角度),起重機的起重量是隨著起重半徑的增加而逐漸減少;同時,隨著起重臂的起重高度增加,相應的起重量也減少。

為了保證吊裝安全,起重機的起重量必須大於吊裝件的重量,其中包括綁紮索具的重量和臨時加固材料的重量。

起重機的起重高度,必須滿足所需安裝件的最高構件的吊裝高度要求。在施工現場,實際安裝是以安裝件的標高為依據,吊車起重杆吊裝構件的總高度必須大於安裝件的最高標高的高度。

起重半徑,也稱吊裝回轉半徑,是以起重機起重臂上的吊鉤向下垂直於地麵一點至吊車中心間的距離。起重機的起重臂仰角(起重臂與水平麵的夾角)越大,起重半徑越小,而起重的重量越大。相反起重臂向下降,仰角減小,起重半徑增大,起重量就相對減少。

一般起重機的起重量是根據起重臂的仰角、起重半徑和起重臂高度確定。所以在實際吊裝時,要根據吊裝的重量,確定起重半徑和起重臂仰角及起重臂長度。在安裝現場吊裝高度較高、截麵較寬的構件時,應注意起重臂從吊起、途中到安裝就位,構件不能與起重臂相碰。構件和起重臂間至少要保持0.9~1m的距離。

3 其他施工機具

在多層與高層鋼結構施工中,除了塔式起重機、汽車式起重機、履帶式起重機外,還會用到以下一些機具,如千斤頂、倒鏈、卷揚機滑車及滑車組、鋼絲繩、電焊機、全站儀、經緯儀等。

5.1.2技術的準備

施工方應加強與設計單位的密切合作,認真審查圖紙,了解設計意圖和技術要求,了解現場情況,掌握氣候條件,編製施工組織設計、現場基礎的驗收。

1 編製施工組織設計

由相關專業人員完成。

2 基礎準備

(1) 根據測量控製網對基礎軸線、標高進行技術複核。如果地腳螺栓預埋在鋼結構施工前是由土建單位完成的,還需複核每個螺栓的軸線、標高;對超出規範要求的,必須采取相應的補救措施,如加大柱底板尺寸,在柱底板上按實際螺栓位置重新鑽孔(或設計認可的其他措施)。

(2) 檢查地腳螺栓的軸線、標高和地腳螺栓的外露情況,若有螺栓發生彎曲、螺紋損壞的,必須進行修正。

(3) 將柱子就位軸線彈在柱子基礎的表麵,對柱子基礎標高進行找平。

混凝土柱基礎標高澆築一般預留50~60mm(與鋼柱底設計標高相比),在安裝時用鋼墊板或提前采用坐漿承板找平。

當采用鋼墊板做支承板時,鋼墊板的麵積應根據基礎混凝土的抗壓強度、柱腳底板下二次灌漿前柱底承受的荷載和地腳螺栓的緊固拉力計算確定。墊板與基礎麵和柱底麵的接觸應平整、緊密。

采用坐漿承板時應采用無收縮砂漿,柱子吊裝前砂漿墊塊的強度應高於基礎混凝土強度一個等級,且砂漿墊塊應有足夠的麵積以滿足承載的要求。

5.1.3材料的準備

對於材料的準備,施工方應加強與鋼構件加工單位的聯係,明確工程預拚裝的部位和範圍及供應日期;進行安裝中所需各種附件的加工訂貨工作和材料、設備采購等工作;按施工平麵布置圖的要求,組織構件及機械進場。

材料準備包括: 鋼構件的準備、普通螺栓和高強度螺栓的準備、焊接材料的準備等。

1 鋼構件的準備

鋼構件的準備包括: 鋼構件堆放場的準備,鋼構件的檢驗。

(1) 鋼構件堆放場的準備:鋼構件通常在專門的鋼結構加工廠製作,然後運至現場直接吊裝或經過組(拚)裝後進行吊裝。鋼構件在吊裝現場力求就近堆放,並遵循“重近輕遠”(即重構件擺放的位置離吊機近一些,反之可遠一些)的原則。對規模較大的工程需另設立鋼構件堆放場,以滿足鋼構件進場堆放、檢驗、組裝和配套供應的要求。

鋼構件在吊裝現場堆放時一般沿吊車開行路線兩側按軸線就近堆放。其中鋼柱和鋼屋架等大件放置,應依據吊裝工藝做平麵布置設計,避免現場二次倒運困難。鋼梁、支撐等可按吊裝順序配套供應堆放,為保證安全,堆垛高度一般不超2m和三層。鋼構件堆放應以不產生超出規範要求的變形為原則。

(2) 鋼構件驗收:安裝前應按構件明細表核對構件的材質、規格,按施工圖的要求,查驗零部件的技術文件、合格證、試驗測試報告以及設計文件(包括設計要求,結構試驗結果的文件);對照構件明細表按數量和質量進行全麵檢查。對設計要求構件的數量、尺寸、水平度、垂直度及安裝接頭處的尺寸等進行逐一檢查。對鋼結構構件進行檢查,其項目包含鋼結構構件的變形、標記、製作精度和孔眼位置等。對於製作中遺留的缺陷及運輸中產生的變形,超出允許偏差時應進行處理,並應根據預拚裝記錄進行安裝。

所有構件必須經過質量和數量檢查,全部符合設計要求,並經辦理驗收、簽認手續後,方可進行安裝。

鋼結構構件在吊裝前應將表麵的油汙、冰雪、泥沙和灰塵等清除幹淨。

2 高強度螺栓的準備

鋼結構設計用高強度螺栓連接時,應根據圖紙要求分規格統計所需高強度螺栓的數量並配套供應至現場。應檢查其出廠合格證、扭矩係數或緊固軸力(預拉力)的檢驗報告是否齊全,並按照規定進行緊固軸力或扭矩係數複驗。

對鋼結構連接件摩擦麵的抗滑移係數進行複驗。

3 焊接材料的準備

鋼結構焊接施工之前應對焊接材料的品種、規格、性能進行檢查,各項指標應符合現行國家標準和設計要求。檢查焊接材料的質量合格證明文件、檢驗報告及中文標誌等,對重要鋼結構采用的焊接材料應進行抽樣複驗。

4 拚裝平台

拚裝平台應具有適當的承重剛度和水平度,水平度誤差不應超過2~3mm。

5.2單層鋼結構的安裝

一般單層工業廠房鋼結構工程,分兩階段進行安裝。第一階段“分件流水法”:安裝鋼柱→柱間支撐→吊車梁或連係梁等。第二階段用“節間綜合法”安裝屋蓋係統。

單層鋼結構安裝主要有鋼柱安裝、吊車梁安裝、鋼屋架安裝等。安裝工藝流程如圖51所示。

圖51安裝工藝流程

單層鋼結構安裝常常采用單件流水法吊裝柱子、柱間支撐和吊車梁,一次性將柱子安裝並校正後,再安裝柱間支撐、吊車梁等構件。安裝時,先安裝豎向的構件,後安裝平麵構件,以減少建築物的縱向長度的安裝累計誤差。豎向構件的吊裝順序為柱(混凝土、鋼)、連續梁、柱間鋼支撐、吊車梁、製動桁架、托架等,單種構件吊裝流水施工,既能保證體係縱列形成剛排架,穩定性好,又能提高生產效率。

5.2.1基礎和支承麵的檢查放線

根據土建的基礎測量資料和鋼柱安裝資料,對所有的柱子的基礎以及對已到現場的鋼柱進行複查,基礎的質量要求必須符合《鋼結構工程施工質量驗收規範》(GB 50205—2001) 的規定。

按基礎表麵的實際標高和柱的設計標高至柱底實際尺寸相差的高度配置墊板,並用水平儀測量。

基礎平麵的縱橫中心線根據廠房的定位軸線測出,並與柱的安裝中心線相對應,作為柱的安裝、對位和校正的依據。

5.2.2主體結構的安裝校正

主體結構的

安裝校正

1 鋼柱

1) 鋼柱安裝前在鋼柱上按照下列要求設置標高觀測點和中心線標誌

(1) 設置標高觀測點

① 點的設置以牛腿(肩梁)支承麵為基準,設在柱的便於觀測處。

② 腿(肩梁)柱,應以柱頂端與屋麵梁連接的最上一個安裝孔中心為基準。

(2) 設置中心線標誌

① 在柱底板上表麵上行線方向設一個中心標誌,列線方向兩側各設一個中心標誌。

② 在柱身表麵上行線和列線方向各設一個中心線,每條中心線在柱底部、中部(牛腳或部) 和頂部各設一處中心標誌。

③ 雙牛腿(肩梁)柱在上行線方向兩個柱身表麵分別設中心標誌。

在柱身上的三個麵彈出安裝中心線,在柱頂還要彈出屋架及縱、橫水平梁的安裝中心線。

2) 鋼柱的吊裝

鋼柱起吊前,在離柱板底向上500~1000mm 處畫一水平線,安裝固定前後作複查平麵標高基準用。以該線測量各柱肩尺寸,依據測量的結果按規範給定的偏差要求對該線進行修正後作為標高基準點線。

吊裝機械常常采用移動較為方便的履帶式起重機、輪胎式起重機及軌道式起重機吊裝柱子,履帶式起重機應用最多。采用汽車式起重機進行吊裝時,考慮到移動不方便,可以以2~3個軸線為一個單元進行節間構件安裝。大型鋼柱可根據起重機配備和現場條件確定,可采用單機、二機、三機抬吊的方法進行安裝。如果場地狹窄,不能采用上述機械吊裝,可采用桅杆或架設走線滑輪進行吊裝。常用的鋼柱吊裝方法有旋轉法和滑行法。

3) 鋼柱的校正

鋼柱校正的工作內容: 柱基礎標高調整,平麵位置校正,柱身垂直度校正,主要內容為垂直度校正和柱基標高調整。

柱校正時,先校正偏差大的一麵,後校正偏差較小的一麵;柱子的垂直度在兩個方向校好後,再複查一次平麵軸線和標高,符合要求後,打緊柱子四周的八個楔子,八個楔子的鬆緊要一致,以防止柱子在風力的作用下向楔子鬆的一側傾斜。

(1) 柱基礎標高調整

根據鋼柱實際長度、柱底平整度、鋼牛腿頂部距柱底部的距離,控製基礎找平標高,如圖52所示。重點要保證鋼牛腿頂部標高值,須滿足設計要求。

圖52柱基標高調整示意圖

調整方法: 柱安裝時,在柱底板下的地腳螺栓上加一個調整螺母,把螺母上表麵的標高調整到與柱底板標高齊平,放上柱子後,利用柱底板下的螺母控製柱子的標高,精度可達±1mm 以內。柱底板下麵預留的空隙用無收縮砂漿以撚漿法填實。

(2) 平麵位置校正

鋼柱底部製作時,在柱底板側麵,用鋼衝打出互相垂直的十字線上的四個點,作為柱底定位線。在起重機不脫鉤的情況下,將柱底定位線與基礎定位軸線對準緩慢落至標高位置,就位後,若有微小的偏差,用鋼楔子或千斤頂側向頂移動校正。

預埋螺杆與柱底板螺孔有偏差時,適當將螺孔加大,上壓蓋板後焊接。

(3) 柱身垂直度校正

柱身的垂直度校正可采用兩台經緯儀測量,也可采用線墜測量。柱身校正的方法有用千斤頂校正法、撐杆校正法、纜風繩校正法等。

4) 鋼柱的固定

鋼柱的固定

在校正過程中不斷調整柱底下螺母,直至校正完畢,將柱底上麵的2個螺母擰上,柱身呈自由狀態,再用經緯儀複核,如有小偏差,調整下螺母,無誤後將上螺母擰緊。

地腳螺栓的緊固力一般由設計規定,地腳螺栓緊固軸力見表51。

地腳螺栓螺母一般用雙螺母。

有墊板安裝的柱子,用趕漿法或壓漿法進行二次灌漿。

表51鋼柱地腳螺栓緊固軸力

地腳螺栓直徑\/mm螺紋部分計算麵積\/mm2緊固軸力\/kN

M1615720

M2024530

M2435340

M3056160

M3681890

M421 120150

M481 470160

M562 030240

M642 680300

2. 鋼梁

1) 鋼吊車梁的安裝

(1) 測量準備

用水準儀測出每根鋼柱上標高觀測點在柱子校正後的標高實際變化值,做好實際測量標記。根據各鋼柱上擱置吊車梁的牛腿麵的實際標高值,定出全部鋼柱上擱置吊車梁的牛腿麵的統一標高值,以統一標高值為基準,得出各鋼柱上擱置吊車梁的牛腿麵的實際標高差,根據各個標高差值和吊車梁的實際高差來加工不同厚度的鋼墊板,同一牛腿麵上的鋼墊板應分成兩塊加工。吊裝吊車梁前,將墊板點焊在牛腿麵上。

在進行安裝以前,應將吊車梁的分中標記引至吊車梁的端頭,以利於吊裝時按柱牛腿的定位軸線臨時定位。

鋼條吊裝

(2) 吊裝

鋼吊車梁吊裝在柱子最後固定、柱間支撐安裝完畢後進行。吊裝時,一般利用梁上的工具式吊耳作為吊點或采用捆綁法進行吊裝。

在屋蓋吊裝前安裝吊車梁,可采用單機吊、雙機抬吊等各種吊裝方法。

在屋蓋吊裝後安裝吊車梁,最佳的吊裝方法是利用屋架端頭或柱頂拴滑輪組來抬吊,或用短臂起重機或獨腳桅杆吊裝。

(3) 吊車梁的校正

鋼吊車梁的校正包括標高調整、縱橫軸線和垂直度的調整。鋼吊車梁的校正必須在結構形成剛度單元以後才能進行。

縱橫軸線校正: 柱子安裝後,及時將柱間支撐安裝好形成剛排架。用經緯儀在柱子縱列端部把柱基正確軸線引到牛腿頂部水平位置,定出正確軸線距吊車梁中心線距離,在吊車梁頂麵中心線拉一通長鋼絲(或用經緯儀均可),逐根將梁端部調整到位。為方便調整位移,吊車梁下翼一端為正圓孔,另一端為橢圓孔,用千斤頂和手拉葫蘆進行軸線位移,將鐵楔再次調整、墊實。

當兩排吊車梁縱橫軸線無誤時複查吊車梁跨距。

吊車梁的標高和垂直度的校正可通過對鋼墊板的調整來實現。吊車梁的垂直度的校正應和吊車梁軸線的校正同時進行。

圖53鋼屋架吊裝示意

2) 輕型鋼結構斜梁的安裝

門式剛架斜梁跨度大,側向剛度小,為了降低勞動強度,提高生產效率,安裝時,根據起重設備的吊裝能力和現場實際,盡可能在地麵進行拚裝,拚裝後用單機二點(圖53)或三點、四點法吊裝,或用鐵扁擔吊裝,或用雙機抬吊,減少索具對斜梁的壓力,防止斜梁側向失穩。為了防止構件在吊點部位產生局部變形或損壞,鋼絲繩綁紮時可放強肋板或用木方進行填充。

選擇安裝順序時,要保證結構能形成穩定的空間體係,防止結構產生永久變形。

3. 鋼屋架

鋼屋架吊裝前,必須對柱子橫向進行複測和複校,鋼屋架的側向剛度較差,安裝前需要加固。單機吊(一點或二、三、四點加鐵扁擔辦法)要加固下弦,雙機起吊要加固上弦。吊裝時,保證屋架下弦處於受拉狀態,試吊至離地麵50cm檢查無誤後再繼續起吊。

屋架的綁紮點,必須設在屋架節點上,以防構件在吊點處產生彎曲變形。其吊裝流程如下:

第一榀鋼屋架起吊時,在鬆開吊鉤前,做初步校正,對準屋架基座中心線和定位軸線就位。就位後,在屋架兩側設纜風繩固定。如果端部有抗風柱,校正後可與抗風柱固定,調整屋架的垂直度,檢查屋架的側向彎曲情況。第二榀鋼梁起吊就位後,不要鬆鉤,用繩索臨時與第一榀鋼屋架固定,安裝支撐係統及部分檀條,每坡用一個屋架間調整器,進行屋架垂直度校正,固定兩端支座處(螺栓固定或焊接),安裝垂直支撐、水平支撐、檢查無誤後,作為樣板間,以此類推。

圖54鋼屋架垂直度校正示意

為減少高空作業,提高生產效率,在地麵上將天窗架預先拚裝在屋架上,並將吊索兩麵綁紮,把天窗架夾在中間,以保證整體安裝的穩定。鋼屋架垂直度校正法如下: 在屋架下弦一側拉一根通長鋼絲,同時在屋架上弦中心線反出一個同等距離的標尺,用線墜校正,也可用經緯儀進行校正,如圖54所示。也可用一台經緯儀放在柱頂一側,與軸線平移距離a,在對麵柱子上同樣有一距離為a的點,從屋架中線處用標尺挑出a距離,三點在一條線上,即可使屋架垂直,在圖54中將線墜和通長鋼絲換成鋼絲繩即可。

平麵鋼桁架結構形式多樣,跨度大,自重超過一般範圍。常用的安裝方法有單榀吊裝法、組合吊裝法、整體吊裝法、頂升法等。常常根據現場條件、起重設備能力、結構的剛性及支撐結構的承載能力等綜合選擇安裝方法。

4. 鋼檁條

鋼屋架和鋼

檁條的安裝

檁條安裝: 檁條截麵較小,重量較輕,采用一鉤多吊或成片吊裝的方法吊裝。檁條的校正主要是間距尺寸及自身平直度。間距檢查用樣杆順著檁條杆件之間來回移動,如有誤差,放鬆或擰緊螺栓進行校正。平直度用拉線和鋼尺檢查校正,最後用螺栓固定。

5.3多高層鋼框架結構的安裝

多高層鋼結構工程的安裝,根據結構平麵選擇適當位置先做樣板間構成穩定結構,采用“節間綜合法”:鋼柱→柱間支撐或剪力牆→鋼梁(主、次梁、隅撐)。由樣板間向四周發展,然後采用“分件流水法”。

5.3.1基礎和支承麵的檢查放線

柱腳螺栓的施工: 複核土建基礎施工的柱腳定位軸線,埋設地腳螺栓。為保證地腳螺栓的定位準確,將地腳螺栓用鋼模板孔套進行定位固定,並進行反複校核無誤後方能進行固定。地腳螺栓露出地麵的部分用塑料布進行包裹保護。

5.3.2主體結構的安裝校正

1. 鋼柱

柱基標高調整:根據鋼柱實際長度、柱底平整度、鋼牛腿頂部距柱底部距離,重點要保證鋼牛腿頂部標高值,以此來控製基礎找平標高。

平麵位置校正:在起重機不脫鉤的情況下,將柱底定位線與基礎定位軸線對準緩慢落至標高位置。

鋼柱校正:優先采用纜風繩校正(同時柱腳底板與基礎間間隙墊上墊鐵),對於不便采用纜風繩校正的鋼柱可采用可調撐杆校正。

起吊時鋼柱必須垂直,盡量做到回轉扶直。起吊回轉過程中,應避免同其他已安裝的構件相碰撞,吊索應預留有效高度。鋼柱起吊扶直前將登高爬梯和掛籃等掛設在鋼柱預定位置,並綁紮牢固。就位後,臨時固定地腳螺栓,校正垂直度。柱接長時,上節鋼柱對準下節鋼柱的頂中心,然後用螺栓固定鋼柱兩側的臨時固定用連接板,鋼柱安裝到位,對準軸線,臨時固定牢固才能鬆鉤。

鋼柱校正主要是控製鋼柱的水平標高、十字軸線位置和垂直度。測量是關鍵,在整個施工過程中,以測量為主。校正工作比普通單層鋼柱的校正更複雜,施工過程中,對每根下節柱都要進行多次重複校正和觀測垂直度偏差。

鋼柱垂直度校正的重點是對鋼柱有關尺寸預檢,對影響鋼柱垂直的因素進行控製。如下層鋼柱的柱頂垂直度偏差就是上節鋼柱的底部軸線、位移量、焊接變形、日照影響、垂直度校正及彈性變形等的綜合影響。可采取預留垂直度偏差值消除部分誤差。預留值大於下節柱積累偏差值時,隻預留累計偏差值;反之則預留可預留值,其方向與偏差方向相反。

多層、高層房屋鋼結構的垂直度校正不能完全靠最下一節柱柱腳下墊鋼板來調整,施工時還應考慮安裝現場焊接的收縮量和荷載使柱產生的壓縮變形值等諸多因素,對每根下節柱進行垂直偏移值測量和多次校正。

2. 鋼梁

多高層鋼梁的安裝方法:

(1) 主梁采用專用卡具,為防止高空因風或碰撞物體落下,卡具放在鋼梁端部500mm的兩側。

(2) 一節柱有2、3、4層梁,原則上按豎向構件由下向上逐件安裝,由於上下和周邊都處於自由狀態,易於安裝測量從而保證質量。習慣上,同一列柱的鋼梁從中間跨開始對稱地向兩端擴展;同一跨鋼梁,先按上層梁再按中下層梁。

(3) 在安裝和校正柱與柱之間的主梁時,先把柱子撐開。測量必須跟蹤校正,預留偏差值,留出接頭焊接收縮量,這時柱子產生的內力在焊接完畢焊縫收縮後消失。

(4) 柱與柱接頭和梁與柱接頭的焊接以互相協調為好。一般可以先焊一節柱的頂層梁,再從下向上焊各層梁與柱的接頭,柱與柱的接頭可以先焊,也可以最後焊。

(5) 次梁三層串吊。

(6) 同一根梁兩端的水平度允許偏差(L\/1000)±3,最大不超過10mm。如果鋼梁水平度超標,主要原因是連接板的位置或螺孔位置有誤差,可采取換連接板或塞焊孔重新製孔處理。

3. 測量監控工藝

多高層鋼結構安裝階段的測量放線工作包括平麵軸線控製點的豎向投遞,柱頂平麵放線,傳遞標高,平麵形狀複雜鋼結構坐標測量,鋼結構安裝變形的監控等。施工時要根據場地情況及設計與施工的要求,合理布置鋼結構平麵控製網和標高控製網。為達到符合精度要求的測量成果,全站儀、經緯儀、水平儀、鉛直儀、鋼尺等必須經計量部門檢定。除按規定周期進行檢定外,在檢定周期內的全站儀、經緯儀、鉛直儀等主要有關儀器,還應每2~3個月定期校驗。為減少不必要的測量誤差,從鋼結構製作、基礎放線到構件安裝,應該使用統一型號、經過統一校核的鋼尺。

(1) 測量控製網的建立與傳遞

根據業主提供的測量網基準控製體係,使用全站儀將其引入施工現場,設置現場控製基準點。坐標點設置可用長度2m的DN50鋼管或L50×5的角鋼打樁,頂部焊一塊200mm×200mm×10mm的鋼板,周邊澆築600mm×600mm×800mm以上的混凝土與鋼板平齊,做成永久性的控製點;在鋼板上用劃針畫出十字線,其交點即為基準點,用紅色標注,坐標點應設置2~3個。標高點設置方法與坐標點設置基本相同,需在鋼板上加焊一個半圓頭栓釘,混凝土澆築半圓頭平麵,其圓頭頂部即為標高控製點,標高點隻需設置一組。

測量基準點設置方法有外控法和內控法,外控法將測量基準點設在建築物外部,根據建築物平麵形狀,在軸線延長線上設立控製點,控製點一般距建築物0.8H~1.5H(H為建築物高度)處。每點引出兩條交彙的線組成控製網,並設立半永久性控製樁,建築物垂直度的傳遞都從該控製樁引向高空,此法適用於場地開闊的工地。內控法是將測量控製基準點設在建築物內部,它適用於場地狹窄、無法在場外建立基準點的工地。控製點的多少根據建築物平麵形狀決定。當從地麵或底層把基準線點引至高空樓麵時,遇到樓板要留孔洞,最後修補該孔洞。

采取一定的措施(如砌築磚井)對測量基準點進行圍護,並記錄所設置的測量基準點數值。

各基準控製點、軸線、標高等都要進行不少於3次的複測,以誤差最小為準。控製網的測距相對誤差應小於1\/25000, 測角中誤差應小於2″。

(2) 平麵軸線控製點的豎向傳遞

地下部分可采用外控法,建立井字形控製點,組成一個平麵控製格網,並測量設出縱橫軸線。

地上部分控製點的豎向傳遞采用內控法,投遞儀器采用激光鉛直儀。在地下部分鋼結構工程施工完成後,利用全站儀,將地下部分的外控點引測到±0.000m層樓麵,在±0.000m層樓麵形成井字形內控點。在設置內控點時,為保證控製點間相互通視和向上傳遞,應避開柱、梁位置。在把外控點向內控點的引測過程中,其引測必須符合工程測量規範中的相關規定。地上部分控製點的向上傳遞過程是: 在控製點架設激光鉛直儀,精密對中整平;在控製點的正上方,在傳遞控製點的樓層預留孔(300mm×300mm)上放置一塊用有機玻璃做成的激光接收靶,通過移動激光接收靶將控製點傳遞到施工作業樓層上;然後,在傳遞好的控製點上架設儀器,複測傳遞好的控製點須符合工程測量規範中的相關規定。

(3) 柱頂軸線(坐標)測量

利用傳遞上來的控製點,通過全站儀或經緯儀進行平麵控製網放線,把軸線(坐標)放到柱頂上。

(4) 懸吊鋼尺傳遞標高

① 利用標高控製點,采用水準儀和鋼尺測量的方法引測。

② 多層與高層鋼結構工程一般用相對標高法進行測量控製。

③ 根據外圍原始控製點的標高,用水準儀引測水準點至外圍框架鋼柱處,在建築物首層外圍鋼柱處確定±0.000m標高控製點,並做好標記。

④ 從做好標記並經過複測合格的標高點處,用50m標準鋼尺垂直向上量至各施工層,在同一層的標高點應檢測相互閉合,閉合後的標高點則作為該施工層標高測量的後視點並做好標記。

⑤ 當樓高度超過鋼尺長度時,另布設標高起始點,作為向上傳遞的依據。

5.4鋼網架結構的安裝

網架結構常用形式有:

(1) 由平麵桁架係組成的兩向正交正放網架、兩向正交斜放網架、兩向斜交斜放網架、三向網架、單向折線形網架。

(2) 由四角錐體組成的正放四角錐網架、正放抽空四角錐網架、棋盤形四角錐網架、斜放四角錐網架、星形四角錐網架。

(3) 由三角錐體組成的三角錐網架、抽空三角錐網架、蜂窩形三角錐網架。

網架結構的節點和杆件,在工廠內製作完成並檢驗合格後,運至現場,拚裝成整體。大型網架的安裝方法有高空散裝法、分條或分塊安裝法、高空滑移法、整體吊裝法、整體提升法、整體頂升法;安裝方法根據網架受力情況、結構選型、網架剛度、外形特點、支撐形式、支座構造等,在保證質量、安全、進度和經濟效益的要求下,結合施工現場實際條件、技術和裝備水平綜合選擇。

5.4.1基礎和支承麵的檢查放線

1 預埋件檢查

網架安裝前應根據土建提供的定位軸線和標高基準點,複核和驗收網架支座預埋件或預埋螺栓的平麵位置和標高,按設計圖紙要求放出各支座的十字中心線、標高位置,並做出明顯標記。

2 網架地麵拚裝

先鋪設臨時安裝平台,根據網架拚裝單元的剛度及獨立性,分成若幹片進行拚裝。在網架專用的拚裝模架上按照鋼球及杆件的編號、方位,先進行小拚單元部件的拚裝、矯正,再拚裝成中拚單元;拚裝時不得采用較大外力強製組對,以減少構件的內應力。拚裝過程為:

(1) 以第一片中拚單元的角部支承球為拚裝起點(把該支承座設為原點),先裝配網架下水平麵行(x、y軸線方向)的下弦球及腹杆,至拚裝單元的另兩角部支承球,下弦球用枕木或型鋼支墊平整,並保持水平,收緊上述的下弦杆件,螺栓不宜擰緊,但應使其與下弦連接端稍微受一點力;裝配上弦,開始不要將螺栓擰緊,待安裝好三行上弦球後,調整中軸線。

(2) 調整臨時支承標高,保證支承座外下弦球的臨時支承標高低於設計標高10~20mm 左右,並達到設計要求的起拱值,核實坐標無誤後進行緊固。

(3) 測量中拚單元水平麵內單元的長度和跨度,若與設計值相比較偏差大於10mm時,應調整已固定的支承座,使其長度與跨度的偏差值均勻地分布在軸線兩側。

(4) 從原點位置的支承球開始,沿著縱橫十字線(x、y軸)兩邊逐次拚裝小拚單元,把該單元的所有球、杆件裝配完畢才能收緊杆件,並檢測其裝配尺寸。在收緊過程中若發現小拚單元球與杆件的間隙過大或杆件彎曲等,應進行調整或更換配件,絕不允許強行裝配。

(5) 中拚單元完成後,由專職質量檢查員對其進行認真檢查,合格後方能以中拚單元跨度及支承球座為基礎,拚出另一中拚單元;並依次完成整個網架的拚裝。

3 總拚裝

(1) 網架結構在總拚前應精確放線,總拚所用的支承點應防止下沉,總拚時應選擇合理的焊接工藝順序,以減少焊接變形和焊接應力;拚裝與焊接順序為從中間向兩端或四周發展。總拚完成後應檢查網架曲麵形狀的安裝偏差,其允許偏差不應大於跨度的1\/1500或40mm;網架的任何部位與支承件的淨距不應小於100mm。

(2) 焊接球節點網架所有焊接均須進行外觀檢查,並做記錄;拉杆與球的對接焊縫應作無損探傷檢驗,其抽樣數不少於焊口總數的20%,取樣部位由設計單位與施工單位協商解決,但應先檢驗應力最大以及支座附近的杆件。

(3) 網架用高強度螺栓連接時,按有關規定擰緊螺栓後,為防止接頭與大氣相通,造成高強螺栓及鋼管、錐頭等內壁鏽蝕,應用油膩子將所有接縫處填嵌嚴密,並按鋼結構防腐蝕要求進行處理。

5.4.2主體結構的安裝校正

1. 高空散裝法

高空散裝法是指把運輸到現場的小拚單元體(平麵桁架或錐體)或散件(單根杆件及單個節點)直接用起重機械吊升到高空設計位置,對位拚裝成整體結構的方法,適用於螺栓球或高強螺栓連接節點的網架結構。高空散裝法在開始安置時,在剛開始安裝的幾個網格處搭滿堂腳手架。腳手架高度隨網架圓弧而變化,網架安裝先從地麵兩條軸線網間開始安裝,待網架的兩個柱距安裝完後,網架自然成為一個穩定體係,拆除腳手架,由該穩定體係按照一定的順序向外擴展。

在拚裝過程中始終有一部分網架懸挑著,當網架懸挑拚接成穩定體係後,不需要設置任何支架來承受其自重和施工荷載。當跨度較大,拚接到一定懸挑長度後,設置單肢柱或支架,支承懸挑部分,以減少或避免因自重和施工荷載而產生的撓度。

高空散裝法腳手架用量大,高空作業多,工期較長,需占建築物場內用地,且技術上有一定難度。

2. 分條或分塊安裝法

分條或分塊安裝法,是指把網架分成條狀或塊狀單元,分別用起重機吊裝至高空設計位置就位擱置,然後再拚裝成整體的安裝方法。分條或分塊法是高空散裝的組合擴大。

條狀單元,是指網架沿長跨方向分割為若幹區段,而每個區段的寬度可以是一個網格至三個網格,其長度則為短跨的1\/2~1,適用於分割後剛度和受力狀況改變較小的網架。

塊狀單元,是指網架沿縱橫方向分割後的單元形狀為矩形或正方形。

每個單元的重量以保證現有起重機的吊裝能力為限。

用分條或分塊安裝法安裝網架,大部分焊接、拚裝工作量在地麵進行,減少了高空作業,有利於保證焊接和組裝質量,省去大部分拚裝支架;所需起重設備較簡單,不需大型起重設備;可利用現有起重設備吊裝網架,可與室內其他工種平行作業,縮短總工期,用工省,勞動強度低,施工速度快,有利於降低成本。

分條或分塊安裝法安裝網架需搭設一定數量的拚裝平台。拚裝容易造成軸線的積累偏差,一般要采取試拚裝、套拚、散件拚裝等措施來控製。為保證網架順利拚裝,在條與條或塊與塊合攏處,可采用安裝螺栓等措施;設置獨立的支承點或拚裝支架時,支架上支承點的位置應設在節點處;支架應驗算其承載能力,必要時可進行試壓,以確保安全可靠。支架支座下應采取措施,防止支座下沉。合攏時可用千斤頂將網架單元頂到設計標高,然後進行總拚連接。

分條或分塊安裝法適於分割後剛度和受力狀況改變較小的各種中、小型網架,如雙向正交正放、正放四角錐、正放抽空四角錐等網架和場地狹小或跨越其他結構、起重機無法進入網架安裝區域的場合。分條或分塊安裝法經常與其他安裝法相配合使用,如高空散裝法、高空滑移法等。

3. 高空滑移法

高空滑移法是指把分條的網架單元在事先設置的滑軌上單條滑移到設計位置,拚接成整體的安裝方法。安裝時,在網架端部或中部設置局部拚裝架(或利用已建結構物作為高空拚裝平台);在地麵或支架上擴大拚裝條狀單元,將網架條狀單元用起重機提升到預定高度後,利用安裝在支架或圈梁上的專用滑行軌道,用牽引設備將網架滑移到設計位置,拚裝成整體網架。

起重設備吊裝能力不足或其他情況下,可用小拚單元甚至散件在高空拚裝平台上拚成條狀單元。高空支架一般設在建築物的一端;滑移時網架的條狀單元由一端滑向另一端。

4. 整體吊裝法

網架整體吊裝法,是指網架在地麵總拚後,采用單根或多根桅杆、一台或多台起重機進行吊裝就位的施工方法。整體吊裝法適用於各種類型的網架結構,吊裝時可在高空平移或旋轉就位。

根據網架結構形式、起重機或桅杆起重能力,在建築物內或建築物外側進行總拚,總拚時可以就地與柱錯位或在場外進行。當就地與柱錯位總拚時,網架起升後需要在空中平移或轉動1.0~2.0m左右再下降就位,由於柱穿在網架的網格中,凡與柱相連接的梁均應斷開,即在網架吊裝完成後再施工框架梁。建築物在地麵以上的有些結構必須待網架安裝完成後才能進行施工,不能平行施工。

總拚及焊接順序: 從中間向四周或從中間向兩端進行。

當場地條件許可時,可在場外地麵總拚網架,然後用起重機抬吊至建築物上就位,這時雖解決了室內結構拖延工期的問題,但起重機必須負重行駛較長的距離。

網架整體吊裝法,不需要搭設高的拚裝架,高空作業少,易於保證接頭焊接質量,但需要起重能力大的設備,吊裝技術也複雜。按照建設部有關規定,重大吊裝方案需要專家審定。

吊裝前對總拚裝的外觀及尺寸等應進行全麵檢查,應符合設計要求和《鋼結構工程施工質量驗收規範》(GB 50205—2001)的規定。

整體吊裝可采用單根或多根桅杆起吊,亦可采用一台或多台起重機起重就位,各吊點提升及下降應同步,提升及下降各點的升差值可取吊點間距離的1\/400,且不宜大於100mm,或通過驗算確定。

當采用多根桅杆或多台起重機吊裝時,將額定負荷能力乘以折減係數0.75;當采用四台起重機將吊點連通成兩組或用兩根桅杆吊裝時,折減係數可取0.80~0.90。

在製定網架就位總拚方案時,應符合下列要求:

(1) 網架的任何部位與支承柱或桅杆的淨距離不應小於100mm;

(2) 如支承柱上有凸出構造(如牛腿等),應防止在吊裝過程中被凸出物卡住;

(3) 由於網架錯位的需要,對個別杆件暫不拚裝時,應征得設計單位同意。

5. 整體提升法

整體提升法是指在結構柱上安裝提升設備提升網架。本方法近年來在國內比較有影響,如北京西客站鋼門樓1800t鋼結構整體吊裝、廣州新白雲機場等工程中得到采用,取得了非常好的效果。

整體提升法有兩個特點: 一是網架必須按高空安裝位置在地麵就位拚裝,即高空安裝位置和地麵拚裝位置必須要在同一投影麵上;二是周邊與柱子(或連係梁)相碰的杆件必須預留,待網架提升到位後再進行補裝(補空)。

大跨度網架整體提升有三種基本方法: 即在桅杆上懸掛千斤頂提升網架;在結構上安裝千斤頂,提升網架;在結構上安裝升板機提升網架。

采用安裝千斤頂提升時, 根據網架形式、重量,選用不同起重能力的液壓穿心式千斤頂、鋼絞線(螺杆)、泵站等進行網架提升,又可分為:

(1) 單提網架法:網架在設計位置就地總拚後,利用安裝在柱子上的小型設備(穿心式液壓千斤頂)將網架整體提升到設計標高上然後下降就位、固定。

(2) 網架提升法:網架在設計位置就地總拚後,利用安裝在網架上的小型設備(穿心式液壓千斤頂);提升錨點固定在柱上或桅杆上,將網架整體提升到設計標高,就位、固定。

(3) 升梁抬網法:網架在設計位置就地總拚,同時安裝好支承網架的裝配式圈梁(提升前圈梁與柱斷開,提升網架完成後再與柱連成整體),把網架支座擱置於此圈梁中部,在每個柱頂上安裝好提升設備,這些提升設備在升梁的同時,抬著網架升至設計標高。

(4) 滑模提升法:網架在設計位置就地總拚,柱是用滑模施工。網架提升是利用安裝在柱內鋼筋上的滑模用液壓千斤頂,一麵提升網架一麵滑升模板澆築混凝土。

6. 整體頂升法

網架整體頂升法是把網架在設計位置的地麵拚裝成整體,然後用支承結構和千斤頂將網架整體頂升到設計標高。

網架整體頂升法可利用原有結構柱作為頂升支架,也可另設專門的支架或枕木垛墊高。需要的設備簡單,不用大型吊裝設備,頂升支承結構可利用結構永久性支承柱,拚裝網架不需搭設拚裝支架,可節省大量機具和腳手架、支墩費用,降低施工成本;操作簡便、安全,但頂升速度較慢;對結構頂升的誤差控製要求嚴格,以防失穩。適於安裝多支點支承的各種四角錐網架屋蓋安裝。

5.5圍護結構的安裝

5.5.1圍護結構的材料

工業與民用建築的圍護結構(屋麵、牆麵)與組合樓板等工程的鋼結構圍護結構,主要采用壓型金屬板,用各種緊固件和各種泛水配件組裝而成。

1 壓型金屬板

壓型鋼板是以一定厚度的金屬板(表麵塗層或不塗層)經過輥彎形成波紋的板材。壓型金屬板具有成形靈活、施工速度快、外觀美觀、重量輕、易於工業化和商品化生產等特點,廣泛用作建築屋麵及牆麵圍護材料。

壓型金屬板根據其波形截麵可分為:

(1) 高波板波高大於75mm,適用於作為屋麵板。

(2) 中波板波高50~75mm,適用於作為樓麵板及中小跨度的屋麵板。

(3) 低波板波高小於50mm,適用於作為牆麵板。

高波板多用於單坡長度較長的屋麵,一般需配專用支架,造價比後兩種高。

壓型金屬板根據金屬類別可分為壓型鋼板和壓型鋁板;還可以根據使用途徑分為: 屋麵板、牆麵板、非保溫板、保溫板等。

2 連接件

圍護結構的壓型金屬板間除了板間搭接外,還需要使用連接件。連接件的選擇應盡量滿足單麵施工要求,連接質量必須可靠。

連接件分為兩類: 一類為結構連接件,即將板與承重構件相連的連接件;另一類為構造連接件,即將板與板、板與配件、配件與配件等相連的連接件。

(1) 結構連接件

結構連接件是將建築物的圍護板材與承重結構連接成整體的重要部件,用以抵抗風的吸力、下滑力、地震力等。一般需要進行承載力驗算設計。

結構連接件有幾種: 自攻螺釘,用自攻螺釘直接將板與鋼檁條連在一起;掛鉤板或扣壓板,通過連接支座上的掛鉤板或扣壓板與板材相連,支座通過自攻螺釘固定在鋼檁條上;單向連接螺栓。

(2) 構造連接件

構造連接件將各種用途(如防水、密封、裝飾等)的壓型金屬板連接成整體,構造連接件有鋁合金拉鉚釘、自攻螺釘和單向連接螺栓等,常用的連接件見表52。

表52常用的連接件

名稱規格及圖例性能用途

單向固定螺栓抗剪力27kN

抗拉力15kN屋麵高波壓型金屬板與固定支架的連接

單向連接螺栓抗剪力13.4kN

抗拉力8kN屋麵高波壓型金屬板側向搭接部位的連接

連接螺栓屋麵高波壓型金屬板與屋麵簷口擋水板、封簷板的連接

自攻螺栓

(二次攻)表麵硬度:

HRC50~80牆麵壓型金屬板與牆梁的連接

鉤螺栓屋麵低波壓型金屬板與檁條的連接,牆麵壓型金屬板與牆梁的連接

鋁合金拉鉚釘抗剪力2kN

抗拉力3kN屋麵低波壓型金屬板、牆麵壓型金屬板側向搭接部位的連接,泛水板之間、包角板之間或泛水板、包角板與壓型金屬板之間搭接部位的連接

3 圍護結構配件

壓型金屬板配件分為屋麵配件、牆麵配件和水落管等。屋麵配件有屋脊件、封搪件、山牆封邊件、高低跨泛水件、天窗泛水件、屋麵洞口泛水件等。牆麵配件有轉角件、板底泛水件、板頂封邊件、門窗洞口包邊件等。這些配件一般采用與壓型金屬板相同的材料,用彎板機進行加工。配件因所在位置、用途、外觀要求不同而被設計成各種形狀,很難定形。有些屋麵或牆麵板的專用泛水件已成為定型產品,與板材配套供應。

4 密封材料

壓型金屬板圍護結構配套使用的密封材料分為防水密封材和保溫隔熱密封材兩種。

(1) 防水密封材

防水密封材料有建築密封膏、泡沫塑料堵頭、三烷乙丙橡膠墊圈、密封膠和密封膠條等,應具有良好的耐老化性能、密封性能、黏結性能和施工性能。

密封膠為中性矽酮膠,包裝多為筒裝,並用推進器擠出;也有軟包裝,用專用推進器,價格比筒裝的低。

密封膠條是一種雙麵有膠粘劑的帶狀材料,多用於彩板與彩板之間的縱向縫搭接。

(2) 保溫隔熱密封材

主要為軟泡沫材料、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫板、岩棉材料及聚氨酯現場發泡封堵材料。這些材料主要用於封堵保溫房屋的保溫板材或卷材不能達到的位置。

5 采光板

在大跨和多跨建築中,由於側牆采光不能滿足建築的自然采光要求,在屋麵上需設置屋麵采光板。

采光板按材料不同分為玻璃纖維增強聚酯采光板、聚碳酸酯製成的蜂窩狀或實心板、鋼化玻璃、夾膠玻璃等。

5.5.2圍護結構的構造

1 連接構造

壓型金屬板之間、壓型金屬板與龍骨(屋麵檀條、牆模、平台梁等)之間,均需要使用連接件進行連接,常用的連接方式見表53。

1) 壓型板板間連接

壓型板是裝配式圍護結構,板間的拚接縫成為滲漏雨水的直接原因。板間連接有壓型金屬板側向連接(沿著壓型槽長度方向,又稱橫向連接)、長向連接(垂直於壓型槽長度方向,又稱縱向連接),壓型金屬板與采光板的連接等,一般采用搭接,以提高其防水功能。

表53壓型金屬板間、壓型金屬板與龍骨間常用的連接方式

名稱連接方式特點

自攻螺栓連接采用自帶鑽頭的螺釘直接將壓型金屬板與龍骨連接施工方便,速度快,連接剛度較好,龍骨的板厚不能太厚,一般不超過6mm

拉鉚釘連接在單麵使用拉鉚槍(手動、電動、氣動)把拉鉚釘將連接件鉚接成一個整體主要用於壓型金屬板之間,或壓型金屬板與泛水板、包角板等搭接連接。施工簡單,連接剛度差,防水性能較差

續表

名稱連接方式特點

扣件連接在檁條上安裝固定扣件,然後通過壓型金屬板的板型構造,將壓型板與扣件扣接在一起,靠壓型板的彈性及與扣件間的摩擦連接壓型板長度無限製,可以避免縱向搭接,表麵不出現螺釘,可以最大限度地防止漏雨。連接可靠性較差,壓型板質量不穩定及在台風地區,尤為突出

咬合連接在扣接的基礎上,再在壓型板之間的搭接部位,采用180°或360°機械咬合該連接一般和扣件連接一起使用,既保留了扣接的優點,又在一定程度上克服了扣接的缺點,基本可以避免漏雨等現象,是目前應用越來越多的連接方法

栓釘連接通過栓釘將壓型鋼板穿透焊在支承梁上表麵,起到將壓型板與鋼梁連接的作用多用於組合樓板中的壓型鋼板連接

(1) 側向連接。搭接方向應與主導風向一致,搭接形式有四種: 自然扣合式、防水空腔式、扣蓋式、咬口卷邊式,如圖55所示。

圖55板型接縫構造示意圖

搭接處的密封宜采用雙麵粘貼的密封條,密封條應該靠近緊固位置,不能采用密封膠。若采用密封膠,由於兩板搭接處空隙很小,連接後的密封膠被擠壓後的厚度很小,且其固化時間較長。在這段時間裏,由於施工人員的走動造成搭接處的搭接板間開合頻繁,使密封膠失效,故在一般情況下搭接處不采用密封膠進行密封。

搭接部位連接件設置分兩種情況: 高波壓型金屬板的側向搭接部位必須設置連接件,其間距一般為700~800mm;低波壓型金屬板的側向搭接部位必要時可設置連接件,其間距一般為300~400mm。

(2) 長向連接。屋麵及牆麵壓型金屬板的長向連接均采用搭接連接,長向搭接部位一般設在支承構件上,搭接區段的板間設置防水密封條。

搭接連接采用兩種方法: 直接連接法和壓板擠緊法。

直接連接法是將上下兩塊板間設置兩道防水密封條,在防水密封條處用自攻螺釘或拉鉚釘將其緊固在一起,如圖56(a)所示。

壓板擠緊法是最新的上下板搭接連接方法,是將兩塊彩板的上麵和下麵設置兩塊與壓型金屬板板型相同的鍍鋅鋼板,其下設防水膠條,用緊固螺栓將其緊密擠壓連接在一起,這種方法零配件較多,施工工序多,但是防水可靠,如圖56(b)所示。

圖56長向搭接連接方法

2) 壓型鋼板與檁條(牆梁)的連接

(1) 金屬壓型板的屋麵連接。板與檁條的連接有外露連接和隱蔽連接兩類。

圖57金屬壓型板屋麵連接的典型方法

① 外露連接是在壓型板上用自攻自鑽的螺釘將板材與屋麵輕型鋼檁條或牆梁連在一起[圖57(a)]。凡是外露連接的緊固件必須配以壽命長、防水可靠的密封墊、金屬帽和裝飾彩色蓋。這種連接為單麵施工,操作方便,簡單易行,連接可靠,對鋼板材質無特殊要求。

② 隱蔽連接是通過特製的連接件與專有板型相配合的一類連接形式,有壓板連接和咬邊連接兩種具體方法[圖57(b),(c),(d),(e)]。隱蔽連接方法連接不外露,金屬壓型板表麵不打孔,不受損傷,不因打孔而漏雨,表麵美觀,但是更換維修某一塊板時困難。

屋麵高波壓型金屬板用連接件與固定支架連接,每波設置一個;屋麵低波壓型金屬板及牆麵壓型金屬板均用連接件直接與檁條或牆梁連接,每波或隔一個波設置一個,但搭接波處必須設置連接件。連接件一般設置在波峰上。若設置在波穀上,則應有可靠的防水措施。

(2) 金屬壓型板的牆麵板連接。金屬壓型板的牆麵板連接有外露連接和隱蔽連接兩種,如圖58所示。

圖58金屬壓型板牆麵連接方式

① 外露連接是將連接緊固件在波穀上將板與牆梁連接在一起,使緊固件的頭處在牆麵凹下處,比較美觀;在一些波距較大的情況下,也可將連接緊固件設在波峰上。

② 牆麵隱蔽連接的板型覆蓋麵較窄,它是將第一塊板與牆麵連接後,將第二塊板插入第一塊板的板邊凹槽口中,起到抵抗負風壓的作用。

無論是采用牆麵板或屋麵板的哪些隱蔽連接方法,在大量的上下板麵搭接處,屋麵的屋脊處、山牆泛水處、高低跨的交接處,以及牆麵的門窗洞口處、牆的轉角處等需要包邊、泛水等配件覆蓋的位置都不可能完全避免外露連接。這些外露連接有的是板與牆梁或檁條的連接,有的是金屬壓型板間的連接。

3) 其他結構連接

泛水板之間、包角板之間的連接均采用搭接連接,其搭接長度不小於60mm。泛水板、包角板與壓型金屬板搭接部位均應設置連接件。在支承構件處,泛水板、包角板用連接件與支承構件連接。

屋脊板、高低跨相交處的泛水板與屋麵壓型金屬板的連接也采用搭接連接,其搭接長度不小200mm。搭接部位設置擋水板和堵頭板或設置防水堵頭材料。屋脊板之間搭接部位的連接件間距不大於50mm。

2 簷口構造

簷口是金屬壓型板圍護結構中較複雜的部位,可分外排水天溝簷口、內排水天溝簷口和自由落水簷口三種形式,優先采用自由落水和外天溝排水的簷口形式。

(1) 自由落水簷口

自由落水簷口有無封簷、帶封簷兩種形式。自由落水簷口這種形式多在北方少雨地區且簷口不高的情況下使用。

① 無封簷的自由落水簷口。這種簷口金屬壓型板自牆麵向外挑出,伸出長度不少於300mm。牆板與屋麵板間產生的鋸齒形空隙用專用板型的擋水件封堵。當屋麵坡度小於1\/10時,屋麵板的波穀處板邊用夾鉗向下彎折5~10mm作為滴水。

這種結構外觀簡單,建築藝術效果不好。

② 帶封簷的自由落水簷口。封簷挑出長度可自由選擇,封簷板置於屋麵板以下,屋麵板挑出簷口板不小於30mm。封簷板可用壓型板長向使用或側向使用,有特殊要求的可采用其他材料和結構形式。

封簷板高出屋麵的簷口時,按地方降雨要求拉開足夠的排水空間,且不宜采用簷口下封底板。簷口處的屋麵板邊滴水處理與前述相同。

采用夾芯板時,自由落水的簷口屋麵板切口麵應封包,封包件與上層板宜做順水搭接;封包件下端需做滴水處理;牆麵與屋麵板交接處應做封閉件處理;屋麵板與牆麵板相重合處宜設軟泡沫條找平封牆,如圖59所示。

圖59夾芯板簷口做法示意圖

(2) 外排水天溝簷口

外排水天溝,有不帶封簷的和帶封簷的兩類,如圖510所示。

圖510外排水天溝簷口

① 不帶封簷的外排水天溝簷口的天溝可用金屬壓型板或焊接鋼板。

一般情況下,多用金屬壓型板天溝不需專門的支承結構,溝壁內側多與外牆板相貼近,在牆板上設支承件,在屋麵板上伸出連接件挑在天溝的外壁上,各段天溝相互搭接,采用拉鉚釘連接和密封膠密封。天溝設置在室外,如出現縫隙漏雨,影響不大。

采用鋼板天溝時,各段天溝用焊接連接。這種天溝需在屋麵梁上伸出支承件,並需對天溝做內外防腐和外裝飾油漆。簷口防水可靠,施工不如前者方便。

② 帶封簷的外排水天溝簷口多采用鋼板天溝,為固定封簷,需設置固定支架。封簷的大小各異,需在梁上挑出牛腿,在牛腿上支承天溝和封簷支架。屋麵板挑出天溝內壁不小50mm,其端頭應用壓型金屬板封包並做出滴水。屋麵采用夾芯板時,采用這種形式。

(3) 內排水天溝簷口

內排水天溝簷口分為連跨內天溝和簷口內天溝兩種,兩種構造形式基本一致。盡量選用外天溝排水,由於建築造型的需要不得不采用簷口內排水時,應注意以下問題:

① 天溝上應設置溢水口,以避免下水口堵塞時雨水倒灌。

② 天溝應采用鋼板天溝,密焊連接,並應做好防腐處理,有條件的選用不鏽鋼天溝。

③ 天溝外壁宜高過屋麵板在簷口處的高度,避免雨水衝擊而引起漏水。

④ 天溝與屋麵板之間的鋸齒形空隙應封閉。

⑤ 屋麵板挑出簷口不少於50mm,並應用工具將金屬壓型板邊沿的波穀部分彎成滴水,避免爬水現象。

⑥ 應做好外牆板與外天溝壁之間的封閉,避免牆內壁漏雨。

⑦ 天溝找坡宜采用天溝自身找坡的方法。

屋麵采用夾芯板時,天溝用厚3mm以上的鋼板製作,天溝外壁高出屋麵板端頭高度,並在牆板內壁做泛水。天溝的兩個端頭做出溢水口,天溝底部用夾芯板做保溫(外保溫)。天溝內保溫的方法較複雜,防水層不易做好,一旦滲漏,不易發現,將可能腐蝕鋼板。

建築物高跨雨水不能直接排放到低跨屋麵壓型金屬板上,可在低跨屋麵壓型金屬板上設置引水槽,沿著引水槽將雨水引至低跨屋麵排水天溝(圖511),或設置內水落管將雨水排放到建築物的內地溝。天窗屋麵的雨水直接排放到屋麵時,在屋麵壓型金屬板上設置散水板。

圖511低跨屋麵壓型金屬板上的引水槽

1—牆麵雨水管; 2—引水槽; 3—屋麵壓型金屬板;4—牆麵壓型金屬板;5—天溝

3 屋脊構造

屋脊有兩種作法: 一種是在屋脊處的壓型鋼板不斷開,屋麵板從一個簷口直接鋪到另一簷口,在屋脊處自然壓彎。這種方法多用在跨度不大,屋麵坡度小於1\/20時。其優點是構造簡單,防水可靠,節省材料,如圖512所示。另一種是屋麵板隻鋪到屋脊處,這是一種常用的方法。這種做法必須設置上屋脊、下屋脊、擋水板、泛水翻邊(高波時應有泛水板)等多種配件,以形成嚴密的防水構造。由於各種屋麵板的板型不同,其構造各不相同,但是訂貨時供應商應配套供應。采用臨時措施解決是不可取的。

屋脊板與屋麵板的搭接長度不宜小於200mm。

屋麵采用夾芯板時,構造無變化,縫間的孔隙用保溫材料封填。

圖512屋脊做法示意圖

4. 山牆與屋麵構造

山牆與屋麵交接處的結構可分為三類: 山牆處屋麵板出槽、山牆隨屋麵坡度設置和山牆高出屋麵且牆麵上沿線成水平線,如圖513所示。

圖513山牆與屋麵交接處構造

① 山牆處屋麵板出槽,多用於側牆處屋麵板外挑時,這種方法構造簡單,防水可靠,施工方便。

② 山牆隨屋麵坡度設置,又分為山牆麵高出屋麵和與屋麵等高兩種。山牆與屋麵等高的做法構造簡單。山牆高出屋麵時,高出不宜太多,封閉構造可簡單一些。

③ 山牆高出屋麵且牆麵上沿線成水平布置的方法是壓型金屬板圍護結構中較複雜的構造,需要處理好山牆出屋麵後的支承係統和山牆內外麵的封閉問題,一般以不設為好。

5 高低跨處的構造

圖514高低跨處的構造

高低跨處理不好會出現漏雨水的現象,一般情況下要避免設置高低跨。當不可避免需要設置高低跨時,對於雙跨平行的高低跨,將低跨設計成單坡,從高跨處向外坡下,這時的高低跨處理最簡單,高低跨之間用泛水連接,低跨處的構造要求與屋脊構造處理相似。

高跨處的泛水高度應≥300mm,如圖514所示。屋麵采用夾芯板時,構造也無變化,縫間的孔隙用保溫材料封填。

當低跨屋麵需要坡向高跨時,應設置鋼天溝,其構造要求與內天溝的相似。當高低跨成T字形平麵布置時,其泛水做法與雙跨平行的高低跨的做法相似。

6 外牆底部做法

彩鋼外牆底部在與地坪或矮牆交接處會形成裝配構造縫,為防止牆麵自上麵流下的雨水從該縫滲流到室內,交接處的地坪或矮牆應高出壓型金屬板牆的底端60~120mm(圖515)。采用圖515(a),(b)兩種做法時,壓型金屬板底端與磚混圍護牆兩種材料間應留出20mm 以上的淨空,避免底部浸入雨水中,造成對壓型金屬板根部的腐蝕環境;外牆安裝在底表麵抹灰找平後進行,防止雨水被封入兩種材料的縫隙內,導致雨水向室內滲入。

圖515外牆底部做法

壓型金屬板牆麵底部與磚混圍護結構相貼近處,它們之間的鋸齒形空隙用密封條密封。

7 外牆門窗洞口做法

壓型金屬板建築的門窗多布置在牆麵檁條上,窗口的封閉構造比較複雜。需要特別處理好窗(門)口四麵泛水的交接,注意四側泛水件的規格協調,把雨水導出到牆外側。

(1) 窗上口與側口做法

窗上口的做法種類較多,圖516中的(a)、(b)兩種是常用的。做法(a)方法簡單,容易製作和安裝,窗口四麵泛水易協調,在外觀要求不高時使用。做法(b)外觀好,構造較複雜,窗側口與窗上下口的交接處泛水處理應細致設計,必要時要做出轉角處的泛水件交接示意圖。可預做專門的轉角件,以做到配合精確,外觀漂亮。這種做法往往因為施工安裝偏差造成板位安裝偏差積累,使泛水件不能正確就位,因此應精確控製安裝偏差,並在牆麵安裝完畢後,測量實際窗口尺寸,並修改泛水形狀和尺寸後製作安裝。窗側口做法如圖517所示。

圖516窗上口做法

圖517窗側口的做法

(2) 窗下口做法

窗下口泛水應在窗口處做局部上翻,並應注意氣密性和水密性密封。

窗下口泛水件與側口泛水件交接處與牆麵板的交接複雜,應根據板型和排板情況,進行細致處理,如圖518所示。

圖518窗下口做法

平麵夾芯板牆板的門窗洞口構造處理較波形板簡單,封包配件可按設計要求預加工。門窗可以放在夾芯板的洞口處,也可以放在內部的牆麵模條上,全部安裝完成後,門窗洞口周圍用密封膠封閉,如圖519所示。

圖519平麵夾芯板牆板的門窗洞口構造

8 外牆轉角做法

壓型金屬板建築的外牆內外轉角的內外麵應用專用包件封包,封包泛水件尺寸宜在安裝完畢後按實際尺寸製作,如圖520所示。

圖520外牆轉角做法示意

9 管道出屋麵構造

管道、通風機出屋麵接口和平板上做洞口是壓型金屬板建築較難處理的部位,防水解決方法有多種,較可靠的有以下兩種:

(1) 在波形屋麵板上做焊接水簸箕的方法,使水簸箕搭於上板之下,下板之上,兩側板之上,並在洞口處留出泛水口,這種水簸箕可用鋁合金或不鏽鋼等材料焊接成,如圖521(a)所示。

(2) 使用蓋片和成套防水件防水,可以隨波就型,密封可靠,如圖521(b)所示。

圖521管道出屋麵構造

10 現場組裝保溫圍護結構的構造

現場組裝的保溫圍護結構是指將單層壓型鋼板、保溫的卷材(或板材)分層安裝在屋麵上,保溫層不起任何承力作用。有單層壓型板加保溫層和雙層壓型板中間放置保溫層兩類。

這種保溫圍護結構在現場分別組合安裝,不需要工廠內複合,可以用單層壓型板亦可用雙層壓型板;靈活性較大,對保溫層的力學性能沒有特殊要求。但施工層次較多,施工費用較高。

(1) 單層壓型板加保溫層的圍護結構

這種圍護結構的標準較低,多用於工廠、倉庫或有吊頂的建築中,保溫層為連續的保溫棉(氈),棉氈下麵貼有加筋貼麵層,加筋為玻璃纖維。玻璃棉氈的下麵需加鍍鋅鋼絲或不鏽鋼絲承托網,玻璃棉氈的加筋貼麵層有聚丙烯貼麵、鋁箔貼麵層等。

(2) 雙麵壓型板保溫層的圍護結構

這種圍護結構內觀整齊、美觀,使用較多,但造價較前者高。

其構成方式有兩種,一是下層壓型板裝在屋麵檁條以上,二是下層壓型板在屋麵檁條以下。對牆麵而言為雙層壓型板分別在牆麵檁條兩側,如圖522所示。

圖522現場雙麵壓型板保溫層的圍護結構

① 底層板放在檁條上的做法,優點是可以單麵施工,施工時不要腳手架,底板可以上人操作,但是需要增加附加檁條或附加支承上層板的支承連接件,材料費相應增加,內表麵看見檁條,不如後一種整齊美觀。

② 底層板放在檁條下的做法,優點是省材料,內表麵不露鋼檁條,美觀整齊,但構造較麻煩,需在鋼架和檁條間留出底層板厚度尺寸以上的空隙,施工時需對底層板切口,且需在底板麵以下操作,需設置必要的操作措施,因而施工費用相應提高。這是一種目前較流行的構造方法。

(3) 雙層壓型板中置保溫層的構造

這種保溫圍護結構的上層壓型鋼板的構造基本與單層壓型板的作用相同。

保溫層在屋麵和牆麵中是連續的,接頭處應有搭接或膠帶粘接。

① 底層壓型板的構造做法在屋麵施工中,當底板放在檁條以上時,工人可以在屋麵上施工,放在檁條以下時應禁止工人在其上麵站立施工。

② 屋麵簷口

自由落水簷口,一般是上屋麵板伸出牆麵,牆麵保溫材料由屋麵連續延伸到牆麵保溫層。屋麵牆麵內板交接處宜做封角。天溝排水屋麵簷口,外排水時與自由落水做法類似,內排水時宜將天溝底的保溫層與屋麵和牆麵的保溫層連接起來,並做裝飾壓型金屬板將保溫層置於其內,如圖523所示。

圖523屋麵簷口做法

③ 山牆簷口

山牆簷口的做法基本與縱向簷口做法原則相同,即把牆麵保溫層與屋麵保溫層連接起來,以保證保溫層的全麵積覆蓋。

圖524屋麵板搭接示意圖

④ 屋麵底層板的搭接

橫向板間搭接應選擇板厚度麵向上的板型,以使內觀整齊,如圖524所示。縱向搭接應在檁條處,搭接長度不大於檁條的斷麵寬度且不小於50mm。

⑤ 牆麵板的內板,其長度一般不宜再搭接,在窗洞處應做裝飾包邊件。在各轉角處應做轉角件,以保證內觀效果和保溫層不外露。

5.5.3圍護結構的安裝

1 安裝前的準備

(1) 壓型金屬板圍護結構施工安裝之前必須進行排板,並有施工排板圖紙,根據設計文件編製施工組織設計,對施工人員進行技術培訓和安全生產交底。

(2) 根據設計文件詳細核對各類材料的規格和數量。對損壞了的壓型金屬板、泛水板、包角板及時修複或更換。

對大型工程,材料需按施工組織計劃分步進貨,並向供應商提出分步供應清單。清單中需注明每批板材的規格、型號、數量、連接件、配件的規格及數量等,並應規定好到貨時間和指定堆放位置。材料到貨後應立即清點數量、規格,並核對送貨清單與實際數量是否相符合。

複核與壓型金屬板施工安裝有關的鋼構件的安裝精度。如果影響壓型金屬板的安裝質量,則應與有關方麵協商解決。

(3) 機具按施工組織計劃的要求準備齊全,並能正常運轉。主要機具為:

① 提升設備:汽車式起重機、卷揚機、滑輪、桅杆、吊盤等,按工程實際選用不同的方法和機具。

② 手提工具:按安裝隊伍分組數量配套,電鑽、自攻槍、拉鉚槍、手提圓盤鋸、鉗、螺絲刀、鐵剪、手提工具袋等。

③ 電源連接器具:總用電量配電櫃,按班組數量的配線、分線插座、電線等,各種配電器具必須考慮防雨條件。

(4) 腳手架準備: 按施工組織計劃要求準備腳手架、跳板、安全防護網。

(5) 要準備臨時機具庫房,放置小型施工機具和零配件。

(6) 按施工組織設計要求,對堆放場地裝卸條件、設備行走路線、提升位置、施工道路、臨時設施的位置、長車通道及車輛回轉條件、堆放場地、排水條件等進行全麵布置,以保證運輸暢通、材料不受損壞和施工安全。

現場加工板材時應將加工設備放置在平整的場地上,有利於板材二次搬運和直接吊裝;現場生產時,多為長尺板,一般大於12m,生產出的板材盡量避免轉向運輸。

2 壓型鋼板的運輸和堆放

(1) 裝卸無外包裝的壓型金屬板時,應采用吊具起吊,嚴禁直接使用鋼絲繩起吊。

壓型金屬板的長途運輸宜采用集裝箱裝載。

用車輛運輸無外包裝的壓型金屬板時,應在車上設置襯有橡膠襯墊的枕木,其間距不宜大於3m。長尺壓型金屬板應在車上設置剛性支承台架。

壓型金屬板裝載的懸伸長度不應大於1.5m。

壓型金屬板應與車身或剛性台架捆紮牢固。

(2) 板材堆放地點設在離安裝較近的位置,避免長距離運輸。壓型金屬板應按材質、板型規格分別疊置堆放。工地堆放時,板型規格的堆放順序應與施工安裝順序相配合。

堆放場地應平整,不易受到工程運輸施工過程中的外物衝擊、汙染以及雨水的浸泡。不得在壓型金屬板上堆放重物。嚴禁在壓型鋁板上堆放鐵件。

壓型金屬板在室內采用組裝式貨架堆放,並堆放在無汙染的地帶。

壓型金屬板在工地可采用襯有橡膠襯墊的架空枕木(架空枕木要保持約5%的傾斜度)堆放。堆放應采取遮雨措施。

3 壓型鋼板的安裝

(1) 放線

安裝放線前應對安裝麵上已有建築成品進行測量複核,對達不到安裝要求的部分進行記錄提出相應的修改意見。

根據下列原則確定壓型金屬板或固定支架的安裝基準線:

① 屋麵高波壓型金屬板固定支架的安裝基準線一般設在屋脊線的中垂線上[圖525(a)],並以此基準線為參照線,在每根檁條的橫向標出每個固定支架長度的定位線(餘數對稱放在山牆處的檁條端部)和在每根檁條的縱向標出固定支架的焊接線[圖525(b)]。

② 屋麵低波壓型金屬板的安裝基準線一般設在山牆端屋脊線的垂線上[圖525(c)],並根據此基準線在檁條的橫向標出每塊或若幹塊壓型金屬板的截麵有效覆蓋寬度定位線。

③ 牆麵壓型金屬板的安裝基準線一般設在距離山牆陽角線(縱牆和山牆牆梁外表麵的相交線)某一尺寸(例如壓型金屬板波距寬度的四分之一,但應保證牆體兩端的對稱性)的垂線上[圖525(d)],並根據此基準線,在牆梁上標出每塊或若幹塊壓型金屬板的截麵有效覆蓋寬度定位線。

檁條上的固定支架在縱橫兩個方向均應成行成列,各在一條直線上。在安裝牆板和屋麵板時,牆梁和檁條應保持平直。每個固定支架與檁條的連接均應施滿焊,並應清除焊渣和補刷塗料。

圖525安裝基準線

屋麵板及牆麵板安裝完畢後應對配件的安裝做二次放線,以保證簷口線、屋脊線、窗口門口和轉角線等處的水平直度和垂直度。

(2) 板材吊裝

金屬壓型板和夾芯板的吊裝可采用汽車吊、塔吊、卷揚機和人工提升等多種方法。

① 塔吊提升時,采用多吊點吊裝鋼梁

此為一次提升多塊板(圖526)的方法,提升方便,被提升的板材不易損壞。

在大麵積屋麵工程施工時,一次提升的板材不易送到安裝點,屋麵的人工長距離搬運多,人在屋麵上行走困難,易破壞已安裝好的金屬壓型板。這種方法不能充分發揮吊車的提升能力,機械使用率低,費用高。

圖526板材多吊點提升

② 卷揚機提升,不用大型機械,卷揚機設備可靈活移動到需要安裝的地點,每次提升數量少,屋麵移動距離短,操作方便,成本低,是屋麵安裝時經常采用的方法。

③ 人工提升,常用於板材不長的工程中,這種方法最簡單方便,成本最低,但易損傷板材,使用的人力較多,勞動強度較大。

④ 鋼絲滑升法,是在建築的山牆處設若幹道鋼絲,鋼絲上設套管,板置於鋼管上,屋麵上工人用繩沿鋼絲拉動鋼管,把特長板提升到屋麵上,由人工搬運到安裝地點(圖527)。

圖527鋼絲滑升法

(3) 壓型金屬板的鋪設和固定

實測壓型金屬板材的實際長度,必要時對板材進行剪裁。

壓型金屬板的鋪設和固定按下列原則進行:

① 屋麵、牆麵壓型金屬板均應逆主導風向鋪設。

② 壓型金屬板從屋麵或牆麵的一端開始鋪設。屋麵第一列高波金屬板安放在檁條一端的第一個(和第二個)固定支架上,屋麵第一列低波壓型金屬板和牆麵第一列壓型金屬板分別對準各自的安裝基準線鋪設。

③ 屋麵、牆麵壓型金屬板安裝時,應邊鋪設,邊調整其位置,邊固定。對於屋麵,在鋪設壓型金屬板的同時,還應根據設計圖紙的要求,敷設防水密封材料。

④ 在屋麵、牆麵上開洞,可先安裝壓型金屬板,然後再切割洞口;也可先在壓型金屬板上切割洞口,然後再安裝。切割時,必須核實洞口的尺寸和位置。

圖528彎折截水

1—截水;2—白鐵釺;3—壓型金屬板

⑤ 鋪設屋麵壓型金屬板時,在壓型金屬板上設置臨時人行木板(圖525)。

屋麵低波壓型金屬板的屋脊端應彎折截水,其高度不應小於5mm(圖528)。

屋麵、牆麵采光板的波形應分別與屋麵、牆麵壓型金屬板的波形一致。

屋麵采用弧形采光帶或采光罩時,其與壓型金屬板相接處應在構造上采取可靠的防水措施。

壓型金屬板保溫圍護結構可采用預製夾芯保溫板或現場組裝保溫板。當采用現場組裝保溫板時,一般的做法為兩層壓型金屬板保溫材料。保溫材料一般采用岩棉、礦棉、珍珠岩製品等不可燃材料。

保溫材料的兩端應固定並將固定點之間的氈材拉緊。防潮層應置於建築物的內側,其麵上不得有孔。防潮層的接頭應采用粘接。

盡量避免在屋麵壓型金屬板上開洞,若不能避免,則應盡量在靠近屋脊部位處開洞。

屋麵、牆麵壓型金屬板上開洞的洞口周邊應采取可靠的防水措施。

屋麵壓型金屬板的伸縮縫應與承重結構的伸縮縫一致。屋脊板的伸縮縫間距不宜大於50m。

緊固自攻螺釘時應控製緊固的程度,不可過緊。過緊會使密封墊圈上翻,甚至將板麵壓得下凹而積水;緊固不夠也會使密封不到位而出現漏雨。

屋麵板搭接處均應設置膠條。縱橫方向搭接邊設置的膠條應連續。膠條本身應拚接。

4. 采光板的安裝

采光板的厚度一般為l~2mm。一般采用在屋麵板安裝時留出洞口後安裝的方法。安裝時,在板的四塊板搭接處用切角方法進行處理,以防止漏雨。

安裝時,在固定采光板的緊固件下麵使用麵積較大的鋼墊,避免在長時間的風荷載作用下,玻璃鋼的連接孔洞擴大而失去連接和密封作用。

保溫屋麵需設雙層采光板時,必須對雙層采光板的四個側麵密封,防止保溫效果減弱而出現結露和滴水現象。

5. 連接件的安裝

連接件的安裝應符合下列要求:

(1) 安裝屋麵、牆麵的連接件時,應盡量使連接件成一直線。

(2) 連接件為鉤螺栓時,壓型金屬板上的鑽孔直徑為:

屋麵——鉤螺栓直徑+1mm;