2.鋼柱校正
鋼柱就位後,立即對垂直度、軸線、牛腿麵標高進行初校,安設臨時螺栓,然後卸去吊索。鋼柱上下接觸麵間的間隙一般不得大於1.5mm。如間隙在1.6~6.0mm之間,可用低碳鋼墊片墊實間隙。柱間間距偏差可用液壓千斤頂與鋼楔或倒鏈與鋼絲繩或纜風繩進行校正。柱子安裝的允許偏差應符合有關要求。
3.柱底灌漿
在第一節框架安裝、校正、螺栓緊固後,即應進行底層鋼柱柱底灌漿。灌漿方法是先在柱腳四周立模板,將基礎上表麵清除幹淨,清除積水,然後用高強度聚合砂漿從一側自由灌入至密實,灌漿後用濕草袋和麻袋覆蓋養護。
(二)鋼梁的吊裝與校正
鋼梁在吊裝前,應於柱子牛腿處檢查標高和柱子間距,並應在梁上裝好扶手杆和扶手繩,以便待主梁吊裝就位後,將扶手繩與鋼柱係牢,以保證施工人員的安全。鋼梁一般可在鋼梁的翼緣處開孔作為吊點,其位置取決於鋼梁的跨度。為加快吊裝速度,對重量較小的次梁和其他小梁,可利用多頭吊索一次吊裝數根。
為了減少高空作業,保證質量,並加快吊裝進度,可以將梁、柱在地麵組裝成排架後進行整體吊裝。當一節鋼框架吊裝完畢,即需對已吊裝的柱、梁進行誤差檢查和校正。對於控製柱網的基準線用線墜或激光儀觀測,其他柱根據基準柱用鋼卷尺量測,校正方法同單層鋼結構安裝工程柱、梁的校正。
梁校正完畢,用高強螺栓臨時固定,再進行柱校正,緊固連接高強螺栓,焊接柱節點和梁節點,進行超聲波檢驗。
三、構件間的連接鋼柱之間的連接常采用坡口焊連接。主梁與鋼柱的連接,一般上、下翼緣用坡口焊連接,而腹板用高強螺栓連接。次梁與主梁的連接基本上是在腹板處用高強螺栓連接,少量再在上、下翼緣處用坡口焊連接。柱與梁的焊接順序,先焊接頂部柱、梁節點,再焊接底部柱、梁節點,最後焊接中間部分的柱、梁節點。
坡口焊連接應先做好準備(包括焊條烘焙、坡口檢查、設電弧引入、引出板和鋼墊板,並點焊固定,清除焊接坡口、周邊的防鏽漆和雜物,焊接口預熱)。柱與柱的對接焊接,采用二人同時對稱焊接,柱與梁的焊接亦應在柱的兩側對稱同時焊接,以減少焊接變形和殘餘應力。
高強螺栓連接兩個連接構件的緊固順序是:先主要構件,後次要構件。工字形構件的緊固順序是:上翼緣→下翼緣→腹板。同→節柱上各梁柱節點的緊固順序是:柱子上部的梁柱節點→柱子下部的梁柱節點→柱子中部梁柱節點。每一節點安設緊固高強度螺栓順序是:摩擦麵處理→檢查安裝連接板(對孔、擴孔)→臨時螺栓連接→高強螺栓緊固→初擰→終擰。
第六節鋼網架結構安裝工程
網架結構是由多根杆件按照一定規律布置,通過結點連接而成的網格狀杆係結構。它改變了一般平麵桁架的受力狀態,具有空間受力的性能。由於它的外形象一塊平板,因此稱為平板形網架。
網架結構的整體性能很好,能有效地承受各種非對稱荷載,集中荷載和動力荷載。由於組成網架的杆件和節點可以定型化,適用於在工廠成批生產,製作完成後運到現場拚裝,從而使網架的施工做到速度快,精度高,有利於質量的保證。網架結構的平麵布置靈活,適用於不規則的建築平麵、大跨度建築,也可用於中小跨度建築中。凶此網架結構在世界各國都得到了迅速的發展,在各類空間結構中的采用位居首位。
網架結構的安裝方法可分為高空拚裝法、整體安裝法或高空滑移法三種。
一、高空拚裝法
高空拚裝法是先在地麵上搭設拚裝支架,然後用起重機把網架構件分件或分塊吊至空中的設計位置,在支架上進行拚裝的方法。此法有時不需大型起重設備,但拚裝支架用量大,高空作業多,因此對高強螺栓連接的、用螺栓球節點的鋼管網架較適宜。
施工前應根據結構特點、構件重量、安裝標高、現場條件及現有設備確定吊裝機械。
拚裝支架可用木製或鋼管製,支架可局部搭設作為活動式,亦可滿堂搭設。局部支架的位置必須對準網架下弦的支承節點,支架間距不宜過大,以免網架安裝過程中產生較大下垂。支架高度要方便操作,用千斤頂調整標高,則支架上表麵距網架下弦節點800mm左右為宜。
高空拚裝法拚裝網架時,網架塊件順序安排要考慮減少誤差積累和安裝方便,另外要考慮結構的受力特點和吊裝機械的性能。網架總的拚裝順序是從建築物的一端開始向另一端以兩個三角形同時推進,待兩個三角形相反後,則按人字形逐榻向前推進,最後在另一端的正中閉合。每榀塊體的安裝順序,在開始的兩個三角形部分是由屋脊部分開始分別向兩邊拚裝;兩個三角形相交後,則由交點開始同時向兩邊拚裝。
網架拚裝後,下方有支架者用方木頂住中央豎杆處,用千斤頂頂住屋架中央豎杆下方進行標高調整。其他分塊則隨拚裝隨擰緊高強螺栓,並與已拚好的分塊連接即可。由於螺栓大於螺杆直徑,故高強螺栓需隨拚裝隨擰緊,否則會加大網架的下垂。
網架拚裝完畢並全麵檢查後,拆除全部支頂網架的方木和千斤頂。考慮到支承拆除後網架中央沉降最低,故按中央、中間和邊緣三個區分階段按比例下降支承,即分六次下降,每次下降的數值,三個區的比例是2:1.5:1。下降支承時要嚴格控製同步下降,避免由於個別支點受力而使這個支點處的網架杆件變形過大甚至破壞。
二、整體安裝法
整體安裝法就是先將網架在地麵上拚裝成整體,然後用起重設備將其整體提升到設計位置上加以固定。這種施工方法不需高大的拚裝支架,高空作業少,易保證焊接質量,但需要大型的起重設備,技術較複雜。凶此,對球節點的鋼管網架,尤其是三向網架等杆件較多的網架較適宜。根據所用設備不同,整體安裝法又分為多機抬吊法、提升機提升法、桅杆提升法、千斤頂頂升法等。
1.多機抬吊法
用四台起重機聯合作業,將地麵錯位拚裝好的網架整體提升到柱頂後,在空中進行移位落下就位安裝。一般有四側抬吊與兩側抬吊兩種方法。四側抬吊為防止起重機因升降速度不一而產生不均勻荷載,每台起重機設兩個吊點,每兩台起重機的吊索互相用滑輪串通,使各吊點受力均勻,網架均衡上升。當網架升到比柱頂高300mm時,進行空中移位。起重機甲一邊落起重臂,一邊升鉤;起重機乙一邊升起重臂,一邊落鉤;丙丁兩台起重機則鬆開旋轉刹車跟著旋轉,待轉到網架支座中心線對準柱子中心時,四台起重機同時落鉤,並通過設在多架四角的拉索和倒鏈拉動網架進行對線,將網架落到柱頂就位。兩側抬吊係用四台起重機將網架吊到柱頂,同時向一個方向旋轉一定距離,即可就位。
多機抬吊法準備工作簡單,安裝快速方便。四側抬吊與兩側抬吊比較,前者移位較平穩,但操作較複雜;後者空中移位較方便,便平穩性差一些。適用於跨度40m左右、高度25m左右的中小型網架屋蓋的吊裝。
2.提升機提升法
在結構柱上安裝升板工程用的電動穿心式提升機,將地麵正位拚裝的網架直接整體提升到柱頂橫梁就位。
提升點設在網架四邊的中部,每邊7~8個。提升設備的組裝係在柱頂加接短鋼柱上,安裝工字鋼上橫梁,每一吊點安放一台300kN電動穿心提升機,提升機的螺杆下端連接多節長1.8m的吊杆,下麵連接橫吊梁,梁中間用鋼銷與網架支座鋼球上的吊環相連接。在鋼柱頂上的上橫梁處,又用螺杆連接著一個下橫梁,作為拆卸吊杆時的停歇裝置。當提升機每提升一節吊杆後(升速為30mm/min),用U形卡板塞入下橫梁上部和吊杆上端的支承法蘭之間,卡住吊杆,卸去上吊杆,將提升螺杆下降與下一節吊杆接好,再繼續上升,如此循環往複,直到網架升到托梁以上,然後把預先放在柱頂牛腿的托梁移至中間就位,再將網架下降於托梁上,即完成吊裝。網架提升時應同步,每上升600~900mm觀測一次,控製相鄰兩個提升點高差不大於25mm。
提升機提升法不需大型吊裝設備,機具和安裝工藝簡單,提升平穩,勞動強度低,工效高,施工安全,但準備工作量大。適用於跨度50~70m,高度40m以上,重量較大的大、中型周邊支承網架屋蓋的安裝。
3.桅杆提升法
將網架在地麵錯位拚裝,用多根獨腳桅杆將其整體提升到柱頂以上,然後進行空中旋轉和移位,落下就位安裝。
柱和桅杆應在網架拚裝前豎立,當安裝長方、八角形網架,在網架三向直徑接近支座處豎立四根鋼格構獨腳桅杆,每根桅杆的兩側各掛一副起重滑車組,每副滑車組下設兩個吊點,配一台卷簡直徑、轉速相同的電動卷揚機,使提升同步,每根桅杆設6根纜風繩與地麵成30°~40°夾角。
網架拚裝時,逆時針轉角2°5',使支座偏離柱1.4m,即用多根桅杆將網架吊過柱頂後,需要向空中移位或旋轉1.4m。提升時,四根桅杆、八副起重滑車組同時收緊提升網架,使其等速平穩上升,相鄰兩桅杆處的網架高差應不大於100mm。當提升到柱頂以上500mm時,放鬆桅杆左側的起重滑車組,使桅杆右側的起重滑車組保持不動,則左側滑車組鬆弛,拉力變小,因而其水平分力也變小,網架便向左移動,進行高空移位或旋轉就位,經軸線、標高校正後,用電焊固定。桅杆利用網架懸吊,采用倒裝法拆除。
桅杆提升法,桅杆可自行製造,起重量大,可達1000~2000kN,桅杆高度可達50~60m,但所需設備數量大,準備工作和操作較複雜,適用於安裝高、重、大(跨度80~100m)的大型網架屋架。
4.千斤頂頂升法
千斤頂頂升法是利用支承結構和千斤頂將網架整體頂升到設計位置。頂升用的支承結構一般多利用網架的永久性支承柱,亦可在原支點處或其附近設置臨時頂升支架。頂升千斤頂可采用普通液壓千斤頂或絲杠千斤頂,要求各千斤頂的行程和起重速度一致。網架多采用傘形柱帽的方式,在地麵按原位整體拚裝。由四根角鋼組成的支承柱從腹杆間隙中穿過,在柱上設置綴板作為擱置橫梁千斤頂和球支座用。上下臨時綴板的間距根據千斤頂的尺寸、衝程、橫梁等尺寸確定,應恰為千斤頂使用行程的整數倍,其標高偏差不得大於5mm。如用320kN普通液壓千斤頂,綴板的間距為420mm,即頂一個循環總高度為420mm,千斤頂分三次(150mm+150mm+120mm)頂升到該標高。頂升時,每一頂升循環工藝過程。頂升應做到同步,各頂升點的差異不得大於相鄰兩個頂升用的支承結構間距的1/1000,且不大於30mm;在一個支承結構上設有兩個或兩個以上千斤頂時不大於10mm。
千斤頂頂升法設備簡單,不用大型吊裝設備;頂升支承結構可利用永久性支承,拚裝網架不需搭設拚裝支架,可節省費用,降低施工成本,操作簡便安全。但頂升速度較慢,且對結構頂升的誤差控製要求嚴格,以防失穩。適用於安裝多支點支承的各種四角錐網架屋蓋。