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1、第二节 钢结构工程施工方法本工程由地下一层开始生根劲性柱。根据设计图纸，Z1、Z2、Z3、Z3a、Z4、Z5a、Z7、Z7a、Z8、Z8a共计73根框架柱为劲性十字截面钢骨柱，钢柱底标高为地下一层楼板标高-6.00m和-5.750m，柱顶标高分别为+38.32m、+49.27m、+98.45m，工程量约4000吨。多功能厅梁为钢骨混凝土梁，钢骨梁主梁为四根转换梁，截面形式为H型截面，截面尺寸H14007504580，单根重量42吨左右。在四根转换梁上托起8根十字截面钢骨柱。6轴9轴为中厅结构，该部分结构形式为钢结构框架。其中十层为箱形转换钢梁五根，截面规格为13008005080，每根长度26
2、.9米，单重约70吨。该部分楼面为闭口型压型钢板现浇钢筋混凝土楼板。1.工程简介1.1 材质及连接形式劲性柱为十字型截面柱，翼缘厚度40mm，腹板厚度30mm；部分变截面处翼缘厚度80mm，腹板厚度50mm。钢材材质为Q345B（50mm）、Q345B-Z15（50mm）。中厅及其结构下面钢结构的钢材材质为Q345GJ-C（t40）Q345GJZ15-C（t40）。拉杆与十层箱形梁及钢骨柱之间的焊缝等级为一级，中厅部分其余焊缝等级为二级，均要求100%探伤。普通螺栓采用4.6级螺栓，C级孔。高强螺栓采用10.9级扭剪型高强螺栓。焊接采用低氢型焊丝或E50系列低氢型焊条。现场考虑按楼层进行分节制
3、作安装，柱与柱接头位于楼板标高以上1.3米左右，对接采用全熔透坡口对接焊缝。1.2 防锈与防火1.2.1钢构件表面采用喷射（抛丸）除锈，除锈等级为Sa2.5级。1.2.2防锈底漆选用LS-水性无机富锌底漆，漆膜总厚度125mm微米。防锈底漆应具有耐盐雾实验10000小时，耐老化实验10000小时，钢材带涂层可焊可割的要求。1.2.3中间漆根据防火涂料的特性确定。1.2.4本工程耐火等级为一级，钢柱及钢支撑耐火极限为3.0小时，钢梁耐火极限2.0小时。中厅钢柱、钢梁、钢支撑均采用防火涂料保护。2. 施工准备2.1组织有关人员进场，吊、索具、工装及焊接设备准备；2.2构件安装轴线的交接钢构件安装前
4、，尚需与土建单位办理轴线交接检手续，统一核对钢尺，对土建单位所测设的结构安装轴线进行复验。2.3构件的现场检验接收钢构件进场后，现场施工质检员应组织对构件自检验收。验收内容应包括：构件的质量保证资料是否齐全；构件的外形几何尺寸是否与图纸相符；误差是否超标；数量是否与图纸相符。自检通过后报请监理审验、批准，方可进入安装工序。2.4主要吊装机械的选择本根据现场条件、结构特点、分段原则、构件重量及工期要求，选用现有的一台HK7030塔吊、一台FO/23B塔吊和一台SK560塔吊（二层以下为台HK7030）进行钢结构的安装。3. 主要施工工艺3.1 预埋件施工工艺本工程为高层框架结构，基础预埋工程非常
5、关键，它影响第一节钢柱的安装精度乃至整个结构的安装质量。因预埋件埋在混凝土中，所以在绑扎钢筋和浇筑混凝土时，都可能使埋件受到水平力作用而偏移，导致埋件偏差。为保证预埋件的安装精度，将预埋件的上部钢板和地脚螺栓分开安装。8条地脚螺栓使用4根角钢固定成一体，将其整体固定于柱墩钢筋内，待浇筑完混凝土后，再安装上部钢板；上部钢板下方配有调节螺母，可以调整钢板的标高，且钢板和混凝土面之间50mm范围内混凝土后浇，待埋板调平并于螺栓焊接后再用灌浆料浇筑密实。上述方法，可以有效的防止埋件因浇筑混凝土而引起的偏差，保证下一步工序的安装精度。图2-2-1 埋件图3.1.1预埋件的定位在底板定位放线时，准确的放出
6、钢柱的中心及边线，做出明确的标识，以作为埋件的定位依据；同时在基坑边做出标高控制点，以控制埋件的高度。柱地脚螺栓的埋设精度直接影响到上部钢结构的安装精度，对地脚螺栓中心位置和标高要严格控制。安装前检验项目：基础实际坐标（水平、纵向、横向）偏差 基础水泥保养期及强度检验报告构件加工偏差。3.1.2 预埋件的安装预埋件的安装步骤如下：核对各预埋件标准线（水平、纵向、横向间距） 画出预埋件表面中心线 使用水准仪、经纬仪调整地脚螺栓的标高、位移，并将地脚螺栓与梁钢筋固定 地脚螺栓固定后，移交给土建绑筋、浇筑混凝土，混凝土浇筑高度为低于预埋板底部设计标高50mm 混凝土养护合格后，使用水平仪调整地脚螺栓
7、顶部的调节螺母，达到设计标高 调整好标高后，将上部的预埋钢板安装在调节螺母上，将锚栓孔按照设计要求塞焊 焊缝打磨处理。钢柱安装钢柱基础地脚螺栓的埋件精度，直接影响到钢柱的质量与进度。所以必须对预埋螺栓的轴线、标高及螺栓的伸出长度进行认真的检查、验收。特别是标高，因为本工程的钢柱就放在预埋件上，基本上没有调节的余地，故标高以及水平度的调整一定精确，确保钢柱就位。3.2 劲性柱施工工艺根据现场实际情况，劲性钢柱采用分段吊装，地下一层及首层吊装机械利用现场塔吊。二层以上按照将现有的2#HK7030塔吊换成SK560塔吊考虑。（换塔方案已经专家论证，监理批复）因每节柱的分段重量及平面分布位置不同，拟采
8、用三种方法进行钢柱的吊装，以下施工方法以第一节钢柱为例进行阐述说明。以上各节在本方案中不在赘述，在安装到具体位置前编制详尽的施工技术交底指导施工。3.2.1 塔式单机吊装施工方法使用现有塔吊直接进行吊装。施工步骤及顺序：调整预埋件标高，并放出钢柱中心线及定位控制线 钢柱进厂检验合格后使用对应塔吊卸至就位位置 塔吊将钢柱吊至安装位置进行安装 钢柱吊装就位后，使用2台经纬仪校正垂偏及位移 校正合格后，将地脚螺栓拧紧固定，并使用缆风绳加固 （验收合格后，交给土建绑筋、浇筑混凝土） 下一节钢柱吊装 校正 焊接 验收合格后进入下道工序施工3.2.2 双机抬吊施工方法钢柱分段后，因重量较大，无法使用1台塔
9、吊直接进行吊装，采用双机抬吊的方法。施工方法：钢柱进场后，使用2#塔将其就位于结构顶板上的钢柱就位位置，钢柱就位位置处于塔吊的允许吊重范围内。在结构顶板上放置1台运输小车，将钢柱平吊至小车上，沿楼板上的运输路线运至安装位置。2台塔吊同时将钢柱吊起进行安装。因塔吊的起重半径不同，每台塔承担钢柱的重量也不尽相同，为了保证双塔同步作业，使用铁扁担调整双塔的吊点进行钢柱的吊装，吊点根据每根钢柱的重量及分布位置计算得出。施工步骤及顺序：调整预埋件标高，并放出钢柱中心线及定位控制线 钢柱进厂检验合格后使用2#塔吊卸至结构顶板的就位位置1 利用两台塔吊将钢柱运输至安装位置2 双机抬吊进行安装 使用两台经纬仪
10、校正垂偏及位移 校正合格后，将地脚螺栓拧紧固定，并使用缆风绳加固 （验收合格后，交给土建绑筋、浇筑混凝土） 下一节钢柱吊装 校正 焊接 验收合格后进入下道工序施工3.2.3 土法吊装施工方法钢柱由于重量超重，塔式无法满足安装的需要。施工方法：在钢柱安装位置两侧对应混凝土梁的位置安放提升支架，在支架顶部放置一根横梁，钢丝绳通过横梁中部的滑子使用卷扬机将运至安装位置的钢柱吊起并安装，钢柱使用小车沿运输路线将其滑移到安装位置。采用提升滑移法施工的提升支架采用：1.21.26m的桅杆组成。见下图：图 2-2-2 桅杆组成图钢管材质采用日本STK490钢管焊接而成，共用12节。每一根钢柱用两组为一套顶升
11、支架(4节)，现场共用3套顶升支架倒用。支架提升滑移过程见下图： 图 2-2-3 支架提升滑移示意图（一）图 2-2-4 支架提升滑移示意图（二）图 2-2-5 支架提升滑移示意图（三）图 2-2-6 支架提升滑移示意图（四）施工步骤及顺序：土建浇筑楼板混凝土前，安放提升支架预埋件及缆风绳预埋件楼板混凝土达到强度后，调整钢柱预埋件标高，并放出钢柱中心线及定位控制线使用塔吊将提升支架、横梁吊到安装位置并组装塔吊将钢柱平吊至运输小车上使用小车将钢柱沿运输路线滑移至安装提升位置使用提升支架将钢柱提升并安装使用两台经纬仪校正垂偏及位移校正合格后，将地脚螺栓拧紧固定，并使用缆风绳加固（验收合格后，交给土
12、建绑筋、浇筑混凝土）下一节钢柱吊装校正焊接验收合格后进入下道工序施工钢柱在结构顶板上运输时，需保证下面结构连续两层支顶。 3.2.4 钢柱就位方法因现场施工场地狭小，且结构周边均为土建单位的各类加工场地，给现场构件的运输及吊装带来很大难度。又因大部分钢柱重量较大，现场塔吊无法直接将其就位安装，因此需要使用2#塔将钢柱卸至结构顶板上的就位位置，利用运输小车运至安装位置，再采用双机抬吊或土法进行安装。3.2.5 钢柱分段原则因钢柱采用分段吊装，钢柱的分段长度、数量及重量，直接影响到钢柱的吊装方法和施工进度，每根钢柱由于所处的平面位置不同，其塔吊对应的起重量也不尽相同，这就要求每根钢柱的分段重量要与
13、塔吊的起重量相对应；另外，考虑吊装的方便及安装的精度，每节钢柱最多保证两层混凝土楼板的高度。根据此原则将钢柱进行分段后，73根钢柱共分680节。3.2.6 钢柱吊装顺序随着土建的施工顺序分区分段吊装。3.2.7 安装要点安装前应对建筑物的定位轴线、安装位置线，标高进行复查，合格后才能进行安装。3.3 劲性梁施工工艺3.3.1 多功能厅钢梁的安装3.3.1.1 吊装机械的选择该部位钢梁位于2#塔（SK560）、1#塔（FO/23B）回转半径范围内，采用这两台塔吊进行安装。3.3.1.2 劲性梁的分段位于F、G、H、J轴四根钢梁截面规格H14007504580，长为26.9m。单根重量在42t左右
14、。根据两台塔式的机械性能分四段进行吊装，分段后单根重量在11t左右，单机的起重能力难以满足吊装要求，考虑利用两台塔吊进行抬吊。其余劲性梁的截面尺寸相对较小，利用单机基本满足吊装要求。3.3.1.3 劲性梁安装工艺土建搭设脚手架支撑 测量放线并找出标高控制点，并与土建轴线校核 在脚手架上放置木方子 分段安装钢粱 千斤顶调整校正 焊接 验收 卸荷后交给土建支模板、绑筋、浇筑混凝土3.3.2 其它位置劲性梁的安装其它位置劲性梁主要布置在中厅钢骨柱十层以上与核心筒的联系，及I区、II区北侧十一层位置。吊装方法主要才采用西塔、南塔进行安装。安装工艺相似于多功能厅劲性梁。3.4 中厅施工工艺中庭位于+34
15、.670m标高处的转换钢梁为箱型梁，截面尺寸13008005080，重量约80吨/根，此梁无法用塔吊直接就位安装。根据现场条件考虑将钢梁分段，在地面分段拼装成提升单元后，整体提升的施工方法。3.4.1 施工方法将每根转换钢梁分为四段，每段重约10吨，构件按照计划进场并使用塔吊或汽车吊就位于-0.300m的底板上，将其在地面上拼装成提升单元，提升单元包括两根转换钢梁和上一层的两根钢梁，以及钢梁之间的次梁和支撑等。如下图：图 2-2-7 钢梁地面拼装立面示意图主楼结构施工到十三层时，在钢骨柱侧面作提升的临时牛腿，牛腿上放置提升的工装设备，将在地面拼装好的提升单元进行整体提升。如下图：图 2-2-8 钢梁提升立面示意图钢梁提升到位后，在每根转换钢梁的底部1/3跨度处做硬性支撑，支撑使用标准节，保证中厅在安装过程中不会产生下挠。见下图：图 2-2-9 钢梁立面支撑示意图用同样的方法，将剩余的钢梁在地面拼装，然后整体提升就位。 转换层的钢梁提升完成后，以上的构件均重量较轻，使用塔吊即可吊装就位并安装，其余部分采用常规方法进行
