单层钢结构安装施工工艺标准

第一节5.1单层钢结构安装施工工艺标准5.1.1基本规定5.1.1.1钢结构工程施工单位应具备相应的钢结构工程施工资质，施工现场质量管理应有相应的施工技术标准、质量管理体系、质量控制和检验制度，在施工现场应有经项目技术负责人审批的施工组织设计、施工方案（或作业指导书）等技术文件。5.1.1.2钢结构施工必须采用经过计量检定、校验合格的计量器具。5.1.1.3钢结构工程质量验收应在施工单位自检的基础上，按照检验批、分项工程、分部（子分部）工程的程序进行。钢结构分部（子分部）工程中的分项工程划分应按照现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001的规定执行。每项钢结构分项工程可按一个或分成若干个检验批验收。5.1.1.4单层钢结构安装除执行本施工工艺标准外，尚应符合国家及行业的有关现行标准要求。5.1.2施工准备单层钢结构安装工程施工准备阶段主要内容有：技术准备、机具设备准备、材料准备、作业条件准备等。5.1.2.1技术准备技术准备工作主要包含：编制施工组织设计、现场基础准备和技术交底。（1）编制单层钢结构安装施工组织设计主要内容包括：工程概况；工程规模和主要工程量；施工网络计划及保证工期措施；总平面布置；力能供应；主要施工方案和重大技术措施；外委加工配制和现场加工规模确定；施工组织机构设置和劳动力计划；施工机械及主要工具配备计划；物资供应计划；培训计划；质量目标和质量保证措施；安全目标和安全保证措施；新技术、新设备、新工艺、新材料的应用；主要经济技术指标；总包服务及各工序的协调措施；现场文明施工措施；施工现场环保措施；施工现场维护措施。在工程概况的编写中由于单层钢结构安装工程的特点，对于工程所在地的气候情况，尤其是雨水、台风、冬季情况要作详细的说明，以便于在工期允许的情况下避开雨期、冬季施工以保证工程质量，在台风季节到来前做好施工安全应对措施。（2）基础准备和技术交底1）根据测量控制网对基础轴线、标高进行技术复核。如地脚螺栓预埋在钢结构施工前是由土建单位完成的，还需复核每个螺栓的轴线、标高，对超出规范要求的必须采取相应的补救措施。如加大柱底板尺寸，在柱底板上按实际螺栓位置重新钻孔（或设计认可的其他措施）。2）检查地脚螺栓外露部分的情况，若有弯曲变形、螺牙损坏的螺栓，必须对其修正。3）将柱子就位轴线弹测在柱基表面。4）对柱基标高进行找平。混凝土柱基标高浇注一般预留50－60mm（相对钢柱底设计标高），在安装时用钢垫板或提前采用坐浆承板找平。当采用钢垫板作支承板时，钢垫板的面积应根据基础混凝土的抗压强度、柱脚底板下二次灌浆前柱底承受的荷载和地脚螺栓的紧固力计算确定。垫板与基础面和柱底面的接触应平整、紧密。采用坐浆承板时应采用无收缩砂浆，柱子吊装前砂浆垫块的强度应高于基础混凝土强度一个等级，且砂浆垫块应有足够的面积以满足承载的要求。单项工程安装前应对施工人员进行安装技术交底。5.1.2.2机具设备准备单层钢结构安装工程的普遍特点是面积大、跨度大，在一般情况下应选择可移动式起重设备如汽车式起重机、履带式起重机等。对于重型单层钢结构安装工程一般选用履带式起重机，对于较轻的单层钢结构安装工程可选用汽车式起重机。单层钢结构安装工程其他常用的施工机具有电焊机、拴钉机、卷扬机、空压机、倒链、滑车、千斤顶、高强度螺栓、电动扳手等。5.1.2.3材料准备材料准备包括：钢构件的准备、普通螺栓和高强度螺栓的准备、焊接材料的准备等。（1）钢构件的准备钢构件的准备包括：钢构件堆放场的准备；钢构件的检验。1）钢构件堆放场的准备钢构件通常在专门的钢结构加工厂制作，然后运至现场直接吊装或经过组拼装后进行吊装。钢构件力求在吊装现场就近堆放，并遵循“重近轻远”（即重构件摆放的位置离吊机近一些，反之可远一些）的原则。对规模较大的工程需另设立钢构件堆放场，以满足钢构件进场堆放、检验、组装和配套供应的要求。钢构件在吊装现场堆放时一般沿吊车开行线两侧按轴线就近堆放。其中钢柱和钢屋架等大件放置，应依据吊装工艺做平面布置设计，避免现场二次倒运困难。钢梁、支撑等可按吊装顺序配套供应堆放，为保证安全，堆跺高度一般不超过2m和三层。钢构件堆放应以不产生超出规范要求的变形为原则。2）钢结构验收在钢结构安装前应对钢结构进行检查，其项目包含钢结构的变形、钢结构构件的标记、钢结构构件的制作精度和孔眼位置等。在钢结构构件的变形和缺陷超出允许偏差时应进行处理。（2）高强度螺栓的准备钢结构设计用高强度螺栓连接时应根据图纸要求分规格统计所需高强度螺栓的数量并配套供应至现场。应检查其出厂合格证、扭矩系数或紧固轴力（预拉力）的检验报告是否齐全，并按规定作紧固轴力和扭矩系数复验。对钢结构连接件摩擦面的抗滑移系数进行复验。（3）焊接材料的准备钢结构焊接施工之前应对焊接材料的品种、规格、性能进行检查，各项指标应符合现行国家标准和设计要求。检查焊接材料的质量合格证明文件、检验报告及中文标志等。对重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验。5.1.3施工工艺5.1.3.1吊装方法及顺序单层钢结构安装工程施工时对于柱子、柱间支撑和吊车梁一般采用单件流水法吊装。可一次性将柱子安装并校正后再安装柱间支撑、吊车梁等构件。此种方法尤其适合移动较方便的履带式起重机。对于采用汽车式起重机时，考虑到移动不方便可以以2－3个轴线为一个单元进行节间安装。屋盖系统吊装通常采用“节间综合法”（即吊车一次吊完一个节间的全部屋盖构件后再吊装下一个节间的屋盖构件）。5.1.3.2工艺流程图（见图5.1.3.2）5.1.3.3单层钢结构安装工艺单层钢结构安装主要有钢柱安装、吊车梁安装、钢屋架安装等。（1）钢柱的安装工艺钢柱的安装方法：一般钢柱的刚性较好，吊装时为了便于校正一般采用一点吊装法，常用的钢柱吊装法有旋转法、递送法和滑行法。对于重型钢柱可采用双机抬吊。杯口柱吊装方法：1）在吊装前先将杯底清理干净。2）操作人员在钢柱吊至杯口上方后，各自站好位置，稳住柱脚并将其插入杯口。3）在柱子降至杯底时停止落钩，用撬棍撬柱子，使其中线对准杯底中线，然后缓缓将柱子落至杯底部。4）拧紧柱脚螺栓。在双机抬吊时注意事项：1）尽量选用同类型起重机。2）根据起重机能力，对起吊点进行荷载分配。3）各起重机的荷载不宜超过其起重能力的80%。4）双机起吊，在操作过程中，要互相配合，动作协调，以防一台起重机失重而使另一台起重机超重，造成安全事故。5）信号指挥：设一专人指挥，必要时可设总指挥和分指挥，分指挥必须听从总指挥。钢柱的校正构件运至中转仓库构件分类检查配套构件检查按吊装顺序运至现场分类堆放准备工作检查设备、工具数量及完好情况高强度螺栓及摩擦面检查放线及验线（轴线、标高复核）钢柱标高处理及分中检查构件中心及标高检查安装钢柱、校正柱脚按设计要求焊接固定柱间梁安装高强度螺栓初拧、终拧（或按设计要求进行焊接）吊车梁、平台及屋面结构安装焊接固定或高强度螺栓初拧、终拧固定图5.1.3.2施工工艺流程图1）柱基标高调整。根据钢柱实际长度，柱底平整度，钢牛腿顶部距柱底部距离，重点要保证钢牛腿顶部标高值，以此来控制基础找平标高。2）平面位置校正。在起重机不脱钩的情况下将柱底定位线与基础定位轴线对准缓慢落至标高位置。3）钢柱校正。优先采用缆风绳校正（同时柱脚底板与基础间间隙垫上垫铁），对于不便采用缆风绳校正的钢柱可采用可调撑杆校正。（2）钢吊车梁的安装工艺1）钢吊车梁的安装钢吊车梁安装一般采用工具式吊耳或捆绑法进行吊装。在进行安装前应将吊车梁的分中标记引至吊车梁的端头，以利于吊装时按柱牛腿的定位轴线临时定位。2）吊车梁的校正钢吊车梁的校正包括标高调整、纵横轴线和垂直度的调整。注意钢吊车梁的校正必须在结构形成刚度单元以后才能进行。A.用经纬仪将柱子轴线投到吊车梁牛腿面等高处，据图纸计算出吊车梁中心线到该轴线的理论长度l理。B.每根吊车梁测出两点用钢尺和弹簧称校核这两点到柱子轴线的距离l实，看l实是否等于l理以此对吊车梁纵轴进行校正。C.当吊车梁纵横轴线误差符合要求后，复查吊车梁跨度。D.吊车梁的标高和垂直度的校正可通过对钢垫板的调整来实现。注意吊车梁的垂直度的校正应和吊车梁轴线的校正同时进行。（3）钢屋架安装工艺1）钢屋架的吊装钢屋架侧向刚度较差，安装前需要进行稳定性验算，稳定性不足时应进行加固（参见图5.1.3.3-1）。钢屋架吊装时的注意事项如下：A.绑扎时必须绑扎在屋架的节点上，以防止钢屋架在吊点处发生变形。绑扎节点的选择应符合钢屋架标准图要求或经设计计算确定。B.屋架吊装就位时应以屋架下弦两端的定位标记和柱顶的轴线标记严格定位并点焊加以临时固定。C.第一榀屋架吊装就位后，应在屋架上弦两侧对称设缆风绳固定；第二榀屋架就位后，每坡用一个屋架间调整器，进行屋架垂直度校正，再固定两端支座处并安装屋架间水平及垂直支撑。上下梯子加固杆图5.1.3.3-1钢屋架吊装示意图2）钢屋架的校正钢屋架垂直度的校正方法如下：在屋架下弦一侧拉一根通长钢丝（与屋架下弦轴线平行），同时在屋架上弦中心线反出一个同等距离的标尺，用线坠校正。也可用一台经纬仪，放在柱顶一侧，与轴线平移a距离，在对面柱子上标出同样距离为a的点，从屋架中线处用标尺挑出a的距离，三点在一个垂面上即可使屋架垂直（参见图5.1.3.3-2）40上弦标尺屋架线坠标尺拉通线钢丝下弦经纬仪图5.1.3.3-2钢屋架垂直度校正示意图（4）平面钢桁架的安装平面钢桁架的安装方法有单榀吊装法、组合吊装法、整体吊装法、顶升法等。一般来说钢桁架的侧向稳定性较差，在条件允许的情况下最好经扩大拼装后进行组合吊装，即在地面上将两榀桁架及其上的天窗架、檩条、支撑等拼装成整体，一次进行吊装，这样不但提高工作效率，也可利于提高吊装稳定性。桁架临时固定如需用临时螺栓和冲钉，则每个节点应穿入的数量必须经过计算确定，并应符合下列规定:1）不得少于安装总数的1/3；2）至少应穿两个临时螺栓；3）冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%；4）扩钻后的螺栓的孔不得使用冲钉。钢桁架的校正方式同钢屋架的校正方式。随着技术的进步，预应力钢桁架的采用越来越广泛，预应力钢桁架的安装分为以下几个步骤：1）钢桁架现场拼装；2）在钢桁架下弦安装张拉锚固点；3）对钢桁架进行张拉；4）对钢桁架进行吊装。在预应力钢桁架安装时应注意事项：1）受施工条件限制，预应力筋不可能紧贴桁架下弦，但应尽量靠近桁架下弦；2）在张拉时为防止桁架下弦失稳，应经过计算后按实际情况在桁架下弦加设固定隔板；3）在吊装时应注意不得碰撞张拉筋。（5）门式钢架安装门式钢架安装的特点一般是跨度大，侧向刚度小。安装程序必须保证结构形成稳定的空间体系，并不导致结构永久变形。5.1.4质量标准5.1.4.1基础和支撑面（1）基础混凝土强度达到设计要求；（2）基础周围回填夯实完毕；（3）基础的轴线标志和标高基准点齐备、准确；（4）基础顶面直接作为柱的支撑面和基础顶面预埋钢板或支座作为柱的支撑面时，其支撑面、地脚螺栓（锚栓）的允许偏差应符合表5.1.4.1-1的规定。检查数量：抽查10%，且不应少于3个。检查方法：用经纬仪、水准仪、全站仪、水平尺和钢尺实测。支撑面、地脚螺栓（锚栓）位置的允许偏差（mm）表5.1.4.1-1项目允许偏差支撑面标高±3.0水平度l/1000地脚螺栓（锚栓）螺栓中心偏移5.0螺栓露出长度±30.00螺纹长度±30.00预留孔中心偏移10.0坐浆垫板的允许偏差（mm）表5.1.4.1-2项目允许偏差项目允许偏差顶面标高0－3.0水平度位置l/100020.0杯口尺寸的允许偏差（mm）表5.1.4.1-3项目允许偏差底面标高05.0杯口深度（H）±5.0杯口垂直度H/100,且不应大于10.0位置10.0（5）采用坐浆垫板时，坐浆垫板的允许偏差应符合表5.1.4.1-2的规定。检查数量：抽查10%，且不应少于3处检查方法：用经纬仪、水准仪、全站仪、水平尺和钢尺实测。（6）采用杯口基础时，杯口尺寸的允许偏差应符合表5.1.4.1-3的规定。检查数量：抽查10%，且不应少于4处。5.1.4.2钢结构