屋面直升飛機停機坪施工工藝一、前言我國多個城市已將直升飛機用于在警務(wù)、消防、醫(yī)療急救等方面。屋面設(shè)置直升機停機坪的高層建筑日益增多，直升飛機停機坪施工技術(shù)應(yīng)用廣泛。深圳市****中心大樓在屋面標高100.300米處設(shè)了兩座警用直升機坪。直升機坪由屋面起高8.6米，動力荷載設(shè)計值80，結(jié)構(gòu)體系為鋼梁柱與鋼筋混凝土板。二、工藝特點（一）、鋼構(gòu)件長、重不能采用整體吊裝辦法，要在工廠分段制作，現(xiàn)場高空拼接且部分鋼梁和鋼管柱安裝水平位置超出混凝土結(jié)構(gòu)屋面外輪廓，施工難度大。（二）、停機坪動力荷載大，質(zhì)量要求高，必須嚴密組織施工。（三）、焊接工作量大且多為高空焊接，采取合適的焊接順序和工藝手段確保工程焊接質(zhì)量和控制變形。（四）、結(jié)構(gòu)整體強度大，剛性好，抗震性能良好，當采用外包混凝土構(gòu)造形式時，更具有良好的耐火和耐腐蝕性能。三、適用范圍適用于屋面直升機停機坪。四、工藝原理屋面梁內(nèi)預(yù)埋錨板→復(fù)測預(yù)埋錨板標高及軸線→焊接底部加勁板→安裝基礎(chǔ)節(jié)鋼柱→澆筑基礎(chǔ)混凝土→吊裝中間長段鋼柱→吊裝上部短段鋼柱→安裝端部連接板→安裝鋼拉桿→吊裝主梁→吊裝下一跨主梁→吊裝次梁→依次完成直至完成鋼結(jié)構(gòu)安裝→鋼承板安裝→栓釘安裝→綁扎鋼筋→澆筑板面混凝土→驗收。五、施工方法㈠、支座錨板的預(yù)埋澆筑屋面梁板混凝土時，預(yù)埋支座錨板。由于屋面梁板鋼筋混凝土配筋較密、支座預(yù)埋件錨板面積較大，為了保證預(yù)埋件處混凝土的密實度，澆筑混凝土時每塊錨板開了ф22mm通氣孔，通氣孔的個數(shù)根據(jù)錨板面積的大小而定。待砼凝固后再用壓力泵從通氣孔灌漿，填滿加強錨板與混凝土之間的空隙。㈡、安裝施工工藝1、施工準備⑴、根據(jù)現(xiàn)場塔吊的工作能力，確定鋼構(gòu)件的長度和重量，進行工廠預(yù)制。⑵、施工前用電腦輔助設(shè)計梁柱節(jié)點并模擬安裝程序，精心測量、準確定位，并嚴格檢驗鋼構(gòu)件的質(zhì)量，使施工水平偏差及垂直偏差低于設(shè)計標準。⑶、制定吊裝方案，對于起重參數(shù)接近塔吊起重能力的構(gòu)件，在正式吊裝前，以相同的回轉(zhuǎn)半徑試吊起距地面高500mm檢查塔吊的性能和安全裝置是否可靠。2、鋼管柱的安裝⑴、同一組鋼管柱采用對稱安裝的方法安裝。即：按圖示1→2→3→4順序?qū)ΨQ安裝：即安裝基礎(chǔ)柱1→基礎(chǔ)柱2→基礎(chǔ)柱3→基礎(chǔ)柱4→中間柱1→中間柱2→中間柱3→中間柱4→上部柱1→上部柱2→上部柱3→上部柱4。⑵、為方便吊裝時就位，鋼管采用兩點吊裝、一端長度可調(diào)的方式：一端用鋼絲繩、另一端用鋼絲繩配合手拉葫蘆。見下圖：⑶、鋼管柱就位后初步定位，加纜風繩松吊鉤后，校正上下節(jié)鋼柱對接錯邊量、鋼柱頂端標高和軸線合格后，才可進行正式連接。⑷、由于鋼管柱為空間結(jié)構(gòu)，不便于直接測量和校正，為此，通過計算確定每節(jié)鋼管柱的最低點的坐標尺寸后，采用經(jīng)緯儀進行雙向測量，或者根據(jù)坐標尺寸在屋面的投影線，用線錘測量。3、鋼梁的安裝（1）在塔吊起重能力范圍內(nèi)的主梁、次梁均采取整體吊裝方式；對于重量大、位于塔吊半徑較大處的主梁從中間分兩段制作，兩段先后吊裝、高空拼接：首先一段鋼梁，用高強螺栓與鋼管柱初步連接一端，一端用纜繩固定，再吊裝另一段鋼梁，就位后將其與鋼柱連接，兩段鋼梁找平后用臨時連接板焊接固定后，接口采用等強焊接（如圖）。⑵分段鋼梁的吊裝工藝：采用兩點對稱綁扎法綁扎。分段鋼梁提升到高空后，塔吊大臂旋轉(zhuǎn)到此段鋼梁安裝就位的鋼柱支撐點的正上方，用纜風繩旋轉(zhuǎn)鋼梁，使鋼梁和塔吊大臂平行，塔吊小車行走到位時，吊鉤下落將鋼梁固定端放置在鋼柱連接板上，用一顆高強螺栓連接鋼柱和鋼梁，拆除固定端的吊繩，塔吊單點吊裝鋼梁的接頭端緩慢旋轉(zhuǎn)鋼梁就位，鋼梁就位后補穿鋼梁與鋼柱之間剩余螺栓以及用纜風繩拉設(shè)鋼梁的接頭端。⑶第一榀主梁安裝好后，采用纜風繩進行臨時固定，當?shù)诙罅喊惭b好后，進行次梁安裝，使第一榀主梁與第二榀主梁形成穩(wěn)定體系，依次類推。㈢鋼結(jié)構(gòu)連接鋼柱與預(yù)埋錨板、鋼管柱與鋼管柱、鋼梁與鋼管柱、梁與梁采用焊接和摩擦型高強度大六角螺栓兩種連接方式。1、焊接工藝：⑴、焊條的選用：考慮到直升機停機坪較大的承受動載和沖擊荷載作用，除了要保證強度外，對沖擊韌性和伸長率均有較高的要求，應(yīng)選用低氫型焊條并且能滿足母材力學性能、焊接性能。⑵、定位焊應(yīng)采用與正式焊接相同級別的焊條。焊接時，電流應(yīng)提高10%~15%，以減少間斷焊接中夾渣等現(xiàn)象。定位焊的起點和終點要平緩以便于正式焊縫搭接。⑶、焊接前除了按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定對鋼材、焊接材料作焊接工藝性能及試件的力學性能試驗，為了保證重要節(jié)點（柱—柱節(jié)點、梁—梁節(jié)點）的焊接質(zhì)量，還作了重要節(jié)點的工藝報告和評定，它綜合了多種焊接因素的試驗要求，是指導(dǎo)正式施工工藝的重要實測數(shù)據(jù)。重要節(jié)點的工藝報告包括以下內(nèi)容：①焊接辦法、焊接材料；②坡口形式、角度、間隙、鈍邊形式；③預(yù)熱時間和溫度；④后熱時間和溫度；⑤焊接電流、電壓；⑥焊接層數(shù)、道數(shù)、搭接安排；⑦焊后外觀檢查、探傷檢測；⑧機械性能、探傷檢測。⑷、焊接變形的控制和矯正：因工程構(gòu)件復(fù)雜，施焊量大,施焊順序十分重要,否則影響結(jié)構(gòu)的安裝精度。施工時采用結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱的全方位對稱焊接法（見下圖），反變形和減小焊接電流等方法；焊后矯正采用乙炔-氧氣火焰熱矯正法，加熱溫度控制在600~800℃。使焊接變形及殘余應(yīng)力控制在最小范圍內(nèi)。⑸、焊接完成后按一級焊縫質(zhì)量標準對焊縫質(zhì)量進行外觀和超聲波探傷檢查。2、摩擦型高強螺栓連接⑴、摩擦型高強螺栓連接原理是：利用螺栓緊固后的強大預(yù)拉力，把被連接的各層鋼構(gòu)件夾緊，依靠接觸面間的摩擦力傳遞荷載。由此可見，在施工過程中保持摩擦系數(shù)和扭矩系數(shù)的穩(wěn)定性，準確控制螺栓的緊固程度是保證高強螺栓安裝質(zhì)量的關(guān)鍵。⑵、高強螺栓的安裝應(yīng)按一定順序施擰，宜由螺栓群中央順序外擰緊，并應(yīng)在當天終擰完畢。對于停機坪梁—柱、梁—梁的等重要節(jié)點應(yīng)分初擰、復(fù)擰和終擰。復(fù)擰扭矩等于初擰扭矩。⑶、高強度大六角螺栓的初擰扭矩宜為終擰扭矩的50％；終擰扭矩按下式計算。其中—終擰扭矩—施工預(yù)拉力—高強螺栓設(shè)計預(yù)應(yīng)力—預(yù)應(yīng)力損失值，取設(shè)計預(yù)應(yīng)力的10％—高強螺栓螺紋直徑—扭矩系數(shù)⑷、高強度大六角螺栓扭矩的檢查應(yīng)在終擰1h以后，24h以內(nèi)完成。扭矩檢查時，應(yīng)將螺母退回30°～50°，再擰到原位測定扭矩，該扭矩與檢查扭矩應(yīng)在±10％以內(nèi)。檢查扭矩應(yīng)按下式計算。其中—檢查扭矩—高強螺栓設(shè)計預(yù)應(yīng)力—扭矩系數(shù)—高強螺栓螺紋直徑（四）、樓板的施工樓板采用壓型鋼板—鋼筋砼復(fù)合樓板，壓型鋼板既做為結(jié)構(gòu)構(gòu)件又模板使用。壓型鋼板、鋼筋綁扎、混凝土澆筑按施工規(guī)范和設(shè)計要求施工。六、勞動力組織本工藝施工時的人員配備如下：有焊工證的電焊工8人，探傷工2人，運輸工10人，吊裝工8人，電工2人，測量工3人、砼工10人、鋼筋工10人。七、機具設(shè)備主要機械設(shè)備表序號機械設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量1塔吊TC601012電焊機BX3-500103雙籠施工電梯14砼輸送泵HBT80D15激光垂準儀DZJ216激光經(jīng)緯儀J2-JDA17自動安平水準儀DZS3-11八、質(zhì)量要求按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-98、《砼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》GB50204-2002及有關(guān)規(guī)范標準施工驗收。（進一步修改中）九、安全措施（一）、鋼構(gòu)件吊裝為高空作業(yè)，參加上高空作業(yè)人員需在體檢無高血壓、心臟病等情況下方可從事高空作業(yè)，上高空作業(yè)必須系好安全帶，禁止穿硬底鞋上高空。（二）、拼裝及吊裝作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)立警戒線，禁止車輛、非施工人員進入?yún)^(qū)內(nèi)。風力大于五級時不能吊裝。（三）、施工腳手架搭設(shè)前必須編制詳細的腳手架施工方案驗算鋼管的受力。（四）、電氣設(shè)備和線路必須接地良好，裝設(shè)漏電保護裝置，電線不得與金屬綁在一起，電氣設(shè)備應(yīng)可靠接零，下班時應(yīng)將設(shè)備電源切斷，手提式的移動照明燈等要用安全電壓的電源。（五）、部件吊裝前應(yīng)有專人指揮，起吊前要檢查綁扎牢固情況，起吊應(yīng)有統(tǒng)一正確的指揮信號，嚴格按照程序進行吊裝。鋼構(gòu)件起吊地面時應(yīng)停止提升檢查各處（包括地錨、風繩等）受力情況，確定無問題后，方能繼續(xù)起吊。十、經(jīng)濟技術(shù)指標分析（一）、采用預(yù)埋錨板的錨筋與混凝土屋面層主筋焊接牢固法，不僅能保證預(yù)埋錨板位置的正確和停機坪結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還能保證預(yù)埋錨板與混凝土結(jié)構(gòu)主筋的良好導(dǎo)電性，與采用地腳螺栓固定法相比，避雷措施費用可節(jié)省50%。（二）、壓型鋼板—鋼筋砼復(fù)合樓板具有不支模，施工方便、快速的優(yōu)點。節(jié)省了材料、減少勞動力、加快進度降低了工程成本。（三）、在滿足現(xiàn)有塔吊起重能力范圍內(nèi)，盡量采用長構(gòu)件的原則，大大減少現(xiàn)場連接數(shù)量和焊接量，從而提高安裝速度和精度，降低工程成本，提高安全可靠性。工程成本降低率達7%比預(yù)測的經(jīng)濟效益提高了4%。十一、工程實例2002年****建工集團工程有限****分公司承建的深圳市****指揮中心大樓總高度108.9米，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屋面標高100.3米處設(shè)了兩座警用直升機坪。直升機坪荷載