穹拱式鋼屋架安裝 10.機(jī)具設(shè)備 11.勞動組織及安全 12.質(zhì)量要求 13.效益分析 14.工程實(shí)例 穹拱式鋼屋架是現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目中常見的輕型鋼結(jié)構(gòu)，常見于水泥工業(yè)中的堆場屋頂結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是跨度大，高空拼裝作業(yè)多，安裝精度要求高。如何取得安裝的科學(xué)、合理、優(yōu)質(zhì)、安全是本工法的通過對已有安裝方案的對比、總結(jié)和完善，從而形成本工法。本工法主要包括構(gòu)件拼裝、吊裝和測量技術(shù)。實(shí)踐應(yīng)用中在質(zhì)量、安全、經(jīng)濟(jì)和社會效益等方面獲得成功，同類型結(jié)構(gòu)的安裝都值得借鑒。2.1根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)擴(kuò)大地面拼裝作業(yè)，減少高空作業(yè)，減小勞動強(qiáng)2.2根據(jù)現(xiàn)場特點(diǎn)充分利用作業(yè)空間，拼裝作業(yè)布置和施工順序合2.3設(shè)置測點(diǎn)用激光測距儀測量調(diào)整，提高安裝精度，有利于保證2.4根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇合理的吊裝工藝，利用結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)形成穩(wěn)定的空間體系，便于組對，吊裝合理、安全；2.5吊裝均采用小型吊車，無須專修道路，不影響拼裝作業(yè)；2.6施工節(jié)省大型吊車臺班，便于操作，經(jīng)濟(jì)性好。3.適用范圍本工法適用于穹拱式鋼屋架、圓球形鋼屋架以及其它同類型輕型鋼屋架的安裝施工。4.結(jié)構(gòu)概況穹拱式鋼屋架安裝于呈正十八邊形分布的鋼筋混凝土立柱上，直徑86.616m，低部安裝標(biāo)高6.2m，頂部安裝標(biāo)高27.6m。屋架結(jié)構(gòu)分三部分：中心為H型鋼壓力環(huán)梁GJ5，直徑2.5m，內(nèi)徑1.5m，重3.7噸，安裝標(biāo)高27.6m；外圍為H型鋼構(gòu)成的正十八邊形的拉力環(huán)梁GL1、1A，最大直徑86.616m，重27噸，安裝于混凝土柱頂上，標(biāo)高6.2m；中間部分為均布的18榀屋架GJ1～4和橫向連接的托架、斜撐等構(gòu)件，每榀屋架重6噸，屋面為輕型鋼檁條。主框架之間的連接均采用扭剪型高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接。5.施工要求和特點(diǎn)5.1為保證安裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和受力均勻，設(shè)計要求制作、拼裝尺寸均高于現(xiàn)行的施工及驗(yàn)收規(guī)范，并對安裝提出了很高的要求，主框架安裝不得高空焊接。主框架主要構(gòu)件安裝要求見下表：號標(biāo)高水平度半徑對徑周長標(biāo)高長度長度5.2主框架安裝根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分三部分安裝：+3mm1/1000L+5mm0~-10mm0~-30mm+20~0mm+10~0mm+5~0mm0~-2mm序安裝項(xiàng)目安裝要求2GJ5外圍環(huán)梁部分GL→中心環(huán)梁部分GJ5→屋架部分GJ1～4。外圍環(huán)梁GL和中心環(huán)梁GJ5安裝調(diào)整符合要求后，再進(jìn)行屋架部分GJ1~5.3整個施工過程必須高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求，嚴(yán)格控制每道工序的施工質(zhì)量，保證施工順利。5.4處于吊裝位置的混凝土立柱中間的橫梁先不施工。6.2扭剪型高強(qiáng)螺栓施工技術(shù)6.3現(xiàn)場測量及安裝調(diào)整技術(shù)本工法根據(jù)鋼屋架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分三部分安裝：(1)外圍環(huán)梁GL部分：安裝標(biāo)高6.2m，為便于調(diào)整在一個圓周上，有效的防止累計偏差，采用吊車分區(qū)段安裝，最后閉合為一整(2)中心環(huán)梁GJ5部分：采用主拔桿直立整體提升到位，用中心承重平臺支撐，并提供高空組對和調(diào)整中心位置的作業(yè)平臺；(3)屋架GJ1～4部分：共18榀，為避免單榀屋架吊裝側(cè)向穩(wěn)定性差，失穩(wěn)倒塌現(xiàn)象，保證了吊裝、就位的自身穩(wěn)定性，提高組對精度和減少高空組對作業(yè)量，可根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組裝成9個三鉸拱架單元，一次吊裝三個，分三次進(jìn)行吊裝，安裝過程形成穩(wěn)定的空間體系，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。吊裝時將屋架構(gòu)件按順序在地面上互成120°的三方向上分三次拼裝，每次組對成三個大片的三角形拱架單元（尾部寬15m端部利用主拔桿的三個搖頭桿用卷揚(yáng)機(jī)提升，尾部各用兩臺吊車配合提升的方法就位，高空先與外圍環(huán)梁組對，再同時與同中心環(huán)梁對接?？湛缰g的安裝為了避免橫向移位的累計偏差，采用在對稱方向上同時用吊車安裝托架、斜撐等構(gòu)件。根據(jù)穹拱式鋼屋架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)形式和安裝需要，制定安裝施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備GL安裝調(diào)中心平臺搭錨點(diǎn)設(shè)置構(gòu)件運(yùn)輸GJ5擺放卷揚(yáng)機(jī)就位拔桿就位構(gòu)件拼裝檢查調(diào)整擺放加固GJ5擺放承重平臺架設(shè)GJ5調(diào)整吊車就位檢查調(diào)整試吊吊車組對空跨安裝屋面安裝拆拔桿工藝流程如下：9.操作要求(1)庫內(nèi)地面及進(jìn)廠道路回填，鋪石子平整并夯實(shí)；(2)根據(jù)計劃備齊所需勞動力及工機(jī)具，滿足現(xiàn)場需要；(3)完成各工種的技術(shù)、安全培訓(xùn)及交底工作。9.2安裝準(zhǔn)備(1)柱頂預(yù)埋件交接驗(yàn)收完畢，復(fù)核并達(dá)到設(shè)計及規(guī)范要求；(2)完成主要吊裝構(gòu)件的制作，包括GL、GJ及TJ等，并檢查符合驗(yàn)收規(guī)范和拼裝要求；(3)完成扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副的預(yù)拉力實(shí)驗(yàn)及摩擦面抗滑移系數(shù)復(fù)驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計及規(guī)范要求(1)根據(jù)平面布置定出地錨位置，纜風(fēng)繩走向，拔桿、卷揚(yáng)機(jī)位置和拼裝、吊裝作業(yè)位置等；(2)外圍環(huán)梁GL和中心環(huán)梁GJ5的位置精度影響整個安裝質(zhì)量，中心點(diǎn)的位置尤為重要，中心點(diǎn)位置偏差過大，不僅影響整個屋架構(gòu)件的安裝尺寸，造成安裝困難，而且會使整個屋架結(jié)構(gòu)受力不均勻，產(chǎn)生應(yīng)力造成事故隱患。先利用原有中心點(diǎn)，用激光測距儀測量柱頂埋件中心的距離，取平均偏差值，重找安裝中心點(diǎn)，再測量各柱頂埋件中心的距離，使其滿足安裝要求，并標(biāo)出安裝基準(zhǔn)線。(1)外圍環(huán)梁將GL1和GL1A組裝成一體，形式如右圖，分區(qū)段用吊車直接就位，使GL1的連接板中心線與埋件上標(biāo)出的基準(zhǔn)線對齊。吊裝完后將其封閉。(2)安裝完畢后測量調(diào)整，使連接板中心線到中心點(diǎn)的距離滿足要求后，將高強(qiáng)螺栓統(tǒng)一初擰和終擰。9.5中心底座平臺搭設(shè)庫中心為一下料口，深約6m，直徑約3m，需做一承重平臺以支撐拔桿作業(yè)、GJ5擺放。搭設(shè)時先將原有中心點(diǎn)引出，待搭設(shè)完后再將其引到中心線，并根據(jù)外圍環(huán)梁安裝偏差重新修整中心點(diǎn)。庫體周圍為開擴(kuò)地，粘土土質(zhì)，錨點(diǎn)采用地錨形式，利用挖掘機(jī)開挖錨坑，將地錨放入并回填夯實(shí)。地錨構(gòu)造見附圖3。9.7GJ5擺放及拔桿、卷揚(yáng)機(jī)就位(1)GJ5擺放于庫中心平臺上，對正方位，并在相互垂直的方向上標(biāo)記”+”字線，與之相對應(yīng)在庫外也設(shè)兩個測點(diǎn)，在吊裝時設(shè)置兩臺經(jīng)緯儀，以便于在吊裝過程中測量調(diào)整中心環(huán)梁GJ5的位置，保證安裝質(zhì)量。(2)拔桿立于庫中心GJ5內(nèi)，先將回轉(zhuǎn)底座置于中心再將掛附好機(jī)索具的拔桿用吊車輔助立于底座上，拉緊纜風(fēng)繩并調(diào)整到作業(yè)位置。(3)卷揚(yáng)機(jī)根據(jù)現(xiàn)場布置定出位置，錨固好后檢查并調(diào)整其狀態(tài)，保證其安全可靠。由專職質(zhì)量、安全及起重人員對起重機(jī)索具等進(jìn)行全面例行檢查和調(diào)整，包括各工機(jī)具質(zhì)量、拔桿、卷揚(yáng)機(jī)及地錨、纜風(fēng)繩狀態(tài)等。發(fā)現(xiàn)問題及時解決，確保吊裝安全。9.9GJ5提升、承重平臺架設(shè)及調(diào)整(1)GJ5由拔桿的三個搖頭桿三吊點(diǎn)提升，先進(jìn)行試吊，無問題后再正式起吊，提升到27.8m處后將各卷揚(yáng)機(jī)關(guān)停上閘。(2)承重平臺用于支撐GJ5就位和作為高空作業(yè)平臺，限于現(xiàn)場狹小和拱單元擺放，制作不宜過大（構(gòu)造見附圖4）。承重平臺可先制作好，先留其一面不焊用25t吊車將其直立套入拔桿后再封閉。用纜風(fēng)繩拉緊并調(diào)整直立。(3)承重平臺上的井字型橫梁上焊接好立檔，并均布四個千斤頂，以便與GJ5的找正找平?？紤]到鋼屋架吊裝完形成整體，松開千斤頂后承受重量，會引起變形，是屋頂整體下沉，根據(jù)GJ5設(shè)計要求的安裝偏差的上限，將千斤頂調(diào)整到比安裝標(biāo)高高20mm，然后將GJ5放落到千斤頂上，調(diào)整時在倉外測點(diǎn)上用兩臺經(jīng)緯儀配合，依靠立檔及斜墊鐵找正，依靠千斤頂找平，將GJ5就位并臨時固定。9.10構(gòu)件拼裝(1)根據(jù)現(xiàn)場平面布置，將18個單榀屋架在互成120°方向上分三次拼裝，每次拼裝三個三角形拱架，拼裝注意將進(jìn)料輸送處空出，第一次：3～410～1117～19軸線(2)拼裝時，每個三角拱架單元在擺放位置分兩段拼裝：GJ1.2，GJ3.4部分，然后將其吊放到臨時支架上對接。為減少高空作業(yè)，盡可能的將其上的構(gòu)件安裝完畢，包括圍檁、拉條等。(3)拼裝過程中，因構(gòu)件的長度和構(gòu)件端面法蘭板的傾斜角度等偏差，會引起三角拱架單元的總體幾何尺寸偏差，從而引起空跨的安裝尺寸變化，影響空跨構(gòu)件的安裝以至整個屋架的安裝質(zhì)量，為避免此類問題出現(xiàn)，主要從制作和拼裝兩個方面加以控制。制作時要根據(jù)設(shè)計復(fù)核結(jié)構(gòu)的空間幾何尺寸，從而確定構(gòu)件的放樣尺寸，對影響總體尺寸的的構(gòu)件，如TJ、CC、SC等構(gòu)件兩端各預(yù)留5mm左右，兩端的連接板等先不焊接。拼裝前根據(jù)外圍環(huán)梁GL和中心環(huán)梁GJ5的實(shí)際安裝偏差，進(jìn)行整體尺寸復(fù)核，確定三鉸拱架單元的拼裝尺寸和主要構(gòu)件長度后焊接兩端的連接板。(4)拼裝過程中，為防止因拼裝工藝不當(dāng)引起拱架單元內(nèi)部應(yīng)力，拼裝時先將主要構(gòu)件的高強(qiáng)螺栓進(jìn)行初擰，其余構(gòu)件只穿入高強(qiáng)螺栓稍加擰緊即可，待整個拱架單元拼裝完后，再將主要構(gòu)件的高強(qiáng)螺栓進(jìn)行初擰和終擰。高強(qiáng)螺栓施工時初擰用扭矩扳手，終擰用專用電動扳手，將尾部的梅花頭擰掉，對無法用專用電動扳手終擰的，可用扭矩扳手設(shè)定終擰值后進(jìn)行終擰。9.11擺放，加固(1)三角形拱架擺放于安裝位置（見附圖1）。因拱架長度超出庫半徑，可將尾部從柱間伸出庫外，使頭部對正中心，。(2)合理選擇吊點(diǎn)和分散多吊點(diǎn)，使結(jié)構(gòu)受力均勻，減少變形，避免局部內(nèi)力過大造成永久變形。采用頭、尾部各四吊點(diǎn)，并用導(dǎo)向平衡滑輪使繩受力一致，并能隨角度變化而自動調(diào)整。吊點(diǎn)處用半圓包鐵或長木條作墊層保護(hù)構(gòu)件及捆綁繩。因三鉸拱架單元拼裝后底部空間較大，提升拱架尾部的6臺20t吊車從拱架底下的通道處通過，根據(jù)平面布置就位，掛好索具準(zhǔn)備待(1)吊裝前進(jìn)行例行的檢查與調(diào)整，同前。(2)根據(jù)三個拱架同時提升就位原則，掉轉(zhuǎn)過程中卷揚(yáng)機(jī)動作的協(xié)調(diào)一致和吊車的配合很重要，其動作的配合程度直接影響吊車的穩(wěn)定和安全。吊裝前對各指揮人員進(jìn)行技術(shù)交底統(tǒng)一信號，統(tǒng)一指揮，并進(jìn)行試吊，三個拱架同時提升50mm后檢查調(diào)整，確認(rèn)無問題后進(jìn)行正式吊裝。提升時動作一致，緩緩提離地面后吊車停止動作，用卷揚(yáng)機(jī)提升頭部，使頭部提高后再同時配合遞送，將拱架移至庫內(nèi)，然后同時提升至高于安裝位置。吊裝過程中注意始終保持搖頭桿角度一致，以保證中心拔桿受力穩(wěn)定，保證的安裝安全。(3)三角拱架單元就位過程中，無法同時進(jìn)行三個拱架單元同外圍環(huán)梁和中心環(huán)梁的對接，只能先對接有安裝基準(zhǔn)的一端，臨時固定后再對接另一端，且拱架單元尾部同外圍環(huán)梁的連接螺栓較多，吊裝中剛度較小，容易變形，致使高強(qiáng)螺栓施工較困難。因此本工法在外圍環(huán)梁與屋架連接處的連接板上標(biāo)上安裝基準(zhǔn)線，先進(jìn)行拱架單元與外圍環(huán)梁的GL對接，用臨時螺栓和倒鏈臨時固定，再將上部同時與GJ5對接，穿入臨時螺栓固定，最后統(tǒng)一將臨時螺栓換成高強(qiáng)螺栓并進(jìn)行初擰。就位過程中在地面設(shè)兩臺經(jīng)緯儀檢控中心環(huán)梁GJ5。的一組拱架單元吊裝完成后，再進(jìn)行第二、三組拱架單元的拼裝、吊裝作業(yè)，工藝要求同前所述。9.14空跨安裝待9個拱架單元安裝完畢后，再進(jìn)行空跨間的安裝。為使結(jié)構(gòu)受力均勻，增加整體穩(wěn)定性，避免橫向累計偏差，安裝采用在對稱或三角方向上同時進(jìn)行。較大構(gòu)件如托架TJ及支撐CC等用25t吊車吊裝，小型構(gòu)件可用人工掛附索具直接安裝。空跨間構(gòu)件安裝順序如下：TJ2—TJ1.1A.1B—CC2.2A—TJ3—GL2—TJ4—GL3—SC5.4.3.2.1—R—LT等。安裝時高強(qiáng)螺栓均進(jìn)行初擰，待全部完成后由內(nèi)向外統(tǒng)一進(jìn)行終擰，移使結(jié)構(gòu)受力合理。9.15拆桿及機(jī)索具吊裝完成后，將承重平臺上支撐GJ5的千斤頂同時緩緩松掉。開始拆除拔桿、平臺等。搖頭桿用主拔桿拆除，主拔桿利用承重平臺倒掛拆除，承重平臺用吊車將其移出拆掉。10.機(jī)具設(shè)備10.1施工機(jī)具，設(shè)備一覽表(見附表一)10.2檢測器具一覽表(見附表二)11.勞動組織及安全11.1勞動組織由于安裝的重要性和復(fù)雜性，作業(yè)面廣，交叉配合作業(yè)多，且安裝要求高等因素，為保證施工的協(xié)調(diào)安排、進(jìn)度及質(zhì)量安全要求，制安裝項(xiàng)目部安裝技術(shù)吊裝技術(shù)員質(zhì)量安全員測量員運(yùn)輸班拼裝班起重1班起重2班焊工班定勞動組織機(jī)構(gòu)：運(yùn)輸班：構(gòu)件等運(yùn)輸空拼裝架吊裝焊工班：平臺、支架制作等勞動力配備見附表三。11.2安全要求(1)工程防護(hù)內(nèi)容拼裝班：拱架拼裝及高起重班：拔桿制作、拱包括構(gòu)件變形和安全防護(hù)，放置時要墊平，組對時用支架支撐；吊裝時吊裝區(qū)域拉警戒繩封閉，設(shè)警戒標(biāo)志，并派專職安全巡查員檢查，無關(guān)人員不得進(jìn)入吊裝現(xiàn)場。(2)安全要求①各工機(jī)具進(jìn)廠要全面檢查，保證處于良好狀態(tài)，并有防雨、防雷接地等措施，遇有雨、雪天、霧天或風(fēng)力大于5級以上時不得吊裝②現(xiàn)場設(shè)置吊裝警戒區(qū)，關(guān)鍵部位懸掛安全標(biāo)志牌，無關(guān)人員不得擅自入內(nèi)，風(fēng)繩過路面時，要設(shè)置紅飄帶、紅燈等警示標(biāo)志,一防沖撞或傷行人；③吊裝作業(yè)前、中對施工人員集中進(jìn)行安全教育各一次，方案、技術(shù)及起重安全交底各一次，各工種嚴(yán)格按其操作規(guī)程作業(yè)，不得違章作業(yè)，不得酒后作業(yè)；④進(jìn)入現(xiàn)場必須穿戴好個人安全防護(hù)用品，登高作業(yè)不得穿硬底鞋，高空作業(yè)必須系掛安全帶，對有不適于高空作業(yè)的及有疾病的人員，不得登高作業(yè)；⑤各崗位分工明確，各司其職，統(tǒng)一信號。各崗位操作人員要服從統(tǒng)一指揮，不得擅自離崗、串崗。每道工序都要進(jìn)行專業(yè)檢查、互檢⑥吊裝時，吊車吊臂及構(gòu)件移位、提升的范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人；吊裝索具嚴(yán)禁與焊把線、電線接觸，無法避免時要采取有效的隔離措施；構(gòu)件綁扎時按要求進(jìn)行加固和防護(hù)措施。重物懸空后將跑繩夾死，卷揚(yáng)機(jī)上閘；⑦空中傳遞工具或擰掉的高強(qiáng)螺栓梅花頭必須用工具袋，不準(zhǔn)拋擲或亂扔；⑧施工中遇有方案變動或材料代用，必須經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字同意。12.質(zhì)量要求(1)根據(jù)安裝平面布置構(gòu)件、工機(jī)具、錨點(diǎn)等。地錨位置誤差<3m，拔桿位置誤差<10mm，卷揚(yáng)機(jī)位置誤差<1m，朝向誤差<2°;(2)拔桿應(yīng)直立，垂直度誤差<1/1000L，的座平臺搭設(shè)符合要求；(3)風(fēng)繩對地面夾角30°,誤差<3°;(4)中心圓環(huán)提升過程中，對稱方向高低偏差<10mm；(5)各構(gòu)件重量由專職技術(shù)人員統(tǒng)計，重量必須準(zhǔn)確，誤差<5%，并由專職人員簽字認(rèn)可；(6)現(xiàn)場配備激光測距儀、水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀，用于測量定位、拔桿調(diào)整、吊裝檢測等；(7)拼裝及安裝尺寸偏差嚴(yán)格按安裝要求控制。13.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果施工工藝簡便、合理、科學(xué)，充分利用現(xiàn)場條件和結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)，且施工方法新穎獨(dú)特、安全可靠、保證質(zhì)量，比常規(guī)施工方法節(jié)約75t吊車9個臺班，按18元/t×h計算，節(jié)約臺班費(fèi)97200元，經(jīng)濟(jì)效益可觀，易于推廣。13.2社會效益整個安裝過程在工期緊，條件差的條件下，優(yōu)質(zhì)、安全的完成任務(wù)，充分顯示了企業(yè)的技術(shù)勢力，為設(shè)備安裝贏得了時間，受到業(yè)主、監(jiān)理單位及其他兄弟單位的好評，為企業(yè)贏得了信譽(yù)，創(chuàng)造了良好的社會效益，并積累了經(jīng)驗(yàn)，為同類型結(jié)構(gòu)安裝提供了方便之路。XXXXX承建XXXX廠鋼結(jié)構(gòu)工程中，采用本工法安裝穹弓形予均化庫鋼層架，直徑86.616M，標(biāo)高6.2M，27.6M，安裝量300噸。安裝共用20天，安裝工藝科學(xué)合理，施工過程安全可靠、優(yōu)質(zhì)快速，經(jīng)濟(jì)性好，為同類型結(jié)構(gòu)安裝提供了一條新途徑，具有推廣價值。施工機(jī)具、設(shè)備一覽表量2搖頭桿φ273×10/12m根38起升繩φ15-6×37+1m