钢结构工程施工控制与监理

1、钢结构工程施工控制与监理1. 南京六合化工园物流中心 门式刚架 坍塌南京浦镇车辆厂总装厂房 钢排架 坍塌1.1 坍塌原因施工过程未建立稳定的空间刚度单元1.2 原因分析1.2.1 六合化工园物流中心门式刚架坍塌整个厂房坍塌前,除最后一榀刚架外,基本安装完(含系杆,檩条).但每榀刚劲架间的水平支撑,柱间支撑,隅撑均未安装,刚架纵向榀与榀之间未形成一个空间刚度单元,在大风时因纵向刚度失稳而坍塌.1.2.2 南京浦镇车辆厂总装厂房钢排架屋架坍塌东段:34-41轴施工段共8榀屋架吊装完,每榀屋架之间已安装部分系杆,但起始安装的两榀屋架之间在坍塌之前，上、下弦水平支撑,纵向支撑均未安装,未形成一个空间刚

2、度单元,操作工人在屋架上拖拉安装檩条,使原先垂直度不好的屋架因向东的侧向倾复,造成纵向刚度失稳而坍塌.2. 空间刚度单元即该单元为几何不变体系2.1 钢排架2.1.1 横向平面框架:屋架(梁或桁架)与柱头铰接，柱脚与基础刚接或铰接垂直荷载由横梁(桁架)柱基础横向平面框架平面外刚度和稳定性很差,不能承受水平荷载.2.1.2 支撑系统:由横向平面框架间的屋架支撑和柱间支撑组成,形成几何不变体系.水平荷载由支撑系统经横梁(桁架)柱基础1) 屋架支撑水平支撑上弦和下弦平面 横向和纵向垂直支撑两端和中间系杆檩条屋面板2) 柱间支撑垂直支撑每一个纵列柱两端（或以伸缩缝分界），净距60米应增设一道系杆墙架梁

3、吊车梁设柱间垂直支撑处应与屋架横向水平支撑贯通2.2 门式刚架屋架梁与柱刚接组成横向平面框架,其余同排架.2.3 框架多层,高层,超高层等横向及纵向梁柱刚性连接,形成横向、纵向刚架,梁上下翼缘设侧向支撑(隅撑)以及楼梯、楼面板共同组成几何不变体系.当竖向高度增加,抵抗水平力的结构可演变为:框架支撑、框架剪力墙以及框筒结构,超高层增设伸臂桁架、水平带状桁架、帽状桁架等组成几何不变体系.24网架上弦杆、下弦杆、腹杆通过球节点构建网架单元形成几何不变体系.3. 施工安装要点3.1 钢排架、门式刚架构件吊装顺序1) 先吊竖向构件,后吊平面构件2) 竖向构件吊装顺序:柱(砼,钢)系杆(梁)柱间支撑吊车梁

4、）平面构件吊装顺序以构成空间刚度单元形成结构稳定体系为原则l 从有柱间支撑的柱开始,第1-2榀之间所有构件如系杆(梁),水平支撑,纵向支撑,檩条等全部安装完形成空间刚度单元后再依次进行l 柱吊装时优先采用缆风(或可调撑杆)固定并调校垂直度,柱脚螺栓调校标高,柱脚底扳垫铁楔紧焊牢,柱脚螺栓紧固到位，二次灌浆填实l 吊装时屋架固定,上弦两侧缆风侧向固定,找正屋架垂直度,实时监控测量对长度大的厂房,施工流水段可从中间有柱间支撑的柱开始向两侧发展,减小安装累积误差.3.2 框架构件吊装顺序1) 先竖向构件后平面构件,竖向应由下向上以一节柱(2-4层)为一个流水段(如有垂直支撑,含垂直支撑)2) 平面上

5、应从中间核心区及标准间框架向四周发展3) 核心区或标准间1节柱安装到位后,从上到下安装框架的主梁、次梁、隅撑以及压型钢板、本层的楼梯等构成空间刚度单元形成稳定空间体系3.3 网架构件安装顺序1) 下弦球节点下弦杆腹杆上弦球节点上弦杆.2) 拼装可从中间向两端或四周发展.3) 需按条或块形成网架单元后再依次扩展.3.4安装方法:l 高空散装法l 分条与块安装法l 滑移安装法l 提（顶）升法例:网架高空散装法1) 搭设拼装脚手支架,验算其承载力和稳定性.2) 支架上支撑点应设在下弦球节点处,保证不下沉.3) 卸载应采用分区分阶段按比例下降,防止个别支撑点集中受力.4. 钢结构施工控制4.1 控制目

6、的1) 确保施工过程和施工完成后,结构内力在设计许可范围内.2) 确保施工过程中结构几何形态,为后续工程创造良好条件.确保建筑完成并承担设计荷载后几何形态符合设计要求.4.2 控制目标1) 变形控制l 安装时l 卸载时2) 应力控制l 安装时l 卸载时3) 稳定控制侧向稳定计算及构造措施安装过程确保结构形成稳定空间刚度单元4) 安全控制上述1),2),3)控制到位,结构安全可确保；再应完善施工操作安全措施如操作脚手、通道、安全栏杆、扶手缆、安全网以及用电安全和自身保护等.4.3 控制手段预测分析: 建立模型,用ANSYS、SAP等软件计算内力、位移.监测: 采用全站仪、水准仪、经纬仪、应力传感

7、器等实时监测位移变形及内力.调整: 采取措施对施工偏差实时进行调整.5 钢结构工程监理要点5.1 了解并掌握既定钢结构工程的结构体系、特点和难点l 结构体系形式l 传力途径l 几何稳定构造l 节点构造组织图纸会审和设计交底5.2 施工组织设计或专项施工方案审查、审批施工单位施组或施工方案编制、审核、批准手续齐全.施组或施工方案对工程特点和难点把握正确、针对性强、有计算依据、具有可行性；所编制施工顺序、施工段划分、技术安全质量控制措施，可以满足设计要求和质量要求,对于大跨、超高、大悬臂、特殊结构及采用新技术应组织专家论证5.3 质量行为检查1） 建设单位(业主):规划施工许可、招标合同、设计图审

8、；项目负责人及专业人员配备2） 施工单位: 施工资质、设计资质(深化设计能力)；施工业绩、施工经历、施工合同项目经理: 资格、施工经历专业施工人员: 专业配备、施工经历特殊作业人员: 上岗证书、考试合格项目、必要时组织附加考试.3）监理单位总监资格及施工监理经历专业监理人员配备及见证取样资格编制专项监理细则并批准；抽验复验、平行检验、旁站监理项目及方案在监理细则中明确或编制专项方案.5.4 工程实体质量控制1） 原材料及成品进场的检查与复验.2） 钢部件下料、成形、组装、焊接、预拼接及涂装制作过程及构件成品检查（通常需驻厂监理）.3） 进场构件检查验收.4） 现场安装条件检查场地道路平整通畅、施工用电及交叉作业安排并解决；（内外）测控体系建立；预埋件、柱脚、支座检查验收；施工机具、施工支架脚手等就位并通过检查；安全防火措施到位；焊接工艺评定及焊接工艺、焊缝探伤检测及紧固件检测落实或出具检测报告5） 现场旁站第一个稳定空间刚度单元建立形成.6） 结构几何形态及尺寸测量；节点部位检查如螺栓连接、焊缝、混合结构中柱梁节点处钢构与砼钢筋的构造、网架球节点处支座支撑及上下弦杆