轻型钢结构安装工程施工工法

1、轻型钢结构安装工程施工工法编制单位：中国新兴保信建设总公司西南分公司主要编制人：谢春堂、鲍玉盼1 前言轻型钢结构是目前国际上流行的建筑结构形式，具有抗震性能好、跨度大、 施工周期短、基础处理简单、外观美观、经济实惠等优点，广泛应用于办公楼、厂房、 仓库、 商场、 市场、体育馆等各种工业与民用建筑。是节能环保性、可回收利用的建筑结构，是对城市环境影响最小的结构之一，有“绿色建筑”之称。经不断探索改进，我公司总结出一套成熟的钢结构施工工艺，并先后在光能佛吉亚汽车内饰系统项目、天地药业原料药厂房工程项目、重泰电气有限公司标准厂房项目、国际复合材料有限公司厂房项目、众联齿轮传动有限公司车用齿轮生产线项

2、目、玻璃纤维生产线泠修技改项目、九龙仓（无锡）置业有限公司高档住宅工程、中汽院股份有限公司汽车技术研发与测试基地建设项目等钢结构安装中进行了实际应用。实践证明本工艺操作简便、施工速度快、节省人工、技术先进、质量优良、安全可靠、效益显著，符合节约能源和环保的要求。由此结合工程形成了“轻型钢结构安装工程施工工法”。该工法经科技查新（报告编号：） ， 结论为： 未见与本“轻型钢结构安装工程施工工法”特点相同的相关文献报道，未见相同国家级工法的报道。2 特点2.0.1 适用范围广跨度大占地面积较小，已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。2.0.2 施工周期短：轻钢

3、结构的最大优点是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装，基础处理简单，一般规模较小的工业厂房仅需2 个月左右。2.0.3 综合经济效益好,我国的市场价格，轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构。2.0.4 抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、自重轻、且具有良好的延性，因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。2.0.5 有利于环保，钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种结构之一，在西方已被广泛采用，所以有“绿色建筑”之称。宜于拆卸搬迁、改造，变动比较容易、灵活。3 适用范围本工法适用于一般的单层工业和民用轻钢结构建筑。4 工艺原理4.1 .1 钢柱和屋面梁在工厂用生产流水线制作加工，尺寸

4、控制、焊接质量、除锈涂装等能得到有效控制，大大提高了钢柱和屋面梁的施工质量，加快了工程进度。4.2 .2 屋面梁在现场采用扩大拼装的方法，采用高强螺栓连接，减少了高空作业量，有利 于吊车台班的利用率及安全作业。5 工艺流程及操作要点5.1 工艺流程构件进场、检验-预埋件验收-钢柱吊装-柱间支撑安装-钢柱校正-屋面梁拼接-屋面梁 吊装-屋面梁空中拼接-水平支撑安装-屋面梁校正-行车梁安装、校正-天沟安装-补刷面漆-竣工验收5.2 操作要点5.2钢结构工程控制质量重点为a.钢结构的焊接b.高强螺栓的安装 c.钢结构的吊装 d.钢结构的涂装5.2.1 钢结构的焊接所有焊接材料须具有出厂合格证明。使用

5、前，按照质量证明书的规定进行烘焙后，放在保温箱内随用取。焊工经过考试，并取得合格证后才可上岗。多层焊接应连续施焊，每层焊道焊完后应及时清理，有质量缺陷的清除后再焊。重要焊缝接头，要在焊件两端配置引弧板，其材质和坡口型式与构件相同。要求等强度的对接和丁字接头焊缝，除按设计要求开坡口外，为了确保焊缝质量，焊接前采用碳弧气刨刨焊根，并清理根部氧化物后才进行焊接。为了减少焊接变形与应力，常采取如下措施：a.焊接时尽量使焊缝能自由变形，从中间向四周对称进行焊接。b.收缩量大的焊缝先焊接，对称焊缝由应同时焊接。长焊缝采用退焊法。c.采用反变形法，焊前先将焊件在变形相反的方向加以弯曲或倾斜。d.采用刚性固定

6、法：用夹具夹紧被焊零件能显著减少焊件残余变形及翘曲。e.锤击法：锤击焊缝及其周围区域，可以减少收缩应力及变形。5.2.2 高强螺栓的安装：一般工程钢构件使用高强螺栓连接，连接强度关系整体结构安全，是工程结构安全的重要保证。连接板不能有挠曲变形，不能有污物、锈蚀。当连接板间隙小于1.0mm 时，可不处理；间隙为1.03.0mm时，应将高出的一侧磨成1: 10的斜面，其打磨方向应与受力方向垂直；间隙大于3.0mm 时，应加垫板，垫板两面的处理方法应与两连接板的处理方法相同。高强螺栓及连接副按规格、批号、编号、分类保管，防潮、防污，安装时应按当天需要量发放。高强螺栓做扭距系数的复检和抗滑移试验，结合

7、扭矩公式计算初拧值和终拧值。若安装困难，利用铳刀铳孔不能气割扩孔，冲钉引入再穿入螺栓，穿入方向应一致。垫圈一端 一个，不得采用大螺母代替垫圈，螺栓拧紧后，外露螺栓不应少于两个螺距。螺栓安装采用 扭矩搬手由中间向外扩散的顺序施拎，并在48小时内终拧完毕，终拧前防止雨淋。其检验方法是：在终拧1小时后，24小时内检查，检查时在原位打上记号，然后将螺母退回30。 50° ,再拧至原位，测定出扭矩值，该扭矩值与检查矩的偏差，应在检查矩的土10%以内。抽查扭矩值时，抽查数量为10%,每个节点不少于 1枚，如现质量问题，应加大比例，并及时作返工处理。5.2.3 钢结构的吊装先吊装竖向构件，后吊装平

8、面构件，以减少建筑物的纵向长度安装累计误差。安装钢柱同时安装柱间支撑，安装钢梁同时安装水平支撑，确保结构稳定性，形成一个整体后进行校 对，复核检验。吊钩应加橡皮垫以保护构件。5.2.3.1 钢柱的安装首先检查地脚螺栓及基础面标高是否满足安装要求。对地脚螺栓的螺纹进行清理，根据图纸设计要求的标高尺寸安装好调正螺母或垫铁，满足要求后再进行吊装。（见图NO.1-A）吊车在一跨中先完成两根轴线的钢柱吊装， 然后再完成另一根轴线的钢柱吊装。 一般采用单 机旋转法吊装（见图 NO.1 B）。起吊时将钢柱吊起离地 20cm后暂停，检查吊索牢固和吊车稳定性后提高，将钢柱放到 安装面上方下降至 40-100 m

9、m时停止，对准基准线后，将柱底板插入锚固螺栓、放在调整 螺母或垫铁上，盖上压板套好螺母，手扭之后临时固定。用仪器测量柱身垂直度，校正后用 扳手拧紧。校正时利用手动葫芦、千斤顶等校正钢柱垂直度，调节调整螺母或垫铁校正钢柱 标高，然后对钢柱的水平位置、间距进行处理，确认无误后紧固。为避免钢柱自由摆动，在 钢柱上部设置缆风绳加固后可摘除吊钩，进入下道工序。有柱间支撑的安装支撑确保体系稳直。一般安装完成排的钢柱子后，将经纬仪分别安置在纵、横轴线一侧，偏离中线不得大于0.2m,进行校正。屋架安装后，钢柱需要复核尺寸。柱子中心线/从5.2.3.3 钢梁的吊装J经纬仪视线屋面钢梁由于跨度大，又是多节组成，故

10、先在地面上拼装成可吊吊装段然后再进行吊装。在钢梁两端固定生命线支座，拉紧生命线（直径为8mm钢丝绳）。先进行试吊，确定吊点的位置是否准确，以钢梁不变形、平衡稳定为宜，详见图NO.1 - Do第一根梁吊装到位与柱螺栓紧固后，吊装第二根梁。特别注意：当第一根梁与第二根梁安装好摘钩前后必须用绳索 临时固定，确保形成独立单元，防止整根倾斜。依此类推安装其它钢梁。详见图NO.1 -Eo图 NO.1 D1吊开前；2吊升过程中；3 就位后当工程吊装完后，开始进行支撑体系的安装并进行校正。5.2.3.4 钢梁的校正安装节间内水平支撑和斜支撑。校正后拧紧地脚螺栓、与梁连结处的高强度螺栓及空中 拼接的高强螺栓进行

11、终拧，然后进行下一节间的施工，方法同前。钢梁的检验主要是跨中垂 直度、挠度，可用挂线球检验，检验符合要求后的屋架用紧固螺栓作最后固定。在吊装钢梁 时还须对钢柱进行复核，此时一般采用葫芦拉钢丝绳进行检查，待大梁安装完后方可松开绳索。对钢梁屋脊线也必须控制，使屋架与柱两端中心线等值偏差，保证各跨钢屋架在同一中心线上。5.2.3.5 行车梁的吊装与校正行车梁的安装先要控制好柱牛腿的标高，从柱牛腿顶面向下量一适合地面测量的控制 点，吊装时根据这一控制点进行标高控制。用经纬仪分好行车梁安装控制线，并做好“十” 字标记。在吊装范围外架设经纬仪，根据中心线控制行车梁位置。从行车梁的起始端按序将 行车梁吊至牛

12、腿上放置稳当并用连接板将行车梁上翼缘固定，在两行车梁间用塞板将其连 接，按此方法依次吊装。行车梁允许偏差：1,跨中垂直度h/500;2,侧向弯曲矢高1/1500，且不应大于10.0;牛腿中心偏移5.0;同跨间内同一横截面行车梁顶面高差10.0;同列相邻两柱间行车梁顶面高差1/1500,且不应大于10.0;相邻两行车梁接头部位中心错位3.0;同跨间任一截面的行车梁中心跨距土10.0。根据牛腿上的安装控制线，先将行车梁的下翼缘校正，并将其底部的弹簧板和填充板与行车梁下翼缘用螺栓连接好；再校正上翼缘，用连接件固定，最后将与行车梁下翼缘连接好的弹簧板固定即可。5.2.4钢结构的涂装一般工程的除锈等级为

13、 Sa2.5级，采用工厂抛丸或喷砂除锈。 钢构件剩余最后一遍面漆， 待现场安装后进行涂装，保证整体颜色一致，色泽鲜明光亮。面涂喷作方法和方向与底漆相 同，须采用无气式喷涂有效保证漆膜厚度。涂刷前将铁锈、药皮、焊接飞溅物、油污、尘土 等处理干净。漆装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书要求，一般在5-38C之间，相对湿度不应大于 85%。漆装后4h内应保护免受雨淋。控制油漆的粘度、稠度、稀度， 兑制时充分搅拌。喷涂方向应一致，由上向下接搓整齐。喷漆时采用勤移动、短距离的原则，防止喷漆太多而流附。用触点式漆膜测厚仪测定漆膜厚度，任意三点厚度，取其平均值。6材料与设备6.1 主要机具准备包括：

14、汽车吊、电焊机、烘干箱、保温筒、流动配电箱、全站仪、经纬仪、水准仪、扭矩板手、平板汽车、钢卷尺、 水平尺、游标卡尺、焊接检验尺、吊锤、 氧气乙快、手动葫芦、 油压千斤顶、磨光机、喷枪、漆膜测厚仪测、切割机、磁力电钻等。所用的测量仪器、扭矩板手须送法定计量检定机构检定合格后方能使用。6.2 材料准备6.2.1 检查材料合格证、质量证明书、中文标志及检验报告等，对有设计或规范要求的钢材进行抽样复验。6.2.2 高强螺栓及连接副按规格、批号、编号、分类保管，防潮、防污。安装时按当天需要量发放。高强螺栓做扭距系数的复检和抗滑移试验。6.2.3 按照平面图编号将构件放置于相应跨的轴线位置。多段构件应先将

15、对应构件用高强螺 栓连接拼装。6.2.4 焊条、焊丝使用前需要烘干处理。然后应放入100150 c恒温箱内保存。使用时装入保温桶，随用随取。使用超过4小时或低于规定温度的焊条回收后重新进行烘烤。常用牌号焊条、焊剂保温工艺要求：焊条型号烘焙温度烘焙时间从恒温箱取出到施焊时间烘干次数E43XX 型120- 150C1 2小时取出后/、宜超过4小时E50XX 型350-380 C1.5-2小时放在100c保温筒内，取出施焊不宜超过4小时2次焊剂431250-300 C1.5-2小时储存在干燥通风良好的地方6.2.5为调整构件的标高准备好调整螺母或各种规格的垫铁，一般最上为一组斜垫铁，下面 的平垫铁不

16、超过 3块。厚垫铁在最下方薄垫铁放在中间。7质量控制7.1 质量控制标准7.1.1 钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001 );7.1.2 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(GB11345-89);7.1.3 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS 102: 2002);(JGJ82-91);7.1.4 钢结构高强螺栓连接的设计施工及验收规程7.1.5 冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002 );7.1.6 建筑钢结构焊接规程(JGJ81-2002);7.2 质量控制要求7.2.1 主控项目7.2.1.1 钢材及焊材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和

17、设计要求。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。7.2.1.2 焊接材料使用前，必须按照质量证明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙、存放、使用，焊工经考试取得合格证后才可上岗。应采取有效措施减少焊接变形与应力。设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤。、二级焊缝质量等级及缺陷分级如下:焊缝质量等级一级二级内部缺陷超声波探伤评定等级nm检验等级B级B级探伤比例100%20%内部缺陷射线探伤评定等级nm检验等级AB级AB级探伤比例100%20%注：探伤比例的计数方法应按以下原则确定：(1)对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算

18、百分比，且探伤长度应不小于200mm，当焊缝长度不足 200 mm时，应对整条焊缝进行探伤；(2)对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200 mm,并应不少于1条焊缝。注：T形、十字、角接等接头要求熔透的对接和角对接组合焊缝，其焊脚尺寸不应小于t/4;设计有疲劳验算要求的行车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为t/2 ,且不应小于10mm。焊脚尺寸的允许偏差为0-4 mm。7.2.1.3 高强螺栓连接副终拧完成1h后、48h内应进行终拧扭矩检查，在安装现场局部采用砂轮打磨磨擦面时，打磨范围不小于螺栓孔径的4倍，打磨方向应与构件受力方向垂直。

19、7.2.1.4 建筑物的定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓的规格及其紧固应符合设计要求。屋 （托） 架、 桁架、 钢柱、 梁及受压杆件的垂直度、侧向弯曲矢高和主体结构的整体垂直度、整体平面弯曲允许偏差应符合规定。7.2.1.5 涂装前处理后的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。每遍涂层干漆膜厚度的允许偏差-5 um,用干漆膜测量厚仪检查。7.2.2 一般项目7.2.2.1 未焊满、咬边、电弧擦伤等焊接缺陷，及对接焊缝的余高、错边，部分焊透的对接与角接组合焊缝及角焊缝的焊脚尺寸、余高等外型尺寸偏差，均影响钢结构的承载能力，必须符合二级、三级焊缝外质量标准。焊缝感观应达到：外形均匀、

20、成型较好，过渡过较平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净。7.2.2.2 高强螺栓连接副的施拧顺序和初拧、复拧扭矩应符合设计要求和国家现行行业标准。拧后螺栓丝扣外露应为2-3 扣， 其中允许有10%的螺栓丝扣外露1 扣或 4 扣。 连接处不应出现有间隙、松动等未拧紧情况。7.2.2.3 安装前进行工艺试验或评定，制定相应的施工工艺或方案。安装偏差的检测，应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行，符合要求后二次浇灌。7.2.2.4 构件表面不应误漆、漏涂，涂层不应脱皮和返锈等。在正常光线下目测，应均匀、细致、无明显色差、无明显皱皮、流坠、针眼和气泡等。8 安全措施8.0.1 场内挂设醒目的安全标志，安全

21、牌和标语。三牌（安全机构网络、安全领导小组值班制、安全生产责任制）上墙。8.0.2 施工用电采用“三相五线制”三级配电，三级保护，机械设备的接地接零必须安全可靠，设备专人操作，持证上岗，按规定做好一机一闸一保护。8.0.3 使用吊车需专人指挥持证上岗。吊车司机坚持“十不吊”原则。现场机械的安全限制装置、吊具等定期检查。8.0.4 进入施工现场必须戴安全帽，高空作业系好安全带，必要时铺设安全网，严禁向上或向下丢抛螺钉、螺帽及其它物品。8.0.5 现场气割、电焊要有专人管理，动火开据动火证，并设专人消防用具，油漆及易燃易爆物品应有专人负责，远离火源，设专库存放。8.0.6 对施工过程中未固定牢固的构件应加以临时固定，施工过程中严禁乱扔乱抛，每天做到工完场清。8.0.7 工作时禁止穿拖鞋、赤膊、严禁酒后作业，带病作业。提倡文明待人、文明操作、文 明施工。9 环保措施9.0.1 涂装油漆要合理定位喷枪到结构距离，采取有效措施，减小油漆挥发量。大风天气禁止施工，剩余油漆封闭装桶集中堆放防止污染土壤。9.0.2 施工垃圾要集中堆放，严禁将垃圾随意堆放或抛撒。施工垃圾应由合格消纳单位组织消纳，严禁随意消纳。9.0.3 施工现场应设