屋面直升飞机停机坪施工工艺

屋面直升飞机停机坪施工工艺一、前言我国多个城市已将直升飞机用于在警务、消防、医疗急救等方面。屋面设置直升机停机坪的高层建筑日益增多，直升飞机停机坪施工技术应用广泛。深圳市****中心大楼在屋面标高100.300米处设了两座警用直升机坪。直升机坪由屋面起高8.6米，动力荷载设计值80，结构体系为钢梁柱与钢筋混凝土板。二、工艺特点（一）、钢构件长、重不能采用整体吊装办法，要在工厂分段制作，现场高空拼接且部分钢梁和钢管柱安装水平位置超出混凝土结构屋面外轮廓，施工难度大。（二）、停机坪动力荷载大，质量要求高，必须严密组织施工。（三）、焊接工作量大且多为高空焊接，采取合适的焊接顺序和工艺手段确保工程焊接质量和控制变形。（四）、结构整体强度大，刚性好，抗震性能良好，当采用外包混凝土构造形式时，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。三、适用范围适用于屋面直升机停机坪。四、工艺原理屋面梁内预埋锚板→复测预埋锚板标高及轴线→焊接底部加劲板→安装基础节钢柱→浇筑基础混凝土→吊装中间长段钢柱→吊装上部短段钢柱→安装端部连接板→安装钢拉杆→吊装主梁→吊装下一跨主梁→吊装次梁→依次完成直至完成钢结构安装→钢承板安装→栓钉安装→绑扎钢筋→浇筑板面混凝土→验收。五、施工方法㈠、支座锚板的预埋浇筑屋面梁板混凝土时，预埋支座锚板。由于屋面梁板钢筋混凝土配筋较密、支座预埋件锚板面积较大，为了保证预埋件处混凝土的密实度，浇筑混凝土时每块锚板开了ф22mm通气孔，通气孔的个数根据锚板面积的大小而定。待砼凝固后再用压力泵从通气孔灌浆，填满加强锚板与混凝土之间的空隙。㈡、安装施工工艺1、施工准备⑴、根据现场塔吊的工作能力，确定钢构件的长度和重量，进行工厂预制。⑵、施工前用电脑辅助设计梁柱节点并模拟安装程序，精心测量、准确定位，并严格检验钢构件的质量，使施工水平偏差及垂直偏差低于设计标准。⑶、制定吊装方案，对于起重参数接近塔吊起重能力的构件，在正式吊装前，以相同的回转半径试吊起距地面高500mm检查塔吊的性能和安全装置是否可靠。2、钢管柱的安装⑴、同一组钢管柱采用对称安装的方法安装。即：按图示1→2→3→4顺序对称安装：即安装基础柱1→基础柱2→基础柱3→基础柱4→中间柱1→中间柱2→中间柱3→中间柱4→上部柱1→上部柱2→上部柱3→上部柱4。⑵、为方便吊装时就位，钢管采用两点吊装、一端长度可调的方式：一端用钢丝绳、另一端用钢丝绳配合手拉葫芦。见下图：⑶、钢管柱就位后初步定位，加缆风绳松吊钩后，校正上下节钢柱对接错边量、钢柱顶端标高和轴线合格后，才可进行正式连接。⑷、由于钢管柱为空间结构，不便于直接测量和校正，为此，通过计算确定每节钢管柱的最低点的坐标尺寸后，采用经纬仪进行双向测量，或者根据坐标尺寸在屋面的投影线，用线锤测量。3、钢梁的安装（1）在塔吊起重能力范围内的主梁、次梁均采取整体吊装方式；对于重量大、位于塔吊半径较大处的主梁从中间分两段制作，两段先后吊装、高空拼接：首先一段钢梁，用高强螺栓与钢管柱初步连接一端，一端用缆绳固定，再吊装另一段钢梁，就位后将其与钢柱连接，两段钢梁找平后用临时连接板焊接固定后，接口采用等强焊接（如图）。⑵分段钢梁的吊装工艺：采用两点对称绑扎法绑扎。分段钢梁提升到高空后，塔吊大臂旋转到此段钢梁安装就位的钢柱支撑点的正上方，用缆风绳旋转钢梁，使钢梁和塔吊大臂平行，塔吊小车行走到位时，吊钩下落将钢梁固定端放置在钢柱连接板上，用一颗高强螺栓连接钢柱和钢梁，拆除固定端的吊绳，塔吊单点吊装钢梁的接头端缓慢旋转钢梁就位，钢梁就位后补穿钢梁与钢柱之间剩余螺栓以及用缆风绳拉设钢梁的接头端。⑶第一榀主梁安装好后，采用缆风绳进行临时固定，当第二榀大梁安装好后，进行次梁安装，使第一榀主梁与第二榀主梁形成稳定体系，依次类推。㈢钢结构连接钢柱与预埋锚板、钢管柱与钢管柱、钢梁与钢管柱、梁与梁采用焊接和摩擦型高强度大六角螺栓两种连接方式。1、焊接工艺：⑴、焊条的选用：考虑到直升机停机坪较大的承受动载和冲击荷载作用，除了要保证强度外，对冲击韧性和伸长率均有较高的要求，应选用低氢型焊条并且能满足母材力学性能、焊接性能。⑵、定位焊应采用与正式焊接相同级别的焊条。焊接时，电流应提高10%~15%，以减少间断焊接中夹渣等现象。定位焊的起点和终点要平缓以便于正式焊缝搭接。⑶、焊接前除了按《钢结构工程施工及验收规范》的规定对钢材、焊接材料作焊接工艺性能及试件的力学性能试验，为了保证重要节点（柱—柱节点、梁—梁节点）的焊接质量，还作了重要节点的工艺报告和评定，它综合了多种焊接因素的试验要求，是指导正式施工工艺的重要实测数据。重要节点的工艺报告包括以下内容：①焊接办法、焊接材料；②坡口形式、角度、间隙、钝边形式；③预热时间和温度；④后热时间和温度；⑤焊接电流、电压；⑥焊接层数、道数、搭接安排；⑦焊后外观检查、探伤检测；⑧机械性能、探伤检测。⑷、焊接变形的控制和矫正：因工程构件复杂，施焊量大,施焊顺序十分重要,否则影响结构的安装精度。施工时采用结构对称、节点对称的全方位对称焊接法（见下图），反变形和减小焊接电流等方法；焊后矫正采用乙炔-氧气火焰热矫正法，加热温度控制在600~800℃。使焊接变形及残余应力控制在最小范围内。⑸、焊接完成后按一级焊缝质量标准对焊缝质量进行外观和超声波探伤检查。2、摩擦型高强螺栓连接⑴、摩擦型高强螺栓连接原理是：利用螺栓紧固后的强大预拉力，把被连接的各层钢构件夹紧，依靠接触面间的摩擦力传递荷载。由此可见，在施工过程中保持摩擦系数和扭矩系数的稳定性，准确控制螺栓的紧固程度是保证高强螺栓安装质量的关键。⑵、高强螺栓的安装应按一定顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序外拧紧，并应在当天终拧完毕。对于停机坪梁—柱、梁—梁的等重要节点应分初拧、复拧和终拧。复拧扭矩等于初拧扭矩。⑶、高强度大六角螺栓的初拧扭矩宜为终拧扭矩的50％；终拧扭矩按下式计算。其中—终拧扭矩—施工预拉力—高强螺栓设计预应力—预应力损失值，取设计预应力的10％—高强螺栓螺纹直径—扭矩系数⑷、高强度大六角螺栓扭矩的检查应在终拧1h以后，24h以内完成。扭矩检查时，应将螺母退回30°～50°，再拧到原位测定扭矩，该扭矩与检查扭矩应在±10％以内。检查扭矩应按下式计算。其中—检查扭矩—高强螺栓设计预应力—扭矩系数—高强螺栓螺纹直径（四）、楼板的施工楼板采用压型钢板—钢筋砼复合楼板，压型钢板既做为结构构件又模板使用。压型钢板、钢筋绑扎、混凝土浇筑按施工规范和设计要求施工。六、劳动力组织本工艺施工时的人员配备如下：有焊工证的电焊工8人，探伤工2人，运输工10人，吊装工8人，电工2人，测量工3人、砼工10人、钢筋工10人。七、机具设备主要机械设备表序号机械设备名称型号规格数量1塔吊TC601012电焊机BX3-500103双笼施工电梯14砼输送泵HBT80D15激光垂准仪DZJ216激光经纬仪J2-JDA17自动安平水准仪DZS3-11八、质量要求按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98、《砼结构工程施工及验收规范》GB50204-2002及有关规范标准施工验收。（进一步修改中）九、安全措施（一）、钢构件吊装为高空作业，参加上高空作业人员需在体检无高血压、心脏病等情况下方可从事高空作业，上高空作业必须系好安全带，禁止穿硬底鞋上高空。（二）、拼装及吊装作业区应设立警戒线，禁止车辆、非施工人员进入区内。风力大于五级时不能吊装。（三）、施工脚手架搭设前必须编制详细的脚手架施工方案验算钢管的受力。（四）、电气设备和线路必须接地良好，装设漏电保护装置，电线不得与金属绑在一起，电气设备应可靠接零，下班时应将设备电源切断，手提式的移动照明灯等要用安全电压的电源。（五）、部件吊装前应有专人指挥，起吊前要检查绑扎牢固情况，起吊应有统一正确的指挥信号，严格按照程序进行吊装。钢构件起吊地面时应停止提升检查各处（包括地锚、风绳等）受力情况，确定无问题后，方能继续起吊。十、经济技术指标分析（一）、采用预埋锚板的锚筋与混凝土屋面层主筋焊接牢固法，不仅能保证预埋锚板位置的正确和停机坪结构的稳定性，还能保证预埋锚板与混凝土结构主筋的良好导电性，与采用地脚螺栓固定法相比，避雷措施费用可节省50%。（二）、压型钢板—钢筋砼复合楼板具有不支模，施工方便、快速的优点。节省了材料、减少劳动力、加快进度降低了工程成本。（三）、在满足现有塔吊起重能力范围内，尽量采用长构件的原则，大大减少现场连接数量和焊接量，从而提高安装速度和精度，降低工程成本，提高安全可靠性。工程成本降低率达7%比预测的经济效益提高了4%。十一、工程实例2002年****建工集团工程有限****分公司承建的深圳市****指挥中心大楼总高度108.9米，钢筋混凝土结构屋面标高100.3米处设了两座警用直升机坪。直升机坪荷载