某公寓钢桁架高空拼装滑移施工方案

施工方案Xxxxxxxx2008年10月14日施工方案1、工程况概况（一）工程名称：xxxxxxxxxx3#楼B2区钢桁架工程。（二）工程位于：xxxxxxxxxxxxx（三）有效施工工期：70日历天（四）工程质量等级：优良本桁架长69000mm，宽57000mm。由钢管和H型钢焊接形成一个稳定的空间体系。桁架大小共计30榀。主桁架14榀，次桁架16榀。覆盖面积3403m2，总重量377.12吨。单体含钢量110.08kg/㎡，桁架和拉杆等构件本身均为焊接结构。2、施工准备2.1材料钢桁架安装的钢材与连接材料，高强度螺栓、焊条、焊丝、焊剂等，应符合设计的要求，并应有出厂合格证。钢桁架安装、杆件等，应符合设计要求及相应的国家标准的规定。施工现场清理到位。地面用小石子进行半硬化，以便放原材料下料使用。2.2主要机具：电焊机、氧-乙炔切割设备、砂轮锯、、钢卷尺、钢板尺、卡尺、水准仪、经纬仪、提升设备、起重设备、铁锤、钢丝刷、液压千斤顶、倒链等工具。3.1工艺流程：安装准备→桁架组拼→桁架安装→连接与固定→除锈、刷涂料→检查、验收。3.2安装准备：对本工程的图纸进行仔细阅读，熟悉业主及设计要求。根据本工程的工程量编制施工时间计划及资源调配计划复验安装定位所用的轴线控制点的测量标高使用的水准点。3.2．4放出标高控制线和屋架轴线复验桁架支座预埋件，其轴线、标高、水平度等，超出允许偏差时，应做好技术处理。桁架腹杆设计为拉杆，为防止构件变形、失稳，必要时应采取加固措施，在平行于屋架上、下弦方向采用钢管、方木或其它临时加固措施。3.2．7测量用钢尺应与钢结构制造用的钢尺校对，并取得计量法定单位检定证明。3、桁架组拼：1、用直径为140x4的焊管在施工现场做好胎架。2、在胎架上将H型钢和钢管拼装成主桁架。3、本工程中桁架杆件采用H型钢作为上下弦，钢管作为腹杆，4、相贯类节点根据设计图纸进行备料，下料加工全部使用LMGQ-A型网络数控相贯切割机进行。完成后利用角磨机将切割口打磨平整，彻底清除氧化层，使切割面露出金属光泽。5、剩余钢管加工采用氧气、乙炔进行气体切割，切割时调整割枪的角度，在下料同时形成坡口，并适当加大下料长度（约2mm），完成后利用角磨机将切割口打磨平整，彻底清除氧化层，使切割面露出金属光泽。2、钢桁架组拼制作：2.1、桁架组拼工艺桁架拼装搭设两台10T龙门吊，龙门吊上面装两个5T卷扬机，提升材料及翻转桁架，组拼前胎架标高已经找平，对于弦杆拼接位置采用千斤顶进行微调。①、现场拼装工艺流程桁架整体胎架制作→桁架整体拼装定位→校正→检验→对接焊缝焊接→超声波探伤检测→焊后校正→监理工程师检查验收→涂装→检验合格②、搭设拼装平台拼装区域根据现场情况设在脚手架平台上，采用落地式满堂红脚手架，由于焊接量大、焊接时间长平台上焊接部位铺设钢板。平台支点选用柱顶支撑。平台铺设后，胎架相互连接形成刚性平台。进行放X、Y的投影线、放标高线、检验线及支点位置，形成田字形控制网，并提交验收，然后竖胎架直杆，根据支点处的标高设置胎架模板及斜撑。胎架设置应与相应的屋盖设计、分段重量及高度进行全方位优化选择，另外胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需的高度，胎架搭设后不得有明显的晃动状，并经验收合格后方可使用。③、为防止刚性平台沉降引起胎架变形，胎架旁应建立胎架沉降观察点。在施工过程中结构重量全部荷载落于胎架上时观察标高有无变化，如有变化应及时调整，待沉降稳定后方可进行焊接。④、桁架整体拼装时，先安装弦杆，进行定位，定位用小铁板与胎架进行焊接定位，然后调装腹杆，腹杆安装时从中间向两边进行安装，以便控制装配积累误差，另外腹杆安装时必须定时对胎架地面中心线，不得强制进行装配，一般情况下相贯线接口不得任意进行切割修整，⑤、桁架组装完成后，经自检合格后，交付专职质检人员检查，再交监理验收，验收合格后，才能焊接。焊接过程中应注意对称施焊，焊接完成后，修补、打磨、火工校正。2.2、组拼焊接桁架组拼杆件焊接主要有以下几种类型：1、上下弦杆H型钢对接时需要打出V型坡口保证焊接强度，其焊缝采用全熔透焊缝。2、支管与弦杆相贯焊缝分为趾部区、两侧区、跟部区，三个区焊缝均为二级焊缝，趾部区和两侧区采用超声波探伤方法进行检测。3、桁架组装焊接采用CO2气体保护和手工电弧焊两种方法：在工艺可行性好的情况下用CO2气体保护焊（H08Mn2Si焊丝）；手工电弧焊可在任何场合使用，盖面用手工电弧焊；手工电弧焊用Φ4㎜焊条进行底层和盖面层焊接，并控制焊接层间温度110~150℃，做好焊接施工记录。焊接过程中，主导焊缝清渣，除飞溅物，发现缺陷及时用角磨砂轮打磨，除去缺陷。一个焊接节点焊完后应将焊缝区及焊接工作位置清理干净，转移到下一个焊接节点。4、焊接后必须对焊缝质量进行外观检查，焊接厚度应符合图纸要求，不能漏焊，不能有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和针孔气孔等现象，出现以上问题，应及时进行返修，焊缝的焊波应均匀、平整、光滑，焊接区无飞溅物。5、对现场焊接的钢管拼接全熔透焊缝进行超声波探伤。2.3、桁架拼装的测量验收拼装的质量好坏将直接影响到高空安装质量。测量工作的质量是屋盖高精度安装的首要关键工作，测量验收应贯穿各工序的始末，对各工序的施工测量、跟踪检测全方位进行检测。桁架拼装的测量方法、测量内容如下：在胎具上拼装完成后，需解除桁架上的所有约束，使桁架处于自由状态下测量桁架的各项尺寸，提交监理进行分段验收。2.4、现场拼装精度保证措施①、严格执行预拼装工艺、确保拼装构件尺寸的正确性所有需在现场拼装的构件，采取在工厂内先进行预拼装的工艺，以便将现场拼装时可能发生的问题暴露出来，并消灭在工厂内，从而保证现场拼装杆件的外形尺寸、截面、坡口的正确性，并且标明各个接口处的对合标志，可极大地提高现场拼装质量和拼装进度，所以采取预拼装工艺是保证现场拼装质量的关键措施。②、保证现场拼装胎架精度，确保拼装质量拼装胎架精度的好坏，将直接关系到构件的拼装质量，所以现场拼装胎架必须严格按工艺要求进行设置，胎架必须有一定的强度，且胎架不得有明显的晃动状，胎架应用斜撑，同时必须确保胎架模板的伤口标高尺寸的正确，在构件上胎架拼装前，胎架应由专职质检员进行验收，并提交监理复验，以确保拼装胎架的制作精度，从而来保证构件的拼装质量。③、采取合理的焊接工艺、焊接顺序、减少焊接变形针对本工程结构特点，应制定能够详细的焊接工艺及焊接顺序，以控制焊接变形，首先进行节点的焊接试验，并进行试件超声波检测、解剖，根据检测接头结果来制定相应的焊接工艺规程。采用冶金部建筑研究总院通过的工程实践编制的《T、K、Y管接头焊缝超声波探伤检测方法及质量分级》，制定现场构件安装焊接节点焊缝的质量要求和检验评定标准。严格按照制定的焊接工艺、顺序焊接，焊接尽量采用CO2气体保护焊进行焊接，以减少焊接变形，桁架焊接时，均按照先焊接中间节点，再向桁架两端节点扩散的焊接顺序，以避免由于焊接收缩向一端积累而引起的桁架各节点间的尺寸误差。eq\o\ac(○,4)焊接要求材料（1）、电焊条：按照设计及规范要求选用焊条。如果改动焊条型号，必须征得设计部门同意，严禁使用过期药皮脱落、焊芯生锈的焊条。施焊时焊条按规范烘干使用。（2）、作业条件A、审阅施工图纸。B、准备好所需施焊工具，焊接电流。C、在钢结构车间施焊区施焊。D、焊工经过考试，取得合格证后才可上岗，如停焊过半年以上，则重考核后才准上岗。E、施焊前复查组装质量和焊缝区的处理情况，如不符合要求，修整合格后方能施焊。2、操作工艺（1）、首次采用的钢种和焊接材料，须经焊接工艺性能和物理性能试验合格后使用。（2）、多层焊接应连续施焊，其中每一层施焊完后及时清理，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除后再焊。（3）、要求焊在凹面的贴角焊缝，可采用船位焊接法使焊缝金属与母材间平缓过渡。（4）、焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，须申报焊接技术负责人查清原因，定出修补措施后方可处理。（5）、严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧。（6）、重要焊缝接头，要在焊件两端配置起弧和收弧板，其材质和坡口形式应与焊件相同。焊接完毕用气除并修磨平整，不得用锤击落。3、焊接方法1、焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。2、引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2～4mm间隙产生电弧。对接焊缝及时接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊缝接头前方15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。3、焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2～3mm）为宜。4、焊接电弧长度：根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm为宜。5、焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个方面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。6、收弧：每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。7、清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。8、立焊：基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：在相同条件下，焊接电源比平焊电流小10%～15%。采用短弧焊接，弧长一般为2～3mm。焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向夹角均为450；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成600～800角，使角弧略向上，吹向熔池中心。9、收弧：当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉，应压低电弧变换焊条角度，使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。10、横焊：基本与平焊相同，焊接电流比同条件平焊的电流小10%～15%，电弧长2～4mm。焊条的角度，横焊时焊条应向下倾斜，其角度为700～800，防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同，可适当调整焊条角度，焊条与焊接前进方向为700～900。11、仰焊：基本与立焊、横焊相同，其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关，焊条与焊接方向成700～800角，宜用小电流、短弧焊接。④、加强质量管理在拼装过程中，严格按照质量管理条例进行质量跟踪测量检查，对于不合格的工序不得进入下道工序施工，坚持预防为主，关键部位、薄弱环节应精心施工，一丝不苟，防止质量事故的发生。明确检验项目，检验标准、检验方案和检验方法，对保证项目、基本项目和允许偏差项目，认真做好原始记录、操作时间、条件、操作人等，对不合格品做好标记，分别堆放，按规定处理。⑤、确保测量工具合格、先进现场拼装测量检测过程中必须确保测量工具经二级以上检测单位检测合格，并附有检测公差表，在实际测量过程中，应与该公差表一期进行测量换算，以保证测量的正确性，同时所有的测量工具应保证技术先进，且使用方便。eq\o\ac(○,6)、构件编号与标识本工程中的各个构件出厂时均应进行编号，编号的方法应该便于安装时构件查找。各类杆件的编号以加工详图为依据，杆件下料后在杆件两端内壁标明杆件编号，喷砂除锈后检查编号，若不清楚需重新标明，并将杆件两端用胶带缠绕5cm长度，胶带使用红、黑、黄三种颜色对应不同直径钢管，便于在现场查找。这样标识，使标识相同的颜色所对应的钢管外径差别较大，人肉眼即可分辨，便于现场查找。大直径钢管易于分辨，故可不做视觉上的差异，直接查找。4、钢桁架安装根据现场情况本区钢桁架安装采用高空滑移法。eq\o\ac(○,1)、高空滑移法需要脚手架，在eq\o\ac(○,8)-eq\o\ac(○,15)/eq\o\ac(○,E)-eq\o\ac(○,G)轴线处扎满堂红脚手架，因桁架外挑在eq\o\ac(○,G)-eq\o\ac(○,F)轴区域沿eq\o\ac(○,8)、eq\o\ac(○,15)轴各外挑3米扎设满堂红脚手架，在eq\o\ac(○,G)-eq\o\ac(○,Q)轴区域沿eq\o\ac(○,9)-eq\o\ac(○,14)轴各外挑2米作为施工通道（脚手架荷载及楼面荷载附计算书）。将首先用到的H型钢及钢管构件借用总包部门塔吊吊至脚手架平台处进行焊接组装。选用土建方两台塔吊（QTZ31.5、QTZ5013），我方使用最大臂长为35m，查表可得35mQT231.5臂长处吊装1007kg，准备起吊的构件,最重一件大约为900kg塔吊足够满足。QTZ5013臂长36m处吊装2060kg。准备起吊的构件,最重一件大约为1500kg，塔吊足够满足。另外配一台25T吊车上料。平台支撑用承重脚手架，脚手架上面用钢脚手架板进行铺设，以便钢桁架固定点使用。（附图1）eq\o\ac(○,2)、为保证滑移时有一个稳定的体系，滑移时要两榀桁架一起滑移，滑移顺序由南向北。首先组装HI1、HJ2.（两榀桁架整体稳定性详见计算书）eq\o\ac(○,3)、滑移轨道选用38kg/m道轨进行滑移，为保证滑移系数桁架下弦加设道轨专用配套滑轮16个。轨道固定按照规范要求间距600mm用20T道轨配套压板，将轨道固定在混凝土梁上（先将压板用M20膨胀螺栓固定在混凝土梁上）。轨道与埋件接触的地方采用焊接，焊缝高度为8mm。轨道间不平处用钢板找平。eq\o\ac(○,4)每两榀桁架约重40吨。两榀桁架拼装完成后用已台130T汽车吊翻转并将桁架放到轨道上。分别在eq\o\ac(○,9)、eq\o\ac(○,14)/eq\o\ac(○,Q)轴所在柱设置两个拉接点拉接选用Ф15mm钢丝绳。桁架滑移时4点支撑最大受力点约15T，750x350混凝土梁跨度6米，可以足够满足15T重量。eq\o\ac(○,E)-eq\o\ac(○,G)轴线部分跨度12m砼梁断面为300x800，为保证滑移强度在12m梁下3等分点处打两个支点加固。（混凝土梁详见计算书）支点选用直径为140x4焊管支撑，焊管两端各焊一块400x400x16mm的钢板增加接触面积。两焊管之间用两根16#槽钢连接加强。（附图2、3）拉接选用两个10T手拉葫芦。滑移用手拉葫芦牵引。根据牵引力大小及桁架之间的系杆承载力，采用两点牵引。牵引速度不宜大于1.0m/min,牵引力可按滑动摩擦按下式进行验算

ａ．滑动摩擦

式中Ft——总起动牵引力；

GOk——桁架总自重标准值；

μ1——滑动摩擦系数，在自然轧制表面经粗除锈充分润滑的钢与钢之间可取0.12～0.15。

ξ——阻力系数，当有其他因素影响牵引力时，可取1.3～1.5。40x0.13x1.4=7.28≤10T由上述计算可得满足高空滑移。eq\o\ac(○,5)在eq\o\ac(○,E)-eq\o\ac(○,F)轴内将桁架组装焊接，依次将HI1-HJ8滑移到指定位置，滑移到位后用4台10T螺旋千金顶将桁架顶起，桁架顶起后将道轨抽出，四面同时降千斤顶将桁架放到指定位置。（附图4）检查无误后经监理单位验收后固定。eq\o\ac(○,6)按上述方法HJ9-HJ14滑移到位。6、应注意的质量问题eq\o\ac(○,1)、螺栓孔眼不对：不得任意扩孔或改为焊接，安装时发现上述问题，应报告技术负责人，经与设计单位洽商后，按要求进行处理。eq\o\ac(○,2)、现场焊接质量达不到设计及规范要求：焊工必须有上岗合格证，并应编号，焊接部位按编号做检查记录，全部焊缝经外观检查，凡达不到要求的部位，补焊后应复验。eq\o\ac(○,3)、不使用安装螺栓，直接安装高强螺栓：安装时必须按规范要求先使用安装螺栓临时固定，调整紧固后，再安装高强螺栓并替换。eq\o\ac(○,4)、屋架支座连接构造不符合设计