轨道交通工程钢结构工程定位和测量放线施工方案

轨道交通工程钢结构工程定位和测量放线施工方案7.1.1钢结构安装放线定位测量控制总体思路钢结构测量分平面、水准控制两部分。总体思路：平面测量采用激光经纬仪直接测量，锚栓的预埋锚栓的预埋锚栓位置复测标记基准标高点弹出安装定位线钢柱吊装埋件的清理报监理、总包报加工厂调整柱底螺栓孔水准测量采用精密水准仪进行测量。测量内容包括柱底对中、钢柱垂直度校正、变形观测等工作。7.1.1.1平面控制思路⑴本工程工程质量标准要求高，结合工程安装的施工顺序，在结构的四周布置4个观测点形成闭合的四边形进行总体坐标控制，独立控制网要求布置在建筑物的外侧，同时控制点的布设尽量远离施工道路及作业区域并且通视良好。控制点布设完毕稳定后，进行控制点的坐标测量，经控制网的平差计算，确定坐标后作为本工程平面测量控制点。⑵平面控制网考虑土建结构及钢结构施工阶段点位控制范围，采用土建与钢结构施工共用一套控制网，保证结构施工的准确性，同时避免各专业施工之间对控制点的损毁。7.1.1.2高程控制思路⑴采用现场建立高控制程网，进行总体高程测量控制，按照控制高程网的布置进行闭合测量、平差计算，确定控制点高程，作为本工程高程测量的基准点。⑵钢结构与土建、设备安装、室内外装修等专业使用同一平面、高程控制网。7.1.2测量前的准备工作对站台层钢结构生根埋件进行测量检测，复验其板面标高、平整度及定位轴线。埋件上的预埋锚栓的安装精度直接影响到钢柱的吊装，发现锚栓偏差应及时进行纠偏处理，通过现场实测锚栓的具体轴线位置，将测量偏差值报告加工厂，加工厂根据现场锚栓的实测位置，加工制作柱底板。锚栓核实无误后应在螺杆立面打出基准标高点，作为安装调整用；在埋件板面上放出中心轴线，而后反弹出钢柱的定位线。并做出明显标识，以便安装调整用。把复验结果整理后报送监理及总包，以备查用。7.1.2.1据本工程测量工作量的大小，初步拟定选派2名有经验的测量技师全面负责现场所有测量协调工作，配合安装施工。7.1.2.2测量仪器、工具必须准备齐全，其中经纬仪、水准仪及钢卷尺等计量仪器必须经计量所检定，使用的仪器、工具必须保证在计量检测的有效期内，严格按规定统一定期送检，保留相应的检验合格证备查。经监理单位查验合格后才能准予工地使用。7.1.2.3熟悉和核对设计图中各部尺寸关系，发现问题在图纸会审中及时提出并解决。7.1.2.4了解施工顺序安排，从施工流水划分、钢结构安装次序、施工进度计划和临建设施的平面布置等方面考虑，确定测量放线的先后次序、时间要求，制定详细的各细部放线方案。7.1.2.5根据现场施工总平面布置和施工放线需要，选择合适的点位座标，做到既便于大面积控制，周围视线通畅，有利于长期保留应用，防止中途视线受阻和点位破坏受损，以保证满足场地平面控制网与标高控制网测量精度要求和长期使用要求。7.1.2.6整理内业资料，土建测设的施工轴线控制网、水准基点、测量记录办理现场移交，对标志点作好明显标记。7.1.3钢结构安装测量7.1.3.1钢柱吊升到位后，首先将钢柱柱脚板上的中心线与楼板埋件上的四周中心线对齐吻合，然后用直尺将钢柱中心线延长到对齐，四面兼顾。中心线对准或已使偏差控制在规范许可范围，即为完成钢柱的初步就位工作。7.1.3.2钢柱柱脚用锚栓定位后还需用缆风绳作临时固定。钢柱的临时固定采用地脚螺栓为主、四面拉设缆风绳为辅的方法，如受周围环境的限制不能拉设缆风绳时，在相应的方向设置临时刚性支撑。7.1.3.3钢柱吊装就位到基础后，确定柱身方向正确，在测量人员的测量监视下，利用增设地脚螺栓、缆风绳、倒链等对柱顶标高偏差、柱身垂直度偏差、轴线偏差以及进行校正。7.1.3.4钢柱垂直度校正是在柱身相互垂直的两个方向用经纬仪照准钢柱柱顶侧面中心点，然后比较该中心点的投影点与柱底处该点所对应柱侧面中心点的差值，即为钢柱此方向垂直度的偏差值。其值应≤Ｈ/1000且绝对偏差≤±10mm。根据以往在钢结构工程施工中所积累的宝贵经验，拟定内部控制目标：≤8mm。当视线不通时，可将仪器架设在偏离其所在的轴线位置，但偏离的角度不应大于15度。7.1.3.5单根钢柱用缆风绳校正钢柱时，应在缆风绳处于松弛状态下，柱保持垂直，才算校正完毕。7.1.3.6如果钢柱垂直度偏差尺寸过大，个别情况可以利用调整该节柱底中心线的就位偏差来调整钢柱偏差。垂直度偏差在地脚螺栓紧固后应再次测量，重复检查柱顶标高和柱底对中偏差，如此循环往复校正，直到各项指标均满作规范要求。7.1.3.7钢柱垂直度校正，应记录准确时间（上午、下午、几点钟）和气候状况（日照），备复测时参考。7.1.3.8钢柱临时固定及校正测量示意图：钢柱临时固定及找正校核示意图7.1.4梁平面标高的调整用水平仪及标尺进行实测钢梁两端的高差，超出规范允许范围时，通过绞刀对端部螺栓连接孔扩大来调整。7.1.5钢结构工程安装的允许偏差项目允许偏差(mm)备注钢结构的定位轴线±L/2000,±3.0L为建筑物轴线长度钢柱定位轴线＜1.0地脚螺栓偏移＜2.0柱底轴线对定位轴线偏移＜3.0柱基准点标高±2.0单节柱的垂直度＜H/1000,且≯10mmH为钢柱高度柱的柱顶高度差＜5.0同一根梁两端顶面高差＜l/1000,且≯10mmL为钢梁长度梁表面高差±2.0主体结构整体垂直度＜(H/2500+10.0)且不大于50.0H为钢柱高度主体结构整体平面弯曲＜l/1500,且≯25.0L为建筑物轴线长度7.1.6钢框架单元的整体校正对于钢框架体系，在确保安装顺序合理的同时，应保持整体钢框架不变形、且受力情况符合设计理念。轴线位移校正：框架钢柱的校正以实际柱中心线为准，控制柱节点时必须注意四周外形尽量平整，以利牛腿和钢梁的栓焊连接顺利。校正位移时要特别注意防止钢柱发生扭转，这对框架安装很不利。7.2钢结构现场安装施工步骤和流程为保证钢结构安装过程中应力的有效释放、安装偏差的有效消除及安装工人的合理调配，高架站的钢结构安装均采取分区段组织施工。每个站均按两个区段组织流水安装，大致的分区情况：（1）～（5）轴为第一区段，（6）～（10）轴为第二区段。7.2.1钢结构安装施工流程7.2.1.1钢结构现场安装施工流程场地清理→吊车就位→构件卸车→一区钢柱吊装→一区钢梁吊装→高强螺栓安装→一区连梁吊装→一区框架调整找正→一区钢构焊接→二区钢柱吊装→二区钢梁吊装→高强螺栓安装→二区连梁吊装→二区框架调整找正→二区钢构焊接→相邻区间连梁安装→屋面钢檩条安装→现场焊缝探伤→钢构补漆→验收7.2.2钢结构安装步骤7.2.2.1盒子建筑钢结构安装步骤考虑到“应力分散、减少拘束、均分偏差”等安装要求，根据现场条件采用“从中间向两侧，先柱后梁”的安装顺序，呈南北方向对称安装。构件安装步骤：第一步：25T吊车吊装钢柱：第二步：吊装钢柱之间的钢梁，使结构形成一个稳定的单元体：第三步：前一单元固定完毕后，方可吊装下一榀钢框架，结构安装当日必须形成稳定的框架方可收工：第四步：第一区间钢框架结构安装完毕后，安装第二区间钢框架结构，吊装顺序如第一区间，如下图所示：第五步：8t汽车吊吊装钢桁架之间的次梁，安装螺栓临时固定，螺栓数量不得少于2/3。第二区间吊装完毕后，补空第一、二区间之间的连系梁；第六步：结构安装调整完毕后，安装屋面檩条，如下图所示：7.3钢结构吊装施工方法7.3.1钢构件吊装起重机械的选取及起重性能本工程2个高架站，钢结构工程分成两种形式来选用不同的吊装方式。根据钢结构构件的截面形式、重量、就位位置等参数，不同构件选用各自“安全、经济、适用”的吊装方法。7.3.1.1钢构件吊装概况⑴钢结构吊装机械选用钢柱：柱截面工600X200X14X25、最大长度11m，计算重量1.3t，吊车站位后起重回转半径按6.0m考虑。根据以上参数，选用25t全液压汽车起重机进行单机旋转吊装。钢梁：梁截面工600X200X14X25、长14m，计算重量1.6t，吊车站位后起重回转半径按23m考虑。根据以上参数，选用50t全液压汽车起重机进行单机旋转吊装。钢框架梁吊装前，应将安全绳防护措施在钢梁上翼缘固定好；为后续工作提供安全保障措施。钢连梁及钢檩条：钢连梁和檩条长度较短、重量轻，选用8T汽车吊吊装就位。7.3.1.2吊车性能参数50吨汽车吊性能参数25吨汽车吊性能参数臂长（m）工作半径（m）10.013.7517.320.8524.427.9531.53.025.017.53.520.617.512.29.54.018.017.512.29.54.516.315.812.29.57.55.014.514.412.29.57.55.513.513.212.29.57.57.06.012.312.211.39.27.57.05.16.511.211.010.58.87.57.05.17.010.210.09.88.57.27.05.17.59.49.29.18.16.86.75.18.08.68.48.47.86.66.45.18.58.258.057.957.506.755.905.09.07.207.06.86.05.84.810.06.005.85.65.65.34.412.04.04.14.14.23.93.714.02.93.03.12.93.016.002.402.602.752.8518.01.61.81.71.720.01.31.31.322.01.00.91.024.00.70.826.00.50.528.00.429.00.330.07.3.1.3钢柱安装辅助措施由于钢柱是异形柱，重心与柱脚不在一条竖直方向内，因此采用工字钢进行支撑，工字钢采用200X150X6X9，两侧用揽风绳拉结。工字钢下焊10X250X250钢板，防止损伤混凝土楼面。同时在钢柱下A、D轴楼面上埋设锚筋，锚筋采用Φ16钢筋，用做拉设揽风绳。钢柱支撑如下图所示：7.3.2钢梁安装方法7.3.2.1钢梁绑扎、起吊主梁吊点选取两个，起吊钢丝绳的延线在钢梁跨度的1/3处部位。选择可视具体情况而定，以吊起后钢梁不变形、平衡稳定为宜，以便于安装。为确保安全，防止钢梁锐边割断钢丝绳，要对钢丝绳进行防护，吊索角度控制在450～600。7.3.2.2为加快进度，提高工效，钢连梁吊装可根据汽车吊起重能力，可1根、2根或4根梁进行串吊，采用特殊保险夹具两点平吊，并做安全防护（见下图）。7.3.2.3钢梁临时对位、固定钢梁吊升到位后，按施工图进行对位，要注意钢梁的起拱，正、反方向和钢柱上连接板的轴线不可安错。H型梁的安装用冲钉将梁两端孔打紧、逼正，然后再用普通螺栓拧紧。普通安装螺栓数量不得少于该节点螺栓总数的30%，且最少不得少于3个。吊装固定钢梁时，要进行测量监控，保证梁水平度调整，保证已校正单元框架整体安装精度。7.3.2.4钢梁安装的注意事项梁与连接板的贴合方向一致；高强螺栓的穿入方向一致；按吊装分区顺序进行吊装，先吊主梁，再吊次梁；钢梁安装时孔位偏差的处理，只能采用机具绞孔扩大，而不得采用气割扩孔的方式；临时固定：梁两端各安上不得少于该节点螺栓总数30%临时螺栓后才可脱钩。7.3.2.5钢梁水平度超标：主要原因连接板位置或螺孔位置有误差，可采取换连接板重焊或重新制孔的方法处理。7.3.2.6高强螺栓终拧时，高空作业施工人员要在安装挂篮上进行操作，确保安全。高强螺栓终拧专用挂篮7.3.2.7高强螺栓拧紧后，开始焊接翼板，翼板均为全熔透焊缝，背面加衬板，焊接采用CO2气体保护焊,焊接完成24小时后，及时进行超声波探伤检测。7.3.2.8安装完成后，自检合格后向总包及监理报验；需要第三方探伤的焊缝在自检合格并出具临时合格报告后，上报总包和监理安排第三方进行探伤检测。7.3.3屋面支撑(钢檩条及拉条)安装屋面支撑主要采用矩形管和圆管（系杆）组成，吊装重量不重，采用成捆吊装，吊车采用8吨汽车吊进行吊装，中间跨高度较高处构件也可以人工倒运方法。7.3.3.1檩条安装总体顺序檩条安装在钢框架体系完成之后再进行安装。檩条和檩托的安装顺序如下：檩托安装→檩条安装安装程序主结构安装完成主结构安装完成测放檩托位置线点焊檩托焊接跨距检查檩托复核安装紧固螺栓檩条直线度检查檩条错口检查焊缝防腐处理焊接变形校正檩条安装檩条吊装检查合格下一道工序7.3.3.2檩条安装定位根据本系统工程屋面板制作安装标准及钢结构测量数据，确定各檩条定位点的高差是否需调整，若需调整，则用钢板予以调高处理。数量不超过三块,块与块之间采用焊接处理.使整个檩条面按安装标准达到基本平滑。垫块在安装前须除锈，涂装处理按檩条的涂装要求。7.3.8.3檩条安装⑴檩托定位：檩托焊接在钢结构梁和支撑上。檩托定位方法如下：根据檩距和轴线确定出檩条和钢结构梁的交线（放线弹出的定位线），该交线即为檩托板的安装线。⑵檩托安装如右图示，檩托定位后，其与钢梁的翼板平面的夹角要保证为90°±1°度，位置偏差在5mm内。在焊接过程中要采取减小变形的措施，先对称点焊，检查檩托的角度，合格后再焊接，不合格的要校正角度。点焊要牢固。焊接时电流要适当，焊缝成形后不能出现气孔和裂纹，也不能出现咬边和焊瘤，焊缝尺寸应达到设计要求，焊波应均匀，焊缝成型应美观。⑶防腐处理焊接后应对焊缝及其四周进行防腐处理，防腐材料选用符合设计要求的油漆涂料，要求涂刷两道。防腐前清除干净焊缝表面的药皮和污物。⑷檩条固定本工程所有檩条采用与檩托螺栓连接，当檩条就位后，先应检查正在安装的檩条顶面是否与已安装的相邻檩条顶面平齐，如不平齐应作调整。相邻檩条顶面高差在2mm以内时方可螺栓紧固，在安装时应尽量将两相邻檩条顶面调成一致。7.3.4高强螺栓施工7.3.4.1高强螺栓安装前施工准备⑴螺栓的材料与保管本工程所使用的螺栓的材料规格及其性能，均应符合设计及规范要求。所有螺栓均按规格型号分类储放，妥善保管，避免因受潮、生锈、污染而影响其质量，开箱后的螺栓不得混放、串用，做到按计划领用，施工未完的螺栓要及时回收。⑵高强螺栓连接副的螺栓楔负载、螺栓保证载荷、螺母、垫圈硬度在工厂进行；连接副的紧固轴力平均值和变异系数，在工厂进行，安装单位参加。关于摩擦面的抗滑移系数抽检，在工地进行，工厂按规范提供试件。⑶检查和处理安装摩擦面，清除摩擦面上的铁屑、浮锈等污物，不得有多余的涂料。摩擦面上不允许存在钢材卷曲变形及凹陷等现象。⑷认真注意和处理连接板的紧密贴合，对因钢板厚度偏差或制作误差造成的接触面间隙，按下表方法进行处理：连接节点摩擦接触面间隙处理方法间隙大小处理方法1mm以下不作处理1～3mm将高出的一侧磨成1：5的斜度，方向与外力垂直3mm以上加垫板，垫板两面摩擦面处理与构件同扭短系数确定摩擦面试件加工构件摩擦面复检扭短系数确定摩擦面试件加工构件摩擦面复检试件养护紧固轴力复验摩擦面处理螺栓长度确定冲钉投入抗滑移系数复验临时螺栓投入高强螺栓投入高强螺栓初拧复拧临时螺栓拧紧高强螺栓终拧高强螺栓自检质量验收扫尾7.3.9.3高强螺栓施工⑴领用：应按当天需要的数量、规格和长度领取。领用要有记录，当天安装剩余的高强度螺栓必须还回仓库，不得乱扔乱放，回库应有记录。⑵高强度螺栓连接副的安装1）安装前应对摩擦面进行检查，清除表面的水渍、油污等脏物。同时应确认已进行抗滑移试验，且试验结果合格。2）高强度螺栓的穿入方向以施工方便为准，并力求一致。在本工程中暂做以下规定：腹板高强度螺栓的穿入方向为朝向轴线编号小的方向。高强度螺栓连接副组装时，螺母带圆台的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。3）安装高强度螺栓时，严禁强行穿入螺栓（如用锤敲打）。如不能自由穿入，该孔应使用铰刀进行修整，修整后孔的最大直径不得大于1.2倍的螺栓直径（本次施工中为不超过24mm）。修孔时，为了防止铁屑落入板迭缝中，铰孔前应将四周的螺栓孔全部拧紧，使板迭密贴后再进行。一个节点的扩孔数量不宜多于该节点孔数的1/3。严禁使用气割扩孔。4）安装高强度螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨（雪）中作业。但对于地面拼装单元，采取防雨（雪）措施后，可进行高强度螺栓的施工。5）扭剪型高强度螺栓的拧紧分为初拧、终拧。初拧后的高强度螺栓应在螺母上作上标记，然后用专用扳手进行终拧，直至拧掉螺栓尾部梅花头。6）高强度螺栓在初拧、终拧时，连接处的螺栓应按一定顺序施拧，一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。高强度螺栓的初拧、终拧应在同一天内（或24小时内）完成。⑶高强度螺栓的检查与验收1）本工程中所用的高强螺栓主要为扭剪型高强度螺栓，终拧检查以目测螺栓尾部梅花头拧断为合格。2)报验时应有如下原始资料：抗滑移试验资料，初拧和终拧原始记录，施工质量检查验收记录等。7.4现场焊接方案本工程钢结构的焊接工作量大部分在工厂内完成，钢结构现场焊接主要指钢柱、钢梁焊接，主梁、次梁的角焊接等连接部件之间的焊接。7.4.1焊前准备7.4.1.1人员准备本工程从事焊接作业的人员，从工序负责人、作业班长、具体操作的施焊技工、配合工以及负责对焊接接头进行无损检测的专业人员，均为资格人员和曾从事过配合作业的人员；焊接辅助工，也须通晓焊接作业平台的具体搭设、作业顺序、作业所须时间，工完场清的具体要求、焊材的分类、应急灭火设施的使用等技能。7.4.1.2主要设备机具的准备本工程现场焊接主要采用CO2气体保护焊（辅以手工电弧焊），应配备数量足够的设备以及机具，具体设备机具见主要设备机具计划表。焊接设备示意7.4.1.3焊接方法及焊接材料：现场焊接采用手工电弧焊和CO2气体保护焊。工程主要结构用钢为Q345B钢材，手工电弧焊焊条采用E5015（J507）型，CO2气体保护焊焊丝为ER50-6。现场胎架等辅助设施焊接，可采用适用Q235B钢材的手工电弧焊焊条，E4303（J422）型，CO2气体保护焊焊丝为ER50-6；用于不同强度的钢材焊接时，应选配低强度钢材相适应的焊接材料。7.4.1.4技术准备焊接管理人员在焊接施工前应认真理解工程的设计文件，熟悉图纸规定的施工工艺和验收标准。认真做好技术准备工作，根据《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002的规定编制符合本工程情况的焊前工艺评定计划书，完成同有关部门及工程监理单位的报批程序，组织好工艺评定的场地、材料、机具试验单位联系、检测器具及评定记录表格。根据本工程焊接工艺评定的结果编制作业指导书，完成人、机、料的计划及组织。根据本工程的具体情况，完成焊接施工前的准备工作，及本工序的施工技术交底和施工安全交底工作。7.4.2焊接施工7.4.2.1焊前检查选用的焊材强度和母材强度应相符，焊机种类、极性与焊材的焊接要求相匹配。焊接部位的组装和表面清理的质量，如不符合要求，应修磨补焊合格后方能施焊。各种焊接法焊接坡口组装允许偏差值应符合《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002之规定。7.4.2.2焊前清理认真清除坡口内和垫于坡口背部的衬板表面油污、锈蚀、氧化皮，水泥灰渣等杂物。7.4.2.3垫板、引弧板，引出板的装配垫板、引弧板、引出板的装配要求：⑴垫板、引弧板，引出板其材质应和被焊母材相同，坡口型式应与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引弧板、引出板和垫板。⑵手工电弧焊和CO2气体保护焊焊缝引出长度应大于50㎜。其引弧板和引出板宽度大于50㎜，长度不小于50㎜，厚度应不小于8㎜。⑶焊接完成后，应用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。7.4.2.4焊接环境焊接作业区域设置防雨、防风及防火花坠落措施。钢柱、钢梁连接部位专门设置供2名焊工同时同台作业的焊接操作方形平台。焊接防护棚高空焊接悬挂架7.4.2.5定位焊定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊。所有焊材应与正式施焊相同。定位焊焊缝应与最终的焊缝有相同的质量要求。钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接，定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3定位焊焊缝长度不宜大于40㎜，间距宜为500－600㎜，并应填满弧坑。定位焊预热温度