钢结构建筑施工技术与质量安全

钢结构建筑施工技术、质量、安全陆建新2016.1.3

目录一、钢结构建筑发展与现状二、原材料检验三、制作安装技术、质量四、现场施工安全欧洲美洲日本中国一、钢结构建筑发展与现状名称：埃菲尔铁塔EiffelTower占地面积：1万平米结构形式：钢架镂空结构重量：7000t柳钉：259万颗建筑高度：325米（含顶端天线）建筑层数：4灯泡数：20000建设用途：观景、餐厅开工时间：1887年1月27日竣工时间：1889年3月31日开放时间：1889年5月15日建筑造价：745万7千法郎最高建筑45年，距今129年地

点：美国纽约名称：克莱斯勒大厦高

度：319米建筑结构：钢结构建造时间：1928．9．19～1930铆钉：40万砖头：3826000块1年后帝国大厦超过高度名称：帝国大厦建筑高度：381米，天线448.7米建筑面积：204,385平米建筑层数：102层结构形式：钢筋混凝土+顶部钢结构开工时间：1930年3月竣工时间：1931年5月1日最高建筑40年，距今86年1971年世贸大厦415.14米（45年前）2013.5.16重建封顶，高度540米东京天空树，传输电波，高度634米2008.7.14~2012.5.22，2011.11.17获吉尼斯“世界第一高塔”350、450米设观景台，附属大楼地上31、地下3、1100车位日本多地震，熊谷组、新日铁、清水建设、青柳团队、香港和台北1011984年，至今32年，深圳发展中心，日本设计、制造，板厚130mm苏州中南（3）深圳平安武汉绿地上海中心国际高层集居委员会（CTBUH）的最新数据100FutureTallestBuildingsintheWorld钢结构建筑国外外设计多，中国制作、安装装技术代表国际际水平（技术总结）二、原材料检验《钢结构工程施工工规范》GB50755-2012，当设计文件无无特殊要求时，，钢结构工程中中常用牌号钢材材的抽样复验检检验批宜按下列列规定执行：a.牌号为Q235、Q345且板厚小于40mm的钢材，应按同同一生产厂家、、同一牌号、同同一质量等级的的钢材组成检验验批，每批重量量不应大于150t；同一生产厂家家、同一牌号的的钢材供货重量量超过600t且全部复验合格格时，每批的组组批重量可扩大大至400t；b.牌号为Q235、Q345且板厚大于或等等于40mm的钢材，应按同同一生产厂家、、同一牌号、同同一质量等级的的钢材组成检验验批，每批重量量不应大于60t；同一生产厂家家、同一牌号的的钢材供货重量量超过600t且全部复验合格格时，每批的组组批重量可扩大大至400t；c.牌号为Q390的钢材，应按同同一生产厂家、、同一质量等级级的钢材组成检检验批，每批重重量不应大于60t；同一生产厂家家的钢材供货重重量超过600t且全部复验合格格时，每批的组组批重量可扩大大至300t；d.牌号为Q235GJ、Q345GJ、Q390GJ的钢材，应按同同一生产厂家、、同一牌号、同一质量等级的钢材组成检验验批，每批重量量不应大于60t；同一生产厂家家、同一牌号的的钢材供货重量量超过600t且全部复验合格格时，每批的组组批重量可扩大大至300t；满足Z15、Z25、Z35分组检测要要求e.牌号为Q420、Q460、Q420GJ、Q460GJ的钢材，每个检检验批应由同一一牌号、同一质量等级、同一炉号、同一厚度、同一交货状态态的钢材组成，，每批重量不应应大于60t；以前每个项目单单独召开专家会会形成意见再执执行厚钢板出厂报告告中应有Z向性能检测要求：建筑结构用钢板板GB/T19879-2005,Z25、、Z35逐张检检测，Z1525t/批厚度方向性能钢钢板GB/T5313-1985,Z25、、Z35逐张检检测，Z1525t/批厚度方向性能钢钢板GB/T5313-2010,Z25、、Z35逐张检检测，Z1550t/批两标准不一致Z向钢板，宜附附加逐张超声波波无损探伤复验验，满足竣工资料要要求焊丝、焊条宜按五个批、三个批（相当当炉批）取一组组试验焊丝质量标准和和厂家协商二氧化碳气体纯纯度，优等品99.95%纯纯度99.99%槽罐车取样钢板厚度及允许许偏差（订货负公差）上表摘自GB/T709-2006螺栓普通螺栓：低强度等级要求的螺栓，性能等级为4.6级和4.8级两种高强度大六角头螺栓：8.8级和10.9级扭剪型高强度螺螺栓：8.8、10.9级，尾部梅花头头螺栓性能等级，，其小数点前的的数字表示螺栓栓抗拉强度的1/100，小数点后的数字字表示屈强比的的10倍（屈服强度与与抗拉强度之比比）铆接(加热敲打)：飞机、武汉长江江大桥、兰州黄黄河桥102年GB50205-2001钢结构工程施工工质量验收规范范：文字表明：系数数结果与高强螺螺栓有关高强螺栓现场复复检：组批（直径、长度）），每6000套/2批，现场随机抽取8套送检。保管超过6个月，应重新检验，，合格后再使用用。连接板摩擦面抗抗滑移系数检验验：制造厂、安装单位分别试验，制造造批可按2000t/批，每批三组试试件制作厂免费提供供试板，制作厂厂提出免费提供供螺栓质检站要求摩擦面抗滑滑移系数两种螺栓都要做检检验以钢梁重量计算2000t设计0.35～0.50，达到0.5较难，取值对螺螺栓数量影响设计单连接板，，系数检验达不不到，如总数不不多，施工改为为双夹板高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数扭剪型高强度螺栓连接副紧固轴力出现断裂处理：：理化、硬度、、拉力初拧扭矩为50%Tc1、厚型、薄型、、超薄型，CECS24:90、CECS200:2006，1.5h以上首选厚型2、消防验收GA588-2012现场喷灯灯燃烧，发泡5～10倍，材料问题公关代价高3、燃烧结果有二种种第三方检测施工厚厚度，延伸至制作作厂内油漆4、现场消防验收不分高度，同一根根柱不分室内、外外5、原材料送检复验验按砂浆试块试压压6、每袋应贴有编号号并在消防网上可可查，进场白袋（（没标识、三无产产品）7、全部面漆投标报报价，实际施工多多数因隐蔽而无需需面漆，要求设计计明确取消防火涂料三、制作安装技术、质量合同明确计量规则则，制作、总包、、劳务结算三套图图纸计量：钢板零部件宜按矩形计算(3～5～10%)，焊缝宜以构件重量的1.5%计。参考当地定额报量先做大（毛重重、连接板、洞口口边角、小数点、、定额加量），结结算出报告前沟通通有商量余地，出出报告后快刀斩乱乱麻图纸深化与计量自密实混凝土流淌淌孔，贴板加强费费用加大工序交叉影响，泵泵送连接口设置箱型柱排水孔设置置柱顶钢筋短堆放影响到平台布料机固定、吊运运周转时间长侧面开孔灌浆最优优冠达尔钢板墙端面面不磨平栓钉无打弯检验箱型柱封头板中间间随意挖大孔箱型柱封头板角部部过焊孔不规则热浸镀锌车间（3分/次）吊点对角设排气孔孔热浸镀锌防腐25~50年圆管卷制压头或二次卷圆圆管卷制筒体卷制筒体对接焊常规材质径厚比20倍制作车间自己要求求预拼装工厂预拼装西塔循环预拼（制作提前很多）），桥梁线型预拼3+N实体预拼装：全部部、1/2、1/4模拟预拼装：全部部，首次两者比较较数据采集：西塔开开始，全站仪，点位扫描，数据云或成像误差结果：点位手动拟合、软件自动拟合（三点比较的工法，，最小二乘法）方案问题：应力消减：锤击、、振动、冲击、冲冲砂、加热，制作作方案中选定那种种？制作投标针对性：：本工程具体复杂杂节点作拆分、组组拼，考虑焊缝应应力，深化图三维图、轴轴侧图彩色打印，，不同部位颜色区区分整板不断开，采用通长、穿孔、折弯、边缘缘加宽等方式，减减少焊缝拼接竖分安装难度大焊缝长度大致相等等沪宁反变形处理钢柱竖分或横分超宽超高运输，费费用高运输体积18*4.5*3.56米宽拆关卡立柱0.9米低平板车运输长度尺寸要求求（连接板、埋件、、压型钢板打包，，现场保管卸车方方便）路途时间轻车、重重车差1～2天，有司机顺道回回家休息，为省钱钱走国道、走晚上上，最多9天，路政收费关卡卡协调。合同规定定卸车时限，路边边停车交警协调，，居民投诉得移车车出厂前除锈清除污、泥沙灰尘尘、树叶、焊渣、、抛丸颗粒、手套套、焊条、矿泉水水塑料瓶等杂物，并应做好轴线和和标高标记现场地面拼装后吊装UT、废料地面处理缩短吊装、校正时时间减少高空作业加快进度1、首层楼板结构加加强，争取堆场面面积，避免费用分分摊承载要求（3～5t/平米）楼板增加配筋或加加厚梁增加配筋，楼板板厚不变采用预应力索（银银泰）增加柱顶井字柱帽帽（西塔）2、滑移或电动运输输车送货3、满堂或条形排架架、灯笼架堆场加固3、地下室支撑，上上下顶紧。吊机行行走（楼面铺砂或钢板）独立钢管钢柱梁顶紧混凝土土梁板（厦门国际际）堆场加固架空楼板堆场2000平米，局部承载设设计12吨/平米，栈桥设计有有坡度要求4、架空层柱顶增加钢架层（（银泰）柱顶增加楼板层（（环球12t/平米）双面地铁，四道环环形撑，环形坡道道出土5、深圳平安基坑支支撑兼堆场6、栈桥式钢平台案案例：天津高银117大厦钢平台案例：北北京中国尊大厦钢钢平台钢平台案例：北京京三星大厦钢平台台地脚螺栓高3.8米单组重22吨柱脚位置预留争取制作时间用套板放面筋之上上地脚锚栓张拉、压压力灌浆超细水泥灌浆料：：流动性好、可灌灌性佳、无毒无味味、无污染、耐久久性好、强度高等等特点，固结时很很少析水或不析水水，与周围结构胶胶结紧密施工水灰比：0.5~0.6，灌浆施工压力约约0.4Mpa检查灌浆软管与波波纹套管连接是否否畅通，球形螺母母开孔是否能正常常出气。灌浆时，从波纹套套管底部连续注入入浆液。当浆液从小孔排出出时，表示灌浆完完毕现场张拉与监控以数字峰值表作为为张拉过程控制的的主要依据，锚栓栓伸长量及高压油油泵压力表读数作作为辅助依据。。锚筋弯钩、锚板、、双夹板、现场塞塞焊处理，高度富裕量安全稳定安装质量起吊弯曲与反弯分段靠近水平梁冠达尔端面不铣平平，活页夹板，配配钻。沪宁标准件件制作，穿孔率高高来料时夹板带上有有利于提高安装速速度柱底缓冲处理吊装孔一条线西塔柱立面上口下口双排螺栓焊缝长度厦门国际会展中心心钢丝绳斜拉有弹性性柱上牛腿与斜撑牛腿硬性对接，一头现场焊斜撑下的小钢柱需需调整标高斜撑安装400m以上高空，顶拱高高50m，2个月吊装完成活动段设置华润活动段处理平面安装顺序117斜撑搭胎架吊装带状桁架分段，设设临时支撑，散件件安装制作预起拱15mm临时支撑带状桁架安装建议设计增加角部部柱间连接巨型斜撑安装受力力（两端约束刚度弱弱，偏移）下弦单根杆地面拼拼接，起拱15mm，重88吨，双机机抬吊下弦拼装装，布设设走道，，重106吨，双机机抬吊就就位。预预起拱30mm，下部无无支撑，，自重下下挠20mm1#3#4#1#3#4#抬吊——空中换钩钩，三机机转运1#3#4#1#3#4#抬吊——空中换钩钩，三机机转运1#3#4#1#3#4#抬吊——空中换钩钩，三机机转运桁架拼装完成设底部支支撑，释释放后最最大应力力9.0MPa不设支撑撑，吊装装完最大大应力40.3MPa底部临时时支撑设设置的水水平钢梁梁受塔吊吊支撑架架影响滞滞后安装装不设支撑撑，桁架架焊缝焊焊接收缩缩，各杆杆件应力力再分布布趋向平平衡桁架施工工技术——次应力分分析夹板、连连接耳板板分别设设置互相相垂直度度的长孔孔，多个个超高层层中这样样运用一局销轴轴连接斜杆、水平杆杆没必要要两头设延延迟节点点，一头头先焊。。标准化胎胎架应用用广泛地面挖坑坑，下雨雨积水沉沉降，打打基础砼砼，填坑坑防积水水楼面垫砂砂，预制制底板块块和连接接节点，，顶部非非标节广州新白白云机场场胎架滑滑移四轨道三卷扬机牵牵引曲线滑移移，轨道道压板不不需太密密专利：1、滑移移距离标标识用铝铝合金尺尺子2、可调调式水平平尺控制制桁架倾倾斜角度度，合理理选择水水准管精精度第一步：搭设拼拼装区域域胎架，，安装滑滑移装置置；第二步：：每2榀拼装桁桁架裙房屋面面桁架安安装第三步：：自东向西西滑移拼拼装完成成的桁架架；第四步：：拼装下一一个单元元桁架；；深圳会展展钢棒直直径140mm三根钢棒棒中间接接头调整整三棒受受力均匀匀吊杆垂直直拉力与挠挠度关系系直径140钢棒不易易转动，吊杆垂垂直不是是关键，，三棒挠挠度相同同，测试试证明三三棒受力力均匀钢结构测测量施工控制网平面高程地王外框框，经纬纬仪+钢钢尺多多次次轴线投投测复核核，每次次控制点点微动，，数据有有变香港人骑骑梁安装装，上柱柱顶测量量，圆弧弧柱直接接铅直仪仪投点校校正，发发明铁脚脚架环球核心心筒，全全站仪一一次图形形条件复复核，应应增加点点位间距距离钢尺尺复核地王垂直直度四角布置置，图形形条件复复核钢柱错边边检查项目配备备测量，，监督劳劳务测量量数据多人关心心焊前、、焊后成成果外挑预起起拱楼板边缘缘压型钢钢板伸出出宽度要要放线与幕墙单单位合作作，共用用脚手、、吊船栈桥、平平台计入入报价、项项目成本本光照影响响南北温温差5℃GPS平面、高高程精度度30～50一般测量量误差3～5动态观测测平面位位置在略略呈椭圆圆形的范范围内摆摆动，摆摆幅为40mm，微风风条件下下建筑主主体结构构动态变变化特征征不明显显。受施施工塔吊吊干扰，，最大摆摆幅100mm。测量量投点避避开塔吊吊运动时时间。30分钟钟9/30分钟摆动观测测50层平平面、三三维沉降降等值线线,外框框35～～40mm、内内筒40～45mm设计提供供大楼沉降降100层层沉降外外框75～80mm、、内筒80～95mm基础厚底底板也有有不等高高沉降，，各地地地质不同同实测内筒平均均下沉100mm，外框平平均63mm，内外差37理论计算沉降降内筒80～95mm，外框框75～80mm，内外差5～15计算偏差差：内筒筒偏偏大12mm，外框框偏小小14mm点号初次高程（m）本次高程（m）本次沉降(mm)累计沉降(mm)部位1-9.60797-9.71685-10.79-108.88内筒7-9.56755-9.64973-7.82-82.18内筒9-9.55549-9.65844-7.65-102.95内筒11-9.55019-9.65731-9.62-107.12内筒13-9.56574-9.66702-10.08-108.72内筒16-9.67628-9.73840-1.80-62.12外框20-9.56920-9.62760-0.77-58.40外框24-9.58487-9.65193-2.00-67.06外框28-9.53499-9.59795-2.87-62.96外框2007年11月27日（主体封顶顶）基础底底板沉降降观测施工过程程压缩变变形施工模拟拟计算（（设计为准准）核心筒筒与外框框竖向变变形位移移差，为为各施工工层提供供补偿理理论依据据6、17、29、41、52、65、77层标高基准准点在室室内±0.0米（不含沉沉降）或室外±0.0（含沉降降）基准标高高的引测测工作量量较大，如仅测测内外高高差十分分容易内筒外框压缩观测第6层标高观观测记录录2007年9月24日点号初值（m）本次观测m本次下沉(mm)累计下沉(mm)位置6F128.1804928.171240.779.25外框6F228.1391428.128860.9210.28内筒6F328.1333628.122990.9010.37内筒6F428.1316428.122701.828.94外框第77层标高观观测记录录2007年9月24日点号初值（m）本次观测m本次下沉(mm)累计下沉(mm)位置77F1331.77098331.686413.6884.57外框77F2331.32945331.237845.8191.61内筒77F3331.80785331.717164.9990.69内筒77F4331.77037331.687462.8582.91外框77F5视线受阻未测//77F6332.07063331.990403.0280.23外框外框平均均下沉9mm，内筒平平均下沉沉10mm外框平均均下沉83mm，内筒平平均下沉沉91mm计算压缩缩值：77F内筒100mm、外框89mm，，内外差差11mm实测压缩缩值：77F内筒平均均下沉91mm,外框平均均下沉83mm，内内外差8mm项目计算算内外高高差达50mm，还有水水平位移移130mm,加强工况况分析，，内外高高度分别别预调设计压缩缩变形理理论计算算逐层精确确补偿各施工段段内均值值补偿各施工段段顶部一一次补偿偿结构全部部楼层均均值补偿偿楼层组优优化补偿偿13245国内外超高层层的施工补偿偿方案主要有有五种：深化图表达：：H+Xmm，扣减拼拼接间隙增加加的2mm高度增加，对对于倾斜柱，，楼层钢梁平平面尺寸有变变化或柱子斜斜率改变钢梁长度有变变两种观测比较较，X偏差9～25mm，Y偏差7～36mm，包括标高高偏差，具有有系统性。Y轴向偏差数数据稍大，这这和顶部结构构形式的刚度度有关。本工程顶面（（492米））最大实测偏偏差X=15mm、Y=26mm。。大楼整体轴轴线偏差、垂垂直度满足超超高层钢结构构施工精度要要求。88与96F两次标高平平均差分别为为318、313mm，，实际标高下下沉分别为148、143mm，推推算常数误差差约170mmGPS复测偏差与幕墙的的协调（梁面面钻孔、防火火涂料损坏、、次龙骨安装装焊接），平平面移动30mm，层间嵌缝胶胶条20mm。外挑预起拱拱同一层柱的各各柱顶高度差差，允许偏差差5mm1、焊接工艺艺评定2、焊工培训训与考试3、装配4、焊前预热热5、焊接保护护7、焊后外观清清理6、后热及保温8、焊缝无损损检测送检按规范要要求数量，单单价协商优惠惠三捡选市检测测单价高，避避免3%抽检合同明确三捡捡业主负责，，避免所有检检一次合格率低自检检先返不记录焊缝外观先自检，，盖面小电流焊考：外观、UT或X片理化不检25mm钢板重复用合格名单焊前坡口、错边检检测焊前焊缝尺寸测量量记录表可焊性油漆处理电加热好，费用高高，零下30℃的焊接措施搭设设围护棚阳角阴角30450314002151400259铸钢件长15米，总重163吨，上下两段铸钢钢件对接口周长7.5m对接120mm,四周加厚,中隔对接取消业主指令并出钱1/3焊缝焊接2/3焊缝焊接3/3焊缝焊接探伤检测试验总结一次性连续焊接成成形试验记录显示，1#试件焊接共86h，2#试件仅为61h，从质量和时间综综合考虑，选用一一次性连续焊的方方法，对2#试件送检试验冲击性能合格宏观组织观测合格格拉升性能合格母材200×金相组织母材500×金相组织热影响区200×金相组织热影响区500×金相组织焊缝100×金相组织焊缝200×金相组织焊缝500×金相组织焊缝1000×金相组织金相组织显示：焊焊缝及热影响区内内均无裂纹、白点等焊焊接缺陷的存在，1：1焊接试验所选择的的焊接方法和工艺艺参数符合铸钢材材质的焊接要求。。焊接工作量统计铸钢件位置焊接用时焊丝用量kg东北角（ZG1-2）7月12日～17日（12人3班制/6天）1320东南角（ZG1-3）7月18日～23日（12人3班制/6天）1400西北角（ZG1-1）7月24日～31日（12人3班制/7天）1470西南角（ZG1-4）8月1日～6日（12人3班制/6天）1440超厚铸钢件现场焊接实物焊接第一次自检：磁粉探伤合格，UT显示内部不同深度度、平面位置有分分散的点状缺陷，，未作评定。X=290,Y=100,D=150l=150第一次三检：四个铸钢件有一处处不合格。一个月后第二次自自检复探：4个铸钢件有2处不合格。铸钢件工厂铸造探探伤验收有标准钢板焊接探伤有标标准铸钢件现场对接焊焊探伤用什么规范范验收标准？本项实验为以后的的同类施工提供实实例GB7233讨论确定：在GB11345-89标准下，对缺陷位位置增加GB7233标准复检第二道铸钢件板厚厚220mm第三道铸钢件长15米，整体铸造变形牛腿长短调整整，有二次重新整整形工厂焊接400mm长过渡段避免现场异种材对接焊防火涂料、混凝土土浇捣，作好外围围护，飘洒远，汽汽车喷漆处理厚度检测测针青柳无底漆建议一局无底漆施工粘结强度试验规范无要求燃烧试验视频GA588-2012发泡5~10倍火火力克打底、一边边喷涂工艺防火砂浆（东塔做做、保利不同意））C120砼泵送高高度400米几项先进技术介绍绍通道塔永久电梯提前投入入使用，钢柱偏差差控制电梯门口石材提前前装修，需预定门门口中心线，钢柱柱偏差预控顶模与塔吊同步爬爬升常规塔吊传力路径径本项目塔吊传力路路径调整塔机附着形式式，继而改变荷载的的传递路径。第二道附着承受塔塔机全部的竖向荷荷载，承担部分水平荷荷载；第一道附着承受大大部分水平荷载，，起主要的抗倾覆覆作用。第三道附着基本不不受力，只在顶升升时在塔吊微小侧侧倾情况提供适当当水平约束。第二道附着第一道附着顶模与电梯同步爬爬升顶模与施工电梯的关关系从施工电梯到顶模模的转换平台，可可随顶模一起爬升升自爬升操作平台DOKA多支点单筒单层顶顶升式顶模DOKA多支点单单筒单层层顶升式式顶模正立面单机50公斤（未未包含控控制箱、、枪头、、焊丝、、焊剂等等）自动埋弧焊技术三维坐标标测量软软件观测数据据输入电电脑观测数据据输入电电脑电脑输出出偏差值值现场动态态、实时时显示偏偏差，加加快校正正速度3D打印，模型大小小1米左右，支持PA\PC\PVA\PLA\ABS\HIPS\WOOD\NYLON等柔性材质质绿建，外外部对武武汉小房房子评价价还需较较大改进进点到点，，简单实实用的停停车升降降机

BIM应用TeklaStructures软件应用出图、受受力分析析模型共享享，生成成建筑、、结构、、机电等等图纸；；利用不不同的计计算软件件作分析析计算，，例如设设计计算算、优化化计算、、施工模模拟计算算碰撞检视视多专业的的交叉布布置，各各类构件件、施工工临时措措施的存存在，利利用BIM软件模型型作碰撞撞检查安装模拟拟、工况况分析构件清单单统计对每根构构件生成成二维码码，通过过物联网网或其它它管理软软件掌握握构件位位置、状状况；提提供进度度、成本本等五维维数据；；后期维维修保养养应用数字化管理生成ifc文件，通通过Revit接口生成成BIM模型，与与各专业业共享通过BIM软件可以以就任意意需要的的部分零零构件进进行材质质、大小小、重量量的统计计，并