双曲面屋面管桁架结构安装技术规范

1双曲面屋面管桁架结构安装技术规范本文件规定了双曲面屋面管桁架结构安装的术语和定义、一般要求、材料与设备、深化设计、施工、施工控制、施工安全与环境保护。本文件适用于适用于双曲面屋面管桁架结构的安装施工。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T700碳素结构钢GB/T1591低合金高强度结构钢GB50017钢结构设计标准GB50205钢结构工程施工质量验收标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1管桁架truss由圆形杆件在端部相互连接而组成的格子式结构称为管桁架。3.2钢桁架拼装胎架steeltrussassemblytireframe由钢材制作而成，在管桁架拼装时位于管桁架下部，起辅助管桁架拼装的装置称为钢桁架拼装胎架。4一般要求4.1管桁架制作单位应具有相应的钢结构质量控制措施和安全管理体系。4.2管桁架安装前，应有经施工单位技术负责人审批的施工组织设计、与其配套的专项施工方案等技术文件，并按有关规定报送监理工程师或业主代表。4.3管桁架构架制作和安装应满足设计施工图的要求。施工单位应对设计文件进行工艺性审查；当需要修改设计时，应取得原设计单位同意，并应办理相关设计变更文件。4.4管桁架安装及质量验收时，应使用有效计量器具。各专业施工单位和监理单位应统一计量标准。4.5管桁架起吊设备，应满足施工要求，且应在合格检定有效期内。25材料与设备5.1钢管桁架构件的管材应根据结构的重要性、荷载特征、应力状态、连接方式、工作环境、钢材厚度和价格等因素合理选取牌号和质量等级。5.2钢管宜采用Q345、Q390、Q420等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢以及Q235等级B、C、D的碳素钢结构钢，其质量标准应分别符合GB/T1591和GB/T700的相关规定。5.3钢管应由专业工厂生产，并应提供符合要求的出厂质量合格证书。5.4钢材和铸钢件的强度设计值和物理性能指标，应符合GB50017的相关规定。5.5对于抗震设计区域，钢桁架结构的钢材应符合下列要求：a)钢材的屈服比不应大于0.85；b)钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%；c)钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。5.6施工所需设备包括：汽车吊、全站仪、水准仪、钢卷尺线、锤角、角尺、水平尺、直流电焊机等。6深化设计6.1应根据设计图纸对双曲面屋面管桁架结构进行深化设计，根据深化设计后的图纸指导生产厂家进行专业化生产。6.2为提高管桁架拼装效率，宜对传统的拼装胎架进行优化，优化形成钢桁架拼装胎架。钢桁架拼装胎架由单元胎架、底座、滑轨、立杆、立杆滑槽、滑轨、升降套筒、承托调节结构、承托及活动牙板等等组成，具体制作步骤如下：a)选取平整混凝土拼装场地，并根据需拼装钢架长度选取一定数量单元胎架；b)将单元胎架逐一拼装，两单元胎架先通过调平螺栓调整各单元拼装胎架调平，随后使用固定铰螺栓和连接钢杆连接固定；c)将活动牙板调至带內杆槽板紧贴固定牙，取下立杆滑槽上的紧固螺栓，吊放第一根钢桁架主管，调整一侧各立杆在滑轨上位置，使钢桁架主管放置于当侧立杆上各承托调节结构上；d)使用紧固螺栓固定钢桁架主管固定立杆滑槽，配合测量仪器通过调节衬托套筒和千斤顶调整主管各控制点标高，通过活动牙板调整各控制点平面位置，随后旋紧活动牙板将钢桁架主管固定至预设位置；e)重复上述步骤a～d将另一侧立杆上的第二根钢桁架主管调节至预设位置；f)吊放后序钢桁架主管至预设一侧承托调节结构上，并重复步骤四调节至预设位置；g)焊接各主管间连接杆件；h)松开各活动牙板至紧贴固定牙，将焊接好钢桁架节段用吊车略微吊起，随后松开一侧立杆滑槽上紧固螺栓，移开一侧工字钢立杆使钢桁架节段顺利吊出；i)重复上述步骤c～h拼装下一节段。7施工7.1钢柱吊装7.1.1应复核预埋基础钢板的定位轴线和标高，地脚螺栓直径和伸出长度数据应符合设计图纸要求，应划出钢柱上下两端的安装中心线和柱下端标高线。37.1.2吊车通过钢柱上端的连接耳板与吊板起吊钢柱，起吊时钢柱的根部必须垫实且根部不应离地，应通过吊钩起升与变幅及吊臂回转，逐步将钢柱扶直，待钢柱基本停止晃动后再继续提升，直至钢柱吊装到位，禁止吊钩斜着直接起吊构件。7.1.3钢柱的四面中心线与基础放线中心线宜对齐吻合，两中心线对齐或在偏差控制规范许可的范围时，及时穿上压板并将螺栓拧紧。7.1.4钢柱就位后应进行临时固定，安装完毕后应立即进行同步校正，校正后对连接部位进行焊接，在焊接过程中应跟踪测量，焊接完毕后割除临时连接耳板，并对钢柱的垂直度、扭转值与标高进行最终测量并作好记录。7.2管桁架拼装7.2.1应选择平整的混凝土地面作为拼装场地，结合拼装钢架长度制作胎架。7.2.2宜采用胎架活动牙板和纵向千斤顶配合全站仪定位固定管桁架弦杆节段，管桁架弦杆节段间拼接应采用内加强圆管全熔透焊开坡口对接，焊缝质量等级不得小于一级。7.2.3各现管桁架弦杆就位后应采用手工电弧焊焊接各主管间连接杆件，圆管相贯时，支管端部的相线焊缝位置沿支管周边宜分为X（趾部）、Y（侧面）、Z（踵部）三个区域。圆管相贯焊接示意图如图1所示。相贯焊缝应对称施焊，一个节点往往有多条相贯焊缝，焊缝集中。一条相贯焊缝焊接完毕冷却后，再焊相邻的相贯焊缝，以防止应力集中，减小焊接变形。焊管壁厚度不同，采用的焊缝形式也不同，具体焊缝形式如下：a)当焊管壁厚≤6mm时，应采用全周角焊缝。b)当焊管壁厚＞6mm时，所夹锐角θ≥75°时，采用全周带坡口的全熔透焊缝；c)当焊管壁厚＞6mm时，所夹锐角θ＜75°时，X、Y区采用带坡口的全熔透焊缝，Z区采用带坡口的部分熔透焊缝（当夹角θ＜35°时可采用角焊缝各区相接处坡口及焊缝应圆滑过渡。图1圆管相贯焊接示意图7.2.4采用吊车将焊接好钢桁架节段略微吊起，在松开一侧立杆滑槽上紧固螺栓，并移开一侧工字钢立杆使钢桁架节段顺利吊至临时支架。7.2.5管桁架整体焊接顺序宜为由平面中心向四周扩展，应遵循结构对称、节点对称、全方位对称焊接；在同一节点处应采用双人对称的焊接方法。47.2.6对整榀钢桁架，主杆件、次杆件接头的焊接顺序应从整个结构的中间开始，先形成框架，而后向外扩展施焊，主杆件的焊接应采用两名焊工对称焊接减少焊接变形的和焊接应力。7.2.7相贯的焊接，禁止杆件的两端同时焊接受热，防止杆件中产生较大的收缩力。7.3管桁架吊装7.3.1应先吊装环内边跨主桁架节段，吊装就位时宜使用手拉葫芦、千斤顶及钢板垫块辅助调正就位，就位后应与支座点焊并使用揽风绳暂时固定。7.3.2吊装边跨同相邻的一跨主桁架间的次桁架，次桁架应由中间往两侧吊装，采用可移动临时支架辅助次桁架固定就位，次桁架就位后应同边跨主桁架间点焊。7.3.3吊装下一跨主桁架节段，调整就位后，应将两跨主桁架间的次桁架相贯焊接，焊接质量应符合GB50205的相关规定。待两跨主桁架间的次桁架同主桁架焊接全部完成后，即可移动临时支架至下一吊装区域。7.3.4吊装外环桁架和内侧桁架中的次桁架，待次桁架全部安装焊接就位后，吊装外环管桁架。7.3.5管桁架结构主桁架每安装一榀后，必须全部测量一次，在安装下一榀钢结构时，应采用反误差的方式来消除前一榀的安装误差。7.3.6次桁架同主桁架间相贯焊接应采用全熔透焊接形式，高空弦杆件对接焊时应采用连接板预连接方法进行焊接定位以保证焊接质量。7.3.7使用吊车起吊管桁架前应在桁架两端绑扎溜绳或稳绳，防止管桁架起吊后发生大幅度摇摆。桁架在起吊前应进行试吊，将桁架平行起吊到距地面200mm～300mm高度，各钢丝绳受力应均匀，持续5min后，桁架应无明显变形、杆件应无弯曲等现象，即可正式起吊。7.3.8管桁架对位后，应进行临时固定，临时固定稳妥后，吊车方可摘去吊钩，并根据定位轴线引测下弦杆标高，将下弦杆的标高及定位尺寸误差调整在控制范围内。7.3.9根据支座附近的上弦控制点的标高，应利用水准仪、平尺等仪器测几个点的标高，整榀桁架的上弦平面同截面两点标高应一致。钢桁架连接临时固定完成后，应在测量工的测量监视下，利用千斤顶、倒链以及楔子等对其的轴线偏差以及标高偏差进行校正。7.4涂料喷涂施工涂料喷涂施工步骤及技术要求如下：a)应对管桁架表面作除锈处理,除锈采用喷砂抛丸除锈，对拼装焊接的部位，必须清除焊渣，进行表面处理后,可采用手工和动力工具除锈；b)对于边、角、焊缝、切痕等部位，在喷涂之前宜先涂刷一道底漆，以保证凸出部位的漆膜厚度；c)按设计参数对管桁架表面进行涂装作业，涂装完毕后，按规定测定漆膜总厚度，80%以上测点的漆膜厚度必须达到规定值，未达到规定值的漆膜厚度值不低于规定值的80%。8施工质量控制8.1一般规定8.1.1采用的原材料及成品应进行进场验收。凡涉及安全、功能的原材料及成品应按规范规定进行复验，并应经监理工程师见证取样、送检。8.1.2各工序应按施工技术标准进行质量控制，每道工序完成后，应进行检查。8.1.3相关各专业工种之间，应进行交接检验。8.2控制措施58.2.1应对管桁架管件的外观质量、外径、厚度、圆率、直线度等质量进行严格控制，制定测量表格加以记录。凡发现材料规格不符合要求或材质外观不符合要求者，须及时报质管、技术部门处理。8.2.2应按规范要求进行焊接试验，包括拉伸、弯曲、冲击硬度、金相分析、磁粉或渗透探伤、超声波与X射线检等内容。8.2.3当多根支管与主管重叠相贯时，一般应先全周满焊壁厚较厚的支管，然后再全周满焊壁厚较薄的支管。8.2.4桁架弦杆的对接焊缝应为一级焊缝，弦杆和腹杆之间的焊缝等级宜为二级焊缝，施工过程中应加强焊缝检测，对于所有焊缝，特别是一、二级焊缝，由第三方专职超声波探伤人员严格按照相关规范、规程和设计要求进行探伤检测，确保焊缝质量。8.2.5在焊接前，必须将坡口表面、坡口边缘内外侧30mm～50mm范围内的油污、铁锈等杂物清除干净露出金属光泽。8.2.6焊接作业区手工电弧焊风速大于10m/s、气体保护焊风速大于2m/s时，应设防风棚或采取其他有效的防风措施后方可施焊。8.2.7定位焊宜采用小直径焊条。焊条烘干不少于30min，烘烤温度不低于250℃。定位焊采用与正式焊接相同工艺，要求如下：L≥50mm，焊肉h≈4mm，单面焊双面成型，内壁不得凹陷。8.2.8管桁架涂装完成后采用漆膜测厚仪进行测量，按被涂物体的大小确定厚度测量点的密度和分布，然后测定漆膜厚度，漆膜厚度未达到要求时，必须进行补涂，以保证干漆膜的厚度。9施工安全与环境保护9.1一般要求9.1.1钢结构施工前，应编制施工安全、环境保护专项方案和安全应急预案。9.1.2作业人员应进行安全生产教育和培训。9.1.3新上岗的作业人员应经过三级安全教育。变换工种时，作业人员应先进行操作技能及安全操作知识的培训，未经安全生产教育和培训合格的作业人员不得上岗作业。9.1.4施工时，应为作业人员提供符合国家现行有关标准规定的合格劳动保护用品，并应培训和监督作业人员正确使用。9.1.5对易发生职业病的作业，应对作业人员采取专项保护措施。9.2控制措施9.2.1环境保护控制措施包括以下内容：a)应严格执行质量、环境、职业健康安全管理体系标准，建立环保领导小组，以项目经理为核心，设立环保员，全面负责环保工作；b)施工过程中割掉的钢结构废料、废弃焊条等应集中归类堆放，及时处理，严禁随便抛撒垃圾，使施工现场的场容场貌真正做到整洁、有序、文明；c)焊接工作人员须穿工作服，正确使用劳动保护用品，防止弧光辐射影响人体健康，加强焊机的维护保养工作，使焊机处于良好状态，减少噪声，保持现场通风，使烟雾及时散发，提高技能，节省焊条，降低消耗，对电焊条尾头等剩余材料进行集中堆放，统一处理；d)在使用油漆涂装修补过程中，节约材料，减少滴漏，避免滴漏，禁止往地面和排水沟倾倒油漆，对施工剩余的油漆进行集中堆放，统一处理。9.2.2施工安全控制措施包括以下内容：6a)电焊机、干燥机等发热设备应放在通风良好、干燥的地方，焊钳、焊把线应绝缘良好，不得有裸露接头；b)对电工、电气焊工、起重吊装工、机械操作工、涂装工、架子工等特殊工种实行持证上岗，无证者不得从事上述工种的作业；c)重点把好高