豆工说:不管是超高层建筑还是普通建筑,编制方案或者现场施工都应该有缜密的思路,而这篇钢结构安装资料是非常经典的钢结构施工方案,学习完这篇资料,相信以后你的施工思路会更加完善。
一、工程概况及重难点分析 1.1 工程概况 本工程建成后为昆明第1高楼,,结构形式为圆管砼柱+钢梁(钢桁架)+钢骨核心筒 外框内筒体系; 南楼(地上地下)66层,3层;北楼(地上地下)67层,3层; 结构高度南楼307.8m,北楼306.7m; 主楼外筒圆管钢柱共16榀,截面尺寸Ф1200×20~Ф2400×50 ,材质Q390GJC为主。 在22~23层、34~35层、46~47层、58~59层设置加强层 ,包括伸臂桁架和腰桁架, 箱型截面杆件,材质Q420GJC. 1.2 重难点分析 1、深化设计 (1)单座塔楼钢结构总用钢量约为28000t;每根杆件、每个节点、每个连接板都牵涉到详图的深化设计,工期短,钢结构深化设计工作量非常大。 (2)工程很多钢柱牛腿为空间角度,这就要求在深化设计时,空间角度表示准确和直观;以便能够更加适应工人的生产制作 。 (3)加强层伸臂桁架和腰桁架节点与零部件拆分段的划分和拆分顺序 。 解决措施: (1)本工程深化主要以Xsteel为主,辅助AutoCAD相结合的方式,规则的柱与梁采用Xsteel高效建模,复杂节点采用AutoCAD实体建模。 (2)同时在深化时执行和考虑以下技术细节: 设计总说明和施工蓝图技术细节要求; 确定构件分段定位,耳板设计,坡口设计,焊缝收缩量、安装变形量化补偿等; 与现场拼装焊接的图纸配合,如坡口方向、连接板、灌浆孔、穿筋孔等。 2、大直径钢柱的加工制作 本工程核心筒外框柱主要为钢管柱,最大截面尺寸为φ2400×50,最小截面尺寸为φ1000×20,材质均为Q390GJC(C)。钢管加工的质量精度直接影响现场的组织安装,因此,钢管的加工是整个钢结构加工的重点。 解决措施: 根据本工程设计要求的钢管规格(主要是径厚比)、材质、受力状态和构件类别,考虑到压制和卷制制管工艺上的特点和应用范围,对直径大于1400mm的钢柱采用卷制成型工艺,对于不大于1400mm的钢柱采用压制成型工艺。 3、厚板焊接残余应力消减 本工程外框钢管柱采用Q390C(GJC)材质,加强层桁架处为Q420GJC,构件结构复杂,大量T、K接头导致焊缝应力集中,焊缝拘束度大,易出现层状撕裂;节点处厚板全熔透焊接、焊缝密集。因此焊接残余应力消减也是本工程的一个重点。 解决措施: 工厂阶段控制 首先保证钢材和焊材质量的过关,从源头做起;设计之初,就对焊接接头进行优化,采取窄间隙小坡口焊接技术; CO2气体保护焊施焊时有效控制焊前温度、层间温度和后热温度,保证焊缝质量;通过拼装反变形、设置临时刚性支撑、火工矫正等措施保证节点的制作精度,减少焊接变形;另外,对构件的振动时效(VSR)以及冲砂等工艺对构件进行残余应力的消减. 现场施工控制 焊工持证,并在现场进行焊接考试,合格上岗; 确定合理的焊接顺序:2人对称同时实施焊接; 焊前预热,本项目采用电加热板预加热; 坚持多层多道焊; 焊接过程着重检查,每层焊后需清理干净再继续焊; 焊后保温,消氢处理的加热温度应为200-250℃,保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h确定. 大风、雨季设置防风防雨棚。 钢柱对接焊缝必须一次连续作业,需合理安排人员。 以2400X50钢柱对接为例,焊接长度7.38米,焊缝质量76.6kg,每焊工8小时完成15kg焊缝重量计算,则需要40.8个小时。安排3个焊工同时对称焊接,需要13.6小时,实施施工需安排2组人员。 4、超宽构件运输 本工程钢柱最大截面尺寸φ2400×50mm,外框大直径钢柱、加强桁架钢柱等处构件尺寸较大;该类型柱身宽高范围为3000mm~3600mm。单根钢管柱分段长度5.85~14.6m,最大重量约42.65t,该类型钢柱为超宽构件种类。如何 对超宽超长构件进行运输,是本工程难点。 解决措施 对宽度或高度超过3.3米的构件,牛腿工厂制作,编号后随车运输到现场组装; 宽或高不超过3.3米的构件,主要采用17.5米超长高低板多轴线加强货车,载重45吨以上。车辆尺寸:长17500mm*宽2700mm~3000mm;车箱底板高:高板1400mm、低板1200mm、超低板900mm。 全程走沪昆高速,道路对一般超宽没有影响. 市区运输,构件编制“三超”构件专项运输方案,选择在晚23点~凌晨5点,构件四周设置警示标志,并由当地交警部门协作,走指定路线进场。 5、大直径圆管柱的吊装、定位、焊接 圆管柱分段最长达15.75m,定位难;重量最大为42.65t,吊装工况需进行详细分析;圆管柱最大壁厚为50mm,最大焊缝长度7.37米,厚板焊接质量保证难。 统计每段钢柱重量,并进行吊装分析,确定起吊区域。 采用经过验算的临时连接耳板定位,4块或6块; 采用全站仪、经纬仪精确调整标高及垂直度; 利用工装和千斤顶进行局部调整;使四边中心线对齐; 每段钢柱上设置爬梯和操作栏; 现场采用双人对称、多道多层焊接,大风、雨季时设置防风防雨棚。 6、超高层钢结构定位测量 塔楼高度将近310m,受到风力、日照、温差等多种动态作用的影响,整体安装过程中处于偏摆运动状态。 解决措施: 综合运用GPS、全站仪测控技术等先进的测量手段进行跟踪测量校正。即在每个构件安装的同时,进行钢柱钢梁水平及垂直度测量校正,随时监控和调整构件位置。当若干构件形成框架结构体系后,对此进行复测,当水平层面结构安装完成后,再对整体结构进行测量,始终使构件处于监控当中,确保构件处于准确位置。 二、项目组织机构 三、加工制作方案 3.1 加工制作说明 1、本工程钢构件加工主要安排在公司本部和分公司两个地方完成。 总部公司制作:外框圆管柱、钢骨柱、钢梁高度超过500mm,板厚超过30mm的构件在公司本部加工制作; 公司制作:其余构件 2、我司承诺,在中标本工程后,我司将确保在任何情况下,均优先本工程钢构件的加工制作,确保本工程安装工期不受构件加工工期的影响。 3、由于本工程为我司的总经理工程,考虑本工程工期十分紧张,我司可以在合同谈判时期启用绿色通道提前进行加工生产。 3.2 加工设备 3.2.1 大直径钢管加工设备 电液伺服数控折弯成型机 水平下调式三辊卷板机 3.3.1 箱型、H型构件制作设备 3.3 大直径钢管加工工艺 1、钢管压制工艺介绍(D≤1400mm) 2、钢管卷制工艺介绍(D>1400mm) 原材料 试验检测设备 四、构件运输方案 1 构件运输类型 2 超限构件尺寸说明 3 运输车辆及线路说明 4 超限构件运输解决措施 五、现场安装方案 安装思路 所有的构件均采用现场3台塔吊吊装,钢柱按照1~3层分段,钢梁整榀吊装,加强桁架均散件吊装; 为保证制作精度,加强桁架层均需要在工厂预拼装; 构件(均编号)发货到现场,堆放在指定堆场;现场配置80t汽车吊和平板拖车进行构件卸货和转运; 靠近建筑南北和东侧设置构件起吊区,该区域需要进行加固。 立面流水施工安排: 核心筒领先外框钢结构安装4~6层; 外框钢结构领先钢筋桁架楼层板安装3~4层; 楼层板安装领先钢筋绑扎1层; 楼面钢筋绑扎领先楼板混凝土浇筑1层; 平面施工顺序安排: 平面上根据塔吊的起重性能分为3个施工区; 顺时针同时吊装施工; 先安装钢柱,再连接顶端与核心筒间的钢梁;再安装钢柱间顶层的框架梁;最后安装其余楼层框架梁和次梁 1 钢柱分段 塔楼外框柱两种,KZ1和KZ2,其分段原则如下: 1层以下:1层或2层一段; 2层~12层:主要2层一段,局部1层一段; 13层~66层:主要3层一段,局部2层一段 KZ1分为26段,最重构件,42.65t,12.8m长最长构件,14.6m,27.03t; KZ2分为27段,最重最长构件,30.7t,15.75m长; 2 吊装工况说明 根据以上分析,对KZ1进行分段,满足1#塔吊的最不利工况即可,即分段重量不超过44t。 根据以上分析,对KZ2进行分段,满足1#塔吊的最不利工况即可,即分段重量不超过44t。 3 标准层施工流程 4 钢柱安装措施 预埋件安装 根据控制点测量出预埋件安装位置,然后预埋锚栓框架整体固定在安装位置。 埋设前后均需进行核查、验收 钢柱安装 5 钢梁安装措施 6 加强层桁架安装 7 现场焊接措施 7.1 焊接特点 多数为厚板焊接,最大板厚达60mm; 钢材材质高,钢柱材质为Q390GJC、Q390C;加强层桁架材质为Q420GJC; 本项目地处昆明,建筑标高约307.4m,涉及高空焊接防风、防雨 7.2 焊接形式及焊接顺序 7.3 焊缝形式 7.4 焊接参数 CO2气保焊焊丝选用ER50-3,直径φ1.2mm和φ1.6mm的实心焊丝。 焊工持证,并在现场进行焊接考试,合格上岗; 确定合理的焊接顺序:2人对称同时实施焊接; 工艺上规定不同直径的焊条所焊接的长度,控制焊接速度; 焊前预热,本项目采用电加热板预加热;预热到要求值(200℃~250℃~)后,要求一次连续焊接作业完成; 坚持多层多道焊; 焊接过程着重检查,每层焊后需清理干净再继续焊; 采用低氢、超低氢焊条或气体保护焊方法; 焊后保温,消氢处理的加热温度应为200-250℃,保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h确定。 8 定位测量 在轴线延长线上建立8个外控制点,在核心筒四个角部建立内控制点; 地下室结构采用外控法测量;地上结构采用内控法测量; 水平控制网每隔不超过50米采用激光铅直仪向上传递; 竖向标高采用统一的钢卷尺向上量测,每次均从基准面向上量测; 钢柱的顶标高采用全站仪测量校正,采用经纬仪进行垂直度校正。 9 施工安全防护 六、资源投入计划 1 工期计划 2 劳动力计划 2.1 焊缝焊接时间计算 2.2 焊工投入计算 本项目钢柱多数四层一个分段,平均每层施工周期4天。主要焊缝为钢柱对接和框架梁和柱的对接。 每个安装单元:16根钢柱(16个对接接头)、17*4=68根主要框架梁(136个对接接头),平均每层要完成的焊接总量为:4个钢柱接头、34个框架梁接头。 焊工人数: 钢柱4*2/=8人,每个对接焊缝由2人对称进行,1个工作日完成; 框架梁34/2=17人,平均每人每个工作日完成一个对接焊缝; 其他焊接:8人; 则平均焊工人数:8+17+8=33人 考虑钢柱截面较大安装时段,则钢柱焊接人数需调整到16人; 高峰期焊工人数:16+17+8=41人。 2.3 劳动力投入 3 机械投入计划
解决措施
3.4 检验检测
7.5 焊接措施