某工程中庭鋼梁安裝施工技術

韋天云

(江蘇揚建集團有限公司，江蘇揚州 225002)

0 引言

揚州廣電總臺綜合服務樓工程位于揚州市維揚路168號揚州廣播電視總臺內，總建筑面積為13 060 m2，工程由揚州廣播電視總臺投資興建，設計單位為東南大學建筑設計研究院，由江蘇揚建集團有限公司承建。

該工程為框架結構，地下2層(-1層3.60 m，-2層3.7 m)，地上8層(1層層高為4.5 m，2層～8層層高為3.6 m)。3層局部為鋼結構設有兩個中庭，主梁采用17.3 m長700×300×13×24-Q235工字鋼鋼梁結構支撐，次梁為300×150×5.5×8-Q235工字鋼鋼梁，上部澆110 mm鋼筋混凝土樓板，鋼梁結構完成總工期為30 d。

1 技術控制

考慮本工程鋼梁跨度為17.3 m，主體結構已經(jīng)完工，故將鋼梁分為三段，分別為6 m，5.3 m，6 m，兩端采用高強螺栓連接后再進行焊接。三段鋼梁焊接作用力與焊縫方向的角度θ=60°(見圖1);700×300×13×24工字鋼梁185 kg/m，每段約1.1 t，利用工地現(xiàn)有的1臺QT60塔吊、3臺汽車吊在中庭位置進行吊裝。對接焊縫等級為二級，角焊焊縫等級三級。耐火等級為一級，焊條采用E43。

圖1 鋼梁焊縫示意圖

構件的原材料主要規(guī)格為鋼梁Q235。摩擦型高強螺栓采用10.9級高強螺栓，連接面采用噴砂丸處理，抗滑移系數(shù)不小于0.45，抗滑移系數(shù)值廠方提供須經(jīng)試驗檢驗(見圖2，圖3)。

在對接接頭中，受力垂直于軸心拉力或軸心壓力的對接焊縫強度，可按下式計算:

其中，σ為對接焊縫正應力計算強度;N為構件軸心拉力或軸心壓力，取215 kN;lw為對接焊縫的計算長度，取lw=1.4 m;θ為作用力與焊縫方向的角度，θ=60°;t為在對接接頭中為連接件的最小厚度，本工程取腹板的厚度，取t=13 mm;τ為剪應力值分別為對接焊縫的抗拉或抗壓強度設計值，取為對接焊縫的抗剪強度設計值，取160 N/mm2。

圖2 組合梁GL1與混凝土連接大樣

圖3 組合梁GL2與混凝土連接大樣

正應力σ=215×103×sin60°/(1 400×13)=13.3 N/mm2;剪應力τ=215×103×cos60°/(1 400×13)=7.679 N/mm2;正應力σ=13.3 N/mm2，不大于焊縫的強度設計值160 N/mm2，滿足條件。

剪應力τ=7.679 N/mm2，不大于焊縫的抗剪強度設計值160 N/mm2，滿足條件。

鋼梁是主要受力構件之一，由三段工字鋼焊接而成，除要求鋼梁材質滿足設計要求外，鋼板對接焊縫的焊接質量必須達到設計規(guī)定的標準。所以，在鋼梁焊接完成后，對于二級焊縫按焊縫數(shù)隨機抽檢3%，且不少于3處，進行超聲波探傷檢測。

2 施工組織

2.1 鋼梁安裝施工

在鋼梁安裝施工過程中考慮本工程特點，結合項目部現(xiàn)有的人員和鋼梁專業(yè)分包隊伍、機械的特點和實際情況，提出以下方案:

1)考慮鋼梁跨度為17 m，故將鋼梁分為三段，分別為6 m，6 m，5.3 m，利用工地現(xiàn)有的1臺QT60塔吊、3臺汽車吊進行吊裝。

2)采用鋼管扣件排架體系支撐鋼梁，將排架搭設完成后，鋼梁吊裝就位，校正，安裝施工，安裝完成后，進行樓板模板安裝，鋼筋綁扎，混凝土澆筑。

3)項目部加強管理，選派施工員和分包單位專業(yè)工程人員在現(xiàn)場成立鋼梁安裝專項施工小組，全權組織施工生產(chǎn)及日常工作，對工程項目的工期、質量、安全等綜合效益進行高效、有計劃地協(xié)調和管理，項目部負責從施工準備、技術管理、生產(chǎn)組織、質安監(jiān)控、文明施工、工程結算等方面全過程控制。

4)為了保質保量地完成任務，項目部內部優(yōu)選一支作風扎實、技術過硬、有豐富施工經(jīng)驗的工長和施工員配合專業(yè)分包施工班組來承擔本項鋼梁吊裝工程施工，按項目部施工進度要求實行小流水作業(yè)，統(tǒng)一協(xié)調，并隨時調配力量，以避免誤工，保證工序的順利搭接。

2.2 鋼梁運輸及吊裝方案

2.2.1 運輸堆放

1)運輸鋼構件時，根據(jù)鋼構件的長度、重量，基本選用10 t加長的車輛;鋼構件在運輸車輛上的支點、兩端伸出的長度及綁扎方法均須保證鋼構件不產(chǎn)生變形、不損傷出廠時的油漆涂層。

2)構件運輸?shù)膱鰞鹊缆芬x擇平整，路基堅實的路段，并做好排水要求，保證車子能自由進出。

3)鋼結構運至施工現(xiàn)場按構件明細表，核對進場構件的數(shù)量，查驗出廠合格證及有關資料。

4)鋼構件進場后在專人配合下將材料卸至現(xiàn)場材料堆放場地，堆放場地為原鋼筋堆放場地，平整又無積水，比較適宜鋼梁的臨時堆放。對于鋼構件按種類、型號、安裝順序分區(qū)存放相同型號的鋼構件疊放，各層鋼梁的支點應在同一垂直線上，并防止鋼構件被壓壞和變形。

5)根據(jù)鋼梁的安裝施工順序，鋼梁要分單元成套供應。

6)由于該工程鋼梁跨度17.3 m，分為三段，每段約1.1 t，采用1臺QT60塔吊、3臺汽車吊進行吊裝作業(yè)，300×150鋼梁次梁等構件使用塔吊、汽車吊進行安裝作業(yè)。鋼梁吊裝采用兩點起吊法。為確保吊裝安全和施工方便，該工程鋼結構吊裝按行進路線的先后順序吊裝施工，吊裝方向按[15]軸～②軸方向進行。

2.2.2 安裝步驟

1)對于鋼梁的安裝:排架搭設，先主梁后次梁，最后樓板模板、鋼筋綁扎、混凝土澆筑。

2)在安裝鋼梁前，須先復核好柱頂平面的軸線、標高及垂直度，并用鉛絲線帶線，在模板及鋼管腳手架操作平臺上放設好鋼梁的邊線。在確保符合規(guī)范的情況下進行吊裝。

3)設置好一些相關的輔助設施，諸如在?軸～?軸處用鋼絲繩拉設好通線作為施工生命線，用于工人施工作業(yè)時系安全帶所用。鋼梁的安裝區(qū)域排架上用模板鋪設，以確保施工人員的行走和施工作業(yè)的便利。做好以上相關的安全措施后方可進行正式的吊裝作業(yè)，以確保工程安裝的安全及質量。

4)鋼梁構件運到現(xiàn)場，先應倒料到位。分段后，用塔吊將鋼梁吊至起吊位置，鋼梁吊裝時先進行試吊，試吊時先將鋼梁吊離地面300 mm左右，然后慢慢起吊，當?shù)跹b至安裝軸線附近位置時，再起鉤，待鋼梁吊升至鋼梁底1 m左右時停止，利于鋼梁端頭的溜繩，將鋼梁調整對準所帶線的鉛絲。落鉤，將鋼梁落至排架上，以剛好接觸至混凝土梁上預埋鐵件位置為止。單榀鋼梁便可按現(xiàn)場實際放樣的尺寸進行吊裝完成。單榀鋼梁到位后用鋼管每間隔2 m作一個剪刀撐并頂住鋼梁腹板用電焊點焊牢固，保證鋼梁的穩(wěn)定性。其余一個單元段的兩榀鋼梁采用如上的方法進行安裝。鋼梁到位以后一組人員進行鋼梁對接，鋼梁對接時要確保標高點和所帶鉛絲線位置的可操作性，專人站立于操作平臺上，螺栓從中心向兩邊的方向進行安裝、堅固。拼裝時，腳手架鋼管臨時支架牢固并保證不能失穩(wěn)。拼完一段梁后復測構件的外形尺寸，并檢查臨時螺栓的牢固性，待完全符合要求后再行另外一段鋼梁的拼裝工作。

5)主鋼梁需焊縫處采用有多年經(jīng)驗并經(jīng)培訓合格有上崗證的電焊工進行施工作業(yè)，施焊前做好基層清理等幾項基本的工作，并做好焊條的烘焙工作，保證焊縫質量能夠達到二級以上要求。焊縫自檢率達到100%，并保證抽檢20%按圖紙要求順利通過。

6)鋼結構安裝前對建筑物的定位軸線段、標高等位置進行檢查，并檢測和辦理交接驗收，鋼梁吊裝后用經(jīng)緯儀進行校正，帶線安裝。

3 結語

筆者對揚州廣電總臺綜合服務樓工程局部鋼梁結構的安裝施工進行了總結和探析，從技術、施工組織、質量等方面提出一些切合實際的現(xiàn)場經(jīng)驗，為以后的鋼結構施工尋找一條快捷合理的施工方法，以適應建筑產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化的步伐，加快工程進度。

［1］ GB 50017-2003，鋼結構設計規(guī)范［S］.

［2］ GB 50010-2002，混凝土結構設計規(guī)范［S］.

［3］ JGJ 99-98，高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程［S］.

［4］ GB 50205-2001，鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范［S］.

［5］ 周國瑾，施美麗，張景良.建筑力學［M］.上海：同濟大學出版社，2006.