摘 要：鋼結構預拼裝和組裝技術在現在施工中普遍使用，作者對如何保證鋼結構現場組裝質量進行了研究。

　　關鍵詞：鋼骨柱;鋼梁;吊裝;質量;措施

　　[ Abstract] The pre assembly and assembly technology of steel structure is in common use in the construction at present, the author studies on how to ensure the steel structure assembly site quality.

　　[Key words] steel reinforced concrete column; steel beam; installation; quality; measures

　　中圖分類號：TU7 文獻標識碼： A文章編號：2095-2104(2012)

　　1.工程概況

　　1.1工程簡介

　　工程地點：南京河西某工地

　　本工程鋼結構安裝工程為某新聞中心1號樓(業務主樓)。大樓為鋼筋砼框架抗震墻結構，樁和筏板基礎，框架柱采用勁性柱(鋼骨柱)，4層級以上局部設有勁性梁(鋼骨梁)，樓面板為現澆砼樓面。地下1層及管道夾層，地上34層(含機房層)，結構高度為156m，主要建筑功能為報業業務用房、辦公及附屬用房。鋼結構吊裝根據現場情況設置TC7052型塔式起重機。

　　1.2工程主要結構型式

　　本工程1號樓框架柱采用勁性柱(鋼骨柱)，從地下室至7樓結構中，外圍設有16根十字型勁性柱(鋼骨柱)，兩個核心筒剪力墻內有16根H型勁性柱(鋼骨柱)，7層以上為H型勁性柱(鋼骨柱);4層及以上的兩個核心筒之間，局部設勁性梁(鋼骨梁)。地下室至6層(標高-11.44~26.750m)以下十字形勁性柱(鋼骨柱)截面尺寸為800×200×30×30mm，6層至7層(標高35.150m~26.750m)截面尺寸為800×200×20×20mm。

　　核心筒內有16根截面為“H”字型，標高從底板至屋面，截面尺寸為400×300×25×30mm的勁性柱。鋼骨示意圖見圖如下：

　　1.3鋼骨梁概況

　　本工程水平結構在核心筒4層及以上局部采用2根24m跨鋼骨梁連接，以形成大空間結構。梁兩端截面尺寸為1100×300×20×30mm，梁跨中截面尺寸為1100×300×20×20mm，避難層及31層以上截面尺寸為1100×300×30×40mm。

　　2.主要施工難點

　　2.1高層建筑綜合體大樓1號樓總體為鋼筋砼框架結構，局部為鋼骨柱、鋼骨梁，鋼結構分部安裝層次較多，鋼結構吊裝與土建交叉施工頻繁，安全隱患大。

　　2.2鋼骨柱(梁)安裝不能連續作業，需待土建扎筋、支摸、澆注、養護砼達到強度后才能安裝上層鋼骨柱(梁)。

　　2.3高層建筑施工作業，主要使用塔吊吊運腳手架鋼管、模板、鋼筋等。鋼構件安裝更是離不開塔吊吊裝，塔吊布設位置、回轉半徑、吊臂伸長覆蓋面、起吊重量都要進行精確計算合理配備塔吊，確保吊裝安全作業。

　　2.4在地下室施工階段，由于基坑支撐的存在，造成對7根鋼骨柱的影響，故地下室鋼骨柱的吊裝及分段，是順利完成地下室施工的重點。

　　2.5混凝土澆筑過程中，振搗棒及混凝土對鋼骨柱產生的側應力，造成豎向偏差，影響下次鋼骨柱的安裝。

　　3.施工準備

　　3.1技術準備

　　認真熟悉施工設計圖紙，在微機上按深化設計要求建模，詳細繪制出各節點拼裝、相貫節點樣圖和各部位幾何尺寸，供現場拼裝 焊接安裝;向全體參加施工的人員作技術、質量、安全交底，明確施工步驟、安裝程序、施工方法和質量驗收標準規范要求，確保安全作業。

　　3.2鋼柱復驗

　　進場的鋼柱應根據深化設計制作圖，進行幾何尺寸和外觀質量檢查，用鋼尺檢查鋼柱的長度、截面尺寸、柱上牛腿標高，用拉線法檢查鋼柱直線度應符合驗收規范要求，外觀檢查鋼柱的焊縫、栓釘焊接和因運輸等造成的缺陷，如發現外觀有以上缺陷應進行修復后方許安裝焊接工藝評定檢。

　　4.施工工藝

　　4.1測量控制

　　4.1.1軸線、預埋螺栓、標高復測

　　根據土建施工單位提供的軸線，用經緯儀復測軸線符合驗收規范要求，依據軸線交點，用鋼卷尺測量預埋螺栓的間距應在允差值以內，用水準儀復測鋼柱底座板安裝標高與土建基礎之間的間距，高度應符合設計要求。

　　4.1.2鋼柱(梁)標高控制

　　《GB50205-2001》規范規定：同一層樓各柱頂高允許偏差為5mm，同一根梁兩端高差允許偏差為L/1000且≤10mm。另外由于制造公差，焊接收縮等原因造成各節鋼柱的柱頂標高與設計標高不一致，因此為達到規范要求，在吊裝前運用S3級水準儀以設計相對標高抄平已安裝好的各鋼柱，并在抄平位置作好標記，同時對進入施工現場的鋼柱用已檢定的鋼尺從柱頂向柱底往下截取某一長，并在此位置作好記錄，安裝時計算最佳間隙值達到控制標高的目的。每節鋼柱吊裝完畢后，都測定其標高，確定其與設計值的差異，如超過限差，則需要通過下一節鋼柱的安裝間隙或反饋到制造工廠修正其長度來進行調整。

　　4.1.3放線、測量定位精度保證

　　a、 放線測量工具

　　b、施工測量精度的保證措施

　　一切測量工作必須按照《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB50205-2001)和《工程測量規范》GB50026-93執行。

　　4.2鋼柱安裝

　　4.2.1鋼柱的吊裝順序

　　吊裝順序為加快施工進度，同時保證施工質量。本工程的鋼結構吊裝順序7層及以下以兩個核心筒平面劃分為兩個作業平面(1-1軸線~1-3軸線及1-4軸線~1-6軸線兩個作業平面)，7層以上每3層為一個作業面(1-1軸線~1-6軸線)。同時鋼柱、鋼梁按塔吊所在位置由遠到近進行吊裝。

　　4.2.2首層鋼柱安裝方法

　　所有鋼柱安裝的預埋螺栓，經復測檢查X、Y軸間距和預埋螺栓的頂端標高、各相鄰螺栓間距符合設計及規范要求，才能安裝鋼柱。鋼柱標高控制采用調整螺母控制，在每一根預埋螺栓上安裝好1個螺母，并測量好統一標高，當鋼柱底座板插入螺栓后，初步擰緊螺母，安裝工人通過預先捆綁在鋼柱上的爬梯上鋼柱頂端摘鉤，摘鉤后用互成90°的兩架經緯儀找正鋼柱垂度，然后擰緊地腳螺栓雙螺母。

　　4.2.3鋼柱吊裝綁扎

　　選用二點綁扎，一點式起吊。鋼柱吊裝利用鋼柱頂端上設置的柱與柱對接安裝耳板上的吊裝孔，用專用吊具卸扣進行吊裝，鋼柱吊裝用對講機指揮吊裝，當鋼柱起吊至垂直狀態時不得馬上提起離開地面，應待柱頂停止晃動后，才能將鋼柱起吊離地。

　　4.2.4鋼柱吊裝

　　鋼柱吊裝設專人指揮塔吊，鋼柱吊裝前在柱底板上劃出十字中心線，當鋼柱起吊至垂直時，不得馬上將鋼柱提起離開地面，應稍微待鋼柱上端停止晃動后，方能將鋼柱吊起。鋼柱吊至安裝上空應緩慢下落，同時將四周的鋼筋分開，讓鋼柱安裝就位，底座板上安裝螺栓孔，插入基礎螺栓，找正安裝軸線(使柱底板上的 十字中心線與基礎十字中心線重合)、安裝標高，用2臺互成90°的經緯儀測量鋼柱垂直度，戴好方墊圈，擰緊基礎螺栓雙螺母。首節勁性鋼骨柱安裝固定后，經驗收合格交土建施工，待土建施工完負一層，用水準儀測量安裝的所有鋼柱頂標高，并將鋼柱上端統一劃出同一標高線，復測鋼柱安裝軸線符合要求，塔吊吊裝上節鋼柱對接安裝，利用四個組裝耳板，用螺栓、連接板將2根鋼柱對接處的耳板連接夾緊，穿入臨時安裝螺栓，且初步擰緊螺栓，并在上下鋼柱的耳板之間插入小型鐵楔，使其控制標高，上去摘鉤后，用兩架經緯儀校正鋼柱垂直度，擰緊安裝螺栓前，先控制好標高、后垂直度、其次鋼柱扭轉，符合安裝要求后進行柱與柱對接焊接，如鋼柱對接后產生扭轉現象，則在臨時連接板和耳板之間墊入扭轉偏差值等厚的墊板，擰緊安裝螺栓后，即取消鋼柱扭轉，以此類推安裝其它鋼柱。

　　對于地下室的部分的鋼柱由于和砼支撐梁垂直方向在同一位置，故鋼柱無法垂直安裝就位，綜合考慮使用塔吊將鋼柱吊至支撐梁下方就近位置，借助手拉葫蘆進行將鋼柱移位至螺栓位置后，緩慢將鋼柱就位。

　　4.2.5鋼柱焊接

　　鋼柱焊接選用材料符合相關規范，焊縫質量滿足規范和設計要求。

　　4.2.6如何減少和校正混凝土澆筑對鋼柱垂直度產生的影響

　　對于已產生的豎向偏移，采用手動葫蘆進行校正，方法如下:在H型鋼柱偏移的相反方向系上鋼絲繩(鋼絲繩受力中心在H型鋼柱頂端中心位置)，將手動葫蘆固定在底部或其它更有效果的地方)。經實測，葫蘆作用力之后，頂端軸線恢復到設計位置，垂直度向東偏移量顯著減少。層層調節，直至將垂直度調整滿足設計要求。

　　混凝土澆筑前，澆筑層上部在同一核心筒的鋼骨柱之間安裝小鋼梁，來抵抗混凝土澆筑時產生的側應力，同時保證鋼骨柱之間相對位置滿足要求。

　　4.3鋼梁安裝

　　4.3.1標高、軸線、垂直度控制同鋼柱的測量控制方法

　　4.3.2吊裝順序

　　鋼梁的吊裝按塔吊位置由遠到近的順序吊裝。每榀梁為24米，設計分為3段，先吊著兩端的鋼梁，再吊裝中段鋼柱。

　　4.3.3鋼梁吊裝綁扎

　　施工中，無特殊情況，鋼梁吊裝都采用串連式吊裝，吊裝綁扎為二點式捆綁。

　　4.3.4梁拼裝

　　梁吊裝結束后，需就位后組裝栓焊連接。

　　4.4高強螺栓安裝

　　4.4.1高強螺栓特點及選用

　　高強螺栓特點施工方便，傳力均勻，沒有鉚釘傳力的應力集中，接頭剛性好，承載能力大，疲勞強度高，螺母不易松動，結構安全可靠。本工程鋼結構安裝節點設計為磨擦型連接節點，選用M24，10.9級大六角高強螺栓。

　　4.4.2高強螺栓復驗

　　高強螺栓使用前，應按有關規定對高強螺栓的各項性能去進行檢驗。運輸過程中應輕裝輕卸，防止損壞。當包裝破損，螺栓有污染等異常現象時，應用煤油清洗，并按高強螺栓檢驗規程進行復驗，經復驗扭矩系數合格后才能使用。

　　4.4.3高強螺栓儲存

　　工地儲存高強螺栓時，應入干燥、通氣、防雨、防潮的倉庫內，并不得沾染臟物。安裝時，應按當天需要量領取，當天沒有用完的螺栓，必須裝回容器內，妥善保管，不得亂扔、亂放。安裝高強螺栓時，接頭磨擦面不允許有毛刺、鐵屑、油污、焊接飛濺物。磨擦面應干燥，沒有結露、積霜、積雪。并不得在雨天進行安裝。使用定扭扳手緊固高強螺栓時，班前應對定扭扳手進行校核，合格后方能使用。

　　4.4.4高強螺栓安裝

　　一個接頭的高強螺栓，應從螺栓群中部開始安裝，逐個擰緊。初擰、復擰、終擰都應從螺栓群中部開始向四周擴散逐個擰緊，每擰一遍均應用不同顏色的油漆做上標記，防止漏擰。當接點有高強螺栓連接又有焊接時，一般按先栓后焊的工藝施工。先終擰完高強螺栓，再焊接焊縫。高強螺栓應自由穿入螺栓孔內，當板層發生錯孔時，允許用鉸刀擴孔，擴孔時，鐵屑不得掉入板層間，擴孔數量不得多一個接頭螺栓孔的1/3，直徑不大于原孔的2mm。一個接頭的多顆螺栓穿入方向應一致，墊圈不得裝反。

　　大六角高強螺栓緊固分初擰和終擰二次進行，初擰用定扭矩扳手，以終擰緊固力的50-80%進行，使接頭各層鋼板達到充分密貼，再次設定終擰扭矩值，將高強螺栓終擰。

　　5.建議

　　為了保證施工質量，筆者建議做好以下幾點工作。

　　1.安裝中與土建總包單位做好協調工作。

　　2.安裝前需逐一復核軸線尺寸、標高。檢查構件的原材料復驗報告、質量保證書、構件規格以及焊縫等，變形的構件必須復矯或更換，上述檢查合格后方可使用。

　　3.現場使用的工裝、機具、檢測儀器、量具須驗證后方可使用，現場配備水平儀、經緯儀，隨時進行測量，以控制構件水平度與垂直度。在安裝時應安排專人及時復核標高，確保安裝質量，其最終檢測結果必須符合驗收規范要求。

　　4.焊接施工的操作人員要持證上崗。焊接時必須按規范要求。

　　5.在風力大于三級時要做好防風措施，設置擋風圈，以使焊縫成型良好。并及時做好焊縫超聲波自檢，在達到合格后再由檢測單位復檢，確保焊縫合格。風力大于6級時，必須停止吊裝。

　　參考文獻

　　1) 《鋼結構工程施工質量驗收規范》 GB50205-2001

　　2) 《鋼結構高強螺栓連接的設計施工及驗收規范》 JGJ82-91

　　3) 《鋼結構工程施工質量驗收規范》 GB50205-2001

　　4) 《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》 GB11345

　　5) 《建筑施工高空作業安全技術規范》 JGJ80-90

　　6) 《建筑機械實用安全技術規程》 JGJ33-2001

　　7) 《建筑變形測量規程》 JGJ/T8-2007

　　8) 《工程測量基本術語標準》 GB50228-96

　　9) 《工程測量規范》 GB50026-2007