钢结构网架拼装散装分条分块滑移法北京市施工工艺标准.pdf
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1、第 6 篇钢结构工程11钢网架结构拼装111材料、半成品规定11.1.1 材料规定:钢材、铸钢件的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计规定。钢结构工程所采用的钢材,都应具有质量证明文献,当对钢材的质量有疑义时,必须按国家现行标准 钢结构工程施工质量验收规范 及其他有关标准的规定进行化学分析和力学性能实验,复验结果符合现行国家产品标准和设计规定后方可使用。11.1.2 焊接球、螺栓球、封板、锥头和套筒所采用的原材料、其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计规定。并有产品的质量合格证明文献、中文标志及检查报告等。逐个检查其质量,必须符合其他主控项目及一般项目的规定。11.1.3
2、连接材料:焊条、高强度螺栓等连接材料,应符合规范规定的主控项目和一般项目及设计规定,并有质量合格证明文献、中文标志及检查报告等。112重要机具见表 11.2表表 11.211.2重要机具重要机具序 号12345678名称起重机交流电焊机直流电焊机气泵砂轮长毛钢丝刷钢板尺焊缝量规规格30-40kw21kw0.5Mpa100两排15cm多用数 量用途拼装较大网片起重机根据情况而定,翻身就位根据工期而定数量,拼装焊接根据工期而定数量,返修焊缝根据工期而定数量,返修焊缝打磨电焊飞溅清理药皮检查坡口尺寸检查焊缝外观910111213141516171819烤箱保温筒氧乙炔烘烤枪经纬仪全站仪水准仪钢尺盒尺
3、水平标尺索具碳弧气刨枪350500烤焊条保温焊条预热拼装,胎具测量验线拼装过程中抄平量距量距检查平整度拼装用返修焊缝自动调平3050m5.0m200cm113作业条件11.3.1 拼装前编制施工组织设计或拼装方案,保证网架焊接拼装质量,必须认真执行相关技术方案。11.3.2 拼装过程所用计量器具如钢尺、全站仪、经纬仪、水平仪等,经计量检查合格,并在检查有效期之内使用。土建、监理单位使用钢尺必须进行统一调整,方可使用。11.3.3 焊工必须有相应焊接形式的合格证。11.3.4 对焊接节点的(空心球节点、钢板节点)网架结构应选择合理的焊接工艺及顺序,以减少焊接应力与变形。11.3.5 网架结构应在
4、专门胎具上小拼,以保证杆件和节点的精度和互换性。11.3.6 胎具在使用前必须进行尺寸检查,合格后再拼装。11.3.7 在整个拼装过程中,检测人员要随时对胎具位置和尺寸进行复核,如有变动,经调整后方可重新拼装。11.3.8 网架的片或条块应在平整的刚性平台上拼装,拼装前,必须在空心球表面用套模划出杆件定位线,做好定位记录,在平台上按1:1 大样,搭设立体模来控制网架的外形尺寸和标高,拼装时应设调节支点来调节钢管与球的同心度。11.3.9 焊接球节点网架结构在拼装前应考虑焊接受缩,其收缩量可通过实验拟定,实验时可参考下列数值:钢管球节点加衬管时,每条焊缝的收缩量1.53.5mm;钢管球节点不加衬
5、管时,每条焊缝的收缩量为23mm;焊接钢板节点,每个节点收缩量23mm。11.3.10 对供应的杆件、球及部件在拼装前严格检查其质量及各部尺寸,不符合规范规定的数值,要进行技术解决后方可拼装。11.3.11 对小拼、中拼、大拼在拼装前必须进行试拼,检查无误后再正式拼装。114操作工艺11.4.1 工艺流程:拼装准备工作构件制作预检图纸审核轴线构件制作验收拼装方案批准标高附属部件配套供应拼装胎具焊接设备焊接几何尺寸检查一球一杆一杆两球三 角 锥四 角 锥小拼超探及外观检查焊接返修11.4.2 操作工艺:中拼几何尺寸检查总拼几何尺寸检查安装验收1 合理分割:即把网架根据实际情况合理地分割成各种单主
6、体。(1)直接由单根杆件、单个节点、一球一杆、两球一杆,总拼成网架。(2)由小拼单元一球四杆(四角锥体)、一球三杆(三角锥体)总拼成网架。(3)由小拼单元 中拼单元总拼成网架。2 尽也许多地争取在工厂或预制场地焊接,尽量减少高空作业量。3 节点尽量不单独在高空就位,而是和杆件连接在一起拼装,在高空仅安装杆件。4 小拼单元。(1)划分小拼单元时,应考虑网架结构的类型及施工方案等条件,小拼单元一般可分为平面桁架型和锥体型两种。(2)小拼单元应在专门的拼装架上焊接,以保证几何尺寸的准确性,小拼模架有平台型和转动型两种。(3)斜放四角锥网架小拼单元的划分。将其划提成平面桁架型小拼单元,则该桁架缺少上弦
7、,需要加设临时上弦。(4)如采用锥体型小拼单元,则在工厂中的电焊工作量占75左右,故斜放四角锥网架以划提成锥体型小拼单元较有利。(5)两向正交斜放网架小拼单元划分方案,考虑到总拼时标高控制方便,每行小拼单元的两端均在同一标高上。5 网架单元预拼装:采用先在地面预拼装后拆开,再行吊装的措施。当场地不够时,也运用“套拼”的方法,即两个或三个单元,在地面预拼装,吊去一个单元后,再拼接一个单元。6 总拼顺序:(1)为保证网架在总拼过程中具有较少的焊接应力和保证整体尺寸精度,合理的总拼顺序应当是从中间向两边或从中间向四周发展如图:11.4.2-1a、b 所示。(2)总拼时严禁形成封闭圈,由于在封闭圈中焊
8、接如图11.4.2-1c 会产生很大的焊接从中间向两边拼接从中间向四周拼界封闭围焊拼接示意受缩应力。图图 11.4.2-111.4.2-1网架总拼顺序网架总拼顺序(3)网架焊接时,一般先焊下弦,使下弦收缩而略上拱,然后焊接腹杆及上弦,即下弦腹杆上弦。如先焊上弦,则易导致不易消除的人为挠度。(4)当用散件总拼时(不用小拼单元)假如把所有杆件所有定位焊好(即用电焊点上),甚至焊的很牢(例焊缝长达10mm),则在全面施焊时将容易导致已定位焊的焊缝被拉裂。由于在这样的情况下全面施焊,焊缝将没有自由收缩边,类似在封闭圈中进行焊接。7 焊接。在钢管球节点的网架结构中,钢管厚度大于 6mm 时,必须开坡口,
9、在规定钢管与球全焊透连接时,钢管与球壁之间必须留有1-2mm 的间隙,加衬管,以保证实现焊缝与钢管的等强连接。如将坡口(不留根)钢管直接与环壁顶紧后焊接,则必须用单面焊接双面成型的焊接工艺。在这种情况下为保证焊透,建议采用 U 型坡口或阶梯形坡口(虚线表达)如图 11.4.2-2空心球壁管壁型坡口焊接方向管壁始焊位置(球壁型坡口进行焊接。图图 11.4.2-2 11.4.2-2球管横焊球管横焊8 焊缝检查。(1)为保证焊缝质量,对于规定等强的焊缝,其质量应符合现行钢结构工程施工质量验收规范GB502052023 二级焊缝质量指标。(2)按二级焊缝外观检查。管壁阶梯型坡 口球壁()阶梯型坡口(3
10、)超声波无损检查。网架规程中,对大中跨度钢管网架的拉杆与球的对接焊缝,其抽样检查数不少于焊口总数的 20。具体检查质量标准可根据钢网架焊接球节点焊缝超声波探伤方法及质量分级法(JGT3034.1)所规定的规定进行检查。螺栓球节点网架,锥头与管连接焊缝,超声波无损检查,具体检查质量标准可根据 螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法JGT3034.2 所规定的规定进行检查。9 螺栓球节点网架的拼装。(1)螺栓球节点网架拼装时,一般是先拼下弦,将下弦的标高和轴线调整后,所有拧紧螺栓,起定位作用。(2)开始连接腹杆,螺栓不宜拧紧,但必须使其与下弦连接端的螺栓吃上劲,如吃不上劲,在周边螺栓都拧紧
11、后,这个螺栓就也许偏歪,(因锥头或封板的孔较大)那时将无法拧紧。(3)连接上弦时,开始不能拧紧。当分条拼装时,安装好三行上弦球后,即可将前两行抄到中轴线,这时可通过调整下弦球的垫块高低进行,然后固定第一排锥体的两端支座,同时将第一排锥体的螺栓拧紧。按以上各条循环进行。(4)在整个网架拼装完毕后,必须进行一次全面检查,检查螺栓是否拧紧。(5)正放四角锥网架试拼后,用高空散装法拼装时,也可在安装一排锥体后(一次拧紧螺栓),从上弦挂腹杆的办法安装其余锥体。10 起拱由于网架的刚度较好,在一般正常高度情况下,网架在使用阶段的挠度均较小,因此,当跨度在 40m 以下的网架,一般可不起拱(拼装过程中,为防
12、止网架下挠,根据经验留施工起拱)。(1)网架起拱按线型分有两类,一是折线型如图11.4.2-3a,二是圆弧线型如图11.4.2-3b折线型起拱圆弧线起拱图图 11.4.2-311.4.2-3网架起拱方法网架起拱方法(2)网架起拱按找坡方向分有单向起拱和双向起拱两种。当单向圆弧线起拱和双向圆弧线起拱都要通过计算定几何尺寸。当为折线型起拱时,对于桁架体系的网架,无论是单向或双向找坡,起拱计算较简朴。但对四角锥或三角锥体系的网架,当单向或双向起拱时计算均较复杂。11 防腐解决。(1)网架的防腐解决涉及制作阶段对构件及节点的防腐解决和拼装后最终的防腐解决。(2)焊接球与钢管连接时,钢管及球均不与大气相
13、通,对于新轧制的钢管的内壁可不除锈,直接刷防锈漆即可,对于旧钢管内外均应认真除锈,并刷防锈漆。(3)螺栓球与钢管的连接应属于大气相通的状态特别是拉杆,杆件在受拉力后即变形,必然产生缝隙,南方地区较潮湿,水气有也许进入高强度螺栓或钢管中,对高强度螺栓不利。将网架承受大部分荷载后,对各个接头用油腻子将所有空余螺孔及接缝处填嵌密实,并补刷防锈漆。以保证不留渗漏水气的缝隙。螺栓球节点网架安装时,必须做到的确拧紧了螺栓。(4)电焊后对已刷油漆破坏掉及焊缝漏刷油漆的情况,按规定补刷好油漆。115质量标准详见钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2023.116成品保护11.6.1 空心球、螺栓球及其附
14、件(高强度螺栓、锥头、无纹螺母、销钉)焊条、焊丝等按同类型、同规格堆放,不得受潮。11.6.2 成品件的底漆,第一遍面漆,以及高空总拼后的防火涂料不得磕碰。11.6.3 对已检测合格的焊缝及时刷上底漆保护。11.6.4 对小拼、中拼成品堆放时不得压弯。117应注意的问题11.7.1 技术质量:1 一方面钢材材质和连接材料质量检查记录、质量证明文献等资料应及时保存完整,必须符合有关规范标准及设计规定。2 根据网架结构的节点形式,网格形式,起重机性能,现场条件制定出切实可行的小拼、中拼或大拼方案、测量方案、焊接方案。3 网架结构在拼装过程中小拼、中拼都是给大拼(即总拼)打基础的。精度要高,否则累积
15、偏差会超过规范值。特别是对胎具要经有关人员验收才允许正式拼装。4 杆件、焊接球节点、焊接钢板节点等必须考虑焊接受缩量,影响焊接受缩量的因素较多,如:焊缝的长度和高度;气温的高低;焊接电流密度;焊接采用的方法,一个节点是经多次循环间隔焊成,还是集中一次焊成;焊工的操作技能等。焊接受缩量不易留准,只靠经验和现场实验而定。当秋冬季,焊缝较宽、较厚时取大值,杆件下料前就应取得较准确的预留收缩量值。5 杆件、空心球、螺栓球制作质量应符合质量标准,超过标准较多必须返工达成合格,才干保证拼装尺寸。6 钢网架结构总拼完毕后及屋面工程完毕后应分别测量其挠度值,且所测的挠度值不应超过相应设计值的 1.15 倍。7
16、 小拼及中拼钢构件堆放应以不产生超过规范规定的变形为原则。8 对焊接球节点的球管杆件焊接螺栓球节点的锥头管杆件焊接按有关标准进行外观检查和无损检测。对型钢节点的焊接按焊接规范进行外观检查。9 为保证网架拼装质量,每个工序都必须进行测量监控。10 网架结构节点相称复杂时,应做1:1 样板。检查无误后再正式生产。11.7.2 安全及环境保护:1 网架小拼、中拼一般在现场地面进行。为防止电焊火光伤害人的眼睛,一般采用防护措施。大拼有时在地面,有时在高空,特别是在高空作业。要认真执行高空安全操作规程,安全知识考核、体检,进现场必须将安全带、安全帽、工具袋配备齐全。2 网架拼装现场要做到活完脚下清。11
17、.7.3 冬雨季施工:对焊接节点拼装遇雨要采用可靠的防雨措施,进行钢材材质施焊,冬季施焊严格执行建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81 的规定,根据钢材材质和温度情况,进行预热、后热保温的技术解决。12钢网架高空散装法安装合用范围;全支架法合用于空心球节点、螺栓球节点及螺栓连接的网架,起重运送较困难的地区,也合用小拼单元用起重机吊至设计位置的拼装方法。121材料规定12.1.1 网架安装前,根据钢结构工程施工质量验收规范GB502052023 对管、球加工的质量进行成品件验收,对超过允许偏差的零部件应进行解决。12.1.2 网架结构用高强度螺栓连接时,应检查其出厂合格证,扭矩系数或紧固轴力(预拉力
18、)的检查报告是否齐全,并按规定作紧固轴力或扭矩系数复验。根据设计图纸规定分规格、数量配套供应到现场。12.1.3 网架结构安装前应对焊接材料的品种、规格、性能进行检查,各项指标应符合现行国家标准和设计规定,检查焊接材料的质量合格证明文献、检查报告及中文标志等。对重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验。12.1.4 重要施工材料是扣件式钢管脚手架作拼装支架的材料选择。1 扣件的铸件材料应采用 GB94400 中所规定的力学性能不低于KTH33008 牌号的可锻铸铁或 GB11352 中 ZG230450 铸钢件制作。扣件和底座应符合钢管脚手架扣件GB158131995 标准。2 钢管应采用 GB
19、669 中的 08F、08、10F、10、15F、15、20 钢和 GB700 中 Q195、Q215、Q235 等级为 A、B 的钢(沸腾钢、镇静钢)制造。常用钢管规格483.5。122重要机具见表 12.2。表表 12.212.2重要机具重要机具序号12345678910111213141516名称起重机千斤顶螺旋式调节器交流弧焊机直流弧焊机小气泵砂轮全站仪经纬仪水平仪钢尺拉力计液晶测厚仪液晶温度计烤枪气割工具规格型号根据构件重而定5,10,20,30t510t42KVA28KW1001203050m单位数量用途杆件或拼装单元安装调节拼装支点高度调节拼装支点高度焊接球节点与杆件焊接碳弧气刨
20、修补焊缝配合碳弧气刨用打磨焊缝轴线测量轴线测量标高测量测量测量空心球壁厚测量焊接预热温度焊接预热10kg123作业条件12.3.1 根据正式施工图纸及有关技术文献编制施工组织设计并审批。12.3.2 对使用的各种测量仪器及钢尺进行计量检查复验。12.3.3 根据土建提供的纵横轴线和水准点,进行验线有关技术问题解决完毕。12.3.4 按施工平面布置图划分:材料堆放区、杆件制作区、拼装区、堆放区,构件按吊装顺序进场。12.3.5 场地要平整夯实、并设排水沟。12.3.6 在制作区、拼装区、安装区设立足够的电源。12.3.7 脚手架和操作平台根据荷载情况进行设计计算,并画出详图。按图搭好满堂脚手架和
21、操作平台,并检查承重点的牢固情况,操作平台上进行焊接,采用防火措施。12.3.8 将高空拼装支点的纵横轴线及标高测量好。12.3.9 检查成品件、零部件、几何尺寸、编号、数量(涉及加工的附属零件)。12.3.10 悬挑法拼装网架时,需要预先制作好小拼单元,再用起重机将小拼单元吊至设计标高就位拼装。悬挑法拼装网架可以少搭支架,节省材料。但悬挑部分的网架必须具有足够的刚度,并且几何尺寸不变。12.3.11 做好有关测试及安全、消防准备工作。12.3.12 对参与网架安装人员如测量工、电焊工、起重机司机、信号工等要持证上岗。124操作工艺12.4.1 工艺流程:复核定位轴线和标高核对进厂的各种节点杆
22、件检查预埋件或预埋螺编制施工组织设计或网架安装所使用的测量仪器必须按国家有检查安装前的准备工作构件编号小拼单元的验收报告构件制作质量检查原材料质量保证书和实验报告支点位置(纵横轴线)搭设拼装操作平台(一支点标高从一端向另一端合理拼装顺序从中间向两端从中部向四周发展挠度控制严格控制支点轴线位置标高支架沉降观测螺栓球节点网架按规定施拧焊接球节点焊接螺栓球节点网架检查焊缝超声波检查验收12.4.2 操作工艺:1 一般规定。拟定合理的高空拼装顺序。安装顺序应根据网架形式、支承类型、结构受力特性、杆件小拼单元,临时稳定的边界条件、施工机械设备的性能和施工场地情况等诸多因素综合拟定。选定的高空拼装顺序应能
23、保证拼装的精度、减少积累误差。(1)平面呈矩形的周边支承两向正交斜放网架。总的安装顺序由建筑物的一端向另一端呈三角形推动。因考虑网片安装中,为防止累计的误差,应由屋脊网线分别向两边安装。(2)平面呈矩形的三边支承两向正交斜放网架。总的安装顺序应由建筑物的一端向另一端呈平行四边形推动,在横向应由三边框架内侧逐渐向大门方向(外侧)逐条安装。(3)平面呈方形由两向正交正放桁架和两向正交斜放拱、索桁架组成的周边支承网架。总的安装顺序应先安装拱桁架,再安装索桁架,在拱索桁架已固定、且已形成可以承受自重的结构体系后,再对称安装周边四角、三角形网架图(12.4.2)。(a)拱区域安装(b)索区域安装(c)三
24、角区安装图图 12.4.212.4.2拱索支撑网架安装顺序拱索支撑网架安装顺序 格控制基准轴线位置、标高及垂直偏差,并及时纠正。A 网架安装应对建筑物的定位轴线(即基准轴线)、支座轴线和支承的标高、预埋螺栓(锚栓)位置进行检查,作出检查记录,办理交接验罢手续。表12.4.2表表 12.4.212.4.2支承面、预埋螺栓(锚栓)的允许误差(支承面、预埋螺栓(锚栓)的允许误差(mmmm)项目标高水平度螺栓中心偏移螺栓露出长度允许偏差0-30L/1000(L-短边长度)5.030.0030.0010.0按柱基数抽查 10%,且不少于 3 个支承面预埋长度螺纹长度预留孔中心偏移检查数量B 网架安装过程
25、中,应对网架支座轴线支承面标高(或网架下弦标高,网架屋脊线,檐口线位置和标高)进行跟踪控制。发现误差积累应及时纠正。C 采用网片和小拼单元进行拼装时,要严格控制网片和小拼单元的定位线和垂直度。D 各杆件与节点连接时中心线应汇交于一点,螺栓球焊接球应汇交于球心。E 网架结构总拼完毕后纵横向长度偏差支座中心偏移、相邻支座偏移、相邻支座高差、最低最高支座差等指标均符合网架规程规定。拼装支架的位置。网架高空散装法的拼装支架进行设计,对于重要的或大型的工程,还应进行试压,以检查其使用的可靠性。拼装支架必须符合以下规定:A 具有足够的强度和刚度,拼装支架应通过验算除满足强度规定外,还应满足单肢及整体稳定规
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