化学螺栓工程施工技术（共6篇）
化学螺栓工程施工技术 篇1
也许大家对地脚螺栓的安装并不陌生, 但对于大面积有独立基坑开挖的地脚螺栓精确的安装, 或许需要进一步的了解。我以方略二期A库工程的地脚螺栓施工技术为实例说明, 通过改进地脚螺栓的施工工艺, 采取有效的施工措施, 实现在不同的设计情况下都能参考施工, 并且达到方便快捷, 提高功效的目的, 从而获取更大的经济效益。
1 工程概况
本工程建筑面积为41 817.33 m2, 结构形式为24 m的21连跨单层门式钢结构厂房。建筑轴线横向长为82 m, 纵向长度508 m, 在跨度方向设有4道伸缩缝, 间距为0.95 m。建筑总高为16.75 m。施工总工期为160 d。
本工程中共计242个独立基础, 其中单根柱基础162个、双柱组合基础58个、三柱组合基础18个、四柱组合4个。由于结构形式为连跨结构, 施工过程中需将整个独立基坑开挖的施工轴线以及伸缩缝轴线控制进行综合考虑。
2 施工特点及难点分析
1) 工程特点。a.原施工场地为混凝土地面, 遵照建设单位意图, 强调不大面积破除地面, 土方开挖定夺为单个基础独立开挖;b.建筑面积大, 施工现场场地不平整, 东高西低、南高北低;c.由于场地标高不统一, 1/3的独立基础能外露地面, 2/3的仍在基坑内;d.平均每个基坑挖土方量为60 m3左右, 场地有限, 堆积成山。
2) 技术难点。a.测量放线首当其冲成为难中难;b.胎具的制作。每根钢柱上设置10件地脚螺栓 (地脚螺栓使用圆钢42, 长度为1 420 mm) ;c.考虑到伸缩缝、格构柱之间纵横轴线的控制, 需将其部位地脚螺栓设置为双柱组合、三柱组合以及四柱组合;d.模板安装的精度影响地脚螺栓胎具平整度的控制。
3 技术方案的实施过程
3.1 工艺流程
基础模板安装→地脚螺栓加工→胎具制作→钢筋验收→地脚螺栓安装→混凝土浇筑→地脚螺栓校正→胎具拆除修正→反复利用。
3.2 胎具的制作
地脚螺栓胎具制作:鉴于242个基础大小不一, 骨架制作需按照基础大小进行调整, 本工程中需做胎具11种。胎具骨架采用方钢40×60×3.0焊接而成, 再利用竹面胶合板上下固定在方钢上。骨架制作时, 考虑到地脚螺栓为圆钢42 (重量16 kg/根) , 按照钢柱组合之分, 胎具最少承重10根地脚螺栓, 最多达到40条地脚螺栓。因此, 骨架方钢焊接间距随着孔距的位置进行调整焊接。随后将竹面胶合板固定在骨框架上, 再按照地脚螺栓孔距位置进行号料、制孔, 制孔模量不得大于1 mm。然后将制作好的胎具板用自攻钉固定在骨架上。
胎具板制作下料时, 应比基础表面尺寸小至少20 mm, 先利用黄金分割点画出十字线找方正, 再按照轴线间距及柱底板孔距画出螺栓孔位置, 并采用钢锯条锯出轴线控制的定位点, 然后用3 mm麻花钻钻出定位孔, 再放置磁力钻胎具上用等地脚螺栓直径的开孔器钻孔。
需注意说明, 为保证上下胎具板制孔精确, 需将两块板配钻进行, 然后将上下板放置在骨架上, 找方找正时将四角处的孔利用事先准备好的卡孔器 (如图1所示) 校正好位置后, 再将其固定在骨架上。
3.3 地脚螺栓的制安工艺
1) 地脚螺栓制作质量控制要点。地脚螺栓加工前应计算好套丝长度, 应包括上下螺母和垫板的厚度、标高调整的余量、外露丝长等;设计时应注意控制基础表面以上的预留量, 即:抗剪键高度小于底板与基础预留槽的间距;总之, 地脚螺栓总长为1 420 mm, 丝扣应为155 mm (也就是外露基础表面155 mm) 。
2) 地脚螺栓安装质量控制要点。主控项目:建筑物定位轴线允许偏差为3.0 mm, 基础上柱的定位轴线为1.0 mm, 地脚螺栓中心偏移为2.0 mm, 螺栓孔孔距中心偏移为±1.0 mm。采用二次灌浆时, 混凝土基础允许偏差:顶面标高+0.0, -3.0, 水平度L/1 000, 位置10.0 mm。
一般项目:螺栓露出长度和螺纹长度均为:0~+30 mm, 浇筑前应使地脚螺栓的螺纹受到保护。浇筑混凝土前, 应将地脚螺栓固定, 以免浇筑混凝土时下滑或上移。
3.4 安装控制要点
影响地脚螺栓安装精度的因素有:轴线控制网的测量、钢筋绑扎标高、模板安装牢固及标高控制, 现以影响因素重点分析控制:
1) 轴线、标高控制网的测量。根据现场情况采用外控法, 在站台上设立的基准线上设置桩位, 另外在对面每隔50 m设置设立一个控制点, 以便闭合轴线偏差使用。相邻跨距中心间距的测量允许偏差值为5 mm, 每个基坑四周采用全站仪布控四个控制点, 垫层、钢筋绑扎模板支设、地脚胎具的轴线控制, 均采用基坑四周的布控点进行测量。
标高设置为库房南侧的火车轨道顶面 (见图2) , 按照事先实测数据结果计算每道工序标高控制数据。
2) 钢筋支设验收。钢筋按照设计要求绑扎完毕后, 复测总标高的控制量。
3) 模板安装验收。基础模板安装共分三次支设。第一次为垫层模板;第二次支设独立基础底座;第三次支设独立基础短柱。在独立基础短柱四周钢筋上焊接水平筋, 便于控制模板标高。水平筋焊接标高应为基础短柱的底标高, 模板四周采用木龙骨及支撑固定于墙体, 并在模板内侧弹好标高控制线, 将钢筋四周与模板之间采用钢筋头顶紧, 保证钢筋笼子不因浇筑混凝土的冲击力而变形。
4) 地脚螺栓的安装。首先将所安装的地脚螺栓都摆放在钢筋笼内, 然后将胎具放置在事先调整好的模板上, 上下两人呼应将地脚螺栓穿在胎具上初步固定, 由于胎具板分为上下两块, 相应的地脚螺栓自然垂下也就能保证其垂直度的控制。地脚螺栓固定在胎具板后, 开始调整胎具板的轴线位置, 由于胎具板上有中心线, 将中心线与模板上的十字轴线相对, 并用两台经纬仪分别在纵横两道轴线控制点处监控胎具中心线与轴线的重合情况, 待胎具中心线与轴线重合后, 利用固定基础短柱模板的水平钢管将胎具用“U”型卡环固定住。然后用水平仪对预埋螺栓顶标高进行监控调整, 螺栓顶标高调整完毕后, 用扳手将上下螺丝拧紧。随后将地脚螺栓与主筋绑扎成为一体。
5) 混凝土的浇筑。浇筑混凝土前, 先将地脚螺栓外露丝扣用薄塑料膜或者塑料瓶套上进行成品保护, 以免浇筑混凝土时被污染。按照施工组织策划, 独立基础柱将一次性浇筑到设计标高;柱脚基础支撑面浇筑到设计标高下50 mm左右, 而后将接触面凿毛, 二次浇筑细石混凝土时找平, 基础短柱上平浇筑至模板弹线部位即可。待混凝土初凝前拆除地脚螺栓胎具, 随后复测地脚螺栓的位移量。在常温季节施工, 现浇完混凝土后覆盖塑料薄膜, 提高混凝土面层温度, 使混凝土能得到充分的养护。
4 安全技术措施
1) 由于基础施工在冬施期间, 模板固定在基坑壁上, 应时常关注架体与基体结构连接是否牢固, 可靠;2) 夜间浇筑混凝土时, 需设专人看管地脚螺栓胎具变化, 以及混凝土振捣情况;3) 使用点焊工具, 要严格遵守安全防护措施, 完善安全防护设备;4) 使用电动设备时, 操作者应掌握机具性能, 注意电器设备安全。
5 实施效益分析
1) 采用竹面胶合板加方钢骨架胎具, 改善了以往槽钢加钢板的做法, 减少了成本的投入, 加快了施工进度;2) 本次设计胎具简单、轻巧, 大大减少了劳动力使用;3) 浇筑混凝土时, 采取措施得当, 使胎具反复使用率较高;4) 在施工过程中, 采取有效的安全防范措施, 无事故发生, 顺利完成施工任务;5) 胎具制作精确, 使钢柱安装合格率达到100%, 得到了建设单位、监理单位对我们施工质量的一致好评。
6 结语
施工后经过全站仪的复测, 基础纵横轴线均得到有效的控制, 钢结构安装效果良好, 达到预期目的。权衡成本控制, 施工条件和劳动力的降低, 选用轻便、快捷的施工工艺, 以获得较好的技术经济效益。模板标高控制, 胎具十字线与模板中心线的控制、地脚螺栓标高的控制是地脚螺栓安装的关键工序。基于气候的影响, 经过事前的有效控制, 最终取得完美的效果。
摘要：结合工程实例, 分析了地脚螺栓安装施工的特点及难点, 根据地脚螺栓的施工工艺流程, 阐述了其制作安装控制要点, 并提出了施工过程中的安全措施, 旨在提高地脚螺栓安装的精密度。
关键词：地脚螺栓,胎具,质量控制,安全技术
参考文献
[1]中国钢结构协会.建筑钢结构施工手册[M].北京:中国计划出版社, 2002.
[2]李执夏.浅谈工业设备地脚螺栓安装技术[J].化工管理, 2015 (3) :90.
[3]赵学良, 蒋彦刚.地脚螺栓组合体式安装[J].莱钢科技, 2011 (9) :77-78.
变电站室外直埋螺栓架构施工技术 篇2
1.1 模板选择及支撑
由于直埋螺栓形式的基础, 其表面标高一般均高于室外地坪, 即有部分裸露于地面上, 因此建议采用表面光滑且强度较高的釉木夹板。较光滑的模板有利于混凝土中气泡的排出, 使混凝土表面美观整洁。同时, 为了加强木夹板的刚度, 模板安装前采用50×100mm的方条 (方条需两面刨直) 加肋, 确保基础平面不会因模板加固而产生不必要的变形。另外, 模板的支撑体系必须与直埋螺栓的支撑体系分开, 使其成为两个相对独立的系统, 减少混凝土平仓及振捣过程对直埋螺栓埋设精度的影响。
1.2 钢筋绑扎
一般情况下, 直埋螺栓形式的构支架基础设计均有立体形状的钢筋笼。钢筋的绑扎要点主要是控制好保护层, 包括基础侧面及顶面的保护层。保护层的厚度必须保证≥25mm, 特别是基础表面钢筋保护层的厚度。保护层的厚度得到保证, 不仅能减少基础中钢筋的锈蚀, 同时也是保证混凝土表面不会出现裂纹的一个重要的因素。
1.3 混凝土的施工
混凝土的施工主要指混凝土配合比的质量及浇筑的工艺将影响直埋螺栓的质量和构、支架基础的外在观感, 当然混凝土振捣的密实程度也影响基础的内在实体质量。混凝土施工配合比最好是骨料级配中细骨料多一些, 含砂率大一些, 水泥强度等级选用低一些, 一般为混凝土强度等级1.5~2倍。同时水灰比小一些, 也有利于减少混凝土表面的气泡, 改善混凝土的外在观感。另外采用合适的混凝土施工工艺对于保证直埋螺栓的埋设精度及基础的外观也起很大的作用。混凝土进仓采用两边同步下料, 同时振捣的方式, 保证基础直埋螺栓不会因混凝土振动过程胶凝体的流动使其偏位, 从而影响直埋螺栓的埋设精度。混凝土振捣最好采用辅助式二次振捣的工艺, 采用这种工艺关键是掌握、控制好水泥的初凝时间, 当先浇筑的混凝土达到水泥初凝时间的2/3以后, 用原来的振捣器具进行辅助式二次振捣, 以达到充分排出混凝土气泡的效果。最后, 还应控制好基础混凝土表面浆层的厚度, 在混凝土浇筑完成后, 必须刮掉表面多余的混凝土浆, 避免基础表面细小裂纹的产生, 也有利于提高混凝土表面棱角的强度。
2 直埋螺栓的固定及其支撑
2.1 室外构支架直埋螺栓的数量一般为4~8根一组, 直径有32mm及40mm两种
其水平及轴线相对埋设精度设计要求为±2mm, 厂家要求埋设精度相对可以大一点, 但也不得大于4mm, 否则将影响上部多棱钢管的安装。
2.2 同一基础直埋螺栓的固定是由上下两个4~6mm厚的同心钢圆环组成
螺杆分别穿过上下两个钢圆环, 通过螺帽固定在钢圆环上, 形成一个整体的笼状体, 这样保证了同组螺栓之间相对位置的准确性。同时通过调整螺帽, 使螺杆表面高程比较容易达到设计要求, 方便施工。
2.3 螺栓的支撑体系主要采用48×3.5mm的钢管结合50×100mm的方钢组成
钢管支撑体系主要是支承直埋螺栓及方钢的重量, 与模板支撑体系有所区别, 基本只有竖向荷载。方钢主要是支承固定螺栓的重量及位置, 使其在施工过程中不会摆动。同时, 由于螺栓的长度较长, 为了避免螺栓底部摆动使得上部产生微小偏斜, 施工中还应该采取相应的措施加以固定。一般是在钢筋绑扎时便对螺栓底部的固定钢圆环进行焊接固定, 通过水平方向及垂直方向的固定, 确保直埋螺栓水平及轴线两个方向满足设计要求。
2.4 同一榀构架不同直埋螺栓组相对位置的控制
除了个别支架基础外, 大部分构支架基础直埋螺栓均有2~3组, 如何保证其相对位置的准确性, 这对上部钢结构能否顺利的安装起决定作用。施工中采用的定位方法是通过量测相关螺栓组中心 (钢圆环的中心) 之间距离来确定的。具体是根据钢圆环上标识的十字线找出圆心, 通过计算相关螺栓组之间的距离, 复核其定位的准确性。
2.5 直埋螺栓的调较
直埋螺栓的调校需经放样→支撑架搭设→螺栓安装、复核 (轴线、相对位置、高程) →木模安装、复核→基础混凝土浇前对螺栓再次进行复核→混凝土浇筑。整个过程均必须控制好安装误差, 最终将误差控制在允许偏差范围内。除了调校好同组螺栓的相对位置外, 还应特别注意同一基础不同组别螺栓之间的相对位置。
3 结语
通过110k V、35k V两个变电站的施工, 直埋螺栓数量约1200根, 其中轴线偏差最大为3mm, 偏差在±2mm以内的约占94.7%。两个站架构上部多棱管的安装全部轻松就位, 取得良好的效果。直埋螺栓形式上部钢结构的施工速度与通常杯型基础形式相比, 其吊装所需时间约快一半的时间。
摘要：变电站室外架构一般均采用杯口形式, 虽然这种形式的基础施工过程比较简单, 但钢结构吊装过程比较复杂、效率也比较低。近年开始出现直埋螺栓基础, 并逐步普及。采用这种形式使得上部钢结构的安装变得简单快捷。当然, 基础直埋螺栓施工的精度要求比杯口形式的要高一些。因此, 通过两种形式的施工比较, 采用直埋螺栓的架构形式较好施工。本文主要对变电站室外架构直埋螺栓施工的要点进行探讨。
化学螺栓工程施工技术 篇3
工程实例:
1 工程概况
本文中钢结构厂房工程案例相关概况如下, 工程采用单层门式刚架结构, 彩板维护及屋面, 东西长63m, 南北长176.5m, 建筑高度16.2m, 建筑面积10541m2。基础为钢筋混凝土独立基础, 基础柱截面尺寸分别为900mm×1300mm、900mm×1400mm、600mm×900mm, 其中抗风柱尺寸为1000mm×800mm, 基础地梁截面尺寸为300mm×700 (750) mm, 梁顶与柱顶标高齐均为-0.37m。
厂房车间由南至北分为○1~○23轴, 每跨跨度为8m;由东至西分为○A~○D轴, 其中○A○B轴及○B○C轴的跨度为27m, ○C○D轴跨度为9m。总共设有89个独立基础, 其中○A轴、○B轴、○C轴上每个独立基础分别锚固6根M48螺栓 (○B轴上有19个基础分别锚固6根M39螺栓) , 辅跨及抗风柱每个基础锚固4根M30螺栓, 螺栓总计:494根。
2 施工准备工作
1) 项目部先组织技术人员认真审核设计图纸中螺栓位置与基础柱中的钢筋是否交叉和重叠。
2) 项目部提早定购、加工螺栓和定位钢板, 并对相关施工班组人员做好技术交底。
3) 螺栓提进场检验合格后, 对照图纸审核其规格尺寸, 无误后方可使用。
4) 定位钢板采用δ=10mm钢板加工, 进场后要对其孔径、孔距进行核对, 准确无误后方可使用。
5) 定位钢板上刻出十字线 (一般正好用轴线) 以确定螺栓位置。
6) 定位钢板加工数量为6块, 以满足现场施工流水要求。
7) 基础垫层放线完毕, 并报验监理单位验收合格;钢筋绑扎、模板支设基本完成。
3 生产组织
1) 工程施工及管理人员配备:为了在保证质量的前提下准确快速完成基础预埋地脚螺栓工作, 项目部配备了:施工员1名、质检员1名、技术员2名、专业施工测量人员3名、电焊工4名及配合木工、钢筋工若干。
2) 施工机具配备:根据实际地脚螺栓预埋的施工要求, 项目部准备了电焊机两台、经纬仪两台、水准仪一台及标准钢尺、盒尺、墨斗、白线等。
4 施工过程及工艺
原计划使用双层定位钢板分别对螺栓的顶部及底部的位置及垂直度进行控制, 但经现场实际核实, 发现螺栓位置全部处于基础及短柱主筋钢筋及箍筋包围中, 且局部存在位置交叉冲突。因此决定, 先调整有位置冲突的钢筋 (箍筋) , 然后在螺栓上部使用定位钢板控制螺栓的位置及标高, 下部使用线坠吊垂线来调整螺栓垂直度, 最后用钢筋马凳支撑螺栓底部并将螺栓焊接固定成整体, 再与基础钢模板点焊固定。
1) 将加工好的螺栓、定位钢板运至施工现场, 核查并确定对应的基础。
2) 施工测量员在基础上方挂好通线 (轴线) 并抄测出基础顶面的设计标高线, 作为安装螺栓和控制混凝土标高的依据。
3) 将螺栓初步定位放入基础柱钢筋中, 调整与螺栓位置冲突的基础及短柱钢筋, 保证螺栓的顺利埋放。
4) 铺设上部定位钢板, 将定位钢板固定在钢模板 (支撑体系) 上, 而后调整位置后使定位钢板上刻好的十字线 (轴线) 与挂好的通线相对, 并使用经纬仪进行逐一校准。
5) 上部定位钢板校正无误后穿入螺栓, 套入螺母, 使用水平仪控制螺栓顶部标高, 达到设计标高后拧紧螺母, 控制死螺栓标高;使用线坠吊垂线的方法, 控制每根螺栓的垂直度, 保证螺栓处于垂直状态。
6) 螺栓调整到位后, 开始进行固定焊接。先使用φ16钢筋制作马凳, 用来支撑螺栓底部, 保证螺栓竖向稳定;再使用φ14钢筋将螺栓相互焊接成整体, 再次校准位置和标高后将其与周围钢筋及钢模板点焊固定。
7) 当一轴的独立基础内的预埋螺栓全部固定好后进行整体测量校正:施工测量人员使用经纬仪检查定位钢板所刻中线, 其投点误差 (相对于控制桩) 不应大于±2mm;使用水准仪检查基础顶面及螺栓顶面标高, 地脚螺栓不宜低于设计标高, 允许偏差值为0~10mm;使用标准钢尺顺序对相邻独立基础上地脚螺栓进行间距及整体长度测量, 并平均分配总误差, 以减小每个独立基础内的预埋螺栓的安装误差。
5 注意事项
1) 所使用的工程测量仪器及钢尺必须经过校正, 并在使用期范围内。
2) 使用前须核实定位模板相邻两孔弦长及任意两孔弦长的允差不大于2mm。
3) 地脚螺栓在预埋前应与螺母试配。螺栓、螺母、垫圈外观表面应涂油保护, 不应出现生锈和沾染脏物, 螺栓套尼龙套, 确保螺纹不受损伤。
4) 混凝土浇注后2小时内应对地脚螺栓的相互间距、垂直度、外露长度等进行复测。
6 结语
在钢结构工程中预埋地脚螺栓位置的准确性至关重要。本工程中项目部进行了事前的质量策划、过程中质量控制以及事后的技术交流总结, 有效的保证了工程施工质量, 在叶片模具车间基础预埋地脚螺栓施工过程中, 所有施工检控项目符合相关施工质量验收规范的要求, 交付验收一次通过, 没有出现因预埋螺栓偏差超出规范允许偏差值而导致上部钢柱无法正常安装的情况。项目部施工技术人员不仅得到了实践锻炼, 还积累了宝贵的施工经验。本次大直径地脚螺栓预埋施工不仅得到了上部钢结构施工单位的认可, 还得到了监理单位及建设单位的一致好评。
参考文献
[1]钢结构设计规范 (GB50017-2003) , 中国计划出版社, 2003.
化学螺栓工程施工技术 篇4
螺栓球节点网架是一种新型的屋盖承重结构,属于多次超静定空间结构体系,它改变了一般平面架结构的受力状态,能够承受来自各方面的荷载。这种壳形网架,结构新颖美观,杆件规律性强,网格划一,整体性好,空间刚度大,杆件之间全部采用螺栓连接,便于安装,操作简便,受力明确。而且有利于解决比赛大厅的通风、采光,并可减少观众席区域上部空间。其中长治县综合体育馆、长治县体育训练馆网壳的安装根据其结构形式和施工的不同,均采用局部满堂脚手架高空散装法和高空单锥体提升法安装,保证了产品质量,加快了施工进度,优质高效完成了施工任务。根据以上工程施工的实际情况,遂形成本工法。
2 施工特点
1)网架结构具有重量轻、刚度大、工期短、抗震性能好等特点。2)高空散装法是一种比较快捷的施工方法;该方法可以保证网架的几何精度,避免了其他方法带来的吊装变形及网架自身变形;高空散装时由于局部推进用的液压千斤顶支承调整网架平面,保证网架节点的空间位置不致位移。3)减少费用支出:只需搭设一少部分脚手架就可以达到覆盖起步网架安装位置,节约了大量的周转材料和人力资源。4)便于安全作业,造价相对较低,提高网壳安装标准。5)网壳结构是当前空间结构中应用范围广,覆盖面积大,发展速度快的一种结构形式。
3 适用范围
1)广泛用于体育馆、展览厅、餐厅、候车室、仓库及单层多跨工业厂房等屋盖承重结构。2)在螺栓球节点网架涂装过程中,施工环境有以下要求:a.工作场地:涂装应安排在屋面板安装完成后进行,并保持环境的干燥、洁净,以防止涂层被水滴、灰尘玷污影响涂层质量。b.环境温度控制在5 ℃～38 ℃之间,防止低温、高温气候影响涂层成形。c.施工时空气湿度不得大于90%,涂刷层表面有结露时不得施工。d.涂装后4 h内严禁水淋,防止涂层出现起皮、开裂、脱落现象。
4 工艺原理
高空脚手架散装网架:即在网架安装位置下面搭设满堂或滑移脚手架为工作平台,将一根杆件、一个节点的散件在支架上总拼,或以一个网格为小拼单元在高空总拼组装。
高空单锥体提升法:在地面将网架以单锥体作为安装单元组装好,利用已安装成的网架作为受力平台,将吊装架固定在网架上,吊装到位后在高空进行拼装。
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
1)预埋件验收:放线→验线→测量→整理记录资料;2)网架拼装:安装下弦平面网格→安装上弦倒三角锥→安装自检、互检并做出记录→网格调整、紧固→安装下弦平面网格→调整、紧固→按顺序安装完毕→安装自检并做出记录→安装支托→支座焊接→做好评定资料→报甲方(监理)验收。
5.2 施工操作要点
网架先从中间短轴线的柱点开始起步安装,以支座点为中心向两边安装两个网格,并向两侧轴推进;在推进的过程中,应注意各支座与预埋点是否发生偏移,网格尺寸是否与图纸相符,以便及时调整。网架安装步骤和过程如下:
1)节点安装顺序:先装下弦节点,再装上弦节点;2)连接下弦杆、上弦杆和腹杆使其成为局部整体网架,然后检查是否与土建预埋件轴线重合,如重合则沿长度方向继续安装,否则应立即调整;3)安装时应用木块将下弦球隔点垫平实,以防单元网架整体刚度较差使网架的挠度增大;4)安装时应严禁装错杆件、节点球,高强螺栓安装时应拧到位,禁止出现“马蹄缝”现象;5)安装过程中严格控制轴线尺寸,支座间的偏移,时刻检测网格对角线尺寸,偏差控制在±3 mm,杆件弯曲矢高控制在5.0 mm以内;6)按以上顺序安装直至起步网架安装结束;7)在地面拼装三角锥;8)用电动扒杆将三角锥提升至安装位置连接于已经成型的起步网架上,一排上弦、一排下弦往复安装支座范围内的网架杆件和节点,直至该区域内网架安装完毕;9)用8)所述方法环向安装外圈悬挑网架,直至网架安装完毕;10)网架整体成形后检查螺栓拧紧程度,对松动的部分进行复拧;11)网架安装完毕,焊接支座(焊接弹性支座时注意防火和保护橡胶垫板),找补油漆。
6 质量控制
6.1 质量控制关键点及控制方法
根据设计的技术要求,采用局部满堂脚手架、结合高空散装法进行网架安装,网架安装过程中,关键技术所在有以下几点:
1)各支座与预埋点是否发生偏移;2)网格尺寸是否与图纸相符;3)网壳架体的外形曲线及矢高如何保证。
6.2 网格尺寸与图纸相符的保证措施
1)首先熟悉图纸,并依据图纸进行有杆件的详细编号及直径大小和杆件长度的统计,并复核,以防有误。2)详细了解ϕ235B,ϕ345B及高频焊管或无缝管与E43xx,E50xx焊条或焊丝焊接后的变形收缩或膨胀数据。3)在螺栓球杆件的封板上开锥头时采用车间加工,以保证锥丝的规整、平滑及锥头在球体、杆件上的垂直度正确。4)查核高强度螺栓丝扣的完整性及每个螺栓的平直度,如有弯曲,即刻挑出不得使用。
6.3网架安装过程中应注意的问题
1)连接下弦杆、上弦杆和腹杆使其成为局部整体网架后,检查是否与土建预埋件轴线重合,如重合则沿长度方向继续安装,否则应立即调整。2)安装时应用木块将下弦球隔点垫平实,以防单元网架整体刚度较差使网架的挠度增大。3)在安装过程中,不宜将螺栓一次拧紧,需横向安装一排或两排网格条单元,进行精确测量和校正后,方可将高强螺栓全部拧紧到位,然后再继续安装。4)在安装过程中,尽量使杆件始终保持在非受剪切力状态。5)网架的安装调整,除保证网格尺寸外,还要保证杆件的高强螺栓拧紧到位,谨防出现“马蹄缝”现象,此项工作应设专人进行全面检查。6)拧紧螺栓用的扳手为专用工具,不可将扳手手柄接长或多人用力,以免力矩过大。如遇拧不进去的现象,不可强行拧入,应及时查明原因修理螺纹或更换零件。7)提升三角锥时,扒杆需固定在节点处,防止杆件受压弯曲。8)在安装起步脚手架以外的悬空网架时注意网架的变形情况,发现网架挠度超出设计挠度时,必须停止安装分析情况,处理完毕后方可继续安装。9)局部垫起或用千斤顶打起的球节点在拆除时,遵循跨中向两侧方向拆除。
7效益分析
7.1经济效益
网架结构在各种空间结构中是发展最快,应用最广的一种。螺栓球节点网架由于其不需现场焊接,施工制作方便,质量更易于保证,应用较其他节点形成更为普遍。
利用脚手架可以移动的特点,只需搭设一少部分脚手架就可以达到基本覆盖网架安装位置,节约了大量的周转材料和人力资源。同时也为施工企业增大了经济效益。国内多家体育场、体育馆都采用网架,耗钢量和造价都比较省,取得了巨大的经济效益和社会效益。
7.2技术经济分析
利用土建施工期间(混凝土梁柱保养期)网架部件尚未运输到现场的这段时间内,在场地搭设脚手架,可争取相当部分时间,以此缩短了施工工期。
7.3社会效益
根据螺栓球节点网架的特点,为保证施工工期、工程质量和降低工程成本采用了高空散装法进行网架安装。
该方法也便于质检部门到现场检查安装质量。
采用此施工技术完成的长治县综合体育馆工程及长治县体育训练馆经建设、监理及当地质量监督站验收,质量均能达到设计及施工规范要求。
摘要：简要介绍了螺栓球节点网架的特点、适用范围及工艺原理,着重阐述了大跨度壳形螺栓球节点网架施工工艺及操作要点,并提出了相应的质量控制措施和应注意事项,通过效益分析指出该技术优点,以促进其推广。
关键词：螺栓球节点网架,施工特点,施工工艺,质量控制,效益
参考文献
[1]JGJ 61-2003,网壳结构技术规程[S].
[2]GB 50205-2001,钢结构工程施工质量验收规范[S].
[3]JGJ 81-2002,建筑钢结构焊接规程[S].
化学螺栓工程施工技术 篇5
随着建筑科技日新月异的发展, 大型工业厂房也由原来的混凝土结构转变为大跨度的钢结构, 钢结构因其具有跨度大、工厂化作业量大、自重轻、安装施工快的特点逐渐成为大型厂房的首选形式, 而钢结构与混凝土基础的连接方式目前基本采用预埋螺栓连接, 钢结构厂房钢柱的安装精度控制是整个厂房安装质量控制的关键, 为了满足钢结构厂房钢柱预埋螺栓安装精度的要求, 采用矩阵式裙锚地脚螺栓技术安装, 从而保证预埋螺栓的安装精度及准确性, 达到设计及施工规范的要求。
1 工程概况
山西吕梁烟草仓储分拣用房工程位于孝义市崇文大街以北, 规划文昌路东侧, 仓储分拣用房总建筑面积6 211.21 m2, 工程总长100.63 m, 宽58.28 m。仓储分拣用房为仓储分拣用房, 钢结构厂房基础为钢筋混凝土独立基础, 上部钢结构与基础连接采用在混凝土基础中预埋螺栓进行连接, 共设独立基础90个, 预埋螺栓2 152套 (其中规格从M24~M45, 长度从660 mm~1 220 mm) , 全部应用矩阵式裙锚地脚螺栓技术安装。
2 技术特点
矩阵式排列:矩阵是由M×N个数, 排列形成M行N列的数表, 按照矩形方阵原理所形成的平面排列形式;群锚地脚螺栓:为了保证上部钢结构与下部混凝土基础可靠连接, 保证螺栓与基础的摩擦力满足工程结构整体工作要求, 经过理论计算提出螺栓埋设深度、数量、构造等设计要求, 将多个螺栓埋入下部混凝土基础中的一种锚固方式。该工程施工中通过对定位模具进行深化设计, 设置双层定位模具结合螺栓根部与基础钢筋焊接的措施, 对预埋螺栓进行固定, 增加了对预埋地脚螺栓的约束点, 有效地控制了垂直度以及螺栓间的相对位置;设置满堂脚手架体增加独立基础间的相互约束、合理利用测量仪器全程控制标高轴线等措施, 有效控制螺栓间、独立基础间相对位置, 修正了外露螺栓不垂直的问题, 实现基础钢柱安装一次就位。该工程设定了控制目标值:矩阵式群锚地脚螺栓相对位置偏移控制在2 mm之内, 外露丝头垂直度控制在2 mm之内, 避免钢柱安装过程中出现二次扩孔。
3 施工准备
主要材料:脚手架钢管φ48×3.5、定位模具 (竹胶板12 mm) 、金属板、预埋地脚螺栓 (M24~M45) 、电钻。
主要仪器:经纬仪、水准仪、钢卷尺、水平尺、线锤。
4 施工工艺流程
施工工艺流程如下:
绑扎独立基础钢筋→在每个独立基础柱四周搭设脚手架支架→定位模具设计及加工→地脚螺栓就位→安装双层定位模具→独立基础间架体固定及定位复测→混凝土浇筑→拆除定位模具→验收交接。
4.1 钢筋绑扎
独立基础钢筋绑扎时, 在钢筋笼内设置钢筋马凳用于支撑上层钢筋。在独立基础四周, 采用钢架管搭设支撑架, 架体上部水平管底标高为基础混凝土顶标高, 在错开预埋地脚螺栓的位置设置多道水平钢管, 现场对水平钢管的标高采用水准仪进行抄平, 确保钢管支架标高准确。
4.2 定位模具设计及加工要求
用于定位模具的竹胶板, 表面平整, 层间粘结密实, 选用变形小、强度高的竹胶制作时, 厚度宜为12 mm, 具体情况应根据独立基础平面尺寸区别对待。
根据不同独立基础的截面形式、截面尺寸、预埋螺栓数量、规格、预埋位置, 结合设计图纸, 绘制矩阵式群锚地脚螺栓模具加工图, 并委托专业厂家加工制作双层定位模具, 进行地脚螺栓相对位置和垂直度控制。不同规格尺寸的模具进入现场后由操作人员按照基础类型进行编号, 其中模具在加工螺栓孔时比螺栓直径增大3 mm, 并且全部靠右 (模具设计加工图见图1) , 安装地脚螺栓时每个模具上的全部螺栓穿孔全部靠一侧进行加固, 紧靠模具定位孔左侧进行安装控制, 方便工人操作, 可降低安装误差。
4.3 地脚螺栓就位
采用经纬仪、水准仪将每个独立基础的轴线控制线和标高控制线投测于支撑架上, 将螺栓按照设计要求进行就位, 采用铅丝与基础钢筋进行初次固定。
将加工好的第一块定位模具放置在钢管支撑架上, 并将每个螺栓全部穿入第一块定位模具, 螺栓下部尽量做到自由下垂, 遇到钢筋时适当调整钢筋位置, 以保证螺栓的垂直度, 超出模具表面的每个螺栓丝头套上两个六角螺母, 靠下的螺母底面与第一块定位模具顶面齐平, 靠上的螺母用于支持上部第二块定位模具, 其顶面与第二块定位模具底面齐平, 根据控制线调整定位模具的位置, 调整好六角螺母的标高, 将模具进行固定。将第二块定位模具安装就位, 采用经纬仪、水准仪辅助进行位置修正, 并将所有的螺栓靠模具预留孔的左侧进行固定, 适当微调螺栓位置, 待全部调整到位后, 在第二块定位模具的上面采用六角螺母将第二块定位模具拧紧固定, 采用支撑架对定位好的模具进行加固, 并在螺栓根部与独立基础的钢筋 (箍筋或马凳钢筋) 进行焊接固定, 采用塑料胶带对外露螺栓丝头及螺母进行保护, 最后进行模板支撑。
4.4 独立基础间架体固定及定位复测
根据独立基础的截面尺寸, 采用钢管脚手架搭设固定支架, 在各独立支架间搭设满堂架体, 增加斜向支撑, 将基础联系成整体 (见图2) 。提高独立基础间的相互约束力, 避免了在混凝土浇筑过程中造成的偏移。
为保证基础节点处地脚螺栓的轴线定位尺寸准确, 现场每一纵横轴线全部采用细钢丝拉线, 采用水准仪、经纬仪对标高、轴线位置偏移进行校核检查, 并逐一进行偏差调整, 确保基础地脚螺栓轴线、标高符合设计要求及规范规定。
4.5 混凝土浇筑
独立基础混凝土浇筑, 采用插入式振捣器, 振捣时快插慢拔, 振动器距模板不应大于振动器作用半径的0.5倍, 也不能紧靠模板, 且尽量避开预埋地脚螺栓及定位模具, 振捣以混凝土表面不再明显下沉, 出现浮浆, 不再冒气泡为止。
4.6 定位模具拆除
待基础混凝土浇筑完成, 达到强度后, 进行定位模具的拆除, 拆除后的模具要及时清理表面的砂浆, 对于同样规格的基础可重复利用。
5 质量验收标准
1) 主控项目。
建筑物定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓规格符合设计要求。
检查数量:按柱基数抽查10%, 且不少于3个。
检查方法:用经纬仪、水准仪和钢卷尺现场实测。
2) 一般项目。
预埋螺栓埋设允许偏差见表1。
3) 通过现场实测, 矩阵式群锚地脚螺栓相对位置偏移均在3 mm之内, 达到设定目标2 mm的94%;外露螺栓垂直度偏差均未超出3 mm, 合格率达到设定目标2 mm的98%;基础节点钢柱一次安装就位, 未发生二次扩孔现象。
6 质量控制措施
1) 工程施工前, 由项目总工、施工员向操作人员进行矩阵式群锚地脚螺栓施工专项技术交底, 交底内容具体明确, 有针对性, 并由项目工程师进行审核后下发。
2) 组织施工人员召开技术交底会, 对施工的技术难点进行重点说明, 使操作人员熟悉施工工艺。
3) 设置专用脚手架整体支撑体系:施工人员在现场根据独立基础的截面尺寸, 采用钢管脚手架搭设固定支架, 保证每个基础节点锚栓定位模具拼装合理、准确、牢固。同时在各独立支架之间搭设满堂架体, 增加斜向支撑, 连接采用扣件连接, 将基础联系成整体, 有效提高了独立基础间的相互约束, 保证了在混凝土浇筑过程中造成的整体偏移。
4) 设置双层定位模具的定位方法对预埋螺栓进行固定, 加固采用搭设专用脚手支架 (如图3所示) , 外露丝头粘贴保护胶带如图4所示。
5) 为保证基础节点处地脚螺栓与轴线定位尺寸准确, 现场每一纵横轴线全部采用米丝拉线, 采用水准仪、经纬仪对标高、位置偏移进行校核检查, 并逐一进行偏差调整, 确保基础地脚螺栓轴线、标高符合设计规范要求, 有效控制了支撑固定体系的牢固性, 地脚螺栓精度安装质量。
6) 混凝土浇灌前, 应检查钢筋及保护层是否准确。为防止钢筋位移引发的固定支架位移, 严禁振捣棒冲击钢筋和螺栓固定支架。
7 成品保护
1) 地脚螺栓在混凝土浇筑前, 上好黄油并用胶带包裹好, 以免污染丝口。
2) 地脚螺栓上口制作专用保护套管, 防止土方回填时机械碰撞。
3) 地脚螺栓在施工时应特别注意丝口保护, 避免丝口磕碰。
8 结语
通过对矩阵式群锚地脚螺栓预埋安装施工精度进行研究, 对施工过程进行严密的策划和控制, 有效控制螺栓间、独立基础间相对位置偏移, 修正外露螺栓不垂直的问题, 大大提高了预埋安装的精度, 避免基础钢柱安装就位出现二次扩孔的现象。由于对矩阵式群锚地脚螺栓安装工艺进行提炼和过程控制, 节省了操作时间, 缩短了检查验收时间, 确保了钢结构安装的节点工期目标, 该工程仓储分拣用房仓储区、入库区、分拣区、发货暂存区共节约工期10 d, 共取得的经济效益8.31万元。同时钢结构工程具有建造周期短、工业化程度高的特点, 钢材的循环利用率明显高于其他结构, 钢结构工程可杜绝砖的使用、减少土地资源的消耗, 符合“四节一环保”理念, 具有良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]王浩男.大型钢结构厂房柱地脚螺栓预埋安装施工工艺[J].四川建筑, 2014 (3) :254-256.
[2]杨华俊, 夏宏智.大直径预埋螺栓群安装调校控制技术[J].施工技术, 2012 (20) :96-98.
[3]杨荣.钢结构预埋地脚螺栓施工方法[J].山西建筑, 2006, 32 (24) :133-134.
[4]GB#space2;#50205—2001, 钢结构工程施工质量验收规范[S].
化学螺栓工程施工技术 篇6
1 可调螺栓校正钢柱施工技术
优势:该方法能够将杯形基础中的钢柱校正微调到毫米, 减少因钢柱不垂直造成后续劳动量增加的情况, 并能降低施工费用, 有效缩短工期。
该技术的特点是方便、易操作、节约成本。可调螺栓校正操作主要是以人工为主, 其他机械工具辅助配合作业。
2 人数和机具设备的准备工作
2.1 参与人数
安装工两三人、起重工1人、其他配合人员一两人、管理人员1人。
2.2 机具设备
水准仪、活板手数把、水平尺、25 t汽车吊、白综绳等。
3 工作原理和流程
3.1 可调螺栓校正施工技术
使用该技术的目的是解决目前杯形基础的杯壁与钢柱外边间距在10 cm以上时, H型钢柱校正中存在的费工、精度不高的缺点。具体的解决方法是在杯壁与钢柱之间设置1种可调螺栓。
可调螺栓采用DN32短钢管与M20高强螺栓螺母进行周边点焊固定, 其短管长度根据杯壁与钢柱外边的距离来确定。可调螺栓布置在距杯口上方10 cm以内即可, 小于30 cm以内端面布1点, 在大于30 cm端面布置2点以上。
提前在吊装钢柱前将杯口十字线和钢柱十字线画好, 以便于对中, 杯口底要提前用砂浆找平。在钢柱吊至杯口上方前, 要提前将DN32短钢管与柱脚点焊, 使钢柱入内后不能移动, 及时点焊可调螺栓, 并依据吸附在钢柱两侧的水平尺观察钢柱是否校正, 如果存在偏差, 要及时用活板手调节可调螺栓。
3.2 可调螺栓校正钢柱施工流程
可调螺栓校正钢柱施工流程是:基础现场精测 (水平垂直) —布线—钢柱画线—确定螺栓位置—制作可调管—螺母与钢柱现场焊接—复测—预设螺栓长度—调整支护到位—起吊—定位复测—螺栓紧固—支护搭设—校核—监理验初—浇制 (总包方安排) —养护 (总包方安排) —检测—进入安排程序。
3.3 可调螺栓校正钢柱操作要点
3.3.1 可调螺栓的制作
可调螺栓采用DN32短钢管与M20高强螺栓螺母进行周边点焊固定, 焊接完成并自然冷却后, 要及时将M20高强螺栓 (8.8级即可) 拧好。其短管长度要根据杯壁与钢柱外边的距离来确定, 其最小杯壁与钢柱外边距离宜为10 cm以上, 距离越大, 其与传统施工方法相比效益就越明显。
3.3.2 校正
校正钢柱前, 先在杯形基础上口弹出杯口十字中心线, 杯口底部在钢柱插入前先用水泥砂浆找平, 吊入钢柱并对中后, 在未卸吊钩前, 将可调螺栓点焊在钢柱各面, 通常腹板不少于2点。使用活扳手调节可调螺栓时, 必须要2人在对称方向同时进行。
3.3.3 二次灌浆
二次灌浆要在钢柱周围均匀、缓慢地进行。灌浆时, 不得将卸料口直接卸入杯口一侧内, 应采用溜槽从杯口对角缓慢灌入, 并要注意加强振捣。
4 质量要求和注意事项
4.1 目标质量要求
要确保钢柱校正一次性成功, 减少因钢柱校正不精确而导致后续屋架、吊车梁和轻钢结构在施工过程中需要进行大量、反复的校正工作。
4.2 注意事项
施工前, 管理人员应该注意做好关键部位的交底工作, 让工人了解关键工序的操作要领。如果不能一次成功, 后期将产生严重的后果和巨额费用, 所以, 必须要确保一次成功。
5 应用工程实例
实物工程量:该项目1#铸铁车间长162 m、跨度42 m, 1#铸造车间位于厂区西北角, 平面尺寸为162 m×50 m, 屋顶最高处为21 m。厂房结构为杯形基础, 上部为钢结构, 属门式刚架, 由GJ-1、GJ-2、GJ-3组成, 纵向间距为6 m, 共分为1~29轴;横向A~B, B~C的轴跨度为21 m, C~D的轴跨度为8 m。
1#加工车间位于1#铸造车间正南方21 m处, 平面尺寸为120 m×36 m, 东侧与1#铸造车间山墙齐, 结构形式与1#铸造车间相似, 全部由GJ-1组成, 纵向间距为6 m, 共分为1~21轴;横向A~B, B~C的轴跨度为18 m, 最高处标高为16.7 m。
6 应用可调螺栓精确校正的效益分析
应用可调螺栓进行钢柱精确校正, 与传统施工工艺杯口中通过铁楔子进行钢柱校正相比有以下优势: (1) 将可调螺栓点焊在钢柱上, 使用活扳手校正钢柱, 可按螺丝丝数校正钢柱, 并精确到1mm左右, 为后续钢结构精确校正提供了必要的条件, 避免了反复校正, 重复劳动, 缩短了工期, 节省了人工成本。 (2) 可调螺栓采用DN32短钢管制作, 单个质量不足1 kg, 搬运方便。相反, 采用8 mm钢板制作常规的铁楔子, 其单个质量均在1.5 kg以上, 当杯口距钢柱表面比如腹板等部位的质量达4 kg以上时, 对大型工来厂房来说, 仅制作和搬运就需要大量的人工。
虽然可弹螺栓单材料费比同部位铁楔子的费用稍高, 但是, 综合所有人工费来讲, 其成本大大降低了。另外, 钢结构因为精确校正而减少了重复劳动, 有效提高了其质量水平, 社会效益和经济效益也较为显著。
7 应用效果
使用该方法能有效地缩短工期, 减少费用, 并且操作比较简单, 可以实现一次性成功的目标, 也为后期施工作业提供了可操作的工作面, 达到了预期的效果。推行此方法, 可以有效地解决工程中类似的情况, 取得很好的社会效益。
8 结束语
随着我国经济社会的进一步发展, 在未来工业建筑和可持续建筑中, 钢结构的应用将会越来越广, 必将进一步带动人们对钢结构施工技术的探索。笔者结合实例, 简要阐述了钢柱使用可弹螺栓精确校正的情况, 相信此技术在钢柱校正工作中有着很好的应用前景。
参考文献
[1]中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会, 中国建筑标准设计研究院.CECS102:2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].北京:中国计划出版社, 2012.