冶金業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房施工路徑論文 冶金業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房施工路徑論文 對于大型冶金工業(yè)廠房，鋼結(jié)構(gòu)近期興建的工程較多，規(guī)模越 來越大 . 由于大型鋼結(jié)構(gòu)廠房歷史不長，鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工技術(shù)并非 十分成熟，在大規(guī)模工程過程中，廣闊工程技術(shù)人員遇到諸多技術(shù) 問題，急待鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)研究人員去解決; 可見結(jié)合大型的工業(yè)廠房鋼 結(jié)構(gòu)安裝進行施工技術(shù)的研究是十分必要的，同時對今后的工程實 踐也是極有意義的 . 本文將以廣東省韶關(guān)鋼鐵集團 （ 以下簡稱“韶 鋼” ） 大轉(zhuǎn)爐主廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝施工為例進行研究 . 大轉(zhuǎn)爐工程位于韶鋼三軋廠和煉軋廠以北、熱電廠第三熱電站 以東，占地面積約22萬m2建筑面積約11萬m2;建筑工程主要包 括新建的煉鋼和連鑄車間主廠房、生產(chǎn)輔助建筑 . 其中主廠房共九 跨，由水渣跨、干渣跨、脫硫跨、加料跨、鋼水接收跨、連鑄澆鑄 跨、切割跨、出坯跨組成，建筑面積70000多m2.上部采用全鋼結(jié) 構(gòu)，總重約1.9 萬 t 其中，柱子為二階或三階格構(gòu)式鋼柱，上段為 工字形截面，柱腳形式均為杯口插入式柱腳.上柱為單根焊接H型 鋼，截面尺寸 A列1500X 700,最重14~5t/根，長25.895m;B列截 面尺寸2750X 800,最重22.05t/根，長27.850m.對于E、F列非塔 樓立柱和C、 D、 G 列各柱，重量根本在36~55t 之間，根本上分二段 制作，分段位置設(shè)置在一階牛腿面上，分段制作的柱子均在吊裝前 進行預拼，滿足相應(yīng)質(zhì)量要求. 根據(jù)實際情況，如何經(jīng)濟、高效地完成主廠房結(jié)構(gòu)的安裝是主 要的問題 . 而這一主要問題的關(guān)鍵是吊裝機械的選用及布置. 根據(jù)工 程特征，主吊機械選用 2 臺 150t 履帶吊和 1 臺 120t 汽車吊，其中 150t 履帶吊負責加料跨、爐子跨、鋼水接收跨、連鑄跨的吊裝， 120t 汽車吊負責出坯跨，切割跨、脫硫跨、干渣跨、水渣跨的安裝 和附屬鋼結(jié)構(gòu)的安裝，輔助機械選用 2 臺 50 吊機和 1 臺 45t 吊負責 構(gòu)件倒運、拼裝 . 施工準備涵蓋的內(nèi)容較多，根底的正確交安是關(guān)鍵 的一項，只有交安準確才能保證結(jié)構(gòu)安裝的正確性. 另外要考慮結(jié)構(gòu) 制作與根底施工的偏差，并考慮結(jié)構(gòu)制作的溫度影響，在基交安時 一同消除 . 結(jié)構(gòu)安裝施工前還應(yīng)重點考慮設(shè)備的供貨、儲存、碼放等 只有合理安排組織構(gòu)件的順序，才能保證安裝的順利進行. 大轉(zhuǎn)爐工 程由于施工場地較寬闊，設(shè)備單獨儲存在設(shè)備堆放場，采用二次倒 運進行安裝，保證了施工現(xiàn)場的整潔. 高強螺栓的管理應(yīng)重點對待， 應(yīng)有方案有制度的進行管理. 現(xiàn)場儲存場地應(yīng)重點考慮，特別是在多 雨潮濕的韶關(guān)地區(qū)，應(yīng)特別重視. 施工平安設(shè)施的準備是安裝順利進 行的保證，在充分了解圖紙的前提下經(jīng)濟合理地準備好如下工作. 4.1 安裝程序 4.2 編制構(gòu)件吊裝順序表 按照結(jié)構(gòu)制造的安裝圖的構(gòu)件編號及結(jié)構(gòu)的安裝順序編制吊裝 順序表 . 4.3 構(gòu)件的合理碼放管理 為便于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝，構(gòu)件進廠后應(yīng)進行合理的堆放. 原那么 為：現(xiàn)場急需安裝的應(yīng)直接堆放到現(xiàn)場，按照吊裝順序先吊裝的碼 放在上頭，后吊裝的 ' 碼放在下頭 . 不急于吊裝的構(gòu)件暫時存放在現(xiàn) 場外 . 堆放時應(yīng)注意柱梁分開并按照軸線分類碼放. 存放場地應(yīng)設(shè)專 人進行管理，并按供貨要求和供貨清單進行清點，資料存檔 . 構(gòu)件堆 放時H型構(gòu)件應(yīng)立放，不得平放.每個構(gòu)件的支點不得少于兩個，支 點的位置宜在構(gòu)件端部 1/7 跨處，疊放時不得超過3 層并用木方正 確的分層墊好墊平，支點應(yīng)上下對齊. 4.4 安裝說明 4.4.1 墊鐵加工 墊鐵采用不同厚度的鋼板加工，12mnR以下鋼板采用切板機下 料，較厚的鋼板采用半自動切割機切割，切割后采用角磨砂輪將毛 邊磨平 . 4.4.2 劃線校驗 按圖對柱子進行編號，并標明標高及前前方向 . 將柱子平放在組 合平臺上，根據(jù)圖紙尺寸校驗柱子外形尺寸 ; 檢驗柱面與斷面的垂直 度 . 對柱子進行外觀檢查，應(yīng)無裂紋、分層、撞傷等缺陷 ; 節(jié)點接合 面無嚴重銹蝕、油漆、油污等雜物 ; 焊縫外觀檢查無裂紋和咬邊情況 等. 4.5 主要安裝方案 4.5.1 鋼柱安裝 采用鋼板凳定位方法：杯口根底清理后，采取水準儀、經(jīng)緯儀 對根底進行標高測量、軸線測量. 用鋼卷尺對鋼柱實物進行測量其長 度（ 以牛腿處至柱腳為準 ）. 以上根底標高誤差+鋼柱實物長度誤差， 得到鋼板凳的加工高度，以根底的實際軸線位置作為定位銷子的位 置 . 以上方法必須在杯口根底澆灌前進行座漿墊板埋件的施工，即土 建在杯口根底裝模時，制作一個錐形模件安裝于根底中心. 在杯口根 底拆模后，通過二次座漿把埋件放于杯口根底，通過座漿墊板調(diào)整 高度與水平度及定位銷軸線位置. 4.5.2 吊車梁安裝 依據(jù)吊裝柱子的中心線在每根柱子的牛腿面彈出吊車梁的中心 線，在吊梁中心線上設(shè)置兩點，然后用鋼尺和彈簧稱校核并列兩根 吊車梁的中心線間距（ 軌距 ）. 根據(jù)柱肩梁上的螺栓孔，測出兩根吊車 梁對齊面的軸線，用鋼尺測出兩軸線間距是否與吊車梁的安裝長度 相符 . 待柱子、柱間支撐安裝完畢，可將吊車梁吊裝到位，臨時固 定，底部用螺栓與柱子連接，頂部用L100X8的角鋼與柱子臨時焊 接，吊車梁安裝時，應(yīng)根據(jù)柱肩梁上的行車梁中心線和軸線進行擺 放.長度小于18m的吊車梁采用兩個吊點捆綁，大于18m吊車梁采用 4個吊點綁扎，36m吊車梁利用150t或80t吊機吊裝就位. 4.5.3 屋架安裝 1)屋架扶直與就位 屋架扶直時起重機的吊鉤應(yīng)對準屋架中心，左右兩邊的纜風繩 應(yīng)對稱，吊索與水平的夾角要在45° . 吊索應(yīng)使其受力均勻，以防 止屋架在扶直過程中產(chǎn)生扭曲應(yīng)力 . 鋼屋架扶直后，應(yīng)在兩側(cè)采用鋼 管或毛竹對夾屋架腹桿進行臨時加固，以增強屋架縱向剛度，保證 其吊裝過程不變形. 緊接進行吊裝就位. 在吊裝時考慮到屋架的安裝 順序和兩端方向，用安裝螺栓與廠房柱連接，以保持屋架的穩(wěn)定. 屋 架的綁扎點選在上弦的節(jié)點處，且采用 4 個吊點左右對稱，高于屋 架的重心，使屋架起吊后能根本保持水平，不搖晃不傾翻 . 在屋架的 兩端拉設(shè)穩(wěn)繩，吊裝時由兩名工人拉緊熘繩，以便于控制屋架轉(zhuǎn)動 . 2) 屋架的吊裝就位和臨時固定 在屋架吊裝前使用經(jīng)緯儀和卡尺在柱頂測出定位軸線，檢查相 應(yīng)柱頭的間距和屋架的幾何尺寸.屋架吊起離地面300mmfc右時，將 屋架轉(zhuǎn)至吊裝位置的下方，再將屋架提升到柱上方500mrnfc右，然 后將屋架緩緩降至安裝位置進行對位作業(yè). 吊機選用 150t 或 80t 履 帶吊.第一根屋架的臨時固定應(yīng)準確可靠，采用每側(cè)兩根直徑11mm 的鋼絲繩從兩邊拉牢的方法進行.第二根屋架的臨時固定用工具式水 平支撐與第一棉屋架連接，以后各屋架與前一根屋架采用相同方法 連接.每根屋架一邊至少有兩個工具式水平支撐.后續(xù)各屋架的位置 和垂直度通過這些工具式支撐進行調(diào)整.每相鄰兩根屋架吊裝就位， 經(jīng)校正滿足設(shè)計和標準要求并與柱頂按設(shè)計要求固定后，及時將屋 架支撐系統(tǒng)桿件安裝到位，使之成為一個相對獨立的單元，取下工 具式支撐，安裝屋面檀條. 3) 屋架固定 屋架兩端與廠房柱的固定，上弦采用支托板焊接加永久螺栓的 連接方法，下弦采用焊接的方法. 支托板與屋架上弦端板的頂緊面必 須保證有 2/3 以上接觸面. 安裝螺栓孔不能任意用氣割擴孔，永久性 螺栓不得墊2 個以上的墊圈，螺栓外露絲扣長度不少于 2~3 扣 . 4) 5.4 高強螺栓的保管與緊固 1) 高強螺栓的保管：高強螺栓在使用時應(yīng)輕裝、輕卸，防止損 壞螺紋 . 高強螺栓應(yīng)按包裝箱上注明的批號、規(guī)格分類保管，室內(nèi)存 放 . 堆放不宜過高 . 使用時應(yīng)防止生銹和污染臟物 . 高強螺栓在安裝使 用前嚴禁任意開箱. 當天剩余的螺栓必須妥善保管，不得亂扔、亂放 安裝時不得將螺栓強行打入，防止損壞螺紋，扭矩系數(shù)發(fā)生變化 . 2) 高強螺栓的緊固：本工程所有柱、梁及支撐連接采用中國標 準的鋼結(jié)構(gòu)用 10.9 級扭剪型高強螺栓，單軌吊車梁的連接采用普通 螺栓 . 扭剪型高強螺栓的擰緊一般節(jié)點分為初擰、終擰 . 對于大型節(jié) 點應(yīng)分為初擰、復擰、終擰. 初擰及復擰后的高強螺栓在螺母上涂黃 色油漆然后用專用扳手進行終擰打掉梅花頭 . 要求外露一個絲牙 . 高 強螺栓在初擰、復擰和終擰時，應(yīng)按照由中央順序向兩側(cè)對稱施擰 初擰、復擰及終擰應(yīng)在同一天內(nèi)完成. 結(jié)構(gòu)安裝時人員上下采用鋼爬梯，鋼柱安裝前在地面提前安裝 臨時爬梯.直爬梯制作考慮標準化，每節(jié)爬梯長度5ml寬度400mm 用-40X4扁鋼和12圓鋼制作，圓鋼和扁鋼打孔塞焊，踏步高度 300mm爬梯之間連接可使用螺栓連接，即在爬梯兩端的扁鋼上分別 打兩個18mm勺孔，用M16螺栓把兩節(jié)爬梯連接起來.爬梯安裝在柱 子的小面上，以免影響鋼梁的安裝 . 爬梯與鋼柱固定方法：爬梯上端 以柱箍形式與鋼柱固定，柱箍用/ 63X6角鋼和16對拉螺栓制作， 柱箍與鋼柱之間夾墊4mm?橡膠墊，爬梯與柱箍用螺栓連接，爬梯 與鋼柱間留出100mmK離爬梯詳圖及安裝方法附圖.為了方便人員的 上下，廠房的正式樓梯應(yīng)及時進行安裝 . 2.2 構(gòu)件安裝平臺 鋼梁及支撐安裝時，在節(jié)點位置應(yīng)搭設(shè)操作平臺，在每個梁柱 結(jié)點處和兩柱相接處均需安裝操作平臺，操作平臺由柱箍、腳手板 和防護欄桿組成，柱箍用/ 63X6角鋼和20對拉螺栓制作，柱箍與 鋼柱之間夾墊4mm?橡膠墊，角鋼及螺栓的長度應(yīng)根據(jù)鋼柱截面尺 寸加工，角鋼應(yīng)從柱邊伸出800mm以便于鋪設(shè)腳手板和留出人員 上下空隙 . 每個操作平臺設(shè)兩組柱箍、 4 塊腳手板，四面安裝圍護欄 桿，腳手板與柱箍的角鋼綁扎牢固，與鋼柱留出500mms隙，便于 施工人員上下并按規(guī)程搭設(shè)平安防護圍欄，操作平臺應(yīng)在鋼柱安裝 前進行安裝 . 2.3 人員水平行走 安裝人員在各層水平行走時，應(yīng)在通道中通行. 通道采用腳手板 鋪設(shè)，利用腳手管搭設(shè)水平防護欄桿. 6.1 防人員墜落設(shè)施 防人員墜落主要從以下幾個方面考慮： 1)人員爬鋼梯時，采用墜落自鎖裝置，解決鋼爬梯無保護的問 題 . 自鎖裝置使用時應(yīng)注意不能裝反. 人員爬行時，自鎖裝置應(yīng)始終 在人員的上方 . 2) 安裝鋼梁及支撐時，由于通道暫不能搭設(shè)，因此安裝同鋼柱 連接的鋼梁時，人員站在操作平臺上，平安帶掛在防護欄桿上 . 安裝 同主梁連接的鋼梁及支撐時，主鋼梁部位掛平安防護繩，人員將平 安帶掛在防護繩上行走. 當主梁安裝完成后應(yīng)及時掛設(shè)平安網(wǎng)，并在 結(jié)構(gòu)外側(cè)搭設(shè)挑網(wǎng) . 3) 2 防物體墜落設(shè)施 安裝使用的工具，如扭矩扳手、過沖、扳手、撬棍、角磨機等 應(yīng)采用平安保護繩，防止墜落 . 使用的螺栓墊片等應(yīng)放入工具袋. 1)根底的正確交安是關(guān)鍵的一項，只有交安準確才能保證結(jié)構(gòu) 安裝的正確性. 4) 安裝鋼柱時采用鋼板凳定位銷法與常規(guī)的預埋件、墊板安裝 法比照，具有簡便易行、降低人工、機械本錢以及工人的勞動強 度、提高平安系數(shù)和工作效率等優(yōu)點 . 5) 結(jié)構(gòu)安裝施工前還應(yīng)重點考慮設(shè)備的供貨、儲存、碼放等， 只有合理安排組織構(gòu)件的順序，才能保證安裝的順利進行. 6) 對于高強螺栓施工，初擰順序及緊固力大小對螺栓緊固的均 勻性有很大影響 . 通過對稱初擰使構(gòu)件連接板層密貼程度提高，保證 各螺栓均勻受力，摩擦面性能得到充分利用，節(jié)點承載力提高 . 7) 施工平安設(shè)施的準備是安裝順利進行的保證