多层及高层钢结构安装技术施工工艺

多层及高层钢结构安装技术施工工艺

一、工艺流程

准备工作--安装柱、梁核心框架--高强度螺栓连接固定--梁、柱节点焊接--零星构件(隅撑)安装--安装压型钢板--焊接、栓钉、螺栓--下一循环

1准备工作

1.1吊装机具的选择根据多层或高层钢结构的特点、平面布置及钢构件重量、安装难度等情况进行选择。以塔吊为主，地下部分配合履带式或汽车式起重机完成。

1.2放线、验线

a多层及高层钢结构安装阶段的测量放线工作包括控制网的建立，平面轴线控制点的竖向投递、柱顶平面放线、悬吊钢尺传递标高、平面形状复杂钢结构坐标测量及钢结构安装变形监控等，编制测量方案并经审核批准后严格实施。

b建筑物测量验线

1)钢结构安装前，土建部分已做完基础，为保证钢结构安装质量，进场后首先要求土建施工方提供建筑物轴线、标高及轴线基准点、标高基准点，依此进行复测轴线及标高。

2)轴线复测，复测方法应根据建筑物平面形状针对采取不同的方法，宜选用全站仪进行。

1.3柱基的轴线、标高必须与施工图纸相符，螺栓预埋应准确。标高偏差控制在+5mm以内，定位轴线的偏差控制在士2mm以内，应会同设计、监理、总包单位共同验收。

2安装柱、梁核心框架

2.1多层及高层钢结构吊装按平面布置图划分作业区域，采用多种吊装法顺序进行。

2.2一般是从中间或某一对称节间开始，以一个节间的柱网为吊装单元，按钢柱、钢梁、支撑顺序吊装，并向四周扩展，垂直方向由下至上组成稳定结构后，分层安装次要结构，当第一个区间完成后，即进行测量、校正、高强度螺栓的初拧工作。然后进行四周几个区间钢构件安装，再进行测量和校正、高强度螺栓的终拧、焊接。采用对称固定的工艺，减小安装误差积累和节点焊接变形。

2.3钢柱安装

柱长度应根据工厂加工、运输堆放、现场吊装等因素确定，宜取2～4个楼层高度，分节位置宜在梁顶标高以上1.0～1.3m。

a第一节钢柱吊装

1)因钢柱刚度较好，吊点采用一点正吊。吊点装在柱顶处，柱身竖直，吊点通过柱重心位置，易于起吊、就位、校正。

2)一般采用单机起吊，对于特殊或超重的构件，也可采用双机起吊。但应注意尽量采用同类型起重机，各机荷载不得超过额定起重能力75%,起吊时互相配合，如采用铁扁担起吊，应使铁扁担保持平衡，避免一台失重而造成另一台超载造成安全事故。不能多人指挥，指挥要正确。

3)起吊时钢柱保持垂直，柱根部不拖。回转就位时，防止与其他构架相碰撞，吊索应有一定的有效高度。

4)钢柱安装前应将挂篮和登高爬梯固定在钢柱预定位置。就位后临时固定地脚螺栓，校正垂直度。钢柱两侧装有临时固定用的连接板，上节钢柱对准下节钢柱顶中心线后，即用螺栓固定连接板做临时固定。

5)钢柱安装到位，对准轴线，必须等地脚螺栓固定后方能松开吊索。

b钢柱校正

1)每一节柱的定位轴线决不允许使用下一节钢柱的定位轴线，应从地面控制线引至高空，以保证每节钢柱安装正确无误，避免产生过大的积累误差。

2)第二节柱垂直度校正的重点是对钢柱有关尺寸的预检，即对影响钢柱垂直度因素的预先控制。通过经验值测定，梁与柱焊接收缩值一般小于2mm,柱与柱焊接收缩值一般在3.5mm。

3)为保证钢结构整体安装的质量精度，在每一层应选择一个标准框架结构体(或剪力筒),依次向外扩展安装。

2.4钢框架梁安装采用两点吊的具体要求：

a钢梁吊装宜采用专用卡具，而且必须保证梁在起吊后为水平状态；

b一节柱一般有2层、3层或4层梁，原则上横向构件由上向下逐件安装，由于上部和周边都处于自由状态，易于安装且保证质量。一般在钢结构安装实际操作中，同一列柱的钢梁从中间跨开始对称向两端扩展安装，同一跨钢梁应先安装上层梁再安装中下层梁；

c在安装柱与柱之间的主梁时，会把柱与柱之间的开档撑开或缩小。测量必须跟踪校正，并预留偏差值和节点焊接收缩量；

d柱与柱节点和梁与柱节点的焊接，应互相协调。一般可以先焊接一节柱的顶层梁，再从下向上焊接各层梁与柱的节点。柱与柱的节点可以先焊，也可以后焊；

e次梁根据实际施工情况逐层安装完成；

f在第一节柱与柱间梁安装完成后，即可进行柱底灌浆；

g补漆为人工涂刷，在钢结构按设计要求安装就位后进行。补漆前应清渣、除锈、去油污，自然风干，并经检查合格。

3高强度螺栓连接固定

3.1高强度螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，穿人方向宜一致，并便于操作；垫圈应安装在螺母一侧，垫圈有倒角的一侧应和螺栓接触，不得装反。

3.2高强度螺栓不能自由穿入时，不得用气割扩孔，应用铰刀修孔，修孔后最大直径不应大于1.2倍螺栓直径，且修孔数量不应超过该节点螺栓数量的25%。修孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板紧贴后再进行铰孔。

3.3不得在雨、雪天气安装高强度螺栓，摩擦面应处于干燥状态。

3.4高强度螺栓紧固

a高强度螺栓紧固应分初拧和终拧两次进行。大型节点还应进行复拧，复拧应在板叠紧贴后方可进行。

b初拧扭矩可取施工终拧扭矩值的50%。

c高强度螺栓的施拧顺序应符合下列规定：

1)一般接头应从螺栓群中间向外侧进行；

2)从接头刚度大的地方向不受约束的自由端进行；

3)从螺栓群中心向四周扩散进行；

4)两个或多个接头栓群的拧紧顺序应先主要构件接头，后次要构件接头；完毕；

5)初拧完毕的螺栓应做好标记以供确认，当天安装的高强度螺栓应当天终拧完毕；

6)终拧应采用专用的电动扭矩扳手，扭矩扳手在班前必须校正，其扭矩相对偏差应为士5%,合格后方可使用。用电动扳手时，应将扭剪型高强度螺栓尾部梅花卡头拧掉，即表明终拧完毕。对个别作业有困难的位置，也可采用手动扭矩扳手。

4梁、柱节点焊接

安装焊缝的质量应符合设计要求。安装定位焊缝承受荷载时，其焊点数量、高度和长度应由计算确定；不承受荷载时，其点焊长度不得少于设计焊缝长度的10%,并不小于50mm。

5零星构件(隅撑)安装

零星构件在柱、梁框架形成稳定结构且梁、柱节点紧固焊接验收合格后进行安装。

6安装压型钢板

见压型金属板制作安装施工工艺标准。

7焊接、栓钉、螺栓

见钢结构栓钉焊接施工工艺标准。

二、质量标准

1主控项目

1.1多层及高层钢结构建筑物的定位轴线、基础上柱的定位轴线和标高、地脚螺栓(锚栓)的规格及其紧固应符合设计要求。当设计无要求时，应符合下表规定：

1.2基础顶面直接作为柱的支承面和基础顶面预埋钢板或支座作为柱的支承面时，其位置允许偏差见单层钢结构安装相关规定。

1.3采用坐浆垫板的允许偏差见单层钢结构安装相关规定。

1.4采用插入式或埋入式柱脚时，杯口尺寸的允许偏差见单层钢结构安装相关规定。

1.5钢构件几何尺寸偏差、变形及弯扭、不规则构件连接节点应符合设计要求及规范规定。钢构件的变形及涂层脱落应进行矫正和修补。

1.6消能减震钢构件的性能指标应符合设计要求。

1.7钢平台、钢梯、防护栏杆安装应符合现行国家标准《固定式钢梯及平台安全要求 第1部分：钢直梯》GB4053.1、《固定式钢梯及平台安全要求第2部分：钢斜梯》GB4053.2和《固定式钢梯及平台安全要求 第3部分：工业防护栏杆及钢平台》GB 4053.3及《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。

1.8钢柱安装允许偏差应符合下表规定：

1.9设计要求顶紧的构件或节点、现场拼接接头，接触面不应少于70紧贴，且边缘最大间隙不应大于0.8mm。

1.10钢托架、钢桁架、钢梁、次梁允许偏差见单层钢结构安装相关规定。

1.11构件与节点对接处的允许偏差见单层钢结构安装相关规定。

1.12钢板剪力墙安装允许偏差应符合下表规定：

注：平面弯曲水平方向取钢板剪力墙的的宽度l,竖直方向取钢板剪力墙的垂直高度h。

1.13多层及高层钢结构主体结构尺寸允许偏差应符合下表规定：

2一般项目

2.1地脚螺栓(锚栓)尺寸的允许偏差见单层钢结构安装相关规定。

2.2钢柱等主要构件中心线及标高基准点的标记应齐全。

2.3钢构件表面应干净，结构主要表面不应有疤痕、泥砂等污垢。

2.4钢桁架(梁)安装的允许偏差见单层钢结构安装相关规定。

2.5檩条、墙架等次要构件安装允许偏差见单层钢结构安装相关规定。

2.6墙面檩条外侧平面任一点对墙轴线距离与设计偏差不大于5mm。

2.7钢平台、钢梯、防护栏杆安装允许偏差见单层钢结构安装相关规定。

2.8相邻楼梯踏步的高度不大于5mm,且每级踏步高度与设计偏差不大于3mm。

2.9栏杆直线度偏差不大于5mm。

2.10楼梯两侧栏杆间距与设计偏差不大于10mm。

2.11现场组对精度允许偏差见单层钢结构安装相关规定。

2.12多层及高层主体钢结构总高度的允许偏差：用相对标高控制安装为±E(△h+△x+△w);用设计标高控制安装为H/1000,且≤30,—H/1000,且≥-30。

三、成品保护

1高强度螺栓、栓钉、焊条、焊丝等材料；其成品应放在库房的货架上，最多不超过四层。

2施工场地应平整、牢固、干净、干燥；钢构件要分类堆放整齐，下垫枕木，叠层堆放也要加垫枕木；并做到防止变形、牢固、防锈蚀。

3不得对已完工构件任意焊割、空中堆物，对施工完毕并已验收合格的焊缝、节点板处马上进行清理。并按要求进行封闭。

四、质量问题

1在多层及高层钢结构工程现场施工中，应做好关键位吊装方案、测量监控方案、焊接方案的确定及吊装机具的选择。

2对焊接节点处必须严格按无损检测方案进行检测，必须做好高强度螺栓连接副和高强度螺栓连接件抗滑移系数的试验报告。对钢结构每一步安装都应做好测量监控。

3混凝土核心筒与钢框架连接节点应符合设计要求，如核心筒预埋件有偏差应与设计洽商处理。

4柱、梁、支撑等构件的长度尺寸应包括焊接收缩余量等变形值。

5安装柱时，每节柱的定位轴线应从地面控制轴线直接引上，不得从下柱层的轴线引上。

6钢结构的楼层标高可按相对标高或设计标高进行控制。

7钢结构安装工程检验批应在进场验收和焊接连接、紧固件连接、制作等分项工程验收合格的基础上进行验收。

8安装的测量校正、高强度螺栓安装、负温度下施工及焊接工艺等，应在安装前进行工艺试验或评定，并应在此基础上制定相应的施工工艺或方案。

9安装偏差的检测，应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行。

10安装时，必须严格控制屋面、楼面、平台等的施工荷载。

11高层钢结构安装时，应分析竖向压缩变形对结构的影响，并应根据结构特点和影响程度采取预调安装标高、设置后连接构件等相应措施。

五、安全施工

1施工时，应为作业人员提供符合国家现行有关标准规定的合格劳动保护用品，并应培训和监督作业人员正确使用。

2高空作业的各项安全措施经检查不合格时，严禁高空作业。

3钢结构安装使用的机械要符合现行行业标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的有关规定。

4吊装时，单柱不得长时间处于悬臂状态。

六、绿色环保

1居民区施工时要避免夜间施工，以免扰民。

2施工所用的机械在停班或班后按规定停机，关闭电源。

3施工现场的螺栓、电焊条等包装箱、包装纸、包装袋及时分类回收，避免环境污染。

4作业区内构件排放整体有序，作业面保持清洁、干净。

5施工过程中烟气排放应符合现行国家标准《大气污染物综合排放标准》GB16297的规定。

6施工现场必须做到道路畅通、排水畅通无积水，现场材料、机具堆放整齐有序，现场整洁干净。