林 泉
(广东信宏建设工程有限公司,广东 东莞 523000)
在我们的生活中较为常见的钢结构大跨度工程就是火车站的车站站房,由于火车集售票厅、候车室、车站超市、餐饮娱乐等各种建筑设施于一体,加之旅客人流量大,这无疑加大了火车站车站站房的空间压力,所以为了缓解和消除车站站房的空间压力,目前我国的大多数火车站站房都采用钢结构大跨度结构的建筑模式。但随着社会的发展及社会需求的不断提高,未来钢结构建筑工程的复杂程度将会越来越高,这就给我国的钢结构建筑施工带来了新的挑战。
此项工程的钢架采用规格为H450×350×12×14的六根钢立柱。钢架主梁采用规格为H1600×240×25×40型钢,最大跨度为35m。根据工程图纸设计要求,钢架的主梁、次梁连接板及柱节点板全部采用Q345B级钢制造。钢梁、钢架的拼接焊缝及施工现场的对接焊缝接点开口坡度的强焊接为一级焊缝,其他结构的拼接及对接为二级焊缝。
吊装工程难度大。基于施工现场场地范围较小,制作完成的钢架及钢梁不易运输到施工现场,故采用现场拼接钢架、钢梁整体吊装的方法进行施工。吊装工具将采用两台汽车吊,每台起吊重量为50t。
基于该钢结构构成跨度大、节点多而复杂,拼接及焊接要求标准高等特点,为了能够避免在施工现场因拼装难题进而影响施工进度,所以对工程构件采用在加工车间进行试拼,及时地发现拼接中的难点问题,并结合施工设计要求对其进行调整,一来可以确保拼装的质量,二来可以保证施工进度。
基于施工现场环境复杂,应对施工现场进行深入调研,结合钢结构的设计技术标准要求,对钢结构的各个构件进行复核验算,根据施工现场的实际情况将采用工厂预制,现场拼装的方案实施构件的安装工程。
参照工程设计图纸对施工现场、工厂、运输等参与施工的环节制定构件分配处理方案,此方案要递交至设计部门,请其审核确认。对于构件制作安装过程中可能出现的难点问题,应组织有关的施工技术人员结合设计图纸进行研究、商讨,结合施工现场实际情况制定相应的问题解决措施,并对整个工程的施工工艺编制详细的计划。
严格控制材料的入场(厂)关。根据材料进场(厂)清单对材料进行检测,检测内容包括材料的数量、型号、规格、炉批号等是否符合设计图纸的标准和要求。
4.2.1 下料与预拼
根据审核优化后的设计图纸对于工程中连体部分的大梁采取分三段下料的方案。为了能保证构件的制作质量达到设计图纸的标准和要求,应对加工完的构件在工厂内进行预拼,看构件拼接效果是否能达到设计要求。
4.2.2 切割下料
板材采用数控切割机下料;加劲板和节点板采用剪板机下料;坡口加工采用刨边机加工;主梁长度按定尺采购,主梁每段放焊接的收缩余量为2~5mm。
4.2.3 其他构件的检验
除主梁外的其他构件,如次梁,可根据工程实践下料经验将焊接的收缩余量定为1mm;下料完成后应对每一个构件进行检验,及时找出存在问题的构件,并对其矫正。
4.2.4 实施工厂预拼、矫正措施
基于该工程节点多而复杂,结构三维要求严格的特点,应在工厂对钢结构实施预拼,其目的是为了及时地发现构件在拼装过程中存在的问题,及时给予矫正,避免因施工现场拼接因处理难点问题而降低施工进度,延误工期。
5.1.1 准备工作
为了保证钢立柱的架设安全性和拼装连接点的安装质量,在钢立柱拼接处加固临时耳板,耳板厚度为10mm。连接上下柱的螺栓各3个,螺栓直径为20mm。
5.1.2 钢柱吊装
汽车吊起吊时要将钢丝绳栓牢钢柱根部,经吊钩起吊、变幅及吊臂回转,使钢柱慢慢扶直,待钢柱不再晃动时再提升。
5.1.3 钢柱固定
待钢柱吊到位后,用耳板、连接板、螺栓对其进行临时固定。
5.1.4 钢柱标高调整
钢柱做临时固定后,用大六角高强度螺栓固定连接单板,螺栓不能扭紧,通过塔吊升降来调整柱间间隙,进而对预先标定的控制线和下注标示线间的距离进行测量,数据符合设计标准后,打入钢橛固定后再点焊,防止钢柱下滑。
5.2.1 钢梁现场拼装
将胎架设置在连梁下方,待钢梁从工厂运输至施工现场后用50t汽车吊将钢梁吊到支撑胎模架,定位无误后进行焊接拼装。
5.2.2 钢梁现场焊接
焊接前要对构件焊接区进行清扫工作,确保焊接区无油污、铁锈等,避免焊接后产生焊接气孔影响焊接质量。焊接完成后,要及时地对焊缝外观进行检查,有焊渣的部位要清理干净,同时焊接点不能有裂纹、焊瘤等缺陷存在。
该钢结构工程完工后,运用超声波探伤及对各个构件的外观质量、焊接尺寸、主体构件尺寸进行检测,检测结果如下:钢结构接点角焊缝和对接焊接效果符合GB50205-2001中一级、二级焊接标准要求;其余焊接外观质量及焊接尺寸、主要构件变形等全部符合设计要求和施工质量要求。
总之,钢结构大跨度钢梁制作及施工难度系数大,本文只是起到一个抛砖引玉的作用,望有更多的人士参与到钢结构钢梁制作施工的研究工作中,推动我国钢结构工程施工水平的不断提高。
[1] 罗永峰,遇瑞.长沙中天广场钢结构连廊的整体吊装[J].钢结构,2008.
[2] 徐培福,傅学怡,王翠坤.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.