邓伟林
(中铁建设集团有限公司, 北京 100040)
随着建筑行业发展,钢结构工程越来越引起人们的关注,钢结构已得到广泛的应用。
钢结构的利旧要保证原构件在拆除时不受损伤破坏,能够达到最大的节约材料成本、减少人工消耗,且能达到重新进行安装的要求。故而在拆除时采取相应的保护性措施。拆除下来的构件应重新修复,使其能够满足安装规范要求。本文就钢结构利旧工程的保护性拆除、修复处理、重新安装中所做出的技术措施进行论述。
本工程是对某重加工厂房进行拆除,将拆除的钢屋架构件运送至新规划的厂区按照图纸进行修复安装。在拆除过程中要对各构件进行保护性拆除,减少在构件修复时的材料、人工浪费,减少“拆、修、装”三个施工环节中的逐级影响。本文对该工程中钢屋架这一构件的保护性拆除、修复以及安装中的技术措施进行探讨。
2.1.1 做好拆除前的施工准备,确定方法
拆除前对照图纸为每榀屋架进行编号,规划拆除顺序。本工程最大钢屋架重量为3t,采用25t 汽车吊满足吊装需要,拆除时屋架两端对称拆除。
拆除屋桁架过程中采用四点起吊保证屋桁架稳定不变形,如图。起吊时因钢柱顶封板挑出钢柱30mm,存在屋桁架不能拆除情况,起吊前将挑出的板切除,如图(钢柱封顶板挑出30mm 板切除)。修复时只需要补板对接焊即可。
图 汽车吊四点起吊钢屋架
2.1.2 拆除时构件连接节点合理处理
钢屋架与排架柱、钢托架的节点连接形式为高强度螺栓连接。在对其进行保护性拆除时,应在待拆除跨的屋面檩条及水平支撑拆除完成后,采用高强度螺栓电动扳手将高强度螺栓副退出。其中若存在高强度螺栓副因锈蚀等原因无法采用前者方法时,应采用等离子切割将高强度螺栓的螺母切除,不切割其连接板。对排架柱及连接板进行保护,不对其造成损伤。
对于钢屋架涂层部分,已破坏的涂层进行铲除,即裂缝、起皮、锈蚀、油污及氧化反应部位等,涂层完好无损部位不做处理。既能达到质量要求,又避免了人工及材料的浪费。
采用人工和机具相结合的方法进行屋架的除锈,首先采取人工将钢屋架各部位边角位置用钢丝刷及铲刀将锈点、原防火涂料去除,使钢屋架防锈漆露出。再使用砂轮机及角磨机将钢屋架表面的原防火涂料、已疏松的氧化皮、浮锈等表面杂质除去,露出原构件防锈漆。钢材表面无可见的油污,并没有附着不牢的氧化皮、铁锈和防火涂料等附着物。
打磨除锈见下图
人机结合钢屋架打磨除锈
3.1.1 整体的手工和动力清理
打磨效果至牢固附着的涂层应完好无损,无起皮裂缝。表面的其它部分,在不放大的情况下观察时,应无可见的油、脂和污物,无附着不牢的氧化皮、铁锈、涂层和外观杂质。
3.1.2 遗留涂层的处理
钢屋架涂层重新涂刷前,经打磨后屋架上原有的残留涂层,包括表面处理后任何牢固附着的底漆和配套的底层涂层,应无氧化反应疏松残留涂层,残留涂层应具有良好的附着性。遗留涂层的附着力可按IS02409 的规定检测标准进行划格试验测定,或按GB/T5210-2006 的规定采用便携式附着力测试仪进行附着力拉开试验测定,或采用其他能够符合要求的检验方法进行测定。
3.2.1 钢屋架檩托横向位置存在偏差。
钢屋架檩托为利旧,因原屋架上的檩托位置存在南北横向差错,导致安装时檩托位置不在同一条直线上,原檩托与轴线距离存在50mm 左右的偏差。安装时檩托不在设计位置上,后续钢屋架檩托之间的间距均存在偏差。若按照此檩托位置进行安装,则安装后所有檩托存在呈现S 型位置线,横向不直;檩托与屋架中相差30mm 左右的不做修改直接焊接。针对出现以上问题的钢屋架檩托做出如下技术修复措施。
(1)对屋面檩托横向差错存在较大偏差的,进行檩托位置修改,保证屋面檩条位置相对顺直。
(2)全部按照图纸尺寸设计放线,原屋架上的檩托符合利旧要求的利旧,不能利旧的在上面安装新檩托,保证檩条顺直。
(3)对于部分钢屋架上没有檩托的,需要增加檩托的补充焊接。整体原屋架檩托间距3m,现檩托距离不足3m,导致错位的,需要增加檩托的补充焊接。檩托能满穿螺栓的穿螺栓,不做焊接处理。
3.2.1 钢屋架檩托纵向位置存在偏差
檩托纵向位置不在屋架中,对于部分屋架上没有檩托的,增加檩托的补充焊接,檩托在屋架边缘的情况,在屋架另一边增加檩托的补充焊接。檩托与檩条交接处,由于檩条没有切肢需现场切肢以保证贴合。
安装前,复验安装定位所用的轴线控制点和测量标高使用的水准点。用经纬仪放出标高控制线和屋架轴线的吊装辅助线
钢屋架的吊装作业前,应对起重机运输和吊装设备以及所用的索具、卡环等部件进行严密检查,如有发现损坏或松动现象的位置部件,应立即对其更换。检查各部位无异常后方可进行吊装。
考虑钢屋架的安全稳定起吊,吊装采用四点吊装。屋架起吊后离地约50cm 时停止上升,使其浮空离地,进行吊点位置、牢固程度检查,经检查符合要求后再继续起吊上升。
安装钢屋架时,在松开吊钩前先对其初步校正;对准钢屋架支座中心线或定位轴线就位,调整钢屋架的垂直度,并检查钢屋架侧向弯曲度,将屋架临时固定。
因钢屋架与其他构件连接节点采用螺栓连接的方法,需检查连接节点位置,是否达到螺栓连接条件,合格后方能进行紧固。安装所用的零配件不能有遗漏,避免材料重复运送,节约时间成本。
钢屋架安装完成后,首先检查钢屋架与其他构件连接节点的连接质量,螺栓有无按规定标准连接。屋架安装质量主要检查屋架跨中对两支座中心竖向面的垂直度;屋架受压弦杆对屋架竖向面的侧面弯曲,必须保证上述偏差不超过允许偏差范围,以保证屋架符合设计受力状态及整体稳定要求。屋架支座的标高、轴线位移、跨中挠度,经测量做出记录。
项次 项目 允许偏差 检查方法 1 屋架弦杆在相邻节点 l/1000 且不大 用拉线和钢尺检查
间平直度 于5 2 垂直度 h/25 且不大于15 用经纬仪或吊线和钢尺检查 3 侧向弯曲 L/1000 且不大于10 用拉线和钢尺检查
在钢屋架的保护性拆除及利旧安装过程中,通过对钢屋架保护性拆除、修复问题处理、重新安装施工工序中注意点的进行深入分析讨论,加强了对钢结构利旧工程的施工的难点控制,对钢结构利旧工程的施工技术方面、成本经济方面、施工安全方面都有重大的意义。在对今后的钢结构利旧工程施工有很大的帮助作用。