钢结构在锦凌水库工程应用

李冰

摘 要： 锦凌水库工程位于锦州市境内的小凌河干流上，为大II型水利枢纽工程。冬季六个月平均气温低于-5℃，为尽早发挥锦凌水库防洪效益及供水效益，决定应用大型钢结构搭建暖棚进行冬季施工，文章对钢结构施工过程中进行了分析，此方案切实可行。

关键词： 锦凌水库;钢结构;应用

【中图分类号】TV697.4 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.146

1 工程概况

锦凌水库枢纽是以土坝为基本坝型的混合坝。大坝坝顶高程64.80m，最大坝高48.3m，坝长1148.0m。锦凌水库暖棚工程位于锦州市太和区，长度360m，宽度60m，建筑面积216000m2，檐口高度平均8m。主体结构为钢结构。本工程为门式刚架结构，大坝基础上加冬季施工暖棚钢梁钢柱均为等截面热轧H型钢，外层面为冷弯C型钢檩条外铺采暖层及塑料布，专用卡扣固定采暖层。本工程为钢结构，主体结构设计使用耐久年限为50 年，建筑抗震设防烈度为七度，构件安全等级为二级。本工程基础根据现场实际情况采用内植地脚螺栓，岩石钻孔，采用专用锚固剂锚固，柱子均采用BH 型钢柱，屋架为BH 型钢材质均为Q345B，各类支撑均采用钢支撑。

2 总体安排

工程施工过程均分为五个施工段进行控制管理，第一阶段为施工准备阶段;第二阶段为基础部分;第三阶段为构件制作阶段;第四阶段为结构吊装阶段;第五阶段为维护部分。施工中应按照“先地下、后地上”; “先主体、后围护”和“先深后浅”的原则组织施工。

以质量为中心，贯彻执行ISO9001 系列标准，建立工程质量保证体系;挑选高素质的项目经理及管理人员组建项目经理部;本工程基础工程包括：巖石钻孔锚固地脚螺栓。本工程构件制作包括：梁、柱、由公司加工厂制作好后，运至施工现场进行安装。

3 钢制作施工工艺

流程的选择、放样、号料、切割、矫正、成型、边缘加工、管球加工、制孔摩擦面加工、端部加工、构件的组装、圆管构件加工和钢构件预拼装。钢结构使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等应具有质量证书，必须符合设要求和现行标准的规定。进厂的原材料，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，并应按合同要求和有关现行标准在甲方、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好检查记录。并向甲方和监理提供检验报告。在加工过程中，如发现原材料有缺陷，必须经检查人员、主管技术人员研究处理。严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮结块或已熔烧过的焊剂以及生锈的焊丝。用于栓钉焊的栓钉，其表面不得有影响使用的裂纹、条痕、凹痕和毛刺等缺陷。焊接材料应集中管理，建立专用仓库，库内要干燥，通风良好。螺栓应在干燥通风的室内存放。

3.1 安装准备

安装定位所用的基础中心轴线、基础支承面标高或地脚螺栓的标高，并量出螺栓的具体位置，做好检测记录，超出允许偏差时，应做好技术处理。钢柱基础锚固强度必须达到设计强度，地脚螺栓（锚栓）应垂直，露出长度和丝牙长度应满足设计要求。检查钢丝绳、滑轮、卡扣等能否满足使用要求，按施工组织设计要求搭设必要的脚手架或平台。钢柱、钢梁、屋架等成品、半成品的吊装，应编制吊装方案。对设计的拉杆在吊点位置，使受力改变为压杆时，为防止杆件失稳变形，必要时应加固和验算。钢构件吊装前应清除其表面上的油污、冰雪、泥沙和灰尘等杂物。

3.2 钢柱安装

钢柱的起吊一般采用旋转法和滑移法。用滑移法起吊需在柱脚处安放滑板或滚排。起吊时分为正吊法和斜吊法，正吊法起吊便于安装，采用斜吊法可降低吊车吊钩起吊高度。钢柱安装前应测出安装面的标高，以此标高反算到柱脚及基础面标高并予以调整支承面。钢柱绑扎吊点的位置应高于柱的重心。钢柱安装时，应将柱吊于基础上方轻轻落下，防止重落冲击和碰撞地脚螺栓。到位后将地脚螺栓套入柱底板螺孔内，调整柱脚，使柱中心线对准基础十字线，校对柱身的垂直度，拧紧螺栓固定。柱校正应先校正标高，再校正柱脚中心线，最后校正垂直度。钢柱的安装、校正应根据温差、日照等因素影响，采取相应措施。

3.3 柱间刚性系杆安装

有柱间刚性系杆的钢结构工程，柱间刚构系杆可在钢柱安装后，钢梁安装前进行。施工中，系杆安装如有困难时，不得随意切割构件，应查找原因。否则应经技术人员同意，并采取必要的补强措施。

3.4 钢梁拼装

多节钢梁的现场组装一般有卧式和立式两种拼装方法，根据施工现场具体情况选用。采用卧式拼装法时，应用道木将钢梁垫平、调直，使拼装接点对齐穿入临时螺栓，校核成形后构件尺寸，合格后穿入高强螺栓。拼装完毕后应测量钢梁实长应与设计相符。采用立式拼装时，在钢梁起脊处用马蹬或支架将钢梁垫起，支点高度应满足屋架起坡高度的要求。拼装时构件临时固定在支架上，并使各构件中心在同一铅垂面上。对齐拼装接点，穿入临时螺栓，校核成形后构件尺寸，合格后穿入高强螺栓。

3.5 钢梁安装

钢梁安装顺序宜先从靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架开始，一般宜采取扩大拼装和综合安装的方法从建筑物的一端开始，向另一端推进，并注意消除安装过程中所引起的积累误差。钢架起吊应严格按“施工组织设计”要求的吊点进行绑扎，一般采用三点法进行吊装。吊装时应保证不使钢梁产生变形，并使钢梁在起升过程中保持水平，以便高空定位安装。吊装时应注意使各绳受力均匀，对三点吊装法中间吊点可采用倒链连接，以便调节绳长，两边绳之间夹角宜小于90。钢架起吊离地后，检查吊点情况检查无误后，两边各系一根棕绳，继续起吊。钢梁吊至设计位置上，经初步校正并固定后才能松开吊钩。对跨度较大的钢梁，还应装上梁间支承后方可松钩。 每一独立单元构件安装完之后，应具有空间刚度和可靠的稳定性。需要利用已安装好的结构吊装其它构件和设备时，应征得设计单位的同意，并采取措施，防止结构损坏。

3.6 钢联系构件的安装

联系构件必须在主要构件安装后才能安装固定，在联系构件安装之前，主要构件不得承受设计荷载。

3.7 屋面檩条系统安装

檩条安装应在钢性支承（系件）、水平支承、柱间支承安装完毕，且钢结构主体调校完毕后进行。檩托的焊接应在钢梁上按图示尺寸划线，檩托按线焊接固定。同列檩托的焊接位置应在一条直线上，且于钢梁（柱）保持垂直。对于坡度小于1：12.5的屋面，檩条安装时应注意消除由钢梁挠度而造成的屋面不平直现象。檩条间拉条对檩条起稳定作用，安装时拉条每端在檩条两面的螺母均要旋紧，以便自专将檩条调直。焊接操作必须由持证焊工进行。焊条采用E4303型，直径Φ3.2;焊机采用交流焊机，焊接电流100～130A。焊接完成后，应对焊缝外观质量进行目测检查。焊缝的焊波应均匀，不得有裂纹、未熔合、夹渣、咬边、烧穿等缺陷。 焊接完成后，应将药皮清理干净，先涂两度防锈底漆，再涂面漆。檩条间距按施工图纸要求布置，其误差值不大于±5.0mm，檩条弯曲矢高不大于L/750 且小于12.0mm。用钢尺和拉线检查。水槽焊接完成后，应进行防水试验，焊缝处不得渗水、漏水。

3.8 保温层安装

保温层安装程序：卡扣安装→保温层铺设→上层塑料布铺设。安装前应检查外观质量，表面应无油污泥沙、裂纹、剥落、擦痕等缺陷。保温棉应从屋脊处向檐口滚铺，铺设应平整，保温棉横向交接处不得闪缝。安装时应穿不带钉的软底鞋，双脚应踩在有檩条的压型钢板的波谷部位，以防划伤、损坏屋面板。 保温棉铺设完成后，应请监理或业主进行隐蔽工程验收，然后再进行下道工序安装。安装完毕后，应将所有杂物清理干净。对施工中带上的尘土应擦拭干净。

3.9 检查验收

验收备齐下列资料：加工原始资料：各原材料的出厂合格证明，加工原始记录。安装原始资料：零部件清点记录、施工设计交底记录、自检记录。竣工图及相关设计文件、明细单、变更单。钢架安装后应先检查现场连接部位的质量。钢架安装质量主要检查钢柱基准点标高，柱脚底座中心线对定位轴线偏移，柱垂直度;檩条的间距、弯曲矢高。 钢架安装的允许偏差必须保证在规定范围内以保证符合设计受力状态及整体稳定性要求。钢架支座的标高轴线位移跨中挠度，经测量做出记录。

4 工程质量管理措施

在工程开工前制定了项目质量责任制度，并按质量责任分解落实到具体人员;技术交底制度，整个项目中实行二级技术交底制度，即特殊关键部位施工前必须由项目总工程师对项目质检员和工长进行书面技术交底（或制定施工方案和技术措施），而在每个工种、每道工序施工前必须由施工工长对各班組进行书面的技术交底，对特殊工序还应编制有针对性的作业指导书;图纸会审和技术核定制度，施工前由项目总工程师组织项目的全体技术人员熟悉图纸，提出问题，并在图纸会审时得到解决;材料进场检验制度、施工挂牌制度、工序质量三检制度、施工过程质量检验交接制度、质量否决制度、成品保护制度、质量文件记录制度、 工程质量等级评定、核定制度、竣工服务承诺制度等，运用统计技术手段对工程质量进行阶段性分析，及时掌握质量动态，全面控制各分项工程质量状况，及时提出纠正和预防措施。

5 结语

由于锦凌水库位于我国东北地区，冬季时间近五个月不能有效施工，锦凌水库暖棚是东北地区面积最大、高度最大的暖棚，有效地解决了我国北方冬季施工的难题，将锦凌水库工期由五年半缩短至三年半，不仅提前发挥了防洪效益和经济效益，而且也为锦州市城镇居民生活用水提供了必要的保证。

参考文献

[1] 付默涵.锦凌水库右岸冬季混凝土施工保证措施探析[J]水利规划与设计，2016（09）：136-138.

[2] 王聪.锦凌水库暖棚施工保证措施分析[J]黑龙江水利科技，2015（08）：67-68.

[3] SL401—2007 《水利水电工程施工作业人员安全操作规程》[S].