鋼管柱安裝施工方案

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. 南京德基廣場二期工程 鋼管柱安裝全過程控制方案 北京城建集團有限責任公司 南京德基廣場工程項目經理部 2007年6月19日 . 目 錄 1工程概況 1 2施工準備 1 2.1吊裝機具的選擇 1 2.2構件重量分析 1 2.3吊裝前的準備工作 1 3鋼管柱的安裝方法 4 3.1澆設承臺與埋件安裝 4 3.2搭設安裝支架 5 3.3圓鋼柱吊裝過程及管端變形控制 7 3.4標高確定 9 3.5控制精度分析 9 3.6傾角傳感器的初始值修正誤差 10 3.7垂直度初調 10 3.8垂直度精調 11 3.9鋼柱固定 14 3.10混凝土澆搗過程中的微調 14 4鋼結構施工與基樁交叉施工配合及工藝流程 15 5檢測方案 17 5.1原材料檢測 17 5.2制作過程檢測 17 5.3焊接檢測 18 5.4安裝質量檢測 20 6安全管理、質量保證措施 20 6.1安全管理措施 20 6.2質量保證措施 22 1工程概況 本工程為“南京德基廣場二期工程地下室及裙樓標段” ，位于南京市中山路18號，是集商業(yè)、餐飲、辦公、酒店公寓為一體的綜合性超高層建筑。本工程塔樓51層（本標段為10層以下）、裙房8層、地下室5層組成，用地面積約21450m2，總建筑面積16萬m2。 根據目前的設計圖紙，共有139根鋼管柱，規(guī)格有Φ800、Φ700mm兩種，26.716m高。 本方案主要針對地下室逆作法鋼管柱的現場拼裝和安裝過程進行闡述，同時對鋼管柱制作、拼裝、安裝全過程的質量控制提出了要求。 2施工準備 2.1吊裝機具的選擇 根據現場情況，大樓結構特點及鋼結構重量、鋼結構吊裝進度要求等因素，鋼構件吊裝選擇采用一臺100噸履帶吊作為主機，吊機41.4m主臂,14m半徑時的起重量為18.8t,有效高度為40m。另一臺25噸汽車吊作為輔機，協助主機吊裝鋼管柱。 2.2構件重量分析 根據圖紙計算得出鋼結構典型吊裝構件重量如下： 圓管鋼柱φ80025 長26.7m 重量12.85噸 圓管加強箍φ80016 長1m 五段 重量1.55噸 鋼管柱總重 14.40噸 通過對比起吊重量，所選吊車完全滿足該工程鋼結構的吊裝要求。 2.3吊裝前的準備工作 2.3.1 構件進場驗收檢查 鋼構件進場后，按貨運單檢查所到構件的數量及編號是否相符，發(fā)現問題及時在回單上說明，反饋制作廠，以便更換補齊構件。按設計圖紙、規(guī)范及制作廠質檢報告單，對構件的質量進行驗收檢查，做好檢查記錄。為使不合格構件能在廠內及時修改，確保施工進度，也可直接進廠檢查。主要檢查構件外形尺寸，螺孔大小和間距等。檢查用計量器具和標準應提前統(tǒng)一。 制作超過規(guī)范誤差和運輸中變形的構件必須在安裝前在地面修復完成，減少高空作業(yè)。 2.3.2 鋼構件堆場安排、清理 按照安裝流水順序將配套好運入現場的鋼構件，利用現場的裝卸機械（主要利用現場吊機）盡量將其就位到吊機的回轉半徑內。鋼構件堆放應安全、整體、防止構件受壓變形損壞。構件吊裝前必須清理干凈，特別在接觸面、摩擦面上，必須用鋼絲刷清除鐵銹、污物等。 2.3.3 圓鋼柱現場拼接 圓鋼鋼柱由于設計長度最長達到26.7m，工廠制作時分為12m、12m和2.7m三段制作（具體長度工廠按進料長度調整，分段數量和總長度不改變）?，F場安裝前先進行拼裝。拼裝前搭設臨時鋼平臺及工裝，以保證拼裝精度。施焊前在焊道兩側各100mm范圍均勻預熱，以保證焊接質量。拼裝完成后及時探傷及各項規(guī)范規(guī)定的檢驗，檢驗合格后方可進行吊裝。 每個鋼柱四個胎架 胎架示意圖 2.3.4 定位軸線的檢查 定位線必須重合封閉，每根定位線的總尺寸誤差是否超過控制數，定位軸線必須垂直或平行；定位軸線的檢查應由業(yè)主、監(jiān)理、總包（土建）、安裝聯合進行檢查，對檢驗的數據要統(tǒng)一認可后才能進行鋼結構吊裝。 2.3.5 柱間距檢查 柱間距檢查是在定位軸線被認可的前提下進行的，用標準鋼卷尺實測柱間距，柱間距的偏差值應嚴格控制在2mm以內。 2.3.6 柱中心線的檢查 檢查柱中心線與定位軸線的偏差。 3鋼管柱的安裝方法 本工程鋼柱吊裝采用新工藝逆作法施工，我公司根據工程特點制定如下吊裝方法： 3.1澆設承臺與埋件安裝 鋼筋混凝土承臺 安裝前在鋼柱預留洞口四周澆設如上圖所示在鋼柱安裝前，先測量定位，確定鋼柱的平面位置，然后在鋼柱平面位置處澆搗砼平臺，平臺中間預留洞口，并設置埋件（在原有硬化地坪，每個埋件用4個M16的膨脹螺栓固定，鉆孔樁就從洞口往下鉆孔）。 3.2搭設安裝支架 待鉆孔樁成孔后，在洞口安裝支架，支架高約2.2m，用于懸掛鋼柱。支架中心誤差控制在2mm之內，并在相應位置進行標識，確保其定位必須正確，并與砼平臺埋件焊接牢固。 安裝支架如下圖所示： 3.3圓鋼柱吊裝過程及管端變形控制 支架安裝完成后，先將拼裝好鋼管柱移位到將要安裝鋼管的樁孔附近，（汽車吊有效半徑范圍內），然后用兩臺吊車將鋼管柱懸吊空中，在空中將鋼管柱調直，誤差控制在5mm以內，使鋼管柱在空中保持豎直狀態(tài)。 鋼管吊裝過程借助工作段避免頂端口變形。 將灌注樁鋼筋籠吊入樁孔中，并將鋼筋籠用鋼絲繩吊掛在樁孔口處,使鋼筋籠上部露出樁孔口。緊接著吊裝鋼柱，鋼柱起吊后能垂直大地，鋼柱吊到樁孔后，將鋼管插入鋼筋籠中，鋼筋籠和鋼管緩慢放入樁孔中（備注：樁鋼筋籠單獨設置吊筋，與鋼管不發(fā)生任何連接），見下圖所示。 3.4標高確定 鋼柱通過支承板擱置在支架梁上，因此待支架安裝完成后，實測支架梁的頂面標高，確定支承耳板的插銷位置，這樣可以通過微調確保鋼柱標高正確。 采取模具控制，確保四塊支撐板在同一個平面，且垂直于鋼管中心線。在支承耳板水平的前提下，鋼管在自重作用下基本達到垂直，盡量不耗用水平千斤頂的作用力。 3.5控制精度分析 初調精度： J-2經緯儀對點精度1mm；對點高度2000mm，可以達到（1+1）／2000＝1／1000 。 細調精度： 傾角傳感器靈敏度0.05度，tan0.05=0.00872=1/1145 。 3.6傾角傳感器的初始值修正誤差 針對鋼管加工質量與制作鋼管板材的缺陷，以及傾角傳感器底座的誤差，采取在鋼管插入樁孔之前，利用汽車吊和支架臨時將鋼管調直，將傾角傳感器（傳導線加長）裝好，采用經緯儀與鋼管十字雙向對準后讀取傾角傳感器的角度初始值，以修正上述的誤差。 X、Y方向各設2套傾角傳感器，確保其實施的精度要求。 傾角傳感器設置在＋0.8m處，消除了鋼管工作段由于吊裝導致變形而引起的誤差。 3.7垂直度初調 鋼柱吊裝到位后是懸掛在支架上的，鋼柱的形狀又比較對稱，因此鋼柱安裝到位后，靠鋼柱本身的重量，可以使其基本保持垂直，其調整方法分兩步進行，含初調和精調。 用經緯儀觀察，調整鋼柱繞支架頂面轉動，以達到初步調整支架垂直度的目的。如下圖所示： 3.8垂直度精調 采用垂直控制系統(tǒng)對鋼柱進行垂直度微量精確調整。該系統(tǒng)的工作原理是通過傾角傳感器，將鋼柱垂直度信息傳給計算機，由計算機發(fā)指令給液壓千斤頂（千斤頂端頭設加強柱面塊體，分散鋼管承壓力），千斤頂根據指令水平頂壓鋼柱，使鋼柱垂直度達到要求，如下圖所示： 1、油泵 2、壓力表 3、溢流閥 4、比例閥 5、油缸 6、壓力傳感器 7、傾角傳感器 8、控制器 9、信號線 10、軟管 整個系統(tǒng)由一臺液壓泵控制4個液壓油缸，每2個油缸帶有一個比例閥，可以實現伸出、縮回動作的切換。選擇液壓泵主要依據系統(tǒng)內4個頂升缸的規(guī)格、需要的頂升速度，并充分考慮液壓泵的流量對控制精度的影響。整個系統(tǒng)只選用一臺泵，可以提高系統(tǒng)的可靠性、簡化操作、提高效率。控制系統(tǒng)在泵站上設有一個主控制器，操作箱通過有線傳輸與主控制器連接，實現對整個系統(tǒng)的集中控制，數據采集以及各種故障的報警。操作箱上的觸摸屏可通過總線與主控制器通訊，實時傳遞各種參數、指令信號，同時可以輸出、保存所需數據。在自動控制狀態(tài)下、一般主畫面顯示各主要參數，如壓力、時間以及報警數據，這些數據由安裝在各個點的傳感器采集并通過網絡傳輸；同時在手動操作狀態(tài)下，各子畫面可顯示詳細數據，同時配合按鈕、手柄操作控制設備、設置各種參數。電子控制系統(tǒng)是實現垂直度調節(jié)的關鍵。提供的控制系統(tǒng)是基于閉環(huán)控制系統(tǒng)理論，將鋼立柱上安裝的各傾角傳感器所采集的傾角信號作為受控參數，各液壓千斤頂受力腔內產生的壓強信號作為參考量。通過傳感器采集這些信號，將這些信號傳輸至控制器。控制器接受并處理這些信號，通過控制各比例閥實現各油缸的進退動作，從而實現垂直度的調節(jié)。當系統(tǒng)調整過程中的誤差無法被修正時，系統(tǒng)發(fā)出錯誤報警指令，停止各執(zhí)行油缸的動作。直到該錯誤被修復，并得到操作者重新工作的指令，系統(tǒng)才恢復工作。 第二步的工作流程是： （1）按照設備安裝要求安裝完成后，確認系統(tǒng)連接的完整性和各點對應關系的正確性。 （2）傾角傳感器和油缸位置的放置精度直接影響到系統(tǒng)的調整精度；并注意安放位置的精度。 （3）按要求設置各種參數。 （4）如無異常情況，系統(tǒng)即可進入自動將所選定的鋼立柱垂直度調整至要求范圍，如有特殊情況造成系統(tǒng)報警時需由工作人員確認報警原因及相應處理措施。 （5）油缸進入保壓狀態(tài)，并可在屏幕上實時監(jiān)控傾斜度情況。 （6）要保證做到高垂直度，確保鋼柱能垂直地沉入土中，拼裝時需保證鋼立柱的直線性。 3.9鋼柱固定 鋼柱平面位置、標高、垂直度全部校正安裝到位后，要進行臨時固定。上、下部支承耳板處用限位塊固定，防止其水平滑動。 3.10混凝土澆搗過程中的微調 鋼管柱混凝土在澆筑時接近鋼管柱底部時（混凝土已澆筑了近34m高），混凝土向上和四周擴散程度基本一致，此時，對鋼管柱進行校正。 由于鋼管突然出現，混凝土流動受阻，其流動方向和向上分流發(fā)生一些改變，導致對鋼管形成略有差異的側壓力，特別是在鋼管底部1～1.2m范圍內有一定影響，為此需控制此部份由于混凝土澆筑帶來鋼管的偏移。 調整方法是利用貼在鋼柱側面的2組4個傾角傳感器將鋼柱垂直度信息傳給計算機，由計算機發(fā)指令給液壓千斤頂，千斤頂根據指令水平頂壓鋼柱，使鋼柱垂直度達到要求；每次發(fā)現偏差時隨時停止混凝土澆筑15～30分鐘，在此時間段內立即將鋼柱位置調整到位。避免因調整時間過長或發(fā)現問題不及時而影響效果。 此部份調整應隨時密切觀察，發(fā)現問題及時解決，做好混凝土澆筑單位的協調配合工作。 鋼柱調整到位后可進行混凝土澆搗，澆搗過程中全面監(jiān)控，以保證鋼柱的安裝精度。 4鋼結構施工與基樁交叉施工配合及工藝流程 地下室鋼結構施工與基樁施工密切相關，必須相互配合才能確保本工程順利實施，以下是主要的幾個配合點： 4.1在鉆孔前，須在洞口處澆灌330.2m的混凝土承臺，承臺面標高5mm。 4.2鉆孔樁與鋼結構安裝交替進行，當鉆孔完成后，應立即投放鋼筋籠、支架安裝、安裝鋼柱、澆灌砼，這四步應在成孔塌方前一氣呵成，這樣才能確保樁基質量。為了達到鋼柱能在最短的時間里安裝完成，安裝鋼柱的各項準備工作應事先做好。 4.3為了確保鋼柱的安裝質量，防止因樁基砼強度不足面不能承受鋼柱重，懸掛鋼柱的支架必須待樁基砼強度達到50%以上，四周碎石填充后才能拆除。為不影響工程進度，樁基砼應添加早強劑，同時準備三個支架周轉。 4.4為確保樁基、鋼柱定位準確，將在鉆孔前對孔位進行復測，同時樁基施工單位拿到總包、監(jiān)理對孔位軸線驗收報告后才能鉆孔。 4.5施工工藝流程圖： 基樁與地下鋼柱施工工藝流程圖 5檢測方案 5.1原材料檢測 本工程中鋼材主要采用Q345B鋼材。鋼材進料時必須有材質證明書，并逐一核對材質規(guī)格尺寸，并將質保書提交監(jiān)理或甲方認可，如有必要進行抽檢。 對鋼材按不同的材質進行涂色標記，還需根據定料清單編號對鋼板進行編號，以便構件加工時定料使用。 原輔材料名稱 主 要 檢 驗 內 容 鋼板、型鋼 質保書、外觀損傷及幾何尺寸 焊絲、焊條 質保書、合格證、生產日期、外觀、型號規(guī)格 焊劑 質保書、濕度 氣體 質保書、純度 5.2制作過程檢測 5.2.1放樣、號料必須預留余量，預留余量按以下檢測： （1 ）氣割縫寬度： 板厚δ<14mm 2.0mm 板厚16mm<δ<25mm 2.5mm 板厚25mm<δ 3.0mm （2 ）需進行端頭加工的板料考慮焊接收縮余量、熱校收縮余量、切頭余量，長度方向不少于50mm 。 （3） 考慮焊接收縮余量、少量熱校收縮余量，板料寬度方向預留余量按每條焊縫收縮余量檢測如下： 貼角焊縫 0.5mm 全熔透焊 1.0mm （4）號料偏差應符合規(guī)范要求。 5.2.2下料切割的主要的精度檢測 項 目 允許偏差 寬度和長度 3.0mm 邊緣缺棱 不大于1.0mm 垂直度 不大于板厚的5%不大于1.5mm 型鋼端部傾斜值 不大于2.0mm 坡口角度 不大于5 5.2.3 構件外觀檢測 項 目 允許偏差 外觀尺寸 2mm 腹板中心偏移 ＜2mm 端頭平齊 ＜3mm 頂緊面間隙 ＜1.5mm 翼緣對腹板的垂直度 ≤2mm 腹板局部平面度 ≤3mm 扭曲度 ≤5mm 5.2.4 端銑平面的截面尺寸檢測 項 目 允許偏差 兩端銑平時構件長度 2.0 兩端銑平時零件長度 0.5 銑平面的平面度 0.3 銑平面對軸線的垂直度 L/1500 5.3焊接檢測 鋼結構的焊接檢驗包括檢查和驗收兩項內容，因而焊接檢驗不能僅僅局限于焊接完成后，應該穿插在焊接作業(yè)的全過程中。 檢 驗 階 段 檢 驗 內 容 焊接施工前 接頭的組裝，坡口的加工，焊接區(qū)域的清理，定位焊質量。引、熄弧板安裝。 焊接施工中 焊接材料烘焙，焊接材料牌號、規(guī)格、焊接位置、焊接順序、焊接電流、電壓、焊接速度、預熱、層間溫度、后熱、施焊期間熔渣的清理，反面清根情況。 焊接完成 外觀檢查 焊接縫表面形狀，焊縫尺寸、咬邊、表面氣孔、表面裂紋、焊瘤、弧坑、表面凹凸坑，引熄弧部位的處理，未溶合、鋼印等。 內部檢查 氣孔、未焊透、夾渣、裂紋等 焊接前的加工及裝配尺寸允許偏差按“鋼結構工程施工及驗收規(guī)范”有關規(guī)定執(zhí)行。 焊縫的外形尺寸及表面缺陷允許范圍按“鋼結構工程施工及驗收規(guī)范”有關規(guī)定執(zhí)行。 焊縫內部缺陷檢查： 焊縫探傷必須在外觀檢驗合格后進行。 焊縫探傷檢查應在焊接24小時后進行。 對接焊縫100%超聲波探傷。 探傷工藝流程為： 鋼構件焊后24小時 打磨 探傷 合格 出探傷檢驗報告 不合格 返修 同一焊縫返修不能超過兩次（超過者按規(guī)范切割后重新焊接） 5.4安裝質量檢測 安裝過程中及時對下列項目進行檢測，確保安裝質量。 項 目 允許偏差 檢測儀器 備注 鋼結構的定位軸線 l/2000, 3.0 經緯儀 L為建筑物軸線長度 鋼柱定位軸線 ＜3.0 經緯儀 柱頂標高 5.0mm 水準儀 柱的垂直度 ≤1/600 經緯儀 僅地下鋼柱 6安全管理、質量保證措施 6.1安全管理措施 6.1.1安全文明管理保證體系 建立以項目經理為第一責任人的安全文明管理保證體系，項目部各部門、專業(yè)施工單位，直至班組職責明確，落實到人的項目安全管理責任制。 6.1.2安全保證措施 （1）施工現場全體人員按國家規(guī)定正確使用勞動防護用品。 （2）施工現場各類孔洞、臨邊必須有防護設施。 （3）施工臨時用電符合JGJ46－2005標準。 （4）施工機械的操作者持證上崗，起重機械安裝須取得勞動局驗收，嚴格遵守“十不吊”規(guī)定。 （5）特種作業(yè)人員持證上崗。 （6）安裝頂面次結構在高空作業(yè)，一定要張掛安全網，操作者要帶好安全帶。并且拉好安全繩，嚴防高空墜落。 （7）大型桿件安裝就位后，要注意采取必要的保護措施與臨時固定措施。 （8）綁扎用的鋼絲繩應有足夠的安全系數，要加強日常的檢查，凡表面磨損、腐蝕、斷絲超過標準的、打死彎、斷股、火烤、油蕊外露的均不得使用。 （9）吊鉤應有防止脫鉤的裝置。 6.2質量保證措施 6.2.1質量保證體系 項目經理 監(jiān) 理 項目總工程師 技術部 工程部 質量部 施工班組 專職質量員 全過程質量檢測、評定結果 材料及半成品驗收 按照GB/T19001-ISO9001模式成立由制度保證體系、施工保證體系和組織保證體系組成全面質量控制保證體系（見下圖），質量保證體系對質量實行全過程控制。 在施工過程中把對人員的控制作為全過程控制的重點，對項目管理人員，根據職責分工，必須盡職盡責，做好本職工作，同時搞好團結協作，對不稱職的管理人員及時調整；對勞務隊伍嚴格施工資質審查，并進行考核持證上崗。 樹立全員質量意識，貫徹“誰管生產，誰管理質量；誰施工，誰負責質量；誰操作，誰保證質量”的原則，實行工程質量崗位責任制，并采用經濟手段來輔助質量崗位責任制的落實。 6.2.2質量保證措施 （1）各種測量儀器、鋼尺在施工前均送檢標定合格后使用。 （2）安裝施工中各工序之間嚴格執(zhí)行“三檢制” ，保證各種偏差在規(guī)范允許范圍之內。 （3）質量檢查員對各工序必須親自到場檢驗，合格后按工序進行報驗。 （4）制定項目質量管理獎罰條例，促進全體職工質量管理意識，實行質量一票否決制。 （5）各種厚度、接頭類型的焊接必須按照焊接工藝認真執(zhí)行，特殊部位焊接需經必要的培訓。 （6）嚴格執(zhí)行施工測量方案，保證數據及時、準確。