淺談沿海地區(qū)某鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工

林偉坡

隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,由于鋼結(jié)構(gòu)具有施工速度快、工期短、工廠制作具備成批大件生產(chǎn)和成品加工精度高特點(diǎn)采用工廠制作現(xiàn)場(chǎng)安裝的施工方法有效的縮短工期為降低造價(jià)發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造了條件但是在安裝過程中會(huì)有種種原因產(chǎn)生各種不同的問題。現(xiàn)以大連某鋼結(jié)構(gòu)廠房為例來具體解析。

1 工程概況

該工程地處沿海地區(qū),該區(qū)域?yàn)閲Ｔ焯锍龅年懙?地表土為回填的山皮石,回填厚度約為4～5m,山皮石以下為海洋淤泥。該工程為單層排架式鋼結(jié)構(gòu)廠房,縱向300.100m,27個(gè)軸線,柱距為12m;橫向36m*3跨。鋼柱為雙柱腳H型鋼格構(gòu)式鋼柱,基礎(chǔ)為先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁獨(dú)立杯口基礎(chǔ),整個(gè)建筑場(chǎng)地采用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理,在廠房的四周有混凝土地連梁,即A列,D列,1軸,27軸有地連梁與鋼柱基礎(chǔ)相連。

2 測(cè)量準(zhǔn)備

全面復(fù)核土建施工測(cè)量控制網(wǎng)、軸線、標(biāo)高。根據(jù)前期施工單位提供的控制點(diǎn)及主軸線,得到4個(gè)控制點(diǎn)的精確坐標(biāo)。根據(jù)測(cè)量規(guī)范要求,在矩形方格網(wǎng)的四邊,按鋼柱間距設(shè)置距離指標(biāo)樁加密方格網(wǎng),便于鋼柱的測(cè)設(shè)。平面軸線位置控制采用內(nèi)控法。

根據(jù)土建用水準(zhǔn)點(diǎn),選4～6個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)均勻地布置在施工現(xiàn)場(chǎng)四周,建立水準(zhǔn)基點(diǎn)組。配置TOPCON-221D全站儀,該儀器測(cè)角精度為±2,測(cè)距精度為±(2mm+2*10)用于鋼結(jié)構(gòu)安裝過程的監(jiān)控。

2.1 基礎(chǔ)標(biāo)高控制

原設(shè)計(jì)鋼柱直接坐在杯口基礎(chǔ)上校正后澆筑細(xì)石混凝土,后來改為決定把鋼柱整體提升50mm,采用鋼柱吊裝前在杯口基礎(chǔ)的杯底用鋼墊板找平。處理原因:

(1)杯口基礎(chǔ)施工完成但杯底標(biāo)高、水平度超標(biāo)。

(2)鋼柱柱腳底座板的面積大(鋼柱柱腳底座板700*480、600*400兩種)。杯口基礎(chǔ)內(nèi)施工空間狹小,水平度不好控制。

(3)最長(zhǎng)鋼柱從柱底到柱頂為29.035m,兩柱腳軸線長(zhǎng)度最大為3.500m。根據(jù)實(shí)際測(cè)算兩個(gè)柱腳的標(biāo)高如果相差1mm,整個(gè)柱子會(huì)垂直度會(huì)偏移14mm,(整個(gè)鋼柱分為一段制作加工)增加校正難度。

(4)鑿掉基礎(chǔ)重新施工工期不允許。

2.2 柱腳標(biāo)高控制及鋼柱垂直度校正

(1)柱腳鋼墊板標(biāo)高偏差 相鄰兩柱腳標(biāo)高控制在1mm之內(nèi),總體標(biāo)高控制在規(guī)范規(guī)定的(+3mm,-5mm)之內(nèi)。

(2)鋼墊板找平后點(diǎn)焊固定,防止在安裝鋼柱過程中滑脫。

(3)在鋼墊板擺放過程中注意剛墊板的寬窄方向不能隨意亂放,墊板的寬邊沿著屋架安裝方向。

(4)鋼柱安裝完成后用鋼楔臨時(shí)固定調(diào)整兩個(gè)方向的定位軸線控制在規(guī)范規(guī)定的5mm之內(nèi),使用兩臺(tái)經(jīng)緯儀對(duì)鋼柱進(jìn)行垂直度的校核控制在H/1000,且不大于25mm之內(nèi),由于鋼柱超過25m所以選擇25mm之內(nèi)。

(5)校核完成后,打緊鋼楔子纜風(fēng)繩固定,澆筑C40細(xì)石混凝土。在澆筑混凝土前必須確認(rèn)檢查鋼柱的標(biāo)高、垂直度確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行澆筑。

3 地腳螺栓、預(yù)埋件埋件調(diào)整與控制

3.1 地腳螺栓、預(yù)埋件埋件調(diào)整

在廠房四周抗風(fēng)柱及山墻柱的柱腳與地連梁上的地腳螺栓連接。在地腳螺栓復(fù)查過程中發(fā)現(xiàn)地腳螺栓軸線偏差有大有小,個(gè)別螺紋還有撞壞的,螺桿撞彎等的。

①地腳螺紋損壞,螺栓無(wú)法旋入螺母和緊固。

當(dāng)螺紋被損壞的長(zhǎng)度不超過其有效長(zhǎng)度時(shí),用鋼銼修整螺紋達(dá)到順利旋入螺母為止。

②經(jīng)檢查測(cè)定如埋設(shè)的地腳螺栓有個(gè)別的垂直度偏差很小時(shí)應(yīng)在混凝土養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)到75%及以上時(shí)進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整可用氧-乙炔焰將不直的螺栓在螺桿處加熱后采用木方墊護(hù),用錘敲擊扶直到正確位置。

③對(duì)位移或不直度超差過大的地腳螺栓可以在其周圍用鋼鑿將混凝土鑿到適宜深度后用氣割割斷,按照規(guī)定的長(zhǎng)度直徑尺寸及相同的材質(zhì)材料加工后采用搭接焊上一段,并采取補(bǔ)強(qiáng)措施來調(diào)整達(dá)到規(guī)定位置和垂直度。

④對(duì)位移偏差過大的個(gè)別地腳螺栓除采用搭接焊接處理外在允許的條件下還可采用擴(kuò)大底座板孔徑來調(diào)整位移的偏差,調(diào)整后用自制的厚墊板覆蓋進(jìn)行焊接補(bǔ)強(qiáng)固定。

3.2 地腳螺栓、預(yù)埋件埋件控制

基礎(chǔ)預(yù)埋件的安裝工作應(yīng)盡可能采取在安裝時(shí)提前控制。具體控制措施如下:

①基礎(chǔ)的預(yù)埋件安裝單位配合土建單位一起監(jiān)督控制預(yù)埋件在澆筑的施工質(zhì)量。

②保證測(cè)量?jī)x器精度準(zhǔn)確,使用前必須校核或經(jīng)計(jì)量部門檢定發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整以防止失誤或產(chǎn)生累積誤差,造成軸線和標(biāo)高超過允許偏差。

③確保基礎(chǔ)模板支設(shè)的牢固程度,在澆筑混凝土下料和振搗時(shí)要防止撞擊模板產(chǎn)生位移,在澆筑混凝土過程中如發(fā)生偏移,應(yīng)及時(shí)停止?jié)仓駬v經(jīng)加固調(diào)整后再進(jìn)行。在混凝土終凝前對(duì)預(yù)埋件或支座應(yīng)進(jìn)行二次找正標(biāo)高、水平度,并保證底部混凝土密實(shí)。基礎(chǔ)支撐柱鋼板或支座應(yīng)設(shè)置必要的固定措施以保證位置和標(biāo)高的正確。

④地腳螺栓安裝完成后進(jìn)行成品保護(hù),防止碰撞、碾壓等。

4 結(jié)構(gòu)安裝過程中連接材料的使用

4.1 螺栓的使用

在進(jìn)行安裝前要進(jìn)行詳細(xì)的書面技術(shù)交底,在各個(gè)部位使用螺栓的型號(hào)、規(guī)格,嚴(yán)格按照交底進(jìn)行執(zhí)行隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)督,并且要在使用過程中要加強(qiáng)管理,防止螺栓胡亂使用。例如某些項(xiàng)目螺栓的型號(hào)不多但是長(zhǎng)短規(guī)格卻很多,防止螺栓混用以長(zhǎng)代短。

吊車梁連接為普通螺栓連接,在螺栓緊固后會(huì)在吊車運(yùn)行過程中會(huì)由于動(dòng)載沖擊力及剎車沖力、振動(dòng)力及溫度變異較大等原因以前進(jìn)行緊固的螺栓會(huì)松動(dòng)甚至脫落。處理方法如下幾種:

①將螺母擰緊后用尖錘或剛沖在螺栓伸出螺母?jìng)?cè)面或靠近螺母上面的螺紋處進(jìn)行對(duì)稱點(diǎn)鉚3～4處,破壞螺紋使螺母不能旋轉(zhuǎn)從而起到放松作用。此做法破壞了螺紋以后螺栓不能松開,因此沒有采用。

②使用雙螺母擰緊。此種做法增加費(fèi)用較多并且增加工人的工作量。

③在螺母下面墊一彈簧墊圈在彈簧墊圈下面或再加墊一平墊圈。此種做法增加的費(fèi)用不多,并且基本沒有增加工人的工作量,因此采用此方法。

4.2 焊接材料的使用

不同材質(zhì)組成的構(gòu)件在施焊前應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)交底,對(duì)同一構(gòu)件使用不同鋼材、同一批構(gòu)件有不同鋼材的構(gòu)件對(duì)制作和安裝人員分別作詳細(xì)的技術(shù)交底。焊工施焊前要搞清那個(gè)部位哪一構(gòu)件采用何種牌號(hào)焊條,更不能隨意使用他人的焊條焊接。檢查人員對(duì)不同焊條用于不同位置作重點(diǎn)監(jiān)控,保管員發(fā)放焊條時(shí)要針對(duì)不同部位或構(gòu)件發(fā)放相應(yīng)的焊條并做好記錄。

5 主體結(jié)構(gòu)安裝

由于本工程按照標(biāo)準(zhǔn)圖集進(jìn)行設(shè)計(jì)制作加工,在制作時(shí)與安裝單位溝通較少,因此在安裝時(shí)發(fā)現(xiàn):鋼托架與鋼柱的腹板相連接,在連接處上面有柱頂板中間和下面有加勁板使得鋼托架無(wú)法安裝,現(xiàn)場(chǎng)只能采取在柱頂板和加勁板開洞割除部分加勁板,待鋼托架就位后再補(bǔ)焊。此節(jié)點(diǎn)連接應(yīng)加以深化改進(jìn)如增加牛腿方式,或者在加勁板和柱頂板上預(yù)留空間待安裝完成后再進(jìn)行補(bǔ)焊。原來連接方式安裝困難并且增加現(xiàn)場(chǎng)的焊接量。

6 基礎(chǔ)整體位移處理

B、C列鋼柱完畢后準(zhǔn)備安裝屋架時(shí)發(fā)現(xiàn)有C列有4根鋼柱和基礎(chǔ)發(fā)生整體位移,軸線偏移數(shù)據(jù)如下:南北方向:C22偏北115mm,C23偏北135mm,C24偏北138mm,C25偏北25mm。東西方向:C25-C24軸線間距偏差:-11mm,C24-C23軸線間距偏差:-7mm,C23-C22軸線間距偏差:-21mm。

分析原因:

①此地址為圍海造田,回填為山皮石,海底為具有流動(dòng)性的淤泥。

②鋼柱樁基為先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁,回填土石層4～5米。當(dāng)進(jìn)行油壓機(jī)基礎(chǔ)清理淤泥施工時(shí)雖然采用預(yù)制樁圍護(hù)進(jìn)行,但是淤泥具有流動(dòng)性導(dǎo)致南側(cè)的鋼柱及鋼柱基礎(chǔ)一起整體位移。

③B列、C列基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)沒有使用地連梁把進(jìn)鋼柱基礎(chǔ)進(jìn)行連接,每個(gè)鋼柱基礎(chǔ)是獨(dú)立的基礎(chǔ)。

④鋼柱安裝完畢時(shí),500厚混凝土地坪沒有施工,所有鋼柱基礎(chǔ)沒有形成一個(gè)整體進(jìn)行整體受力。

根據(jù)以上原因分心決定整體位移的鋼柱全部拆除,基礎(chǔ)破除重新施工。上海某外資類似廠房施工做法是鋼柱基礎(chǔ)全部用地連梁連接起來,混凝土地坪全部施工完畢,樁和基礎(chǔ)、地坪形成一個(gè)整體承臺(tái)后才進(jìn)行地面以上主結(jié)構(gòu)施工。因此沿海地區(qū)類似地質(zhì)、結(jié)構(gòu)的廠房在施工時(shí)要合理安排施工工藝流程防止類似事故發(fā)生。

7 防腐涂裝

此工程地處沿海,空氣濕度大,空氣含鹽分高,腐蝕性強(qiáng),因此對(duì)構(gòu)件的防腐要求高,為了防止出現(xiàn)返銹現(xiàn)象,延長(zhǎng)防腐的使用壽命關(guān)鍵是除銹的質(zhì)量好與壞。除銹方式采用噴砂除銹或拋丸除銹,除銹等級(jí)不低于Sa2.5,在嚴(yán)把除銹質(zhì)量關(guān),杜絕死角,除銹符合設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行涂裝底漆、中間漆,在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后對(duì)磕碰劃痕、焊縫等進(jìn)行補(bǔ)漆后最后才進(jìn)行面漆涂裝。

鋼結(jié)構(gòu)工程的施工在我國(guó)市場(chǎng)越來越廣闊,施工時(shí)要嚴(yán)格按照施工程序有計(jì)劃有組織的施工,針對(duì)一些質(zhì)量通病做到事前、事中控制,做好針對(duì)性的施工方案嚴(yán)格按照方案認(rèn)真執(zhí)行相信施工質(zhì)量會(huì)越來越好,更能發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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