桁架现场安装施工方法及技术措施.docx
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桁架现场安装施工方法及技术措施
现场安装施工方法及技术措施
本工程的现场安装工作主要是指桁架的安装，方管柱、方管梁、钢檩条和涂装等施工其间穿插。
1桁架现场安装施工方法及技术措施
1.1桁架的现场拼装
1.1.1桁架的现场拼装思路
本工程桁架安装时必须按安装的工况要求对桁架进行整体和分段的拼装，桁架的现场拼装主要和工厂内预拼装思路一样。
按安装的要求进行“整体拼装，分段点焊，小段满焊”；或全部整榀拼装固定。
针对本工程的实际情况和场地特点，本工程拟采用两台吊车吊装，拼装方法确定为：
分段进场，地面拼装。
分段拼装时，中间分段拼装时由于吊车吊不到，可能要采用到移动式小龙门架，根据现场实际情况确定。
由于桁架拼装精度受拼装环境，胎架适用性及温度变化等多方面的影响，而桁架拼装的质量将直接影响到整个工程的质量，因此如何做好桁架的现场拼装工作是本工程实施的重点。
拼装主要在胎架上进行，保证胎架的精度是保证拼装精度的关键，拼装胎架杆件布置必需通过计算机进行相对位置放样，并测量复合胎架各支撑控制点的相对位置，确定无误后才开始构件拼装。
拼装杆件长度、位置要预先考虑焊接收缩量。
胎架的设计要考虑有调节机构，保证有一定的精确定位调节能力，严格的按标准规范要求对拼装过程精度进行控制。
本工程桁架的结构为相贯面钢管桁架结构，工地拼装主要采用整体拼装，分段吊装，桁架的拼装图如下：
拼装胎架立面图
分段拼装耳板示意图
胎架定位支座详图
根据胎架图组装，上、下弦主杆应可进行上、下、左、右调节和固定。
水平及侧向腹杆可在调整过程中逐步就位。
调整时先用激光经纬仪辅以钢卷尺调整并固定平面投影坐标位置，然后用水准仪按坐标高低控制调整各控制节点的高差，然后用划线、定位模板、及相贯面确定节点位置，如此反复调整每个控制节点至准确后，再进行点焊固定，待点焊定位节点复核正确后即可正式施焊（调整节点坐标时，应考虑焊接变形的影响）。
组装时先定位桁架上弦的两个钢管，然后用钢管间的连接钢板和钢管进行连接固定。
然后依次组装上弦杆和上下弦之间的空间腹杆，组装时不得强制就位和修改杆件，定位焊时宜在杆件过渡区内实施点焊连接，以便杆件拆卸和减少对相贯面坡口的影响。
拼装施工时，应实时检查，各相贯节点相贯面的贴合性，节点处各杆件轴线偏移量，焊接操作空间，复核各杆件编号，胎架设置的合理性，重点测量桁架各节点位置尺寸。
并检测桁架节点标高位置及水平投影长度，桁架侧弯值，及时调整超偏尺寸，避免或消除过多的累积误差。
自检合格后报验，提供吊装。
1.1.2拼装变形控制
拼装时存在大量的焊接工作，若焊接操作控制不当容易造成较大焊接拼装变形。
因此必须制定合理的焊接方案。
焊接组装时应先进行点焊，全部组装好点焊固定后，经检查合格后再进行正式的焊接。
同时组装点焊时应考虑焊接的变形采取适当地反焊接变形来消除焊接的变形。
正式焊接时从桁架的中间向两边进行焊接，并采用双数的焊工对称焊接。
分段桁架的断口必须采用临时的杆件使桁架形成闭合结构。
1.1.3拼装控制必备的机具及检测仪器
测量检测设备
名称
精度要求及规格
数量
备注
全站仪
2″
1台
经纬仪
J2
2台
激光经纬仪
JP-1A
2台
精密水准仪
S1
2台
钢卷尺
50m
若干
钢卷尺
30m
若干
钢卷尺
5m
若干
超声波探伤仪
CTS-26
2台
其它必备机具设备
名称
规格型号
数量
备注
CO2半自动焊机
300A～500A
2台
手工电弧焊焊机
GZX-6*400
3台
碳弧气刨机
ZXE-630
2台
焊条烘箱
ERICHSEN295/S
1台
液压千斤顶
5～50t
若干
手动葫芦
1～25t
若干
电动（或风动）砂轮机
180型
若干
1.2桁架现场吊装方法及技术措施
1.2.1本工程安装方法的确定
采用大型吊车分段吊装，中间设支撑胎架。
吊装特点：
安装高度大，跨度大，屋面呈不规则变化。
场地处理：
周边场地要进行处理，回填、压实、硬化。
吊装设备：
采用二台50吨汽车吊吊装。
现场还再配备一台16吨汽车吊车，负责卸车、拼装和倒料。
细小构件尽量采用塔吊吊装。
1.2.2施工方向及次序
桁架吊装的施工方向及次序详见吊装分部图，桁架的吊装必须满足技术及其精度要求，对于桁架吊装的精度控制和测量详见有关章节定位测量措施部分的叙述。
吊装的过程中要注意保持位置的同一轴线，起吊和下降速度一定要平稳缓慢，尽量减小加速度。
单榀主桁架在吊装就位后一定要注意做好主桁架的加固稳定工作，根据现场情况采用钢索用葫芦张拉把主桁架两边拉紧，待次桁架安装就位形成稳固体系后方可拆除。
1.2.3桁架分段吊装支撑胎架的技术要求
根据桁架的分段位置，在各分段及安装处需设置稳定的临时支撑来进行桁架的高空对接和安装，根据吊装分段桁架重量，采用钢管支撑架进行搭设，在上部设置操作平台，周边再用缆风绳进行固定。
临时支撑胎架布置图见吊装工况图所示。
荷载条件：
贝雷支撑架主要承受自身重量、上部桁架自重传来的荷载、风荷载；由于施工过程存在诸多不可预见的不利因素，需对主要的荷载工况进行组合，在施工吊装前应对胎架进行计算。
具体的计算文件待我司进入现场后根据现场的实际情况和特殊要求再结合具体的吊装方案计算出来，在施工前和具体的施工组织设计一同交给监理方和甲方。
2现场安装的定位测量控制方法及技术措施
2.1钢结构施工测量
2.1.1测量前的准备工作
（1）测量仪器、工具准备：
测量仪器、工具必须准备齐全，其中全站仪、经纬仪、水准仪及大盘尺等重要仪器、工具必须送甲方指定的计量所检定，送检过的仪器、工具必须保证在符合使用的有效期内，并保留相应的检验合格证备查。
（2）资料准备：
土建测设的施工平面控制网及水准点、钢柱基础沉降量记录经现场移交后，作好标记，并保留相应资料。
2.1.2测量控制的基本内容
本次钢结构安装测量工作内容包括：
钢结构安装工程测量控制网，网架、桁架及装饰钢架的X、Y、Z位置控制，网架、桁架及装饰钢架结构变形挠度监测，预埋件观测。
2.1.3测量控制的具体实施步骤
（1）建立整体主控制网
根据现场土建结构的分布情况，考虑测量使用方便和通视效果，依据业主给定的场地测量定位点，计算主控制网各控制点的坐标，以业主给定的场地测量定位点为起始点，在钢结构安装施工前，测设工程主控制网。
控制网中各控制点间的距离应满足-L/30000≤f≤+L/30000，控制网角度闭合差绝对值应≤10秒。
（2）建立高程控制网
根据现场土建结构的分布情况，考虑测量使用方便和通视效果，依据业主给定的水准点为起始点，在钢结构安装施工前，布设该工程钢结构安装的高程控制网。
根据业主给定的水准点的分布情况，选择往返测量或闭合线路测量。
无论采用哪种测量方法，所设置的高程控制网中各高程控制点的高程都必须满足三等水准测量的限差要求。
（3）预埋件制作安装及基础测量放线
在制作厂将预埋件制作好，根据土建的工期，穿插进行预埋件的定位安装。
钢结构施工措施准备的同时预埋件进行预埋。
钢结构与土建交接处的预埋件的测量，在土建工程施工过程中即通过业主提供的现场基准控制点对土建单位测量控制网进行复核，以土建单位的测量控制网对预埋件位置进行测量和控制。
在钢结构开始进场施工时，根据业主提供的基准点和土建单位的测量控制网，建立钢结构施工的测量控制网，以该测量控制网对钢结构安装施工过程进行测量、复核、监测等。
对于土建结构水平面的预埋件，安装前通过测量调整结构主钢筋的位置来标识预埋件的准确位置；在预埋件安装后通过测量调整预埋件位置；在砼浇筑过程中通过监测与预埋件相连的土建结构位置来监测预埋件位置，及时调整。
根据布设的施工方格网，用钢板制作成的定位框，在浇捣混凝土之前，将预埋件牢靠地固定在混凝土结构主筋上，并在浇捣混凝土时及时看护，以便随时校正。
钢结构施工前，复测土建提供的基准点，并以此为依据，进行钢结构基准线和轴线的放线和测量，检测钢结构基准点轴线与标高偏差，验收合格后方可进入吊装工序。
对支撑胎架的基础进行放线定位。
2.1.4钢结构吊装测量程序如下框图所示：
当某一片区的钢结构安装形成后，对这一片区要进行整体测量校正。
结构焊前、焊后轴线偏差要进行测定。
架设激光垂准仪，将平面控制点投递到施工层。
在施工层用全站仪复核平面控制点的边角关系，不满足精度要求应重投点，直至满足精度要求。
激光垂准仪的具体操作：
先将临时构架固定于施工层其相邻之结构柱边，将专用接收靶放置其上，再在控制点上架设激光垂准仪，对中整平好后，接通电源，利用对讲机相互联络，将控制点传递到施工层。
架设全站仪，对中整平于激光点位，向全站仪输入测站点和其中一个起始方向点的平直角坐标值。
2.1.5对钢结构安装测量的要求
检定仪器和钢尺，在钢结构工程施工中所用的钢尺和仪器应符合要求，并切实做到定期校核，保证精度。
基础验线，根据土建提供的控制点，测设纵横轴线，并闭合复核。
在测设轴线时，不宜在太阳暴晒下进行，钢尺应先平铺摊开，待钢尺与地面温度相近时再进行量距。
主轴线闭合，复核检验主轴线应从土建提供之基准点开始。
水准点施测，复核检验水准点用闭合法，闭合差应小于允许偏差。
2.1.6钢结构安装工程中的测量顺序
测量、安装、高强螺栓安装与紧固、焊接四大工序的协同配合是钢结构安装工程质量的控制要素，而钢结构安装工程的核心是安装过程中的测量工作。
所以，测量工作必须按照一定的顺序贯穿于整个钢结构安装施工过程中，才能达到质量的预控目标。
建立钢结构安装测量的“三校制度”，钢结构安装测量经过基准线的设立，平面控制网的投测、闭合，柱顶轴线偏差值的测量以及柱顶标高的控制等一系列的测量准备，到吊装就位，再由钢结构吊装过渡到钢结构校正。
初校。
初校是结构就位中心线的控制和调整，初校的目的是既要保证构件接头的相对对接尺寸的规定，又要考虑到调整构件扭曲、垂偏、标高等综合安装尺寸的需要，保证构件的就位尺寸。
重校。
在某一施工区域框架形成后，应进行重校，对立杆的垂直度偏差，横杆的水平度偏差，曲面的弯曲，控制点的标高等进行全面的调整，使其偏差达到规定标准。
高强螺栓终拧后的复校，在高强螺栓终拧以后应进行复校，其目的是掌握在高强螺栓终拧时构件发生的变化。
这时的变化只有考虑用焊接变形来校正。
因此，复校后的数据应以正式资料形式通知焊接负责人。
以便根据这些复校数据拟定合适的焊接顺序。
焊后测量，在焊接达到验收标准以后,对焊接后的构件进行全面的测量，编制单元实测资料，确定下一节钢结构构件安装的预控数据。
通过以上钢结构安装测量程序的运行，测量要求的贯彻，测量顺序的执行，使钢结构安装的质量自始至终都处于受控状态，以达到不断提高钢结构安装质量的目的。
2.1.7各部件安装测量
（1）综合楼主桁架安装测量
①直线度控制
考虑到桁架下弦杆的中心线在水平面上投影为一直线，故直线度的控制可考虑以下弦入手。
利用全站仪和激光铅直仪，把下弦中心线投设到拼装平台的平面上，并作好标记，检查其精度，直至符合规范要求。
②下弦控制节点的投测
由于每榀桁架分段进行组装，故每段桁架必须作好节点控制，由于桁架是在胎架上拼装，故选定胎架上千斤顶顶部的支撑作为节点控制。
通过计算，利用全站仪，将桁架下弦与千斤顶顶部支撑的节点的平面坐标，投测到千斤顶顶部的支撑上，并作好标识。
如下图所示。
这步工作关系到桁架的空间结构，须多次进行，直至符合设计规范要求。
③桁架标高的控制
利用全站仪，通过三角高程测量，后视水准基点，将标高传送至千斤顶顶部的支撑上，并以此做千斤顶调节标高的依据。
如上图所示。
同样此步骤须多次进行，直至符合设计规范要求。
④支撑直线度控制
桁架标高、直线度调校完毕后，采用平移法进行桁架垂直度的控制。
将拼装平台平面上的桁架下弦中心线的控制线，在拼装平台平面上向左右两侧各平移0.5m，得两条平行线，以避开桁架下弦的遮挡。
然后在这两条平行线上架设经纬仪，来调节桁架上弦相应位置即可。
（2）网架结构安装测量
①支座定位
根据建立的高程控制和整体主控制网采用全站仪对网架支座进行测量，对有超过的支承点要及时进行修正，对安装前各支承点的相邻支承点高差不大于15mm，中心偏移不大于5mm，对最高与最低点高差不大于30mm，最大中心偏移不大于25mm。
对各预埋板采用水平仪测量，确保预埋板平整，预埋板不平度（接触缝）不大于5mm。
对经过测量的各支承点的中心轴线都用黑线划出，高差都在埋件边上用数据标出，所有测量结果都在图纸中记录，以便安装时对构件进行适当的调整。
②安装定位
测量员在安装现场不中断，不离岗，随时控制，及时记录、及时完成资料、及时向质量工程师、项目经理、监理工程师汇报并密切配合。
小拼单元为单锥体时：
弦杆长、锥体高为±2.0mm；上弦对角线长度为±3.0mm；下弦节点中心偏移为2.0mm；
小拼单元不为单锥体时，节点中心允许偏移为2.0mm；
中拼单元长度不大于20mm时，拼接边长度允许偏差为±10mm；长度大于20mm时，拼接边长度允许偏差为±20mm；
钢网架安装完成后，其安装的允许偏差应符合下表的规定。
项目
允许偏差（mm）
检验方法
纵向、横向长度
L/2000，且不应大于30.0
-L/2000，且不应小于-30.0
用钢尺实测
支座中心偏移
L/3000，且不应大于30.0
用钢尺和经纬仪实测
周边支承网架相邻支座高差
L/400，且不应大于15.0
用钢尺和水准仪实测
支座最大高差
30.0
多点支承网架相邻支座高差
L1/800，且不应大于30.0
注：
1.L为纵、横向长度；
2.L1为相邻支座间距。
（3）球壳H型钢结构安装测量
①用水准仪、经纬仪测量校正钢柱的垂直度、侧弯、扭曲和标高，同时检查钢柱中心基准点、高差基准点。
钢柱吊装的主要测量精度要求见下表：
项目
允许偏差
支承面标高
±3.0mm
支承面水平度
1.5mm
支承面中心偏移
5mm
柱底中心线对定位线偏移
5mm
柱基准点标高
±3mm
柱挠曲
10mm
柱垂直度
15mm
柱顶标高
15mm
②梁安装的主要测量控制要求：
项目
允许偏差
梁跨中垂直度
主梁
2.5mm
挠曲
侧向
8mm
垂直向
0-5mm
二端高差
10mm
梁与柱顶面高差
±3mm
2.2测量仪器的配备
由于本工程工期较紧，测量工作计算量较大，现场测量工作比较烦琐，主要仪器配备如下表所示。
名称
精度要求及规格
数量
备注
全站仪
2″
2台
经纬仪
J2
2台
精密水准仪
S1
2台
对讲机
4套
钢卷尺
50m
2把
钢卷尺
30m
2把
钢卷尺
5m
10把
所有测量仪器必须经专门机构检测认定为合格仪器。
在架设仪器时要保证架设地点坚硬，不致因架设仪器后，发生下沉现象，并防止碰撞。
测控时要考虑外界因素的影响，如太阳照射、风力等。
在结构安装后，尽可能利用早上时间进行复测。
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