簡易門式鋼結(jié)構(gòu)安裝及彩鋼板房

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施工技術(shù)及要點(diǎn)
近年來，由于鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及國家鋼產(chǎn)量的提高，使鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)迅猛發(fā)展。在我國興建了大量的鋼結(jié)構(gòu)輕鋼廠房，大跨度廠房及高層建筑物。尤其以門式剛架結(jié)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛，其原因由鋼結(jié)構(gòu)它本身特點(diǎn)所定。
一、鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、建筑鋼材強(qiáng)度高，塑性韌性好，重量輕。
鋼結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度高，適合于建造跨度大高度高，承載重的結(jié)構(gòu)，由于鋼結(jié)構(gòu)塑性在一般條件下不會(huì)因超載而突然斷裂只增大變形，因此易于被發(fā)現(xiàn)，此外韌性在動(dòng)力荷載下可以工作，適合于抗震要求高的建筑；再次鋼結(jié)構(gòu)重量比較鋼筋混凝土重量輕，同樣荷載要求下鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件重量只能占鋼筋混凝土構(gòu)件重量的1/3～1/10，并且構(gòu)件重量輕可以減少基礎(chǔ)的負(fù)荷，降低地基、基礎(chǔ)部分的造價(jià)及施工難度而縮短工期。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中總之鋼結(jié)構(gòu)它本身材料性能方面滿足高層及跨度大的建筑物的設(shè)計(jì)要求及施工技術(shù)要求。
2、 材質(zhì)均勻，和力學(xué)計(jì)算理想化假設(shè)基本符合，易于計(jì)算構(gòu)件截面尺寸，因此一些受力方面計(jì)算時(shí)可靠度比較高，接近理想化的構(gòu)件，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上廣泛應(yīng)用。
3、 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件重量輕、制作簡便、吊裝方面施工起來工期短大大減少勞動(dòng)量。
二、鋼結(jié)構(gòu)安裝施工辦法及要點(diǎn)
本人從2006年開始至今接觸了3項(xiàng)鋼結(jié)構(gòu)工程施工，下面就結(jié)合我單位已經(jīng)施工完的門式剛架餐廳結(jié)構(gòu)特點(diǎn)淺談此類結(jié)構(gòu)的安裝過程及應(yīng)注意的一些問題。
總體施工程序如下：基槽開挖—澆筑墊層—預(yù)埋件的固定—基礎(chǔ)澆筑—埋件的校正—立承重柱子—安裝柱間支撐—抗風(fēng)柱—屋架或屋面梁——安裝連系桿—安裝檁條—安裝墻板加固條—焊接檁條及墻板加固條的拉條。
由于門式剛架結(jié)構(gòu)重量輕、構(gòu)件細(xì)長，鋼結(jié)構(gòu)在安裝的過程中易于變形，另一方面施工材料構(gòu)件提前下料，要是控制不好誤差的話，安裝構(gòu)件時(shí)難度很大，并且變形越厲害，損耗材料及浪費(fèi)有效工期，從而鋼結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)在于施工精確度高，因此選擇合理的安裝順序是保證整體結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
在實(shí)際施工當(dāng)中，從基礎(chǔ)測(cè)量放線定位開始，一定要把誤差控制在按規(guī)范要求的范圍之內(nèi)，對(duì)整個(gè)門式剛架來說一榀屋架和承重柱子作為一個(gè)安裝單元，但是安裝時(shí)不能一榀一榀的安裝，應(yīng)從由柱間撐的節(jié)間開始，先安裝四根鋼柱及其間的柱間支撐，使之形成穩(wěn)定體。然后安裝此兩柱間的屋面梁及次結(jié)構(gòu)，這樣就形成了一個(gè)穩(wěn)定的安裝單元，最后再擴(kuò)展安裝，依次安裝鋼柱、屋面梁及次結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成整體穩(wěn)定；下面我簡易的闡述鋼結(jié)構(gòu)安裝步驟。
2.1.安裝前的準(zhǔn)備工作
2.1.1 構(gòu)件檢驗(yàn)：構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后必須認(rèn)真按照?qǐng)D紙要求對(duì)構(gòu)件的編號(hào)、外形尺寸、連接螺孔位置及直徑等進(jìn)行全面復(fù)核，符合設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求后方可進(jìn)入安裝作業(yè)。
2.1.2 按照安裝圖紙的要求認(rèn)真核查構(gòu)件的數(shù)量，并對(duì)構(gòu)件在安裝位置就近放置，以便于吊裝。
2.1.3 基礎(chǔ)復(fù)測(cè)及放線
　　鋼結(jié)構(gòu)安裝前根據(jù)土建專業(yè)工序交接單及施工圖紙對(duì)基礎(chǔ)的定位軸線、柱基礎(chǔ)標(biāo)高、杯口幾何尺寸、預(yù)埋件位置、平整度等項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)測(cè)與放線，確定安裝基準(zhǔn)，做好測(cè)量記錄。基礎(chǔ)復(fù)測(cè)應(yīng)符合如下要求：

序號(hào)

項(xiàng)    目

允許偏差(mm)

1

支承面

標(biāo)高

+3.0

水平度

L/1000

2

建筑物定位軸線

L/20000

且不大于3.0

2.2鋼柱安裝
   基出澆筑完成后過14天后進(jìn)行安裝鋼柱子，鋼柱的安裝應(yīng)先從有柱間支撐的柱子開始安裝，先安裝兩個(gè)鋼柱及柱間撐，使其形成體系，然后再安裝其間的連系梁及屋面梁形成整體穩(wěn)定體系。
2.2.1吊裝前的準(zhǔn)備工作：
2.2.1.1確定安裝基準(zhǔn)，在基礎(chǔ)上做出柱子安裝十字中心線，以便于柱子對(duì)位檢查。
2.1.1.2 在柱身上做好安裝標(biāo)記，主要包括十字中心線、垂直度檢測(cè)線、標(biāo)高檢測(cè)線等。垂直度檢測(cè)線應(yīng)標(biāo)記兩個(gè)相互垂直的柱面，標(biāo)高檢測(cè)線應(yīng)以牛腿上表面為基準(zhǔn)，在柱身上+1.000m的位置標(biāo)記測(cè)量點(diǎn)，便于安裝時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)。
2.1.1.3 基礎(chǔ)墊板安裝
(1)根據(jù)基礎(chǔ)復(fù)測(cè)及柱外形檢測(cè)記錄，確定基礎(chǔ)墊板的厚度及墊板上表面標(biāo)高。使得基礎(chǔ)標(biāo)高+墊板厚度+柱子高=柱子頂表面標(biāo)高，確保安裝后柱子頂表面標(biāo)高，以保證縱向連系梁的安裝精度。
(2)基礎(chǔ)墊板應(yīng)由一對(duì)斜墊鐵及數(shù)塊方墊鐵制成，每摞最多不可超過五塊。
(3)墊板應(yīng)設(shè)置在靠近柱腳底板加勁板或柱肢下，墊板與基礎(chǔ)面的接觸應(yīng)平整緊密。
(4)墊板安裝前必須認(rèn)真清理基礎(chǔ)，用水準(zhǔn)將墊板標(biāo)高找平后，將墊鐵臨時(shí)固定，以防滑動(dòng)。
(5)使用成對(duì)斜墊板時(shí)，兩塊墊板斜度應(yīng)相同，且重合長度不應(yīng)少于墊板長度的2/3。
2.1.1.4吊裝柱子之前在柱身上做好吊裝環(huán)及作業(yè)用爬梯、吊框、吊索具、拖拉繩等，以便于安裝。
2.2 柱子吊裝：
選用適當(dāng)?shù)牡踯囆阅軈?shù)，采用旋轉(zhuǎn)法緩慢起吊鋼柱，然后使柱子緩緩就位，如柱子高度15m以下，應(yīng)采用一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行吊裝，如柱子高度15m～25m的柱子必須采用兩點(diǎn)并進(jìn)行吊裝驗(yàn)算工作，因?yàn)殇摌?gòu)件易變形。
2.3 柱子的校正：
首先應(yīng)將柱子十字中心線與基礎(chǔ)中心線對(duì)正，用楔塊初步固定，然后復(fù)測(cè)調(diào)整柱子標(biāo)高，再調(diào)整柱子垂直度。在柱子校正時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)綜合調(diào)整，直至各項(xiàng)指標(biāo)調(diào)整合格為止。調(diào)整完成后，將墊板與柱底板焊接，將柱子用拖拉繩及楔塊固定。再復(fù)測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)合格。
2.4 柱子的測(cè)量：
2.4.1 由于鋼構(gòu)件安裝過程中易于變形，因此安裝過程中必須測(cè)量以下幾點(diǎn)：
(1) 鋼柱測(cè)量時(shí)應(yīng)排除陽光側(cè)面照射所引起的偏差。
(2) 應(yīng)根據(jù)氣溫控制垂直度偏差并應(yīng)符合如下規(guī)定：
I 當(dāng)氣溫接近年平均氣溫時(shí)，柱垂直度應(yīng)控制在0附近。
II 當(dāng)氣溫高于或低于年平均氣溫時(shí)，應(yīng)以每個(gè)伸縮段設(shè)柱間撐的柱子為基準(zhǔn)，垂直度校正至接近0。當(dāng)氣溫高于平均氣溫(夏季)時(shí)，其他柱應(yīng)傾向基準(zhǔn)點(diǎn)相反方向；當(dāng)氣溫低于平均氣溫(冬季)時(shí)，其他柱應(yīng)傾向基準(zhǔn)點(diǎn)方向。
2.4.2柱子安裝允許偏差如下：

序號(hào)

項(xiàng)     目

允許偏差（mm）

1

柱子垂直度

e≤H/1000 ；e≤10

2

定位軸線位移

e≤3

3

柱基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高

+3            -5

4

柱彎曲失高

H/1200且不大于15

2.5 二次灌漿：
柱子調(diào)整固定合格后，交土建單位進(jìn)行二次灌漿。二次灌漿的振搗要求平緩且不能碰撞鋼柱。二次灌漿后要復(fù)測(cè)柱子垂直度，如有問題必須及時(shí)進(jìn)行處理。
2.8 提交檢測(cè)記錄：所有以上工作完成后，復(fù)測(cè)鋼柱允許偏差項(xiàng)目，提交鋼柱安裝檢測(cè)記錄。
2.3.屋面結(jié)構(gòu)的安裝
　　屋面梁出廠時(shí)是分段出廠的，每跨屋面梁一般分為三段，每段屋面梁間為高強(qiáng)螺栓連接。現(xiàn)場(chǎng)跨內(nèi)設(shè)置可移動(dòng)式拼裝臺(tái)架，安裝前在地面拼裝成整體，然后整體吊裝。
3.1 屋面梁的地面拼裝
3.1.1 屋面梁地面拼裝時(shí)，應(yīng)在地面搭設(shè)拼裝平臺(tái)，拼裝平臺(tái)的基礎(chǔ)要堅(jiān)實(shí)，拼裝平臺(tái)的不平度應(yīng)小于5mm。
3.1.2 在拼裝平臺(tái)上放出構(gòu)件大樣，大樣對(duì)角線偏差：≤2mm，設(shè)定定位基準(zhǔn)點(diǎn)，然后設(shè)置擋鐵。
3.1.3 拼裝：
A. 在拼裝平臺(tái)上依次擺放各段屋面梁并調(diào)整至符合設(shè)計(jì)要求，然后臨時(shí)固定。
B. 拼裝完畢，檢查屋面梁幾何尺寸，合格后進(jìn)行高強(qiáng)螺栓連接。
3.2 屋面梁的高空安裝
　　屋面梁吊點(diǎn)位置的確定既要保證方便就位又要考慮到鋼梁的穩(wěn)定性，防止因鋼梁穩(wěn)定性差吊點(diǎn)位置集中而產(chǎn)生彎曲變形。由于屋面梁較長，吊裝采宜取4點(diǎn)吊裝，以防止吊裝過程平面內(nèi)撓曲。
　　拼裝好的屋面梁整體吊裝，緩慢就位。就位時(shí)用臨時(shí)螺栓過眼沖子將屋面梁校正固定，經(jīng)檢查合格后，進(jìn)行高強(qiáng)螺栓連接。
3.3 屋面次梁的安裝
　　每榀屋面梁安裝完成后，隨即安裝屋面次梁及其它次結(jié)構(gòu)，使之形成穩(wěn)定體。這樣依次按順序安裝屋面結(jié)構(gòu)至完畢。
三、彩鋼板墻及屋面板安裝要點(diǎn)
3.1彩鋼板固定方式
彩鋼板安裝的固定方式有穿透式和暗扣隱蔽式兩種。穿透式固定是屋面和墻面彩鋼板安裝的最常用方式，即用自攻螺釘或鉚釘將彩板固定在支撐件（如檁條）上，穿透式固定分為波峰固定、波谷固定或他們的組合。暗扣隱蔽式固定是將與暗扣式彩板配套的特制暗扣先固定在支撐件（如檁條）上，彩板的母肋與暗扣的中心肋齒合的固定方法，一般用于屋面板的安裝。
3.2、彩鋼板的側(cè)向和端部搭接
安裝每一塊鋼板時(shí)，應(yīng)將其邊搭接準(zhǔn)確地放在前一塊鋼板上，并與前一塊鋼板夾緊，直到鋼板的兩端都固定為止。一種簡單而有效的方法是用一對(duì)夾口鉗分別夾住所搭接的鋼板。鋼板沿縱向就位時(shí)，其端部尤其是上端部需用鉗子夾住搭邊部分，這樣可保證鋼板一端的就位，并使一端的搭接也處于正確的位置，從而固定住鋼板，在固定的過程中，夾鉗始終應(yīng)在縱向夾住鋼板。在安裝下一塊鋼板之前，每塊鋼板必須完全被固定住。固定必須始于鋼板的中心，然后向兩邊伸展，最后固定鋼板的搭接邊。對(duì)于端部搭接，由于屋面和墻面外形板是用連續(xù)加工的方法制成的，因此可按運(yùn)輸條件所限制的長度供應(yīng)鋼板，通常不需要搭接，鋼板長度就足以滿足屋面鋪設(shè)的需要。
出于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)處理和運(yùn)輸考慮，必要時(shí)可用兩塊較短的鋼板通過端部搭接來覆蓋整個(gè)長度，每一列鋼板的搭接順序依次從底部到頂部，然后再放下一列。對(duì)使用穿透式固定法的屋面和墻面鋼板端搭接需定位在支撐上。對(duì)坡度在1/12（50）~1/4（150）之間的屋面，鋼板端部重迭長度至少為200mm；坡度超過1/4（150）時(shí)，重迭長度至少為150mm，而且鋼板端部重疊部分的中點(diǎn)應(yīng)在支撐件的中心。墻面板最小重迭長度為100mm。
3.3、彩鋼板的固定
彩鋼板固定一般采用自攻絲螺釘，在選用時(shí)自攻絲螺釘應(yīng)該按照結(jié)構(gòu)的使用壽命選擇固定件，而且特別注意外覆材料的壽命與指定的固定件壽命是否一致。同時(shí)注意鋼檁條厚度不能超過螺釘?shù)淖糟@能力。目前供應(yīng)的螺絲可帶有塑料頭、不銹鋼頂蓋或涂有特殊的耐久保護(hù)層。另外，除暗扣固定用螺釘外，其他螺釘均帶有防水墊圈，而且針對(duì)采光板和特殊風(fēng)壓下的情況均配有相應(yīng)的專用墊圈。
第四、屋面彩鋼瓦楞板安裝
彩板的安裝較易掌握，而一些細(xì)節(jié)的處理比較重要。對(duì)于屋面用彩板應(yīng)該在屋頂及屋檐處將彩板進(jìn)行相應(yīng)的收邊工作，其目的是為了更有效地阻止雨水進(jìn)入屋面以內(nèi)。
屋面外板在屋脊的地方，都可用收邊工具將位于鋼板終端肋條之間的底盤向上折。它用于所有坡度低于1/2（250）屋面鋼板的上端，以保證在泛水板或蓋板下方由風(fēng)吹入的水不會(huì)流入建筑之中。收邊操作可在鋼板定位之前實(shí)施，也可在鋼板安裝之后實(shí)施，但后一種方法要在鋼板的頂端留有足夠的間隙（約50mm），便于收邊工具的操作。其具體操作方法是：把收邊工具位于鋼板終端底盤之上，盡快將工具滑于鋼板之上，越里越好。用工具握住鋼板終端，將底盤往上折，上折約800。如上所述，折彎每一底盤。當(dāng)板被用在坡度低于1/5（100）的屋面時(shí)，應(yīng)將鋼板下端的底盤端部稍微向下彎曲（呈唇狀），可用同一收邊工具來實(shí)現(xiàn)，這樣可保證雨水順著鋼板終端被排出，并且不會(huì)因毛細(xì)或風(fēng)力作用回流至平底盤的下邊，向下折邊的操作必須在屋面鋼板被固定以后才能進(jìn)行，否則這項(xiàng)操作將會(huì)受到障礙。下折板的邊端時(shí)，適當(dāng)張開下撬工具的口，將工具夾住底盤端，盡量向里推。工具緊貼在底盤端部，同時(shí)將手柄搖動(dòng)約200，這樣在鋼板的端部會(huì)形成一向下折邊。對(duì)于非常長的屋面鋼板，應(yīng)設(shè)置伸縮節(jié)點(diǎn)，距離不得大于下表中所列數(shù)據(jù)，以便克服縱向熱位移。這對(duì)于穿透固定式來說，在兩伸縮節(jié)點(diǎn)之間，僅能設(shè)置一個(gè)穿透固定的搭接。
表   兩伸縮節(jié)點(diǎn)間最大鋼板長度       

固定系統(tǒng)

最大距離

隱蔽式固定暗扣

35m

穿透式波峰固定

24m

穿透式波谷固定

15m

可用下述方式形成伸縮節(jié)點(diǎn)：升高端接處上面鋼板的所有檁條及屋面鋼板的支撐以形成一個(gè)比鋼板深度高15mm的高差。在高差處屋面鋼板至少搭接250mm，并提供合適的防雨措施。落差處需另外設(shè)置檁條或支撐，對(duì)于肋條鋼板，無需為熱位移設(shè)置橫向伸縮節(jié)點(diǎn)，因?yàn)槊總€(gè)肋條的縱斷面允許有一些橫向位移。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，溫度變化為10℃、50℃、75℃時(shí)，鋼板長度方向上產(chǎn)生熱脹冷縮，結(jié)果見下表。
如有云飄過遮住太陽，鋼板在陰影下30秒之后，溫度約下降3℃;2分鐘后約下降10℃。
表    鋼板的熱膨脹/收縮

鋼板長度mm

膨脹/伸縮量（ｍｍ）

10℃

50℃

75℃

5000

0.6

2.9

4.3

10000

1.1

5.7

8.6

15000

1.7

8.6

12.8

20000

2.3

11.4

17.1

25000

2.9

14.3

21.4

30000

3.4

17.1

25.7

一般而言，在用于屋面和墻面板的所有金屬中，鋼的熱脹冷縮到目前為止是最低的。
事實(shí)上，在鋼板的終端和最后支撐之間的膨脹或收縮位移只是表中所顯示數(shù)據(jù)的一小部分，因?yàn)楸还潭ǖ匿摪逦灰?，通常是從中心開始趨向于鋼板的每個(gè)端部。每端的位移量只是膨脹或收縮量的一半。同樣在建筑結(jié)構(gòu)或屋面框架中也有一些溫度變化位移，盡管不如屋面那么大，但仍減少了屋面板和其支撐面之間的位移。最終，由于檁條的屈曲，特別是在跨中，更進(jìn)一步減少了這種差動(dòng)位移。
外形板都有相應(yīng)的成型泡沫密封條。當(dāng)它們被嵌在屋檐支撐面和屋面
板下邊之間時(shí)（用作屋檐密封），這一底部密封帶可以防止灰塵、昆蟲、鳥、嚙齒動(dòng)物以及雨水進(jìn)入肋條空間內(nèi)?？梢匝胤核搴蜕w板的下方，將一頂部有輪廓的成型條嵌入泛水板下方和屋面板頂面之間，并用雙面膠進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓潭?，從而起到類似的密封作用。這一點(diǎn)很重要，不進(jìn)行這樣的處理，會(huì)造成房屋的漏水。
位于屋面板下方用于隔熱的反射箔，可以很簡單地用作防潮，只要在其搭接處用一防潮粘帶密封即可。搭接應(yīng)大于100mm，在定位箔片層時(shí)，保持緊密接觸，使粘膠帶充分發(fā)揮作用。箔片層必須覆蓋在屋頂支撐之間，多數(shù)的天花板，進(jìn)入天花板空間，直接與屋面板接觸，除了水從屋面或天花板下滴或弄臟天花板和墻面的明顯現(xiàn)象外，冷凝還會(huì)導(dǎo)致建筑物隱蔽構(gòu)件的損壞。同樣，如果大片隔熱層因冷凝而受潮或者即使是輕微受潮，也是大大降低隔熱效果。
如果在建筑物中，出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，消除其不利影響既困難，花費(fèi)的成本又高。因此在設(shè)計(jì)和施工中采取預(yù)防措施是明智的做法。為了避免在屋面上的水凝結(jié)，必須防止潮濕空氣與鋼板下方接觸。采用在反射箔片層和屋面鋼板之間放置隔熱棉的方法將進(jìn)一步避免潮氣的侵入。同時(shí)，隔熱棉還可以減少雨水在金屬屋面鋼板上產(chǎn)生的噪聲。當(dāng)采用隔熱棉層時(shí)，必須注意保持完全防潮。尤其對(duì)屋頂邊緣周圍和鋼板終端底部在小坡度屋面的情況下，流下的雨水可能被吹回來。假如隔熱棉懸在底部支撐面之上，有可能與天溝的水接觸，在這種情況下，隔熱棉會(huì)吸收水份，在潮濕的氣候期間，將潮氣長期保留在隔熱棉內(nèi)，這將損壞因與潮濕的隔熱棉相接觸的屋面板涂層。
以上是我對(duì)門式剛架結(jié)構(gòu)及彩鋼板房安裝的一點(diǎn)粗淺的認(rèn)識(shí)，是我在幾年工作中總結(jié)出的一點(diǎn)心得及拙見，在以后的鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中我會(huì)繼續(xù)摸索，認(rèn)真分析和控制主要因素，安裝過程圍繞主要因素這條主線展開施工，確保施工質(zhì)量，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，努力完善自己技術(shù)水平，為公司的發(fā)展獻(xiàn)出我的一點(diǎn)貢獻(xiàn)做好準(zhǔn)備。