大型場館鋼結構預埋鐵件安裝

黃 波,張彥斌,馬虎成

(中房銀川房地產開發有限公司,寧夏銀川 750001)

大型場館鋼結構預埋鐵件安裝

黃 波,張彥斌,馬虎成

(中房銀川房地產開發有限公司,寧夏銀川 750001)

國內鋼筋混凝土基礎、鋼框架結構工程的快速發展,鋼框架結構與鋼筋混凝土結構連接支座處的預埋鐵件向著數量多、單體重量大、施工安裝精度質量要求高的趨勢發展。而大型預埋鐵件安裝的精度及質量直接關系到整個建筑物的結構安全。

大型預埋鐵件; 制作模具; 吊裝; 定位; 就位

1 工程概況

寧夏親水體育健身中心工程水珠大廳 105m跨鋼管桁架結構支座,前期混凝土結構施工時需預埋大型預埋鐵件,以供后期鋼管桁架結構施工時進行支座安裝。依據圖紙設計,主要大型預埋件單體各項技術指標:錨板規格 -1400× 1400×50,錨筋規格L1400 32,單體重量 1 400 kg,安裝標高25.900m,總計安裝數量 41塊。

2 特點

2.1 測量定位精確度高

通過先進測量儀器,采用二點一線、三點一面幾何原理精確測量定位,保證預埋鐵件安裝精度高的要求。

2.2 預埋鐵件吊裝就位效率高

通過預埋鐵件安裝圖紙的二次深化設計、輕型模具試裝,調整安裝位置鋼筋間距,為吊裝工作確定有效安裝空間,確保預埋鐵件一次吊裝到位。

2.3 吊裝工藝簡捷、高效

通過各項安裝工序工藝的細化,控制預埋鐵件安裝質量,縮短工期,節約成本。

3 工藝原理

(1)通過制作臨時安裝模具,進行吊裝前的試裝。確保預埋鐵件一次安裝到位,節約工期及施工成本。

(2)改進現場吊裝機械,利用現場原有吊裝機械,減少吊裝成本。

(3)利用先進的測量儀器,采用兩點一線、三點一面的幾何原理,精確定位。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 預埋件施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

4.2 預埋件施工操作要點

(1)熟悉設計圖紙、根據設計圖紙內容、國家相關規范標準,制定預埋件安裝作業施工方案、措施。

(2)成立以項目部技術骨干為基礎預埋件安裝管理小組;與鋼結構安裝單位技術人員協調,取得預埋件安裝的各項技術指標要求;組建以熟練吊裝工人為核心的預埋件吊裝隊伍;召開以項目部技術人員、鋼結構安裝單位技術人員、有豐富施工經驗的吊裝工人在內的技術探討會議,確定具體的安裝措施。

圖1 施工工藝流程

(3)與設計單位設計人員積極協調,解決前期圖紙中梁主筋密度大,預埋件錨筋上小錨板影響預埋件安裝問題,繪出預埋件安裝二次深化圖。

由于梁主筋密度大,預埋件無有效安裝空間問題,在設計規范允許的范圍內,可對梁主筋進行調正,梁主筋由原來設置的單排布筋改為雙排布筋,也可在設計規范允許的范圍內將原有的梁主筋過柱面的通長筋,變更為梁主筋在柱面處斷開,錨入框架柱內,為預埋件提供預埋空間。特別注意的是,上述方案必須經過設計單位主設計人的認可。

預埋件錨筋上的小錨板影響預埋件安裝問題,可在安裝前小錨板與錨筋暫不焊接,待預埋件安裝完成后再進行焊接的方式解決。

4.3 吊裝方案

起初的方案中,決定利用汽車吊來進行預埋件安裝。但經技術人員對施工現場重新考查下,認為預埋件安裝高度最高為 25.9m,利用汽車吊安裝至少需要 50 t汽車吊,而且汽車吊吊裝存在前后移動不靈活、吊裝工期長、施工費用高等一系列問題。最后經認定,決定利用頂升現場原有機械設備(塔式起重機)來進行預埋件的吊裝。這樣一來,不僅解決了汽車吊吊裝施工不靈活、吊裝工期長等問題,而且大大節約了吊裝成本。

4.4 試吊

針對現場預埋件平面面積大、單體重量大,造成施工吊裝就位難度大的問題,在施工吊裝前,制作與預埋件平面效果一致的輕型材料模具,進行吊裝前的試裝,調整鋼筋間距,為吊裝工作確定有效安裝空間,確保預埋件一次安裝到位。

4.5 軸線、標高測量定位

(1)軸線測量定位:施工中根據兩點成一線的幾何原理,利用全站儀對每個預埋件縱橫兩道中心線進行定位,中心線只標記在預埋件預埋位置外邊兩點,吊裝時只要保證預埋件中心線與安裝標記中心線相重合,即可保證預埋件安裝軸線精度。

(2)標高測量定位:施工中根據三點成一面的幾何原理,利用水準儀,在安裝預埋件部位焊接三點固定支架,要求三點固定支架最好呈等邊布置;支架所用鋼筋必須用砂輪切割機切割,保證截面平整,不存在平面誤差;支架選用鋼筋直徑、強度及焊接點能夠承受預埋件及安裝荷載;支架切割面必須水平安裝,安裝標高按照預埋件安裝標高減預埋件錨板厚度要求測定。

(3)測量工作完成后,要對測量軸線及標高進行復測,確保測量精度,同時還要對單體預埋件的三點固定支架進行檢查,防止三點固定支架發生變形、位移。

(4)用墨線在預埋件表面彈出中心十字線。

4.6 預埋件吊裝、就位

(1)技術交底:吊裝前必須進行現場交底,由施工技術人員向具體施工管理人員及安裝人員進行交底,要求每一個施工安裝人員必須掌握預埋件的吊裝要點、吊裝工序及質量要求。同時施工技術人員必須在現場進行指導安裝,進行質量檢查驗收。

(2)預埋件吊點:根據現場預埋件規格、形態,因本工程預埋件為中心對稱及軸線對稱構件,預埋件預留排氣孔(150 mm×150mm,4個孔)也呈中心及軸線對稱布局,因此吊點選擇為 4個吊點,吊點位置為預埋件預留排氣孔位置;司索工在綁扎過程中必須按照要求進行綁扎,鋼絲繩與預埋件相交處必須墊橡膠墊,防止預埋件邊割斷鋼絲繩;起吊距地面500mm高時檢查預埋件表面的水平情況,如預埋件沒有保持水平狀況,必須降落重新調整。

(3)起吊:預埋件起吊過程中,塔吊司機必須按照地面指揮人員指揮,平穩、勻速起吊;起吊過程中預埋件始終保持水平狀態,不發生傾斜、搖晃現象;如遇三級風以上的情況停止吊裝。

(4)就位:預埋件吊至安裝部位上面 500mm時,安裝人員對預埋件中心線與安裝中心線進行粗對,然后根據已調整好的安裝空間進行預埋件安裝;如遇鋼筋影響可用撬杠進行調整。預埋件下降至安裝面 100mm時,應暫時停止下降,技術人員及安裝工人要對預埋件中心線與安裝中心線精心核對,確定精度后再進行就位。

4.7 預埋件校正、固定

(1)軸線校正可根據預埋件中心線與安裝控制點拉線復核,確保預埋件中心線與安裝控制線重合。

(2)標高校正可利用水準儀進行現場復測,利用鋼制大頭鍥進行調整,直至滿足要求為準。

(3)校正工作完成后,利用鋼制大頭鍥將預埋件與周邊進行焊接固定,做到預埋件在以后的施工中不發生位移、下沉現象。

4.8 驗收、混凝土澆筑

(1)預埋件安裝完成后,組織監理單位、鋼結構安裝單位對預埋件安裝質量進行驗收,驗收合格后辦理相關驗收手續,進行下道工序施工。

(2)混凝土澆筑時要做到預埋件處混凝土對稱下料,對稱振搗,澆筑過程中不得對預埋件及周邊鋼筋進行撬動。同時保證混凝土振搗均勻,排氣孔內空氣充分排出。

5 材料與設備

5.1 主要施工材料、機械設備

主要施工材料及機械設備見表 1。

5.2 主要測量、檢測儀器

主要測量、檢測儀器見表 2。

6 質量控制

6.1 質量驗收標準

建筑工程施工質量驗收統一標準GB50300—2001

混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204—2002

鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205—2001

建筑機械使用安全技術規范JGJ33—2001

工程測量規范GB50026—1993

6.2 關鍵點達到的質量標準

根據設計要求,預埋鐵件安裝精度要求為:軸線誤差 ±5 mm,標高誤差±3mm。

6.3 質量管理與控制

6.3.1 預埋件加工制作質量控制措施

(1)預埋件加工制作原材必須使用國標產品,進場必須經過復檢,保證原料材質合格,各項技術指標符合預埋件制作要求。

(2)預埋件錨板必須使用大型裁板機切割,禁止使用氣割,從而保證錨板外形尺寸滿足設計要求,錨板不發生變形,表面平整。

(3)焊接過程中,坡口角度、焊縫高度、寬度滿足要求,并進行探傷試驗,保證焊接質量。

(4)預埋件在加工、制作、運輸、吊裝過程中一定要保護成品,尤其是預埋件表面平整度,防止給后續施工增加難度。

6.3.2 現場吊裝質量控制措施

(1)成立預埋件安裝管理小組,組建技術力量成熟的吊裝隊伍,加強技術交底工作,做到安裝隊伍人人都熟知作業規程及施工工藝。

(2)平面定位及標高控制:用先進的測量儀器進行現場測量定位,測量定位完成后必須進行復測,保證測量定位精確。

(3)軸線定位點及標高定位點必須設置在固定物件上,作好明顯標志,防止人為破壞,影響安裝精度及安裝工期。

(4)單體預埋件標高控制點(三點支撐系統),表面必須平整,焊接牢固,滿足承受預埋件及安裝人員荷載要求。

(5)預埋件就位后,必須進行校正,校正工作做到預埋件十字中心線與安裝控制線完全重合,利用水準儀檢測預埋件表面標高必須符合安裝標高要求。

(6)校正工作結束后即進行預埋件加固工作,加固利用鋼制大頭鍥將預埋件與周邊固定物件焊接為一體,確保在以后的施工過程中預埋件不發生位移、沉降。

(7)混凝土澆筑時,嚴禁在預埋件周邊卸料。預埋件處混凝土澆筑要對稱均勻下料,對稱振搗。振搗棒在預留排氣孔內均勻振搗,使混凝土中氣泡充分排除,混凝土高度高出預埋件表面,使混凝土與預埋件充分接觸,不發生空鼓?；炷翝仓r嚴禁撬動預埋件及周邊固定物件,嚴禁振搗棒與預埋件及周邊固定物件碰觸。

7 結束語

7.1 經濟效益

7.1.1 物料效益

按照傳統吊裝方式,吊裝如此大規模的預埋件,選用吊裝機械一般為大型汽車吊。而本工程施工過程中,充分考慮現場原有機械設備,經過對原有吊裝機械的改進,不僅在工程成本中節約開支,而且在機械的靈活性、適用性方面比傳統吊裝機械大大提高,從而縮短吊裝工期。

7.1.2 工期效益

吊裝前施工準備工作充分,吊裝前全面完成包括二次深化圖紙的完善、施工隊伍的組建培訓、各項安裝工序工藝的細化、軸線標高精確定位、模具制作試裝等工作;選用合理、可行的施工機械;吊裝過程中按照事前制定的安裝工藝、安裝工序,整個過程有條不紊、一氣合成。

7.1.3 經濟效益

(1)機械費用:按照傳統施工機械選用 50 t汽車吊吊裝,計劃工期 15 d,3 000元/臺班計算,機械租賃費用45 000元;而經過現場機械改造,僅需吊車頂升費用不到 3 000元,從而節約吊裝成本 42 000余元。

(2)人力費用:施工中實際吊裝勞動力 15人,人工費100元/工日,按工期提前 8 d計算,節約人工費 12 000元。

7.2 社會效益

該工程預埋件單體面積大、重量大、施工精度高,安裝難度高,而該工法的成熟利用,對大型預埋鐵件施工技術做出了有益的實踐說明,提高了該項施工技術水平。

7.3 節能與環保效益

在預埋件安裝過程中,可縮短工期、節約機械臺班及勞動力,同時降低施工噪聲、減少建筑垃圾對環境的污染。

TU758.11

B

2010-02-08