鋼屋架施工及吊裝

畢園

摘要：以聯合車庫梯形鋼屋架施工現場實例，介紹鋼屋架制作、焊接、涂裝、吊裝的施工工藝及注意事項，確保優質、安全施工。

關鍵詞：梯形鋼屋架 焊接 涂裝 吊裝

1 概述

沈陽市有軌電車沈撫新城停車場聯合車庫中停車列檢庫為2×27+2×21m單層排架結構，排架柱高7.5m，梯形鋼屋架，東西軸線長82.8m，南北軸線長96m，鋼屋架跨度分21m、27m兩種，共30榀屋架組裝，建筑物耐火等級二級、抗震等級三級，抗震烈度7度，耐火極限1.5小時，所有鋼結構構件均采用薄涂型防火涂料刷面，顏色為白色。主構件均采用Q235-B鋼，系桿、支撐等構件均采用Q235-B。

2 施工工序及施工方法

2.1 鋼屋架的制作

2.1.1 材料控制

①鋼屋架支座連接用錨栓為M24，所采用的連接螺栓為大六角高強度螺栓。安裝定位螺栓采用M16，材質級別為Q235-B級鋼。②向正規生產廠家訂購鋼材、焊材，并且確保所購材料須具備物理性能、化學成份等原始材質證明及出廠合格證。③按照規定對進場的鋼材進行檢查，合格后才能投入使用。④按照規范標準，鋼材進場前，由試驗部門對其銹、麻坑等表面狀態進行嚴格把關，對于不符合規定要求的材料不得投入使用。⑤按照規范，在使用焊材前，需要對其進行烘焙處理。

2.1.2 工藝過程

2.1.2.1 加工準備及下料

①屋架的加工使用混凝土平臺，在經過夯實的土層上澆注混凝土，并經嚴格找平及抹面，混凝土平臺表面不得有焊瘤和污物。②放樣。所有鋼構件在制作前均1：1放施工大樣，復核無誤后方可下料。按照施工圖放樣，逐個核對圖紙之間的尺寸和方向等，放樣時要。③鋼材矯正預留焊接收縮量和加工余量。特別注意各部件之間的連接點、連接方式和尺寸是否一一對應，下料前，需要對鋼材進行相應的矯正處理，在對鋼材進行矯正時，為了確保保證下料的質量，需要將矯正偏差值控制在規范規定的允許偏差值以內。④除銹、刷底漆。鋼屋架下料前應先除銹，刷底漆兩遍。

2.1.2.2 零件加工

①切割：利用氧氣對零件進行切割處理前，需要對鋼材切割區域進行處理，確保表現的整潔性。清除切割后斷口邊緣熔瘤、飛濺物等。②焊接：在接長上、下弦型鋼時，先對接頭進行焊接，同時對其進行矯直處理。在對焊縫進行對接處理時，通常情況下需要在焊縫兩端焊上引弧板，在材質、波口方面需要與焊件保持一致。③鉆孔：用臺鉆對屋架連接鋼板的螺栓孔進行處理，在一定程度上確保螺栓孔位置、尺寸的準確性。

2.1.2.3 小裝配

屋架端部基座的組成部件需要預先進行拼焊，經過矯正處理后，將其拼裝到屋架上。在焊接部件時，采用成對背靠背，用夾具夾緊再進行焊接，防止發生變形。

2.1.2.4 總裝配

在對零部件進行總裝時，需要按照下列步驟進行：①將實樣放在裝配臺上，根據施工圖，結合工藝要求進行起拱，同時預留焊接收縮量。②按照實樣，在裝配臺上搭焊上弦、下弦、系桿等定位圓鋼。③在實樣上放置上、下弦墊板及節點連接板，對號入座，然后在連接板上放置上、下弦，使其緊靠定位圓鋼。④點焊好的半片屋架翻轉180°，以這半片屋架作模胎復制裝配屋架。⑤在半片屋架模胎上放墊板、連接板及基座板。⑥將上、下弦及系桿放在連接板及墊板上，用夾具夾緊，進行定位點焊。⑦將模胎上已點焊好的半片屋架翻轉180°，進行定位點焊。

2.2 鋼屋架焊接

2.2.1 作業條件

熟悉圖紙，按照《建筑鋼結構焊接技術規程》的要求進行焊接工藝。施焊前應檢查焊工合格證有效期限，應證明焊工所能承擔的焊接工作。

2.2.2 作業準備

選擇合適的焊接工藝，焊條采用現行國家標準《碳鋼焊條》GB/T5117-1995規定的E4303型焊條，焊接電流，焊接速度，焊接電弧長度等通過焊接工藝試驗驗證。

2.2.3 電弧焊接

在進行焊接前，需要對組裝質量、焊縫區的處理情況等進行復查。其焊接順序為：先焊上、下弦連接板外側焊縫，后焊上、下弦連接板內側焊縫，再焊連接板與腹桿焊縫；最后焊腹桿、上弦、下弦之間的墊板。焊完后，需要對熔渣及飛濺物進行清除。

2.2.4 焊縫檢查

屋架下弦桿材料接頭采用有襯管與母材等強的對接焊縫并焊透，其焊縫質量等級為二級。其它焊縫的外觀質量不低于三級。焊接全部完成，焊縫冷卻24h之后，全部做外觀檢查。

2.2.5 支撐連接板、系桿支座圓鋼的裝配，焊接。

2.2.6 成品檢驗

①焊接全部完成，焊縫冷卻24h之后，全部做外觀檢查并做出記錄。②用螺栓連接時，須將構件摩擦面進行噴砂處理。③按照施工圖要求和施工規范規定，對成品外形幾何尺寸進行檢查驗收，逐榀屋架做好記錄。

2.2.7 除銹、油漆、編號

①成品經質量檢驗合格后進行除銹，除銹合格后進行油漆。②涂料及漆膜厚度應符合設計要求或施工規范的規定。③在構件指定的位置上標注構件編號。

2.3 鋼屋架吊裝

2.3.1 吊車選用

鋼屋架安裝高度為10m（考慮自然地面標高因素），屋架高3m，吊車回轉半徑為S=7m，桿長22m，吊車起重量為2.6t，選用25t汽車起重機，根據吊裝參數表，其性能滿足吊裝要求。

2.3.2 鋼屋架吊裝受力計算

鋼絲繩選用：索具重量為0.5t，單榀屋架自重2.1噸，吊裝重量共計2.6t。鋼絲繩受力簡圖如圖1。

吊裝時選用4根鋼絲繩，根據平行四邊形法則和矢量作圖法求得鋼絲繩的受力分別為9.42kN和7.32kN。計算簡圖見圖2。

計算鋼絲繩破斷拉力取大值9.42kN。

則鋼絲繩破斷拉力：

Fg=P1×K/α=9.42×7/0.82=80.41（kN）

K——鋼絲繩的安全系數，取7.0；

α——換算系數，取0.82

查表得（建筑施工手冊表14-3）：

選用Φ13-6×37+1 鋼絲繩。

允許鋼絲繩破斷拉力總和取Fg=87.8kN>80.41kN，滿足要求。

2.3.3 鋼屋架吊裝

①鋼屋架在吊裝前應先進行試吊。即將鋼屋架吊裝單元先吊離地面50cm，然后仔細檢查吊索具、溜繩、加固系桿等，在確認滿足要求后方能進行正式吊裝。②吊裝采用單榀吊裝，吊點采用四點綁扎。③安裝第一榀屋架時，在松開吊鉤前初步校正；對準屋架支座中心線或定位軸線就位，調整屋架垂直度，并檢查屋架測向彎曲，將屋架臨時固定。④將屋架吊裝至設計標高安放位置上部（略高于安放位置支撐面），然后進行對線工作。⑤第二榀屋架同樣方法吊裝就位好后，不要松鉤，方木臨時與第一榀屋架固定，跟著安裝支撐系統，最后當鋼屋架安裝到位經檢查確認合格后應立即進行緊固和焊接。⑥剩余屋架安裝同第二榀屋的安裝方法。⑦軸線和垂直度的測量校正，校正采用千斤頂和倒鏈進行，校正后立即進行固定。

3 結束語

隨著經濟的不斷發展，鋼結構實現了快速的發展，市場廣闊。但是，隨著鋼結構應用范圍的不斷擴大，進而在一定程度上增加了鋼結構的技術難度，同時對安裝精度也提出了更高的要求，在這種情況下，其質量問題受到人們的普遍關注。我們應樹立良好的質量意識，及時掌握新技術、新工藝、新方法，同時從大處著眼，小處著手，加強實施管理。一方面做好質量預控工作，另一方面重視過程控制和成果校核。進一步對質量進行控制，避免發生安裝質量事故。

參考文獻：

[1]《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）.

[2]《建筑鋼結構焊接技術規程》（JGJ81-2002）.

[3]《建筑機械使用安全技術規程》（JGJ 33-2001）.

[4]《建筑施工安全檢查標準》（JGJ59-99）.

[5]《建筑防腐蝕工程施工及驗收規范》（GB50212-2002）.

[6]《鋼結構施工手冊》（第四版，建工出版社）.

[7]《碳鋼焊條》（GB/T5117-95）.