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1、钢结构施工,单元六 钢结构安装,钢结构现场安装,日本名古屋的NHK放送中心为高层钢框架结构。,钢结构工程,构件制作,放样与号料,连接方法,切割下料,边缘加工,弯卷成型,构件矫正,防腐与涂饰,折 边,安装方法,焊 接,螺栓连接,手工电弧焊,埋弧自动焊,半自动焊,气体保护焊,普通螺栓,高强度螺栓,分件安装法单层,综合安装法多层及高层,钢构件工厂加工制作,编制钢结构安装方案,钢构件运输进场,钢构件现场安装,临时安装支架、结构安装总顺序、吊机的停机点及吊次安排、吊装施工安全措施等,钢结构施工工艺流程,放样、号料、切割、制孔、边缘加工、小装配、总装配、端部处理和摩擦面处理、涂装、发运,吊机进退场方案、构
2、件吊装方案、现场拼接方案、安装质量检查方案,钢结构的安装要编制详细的安装施工方案，特别注意保证钢结构成型过程中的稳定性。图为2007年7月31日南京浦口发生的60m跨度钢结构厂房8榀钢桁架连片坍塌事故，造成工人2死8伤。,应按施工组织进行。安装程序的原则是保证结构的稳定性，不导致永久性变形。房屋钢结构在施工现场安装的基本流程如下：,钢结构的现场安装：,施工基础和支撑面,钢结构运输和吊装机械到场,钢结构安装和临时固定,测量校正,连接和固定,安装偏差检测和涂装,编制现场安装施工组织设计,1、钢材的进场验收,质量证明文件：钢材进场应有随货同行的质量合格证明文件，进口钢材应有国家商检部门的复验报告；外
3、观检查：钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷;钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许偏差值的1/2，且锈蚀等级应在C级及C级以上。允许偏差抽查：钢板抽查厚度，型钢抽查规格尺寸，每一品种、规格各抽查5处。抽样复验：国外进口钢材、钢材混批、板厚40mm且有Z向性能要求的厚板、结构安全等级为一级大跨度结构中主要受力构件采用的钢材、设计有复验要求的钢材、对质量有疑义的钢材应进行抽样复验。,轧制成型的H型钢等原材料的进场分类堆放及进入库管理。,受运输、吊装等条件的限制，钢构件可按部件组装、构件组装后出厂，对于复杂构件为验证其安装质量，还要进行工厂预拼装。除管结构为立体预拼装，
4、并可设卡、夹具外，其它结构一般均为平面拼装，且构件应处于自由状态，不得强行固定。,2、构件的组装,平面桁架的工厂预拼装 钢管桁架的工厂预拼装,3 钢结构安装,技术准备：制定安装技术方案，单层钢结构工程宜采用分件安装法，屋盖系统宜采用综合安装法。多层钢结构工程一般采用综合安装法。施工机具及材料准备：包括吊装机械、各类辅助施工机具、钢构件、各类焊接材料及紧固件等。,3.1 施工准备,柱基检查：柱基找平和标高控制，复核轴线并弹好安装对位线，检查地脚螺栓轴线位置、尺寸及质量。构件清理：清理钢柱等先行吊装构件，编号并弹好安装就位线。,安装前柱底除锈清理,钢结构现场安装的基本方法为采用吊机直接吊装钢构件。
5、图为南京奥体中心体育场钢屋盖采用600t履带吊机场内吊装屋盖钢梁。,图为北京国家体育场“鸟巢”钢屋盖采用800t履带吊机场内吊装交叉钢桁架。,3.1.1 钢结构安装常用吊装机具和设备,起重机械,包括起重机的类型选择、起重机型号选择和起重机数量的确定。,人字扒杆 加藤全液压汽车起重机 三一重工履带起重机,1.1、履带式起重机,由行走机构、回转机构、机身及起重臂组成。,履带式起重机构造简图,三一重工SCC1500C履带起重机(最大起重量155t),1、自行式起重机,1.2、轮胎式起重机,是一种使用专用底盘的轮式起重机，横向稳定性好，能全回转作业，且在允许载荷下能负载行走。行驶速度慢，不宜长距离行驶
6、，常用于作业地点相对固定而作业量较大的吊装作业。,行走,放出支腿准备作业,起吊作业,利勃海尔 LTC 1055 轮胎式起重机,1.3、汽车式起重机,是一种使用汽车底盘的轮式起重机，广泛用于构件装卸和结构吊装。灵活性好、转移迅速、对道路无损伤。,中联重科QY130H汽车起重机最大起重量130t，主臂最大起升高度49.5m,汽车式起重机多为液压式伸缩臂，按起重量分为轻型（20t以内）、中型（2050t）和重型（50t以上）。,三一重工QY52汽车起重机最大起重量55t，主臂最大起升高度55m,2、塔式起重机,塔式起重机的起重臂安装在塔身顶部，可作3600回转，具有较高的起重高度、工作幅度和起重能力
7、，在多层、高层结构的吊装和垂直运输中应用最广。,塔式起重机,桅杆式起重机制作简单、装拆方便，起重量较大（可达100t以上），能用于其它起重机械不能安装的一些特殊、大型构件或设备。缺点是：起重半径小、移动困难，需拉设较多的缆风绳。,3、桅杆式起重机,常用的桅杆式起重机有：独脚扒(把)杆、人字扒(把)杆、悬臂扒(把)杆和牵缆式扒(把)杆。,独脚扒杆有木、钢管、型钢格构式三种。,独脚扒杆 钢管独脚扒杆吊装,独脚扒杆的缆风常用58根，与地面的夹角为300450,木人字扒杆进行灯杆安装 格构式钢人字扒杆进行箱梁吊装,人字扒杆,是在独脚扒杆的中部或2/3高度处装上一根起重臂，即成悬臂扒杆。起重杆可回转和起
8、伏变幅。悬臂扒杆能获得较大的起重高度，起重杆能左右摆动12002700，适于吊装高度较大的构件。,悬臂扒杆,是在独脚扒杆的下端装上一根可3600回转和起伏的起重杆而成。起重量在10t左右的桅杆起重机大多用无缝钢管制成，高度可达25m；大型桅杆起重机采用格构式桅杆，下部设有专门行走装置（钢轨或滚筒），起重量可达60t，桅杆高度可达80m。缆风绳不少于6根。,牵缆式桅杆起重机,建筑施工中常用的卷扬机分快速和慢速两种。快速卷扬机又分为单筒和双筒两种，起重能力在0.550kN，速度2043m/min；慢速卷扬机多为单筒，起重能力在320kN，速度89.6m/min。,4、卷扬机,JK-D型快速电控卷扬
9、机 JK2手控卷扬机 平行双筒快速卷扬机,5、滑轮组,滑轮组由一定数量的定滑轮和动滑轮以及穿绕的钢丝绳组成，具有省力和改变力的方向的功能。滑轮组负担重物的钢丝绳的根数称为工作线数，滑轮组的名称以滑轮组的定滑轮和动滑轮的数目来表示。定滑轮仅改变力的方向、不能省力，动滑轮随重物上下移动，可以省力，滑轮组滑轮越多、工作线数也越多，省力越大。,3门10t滑轮组,6门30t滑轮组,10门50t滑轮组,吊钩滑轮组,6、钢丝绳,结构安装用的钢丝绳的规格有619和637（6股，每股由19或37根钢丝捻成），前者钢丝粗、较硬，不易弯曲，多用作缆风绳；后者钢丝细、较柔软，多用作起重吊索。,619普通钢丝绳,钢丝绳
10、的断面 钢丝绳的表面 钢丝绳的捻制方法,7、其它吊装工具,环链电动葫芦 手扳葫芦 钢丝绳吊索,卡环（卸甲、卸扣）钢丝绳成套吊具,3.2 单层钢结构安装,钢柱宜采用一点直吊绑扎法起吊，就位时对准地脚螺栓缓慢下落，对位后拧上螺帽将柱临时固定，校正其平面位置和垂直度；校正后终拧螺帽，用垫板与柱底板焊牢，然后柱底灌浆固定。,3.2.1 钢柱安装,钢柱的吊装,终拧地脚螺栓,柱底灌浆固定,3.2.2 钢吊车梁安装,吊车梁采用两点绑扎，吊升时用溜绳控制吊升过程构件的空中姿态，方便对位及避免碰撞。就位临时固定后要校正吊车梁的垂直度、标高及纵横轴线位置。,低跨吊车梁的吊装 双层吊车梁的吊装,3.2.3 屋面系统
11、安装,屋架安装应在柱子校正并固定后进行；屋面系统可采用扩大组合拼装后吊装，扩大组合拼装单元宜成为具有一定刚度的空间结构。檩条等构件安装应在屋架调整定位后进行。,屋架的吊装,扩大组合拼装单元的吊装 檩条的安装,3.3 多层及高层钢结构安装,多层及高层钢结构的柱、梁、支撑等构件的长度尺寸应包括焊接收缩余量等变形值。,多层钢结构安装 高层钢结构安装,轴线引测：柱的定位轴线应从地面控制线引测，不得从下层柱的定位轴线引测，避免累积误差。,钢柱的校正,钢柱的吊装,3.3.1 钢柱的安装与校正,钢柱校正：对垂直度、轴线、牛腿面标高进行初验，柱间间距用液压千斤顶与钢楔或倒链与钢丝绳校正。,3.3.2 钢梁的安
12、装与校正,安装准备：吊装前应检查钢柱牛腿标高和柱子间距，梁上装好扶手和通道钢丝绳以保证施工人员的安全。吊点一般设在翼缘板开孔处，其位置取决于钢梁的跨度。,钢梁校正：对标高及中心线要反复校正至符合要求。,梁柱在地面组装后进行整体吊装,钢梁的安装,通道钢丝绳,悬挂吊篮,3.3.3 构件间的连接,钢构件的现场连装,钢柱间坡口焊连接,梁柱间翼缘坡口焊连接,腹板高强螺栓连接,梁柱间翼缘坡口焊连接,腹板高强螺栓连接,钢柱间的连接常采用坡口焊连接；主梁与钢柱的连接一般翼缘用坡口焊连接，腹板用高强螺栓连接；次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在翼缘处用坡口焊连接。,柱与梁的焊接顺序：先焊顶部
13、梁柱节点，再焊底部梁柱节点，最后焊中间部分的梁柱节点。高强螺栓连接的紧固顺序：先主要构件，后次要构件。工字形构件的紧固顺序：上翼缘下翼缘腹板。同一节柱上各梁柱节点的紧固顺序：上部的梁柱节点下部的梁柱节点柱子中部的梁柱节点。,钢结构现场安装时，中间梁段运至现场。,中间梁两侧的柱段已安装，在短梁上各站立一人，配合安装中间梁段。在梁下方两侧，有作业安全脚手架。,安装工人骑跨在短梁上，先安装腹板的连接板。,中间梁的制作精度要求高，长度的误差直接影响安装。,两端工人集中在一侧，共同安装连接腹板，由于柱段安装时产生内倾，影响中间梁段的插入安装。,安装工人转移至下节柱连接处，松动临时安装固定高强螺栓，使柱段
14、略外倾。,混凝土楼板的底模采用压型钢板作永久性模板，钢梁的翼缘部位焊栓钉，使钢梁与混凝土楼板共同工作。,钢框架的安装与楼面压型钢板的安装交叉作业，图为南京全民健身中心钢框架在安装中。,3.4 钢网架安装,网架结构广泛用作大跨度的屋盖结构。特点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。网架结构节点有焊接球、螺栓球和钢板节点三种形式。网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，可组合成平面形状的任何形体。,焊接球节点,钢制空心球,钢管杆件,球节点焊缝,管球连接焊缝,螺栓球节点,实心螺栓球45号钢,钢管杆件,锥头,高强螺栓与套筒,3.4.1 高空拼装法,先在设计位置处搭设拼装支
15、架，用起重机把网架构件分件(或分块)吊至空中的设计位置，在支架上进行拼装。此法不需大型起重设备，但拼装支架用量大，高空作业多。适用于螺栓球节点的钢管网架。,网架高空拼装施工,落地支架拼装网架,3.4.2 整体安装法,是先将网架在地面上拼装成整体，再用起重设备将其整体提升到设计位置上加以固定。此法不需拼装支架，高空作业少，易保证焊接质量，但对起重设备要求高，技术较复杂。适用于球节点的钢网架。根据所用设备的不同，整体安装法又分为多机抬吊法、拔杆提升法、千斤顶提升法及千斤顶顶升法等。,四机抬吊网架,京杭大运河上跨度107m的钢网架一次吊装成功,吊车准备,吊至设计标高,起吊,安装就位,拔杆提升法,网架
16、先在地面上错位拼装，然后用多根独脚拔杆将网架整体提升到柱顶以上，空中移位，落位安装。,整体提升法和顶升法,是利用电动螺杆提升机或顶升千斤顶，将在地面原位拼装好的钢网架整体提升或顶升至设计标高。,整体提升法 整体顶升法,HAECO飞机机库屋顶安装香港,提升塔架,屋顶钢结构荷载为1000t，地面拼装后使用9台额定荷载为185t千斤顶将其吊装到设计高度。,拉力框架的提升,倒装千斤顶沿钢绞线爬升,倒装千斤顶沿钢绞线爬升,南京会议展览中心的6展厅张弦梁钢屋盖的74m跨钢梁采用提升法安装。,武汉体育馆钢焊接球节点双层钢网壳屋盖采用顶升法安装。,采用液压千斤顶同步顶升。用8个工具式顶升支架承受顶升区域荷载。
17、,液压千斤顶,3.4.3 高空滑移法,按滑移方式分逐条滑移法和逐条累积滑移法两种；按磨擦方式可分为滚动式滑移和滑动式滑移两种。,北京五棵松体育馆屋顶结构为双向正交桁架体系，跨度为120120m，26榀钢桁架支撑于沿建筑物四周布置的20根砼柱上，柱顶标高为+29.3m，采用三组平行滑道、累积滑移的安装工艺，滑移总重量3300t，滑移距离120m。,高空滑移法安装屋盖结构 五棵松体育馆屋盖桁架逐条累积滑移法,五棵松体育馆屋盖桁架 逐条累积滑移法施工中,馆外拼装胎架,中滑道、树状支撑及爬行机器人,滑移施工中,钢桁架拼装在端部的拼装胎架上进行。,端部拼装胎架,中部增设临时滑移轨道支架,连续顶推装置采用爬行器（也称爬行机器人），夹钢轨爬行，比钢绞线牵引抖动小，同步性好。,夹轨爬行器,郑州机场钢结构滑移,采用滑移法安装钢结构可降低对大型吊装机械的要求。图为南京奥体中心游泳馆工程钢屋盖采用单榀滑移倒三角形钢拱架的方法安装。,哈尔滨国际体育会展中心钢屋盖采用钢绞线牵引累积滑移法安装。其钢屋盖跨度128m，滑移距离最长达200m。,Thank You!,
