重型铸钢节点钢结构高空散装施工工法.doc

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1、重型铸钢节点钢结构高空散装施工工法1前言1.1重型钢结构在超高层、大跨度、大悬挑建筑结构中是主要结构骨架形式,其超强的结构使各种建筑形式得以实现,有很高的安全性、耐久性。重型钢结构节点上一般构件很多,焊接连接焊缝集中,应力大,不仅会引起构件变形、变位,而且还会引起裂缝,节点连接,孔洞密集,截面削弱大,节点板位置难布置,而铸钢节点则解决这类问题,使重型钢结构应用更为优越。1.2在结构施工当中,采用整体吊装,构件与节点大量的连接是在工厂进行,现场焊接工作量少,焊接、检测质量有保证,但运输受道路上的桥、洞、高压线及转弯半径

2、的限制,需要大型机械进场。同样要受道路及场地的限制。高空散装法是解决这类问题的重要方法,可以根据道路运输能力,场地条件来确定吊装单元的大小,然后现场拼装。四层屋面12m全宽16m全长52m悬挑17m1.3我公司施工的宁波东部新城商务区B-4商务楼工程,在其南楼六层以上部分为钢结构工程,全长52m,宽16m,共四榀两层大桁架,总用钢量为1100t。其中靠北侧四层上空12m处悬挑跨度为17m的两层桁架结构。如图1.3所示。该项目特殊的建筑形式对施工方法要求创新,我企业根据工程特点,采用高空散装法进行吊装施工,结合铸钢节点

3、技术,完成该工程的建设,积累了大型铸钢节点钢结构施工经验,形成工法。图1.3 宁波东部新城商务区B-4商务楼效果图                   2工法特点2.1高空散装法2.1.1降低了对吊装机械的要求。整体吊装需要超大型起重机,机械要求高,机械进退场、组装困难。2.1.2降低了对场地的要求。如果大型机械进退场,场地处理难度大、费用高。2.1.3解决了运输道路及道路上管线、道路、桥洞以及转弯半径等条件限制。2.1.4合理的单元体划分使现场焊接数量降到最低,减少现场高空焊接质量风险。2.2铸钢节点重型钢结构节点

4、处构件交错复杂,密集的焊接区域不仅使焊接次应力高度集中,而且会导致构件变形、扭曲,甚至焊接使节点开裂,采用铸钢节点能有效地解决此类问题。2.2.1铸钢节点检测。目前国家尚无统一的铸钢节点的检验及验收标准,对其进行力学性能试验、化学成分试验、整体无损探伤试验,形成能被各方接受的检测方法是质量控制的重点。2.2.2焊接工艺评定。铸钢节点材质与其相连的杆件材质不同,进行焊接工艺评定是确定焊接工艺和焊接质量控制的关键环节。3适用范围本工法适用于重型铸钢节点钢结构工程。且在道路运输、施工场地基础承载能力等受限制的情况下,此工法

5、更有针对性。4工艺原理4.1高空散装法施工4.1.1可合理划分为较小的单元体或扩大单元体,降低了对场地、道路及起重机的要求。一般认为工厂整体焊接、整体吊装对质量有保证,但是整体吊装也是分块(片),片与片之间仍然是高空焊接。而高空散装法不同的是块(片)分得更多,但高空散装法可以解决运输道路转弯半径及运输道路上管线、架空高度、场地条件不足,结构位置高度高等客观限制条件。高空散装法可根据客观条件选择合适的起重机,降低对起重机的要求。4.1.2合理的结构单元体或扩大单元体划分,可降低现场施工风险,加快施工进度。单元体或扩大单

6、元体划分时,受拉构件尽量划分为一个单元体,在工厂焊接、工厂检测。从客观条件上来讲,工厂焊接、检测可靠度比现场高空焊接检测可靠度高。划分单元时要根据构件的受力特征,在满足吊装、运输能力条件下,单元体尽可能划分为扩大单元体,使更多的构件在工厂中完成焊接。划分单元体时按断柱不断梁的原则划分,尽量使现场焊接焊缝的工作状态处于受压状态。4.2铸钢节点4.2.1确定检测标准:铸钢节点使节点区密集的焊缝得以分散,避免因集中的焊接应力引起裂缝及次应力,铸钢节点目前尚无统一的国家标准,对其质量检测需要有一套被工程各方认可和接受的程序、

7、方法和标准。4.2.2确定焊接工艺标准:铸钢节点的材质一般不同于与其相连的杆件,如构件材质为Q345C,铸钢节点材质为GS-20Mn5。两者之间焊接通过焊接工艺评定来确定焊接工艺条件、坡口尺寸、拼接间隙、预热温度、多层多道焊接,保温缓冷、现场的防风防雨等措施及CO2气体保护焊环境控制标准。5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程5.1.1高空散装法施工工艺流程:铸钢节点检测→焊接工艺评定→单元体或扩大单元体划分→工厂制作各单元体组件→现场吊装(临时固定、焊接环境控制)→按规定工艺焊接→焊缝检测。5.1.2铸钢节点施工工

8、艺流程:分解设计图纸→计算机建模→工厂制作及出具出厂合格证(制作木模、翻砂、浇铸、打磨及精加工、喷砂、表面磁粉探伤检测、出具合格证、刷防锈油漆等)→现场检测及焊接工艺评定→进入施工阶段。5.2操作要点5.2.1铸钢节点检测铸钢节点是根据图纸、建模、翻砂、浇铸而成,其质量检测是关键内容,对铸钢节点材料进行原位取样(可浇铸时长出一块或同时浇铸一块试

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