輕型屋面梯形鋼屋架內容簡介

一．工程概況

本工程總建筑面積為11757m2, 分生產區(qū)，輔助區(qū),辦公區(qū)，鍋爐房，粘合劑配合間。 車間屋面鋼結構工程。鋼結構屋面為輕型屋面梯形鋼屋架結構，跨度38M和14.5M，柱距9M。

廠房軸測圖

38m跨桁架

38m跨桁架幾何尺寸圖

14.5m跨桁架

14.5m跨桁架幾何尺寸圖

38m跨桁架上弦桿采用L180X110X12熱軋角鋼，下弦桿采用L140X90X10熱軋角鋼。14.5m跨桁架上弦桿采用L90x56x6熱軋角鋼，下弦桿采用L75x50x5熱軋角鋼。桁架腹桿采用各種規(guī)格不等的熱軋角鋼。

施工特點與關鍵：本工程工期要求短、制作量大、單體構件較重、高空安裝作業(yè)多。該工程的制作過程進度、質量的控制是保證履約的關鍵。制作過程的關鍵在于桁架構件的生產工藝合理性、方法的先進性；其次是桁架的分段組對，焊接與防止變形工藝技術的合理程度；安裝的關鍵在于安裝過程的測量，合理的安裝程序和重要節(jié)點的焊接。

針對以上工程概況和特點，本工程主桁架擬采用單榀桁架雙機抬吊的方法整體吊裝，吊裝方向為由28軸線至3軸線，吊機選用浦沅QY25（PY5311JQY25）汽車吊，吊裝工況選用主臂長度20.75m，吊臂回轉半徑8m，可吊重5.6噸位，可以滿足吊裝要求。次構件選用16噸汽車吊主臂長度按23.5m，吊臂回轉半徑8m，允許吊重3.8噸，可以滿足吊裝要求。

二、施工測量

1、技術依據(jù)

（1）工程合同技術條款及圖紙

（2）《工程測量規(guī)范》（GB50026-93）

（3）《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）

（4）《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ/T8-97）

2、測量作業(yè)

（1）根據(jù)所建立的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，檢查上工序提交的混凝土柱測量資料和錨固件的測量資料。

（2）測量資料應包括柱中心線定位及標高測設圖、竣工后中心線及標高實測資料和沉降、位移觀測資料三部分。上工序移交的柱頂埋件標高允許誤差為（+0≥，≥-3mm），柱頂埋件中心線偏差為±5mm，整體水平度小于3mm。

三、 預埋件預埋

（1） 工地現(xiàn)場放樣施工使用工具包含有：經(jīng)緯儀、水準儀、水平尺、50m卷尺、5m卷尺各一把，角尺、垂球、有色筆等。

（2）根據(jù)土建提供之基準點和基準軸線定出各軸線和標高，用有色筆在該軸模板上標出軸線位置。

（3）根據(jù)各軸線的距離，在模板上標出與軸線相垂直的定位線。根據(jù)土建進度將各預埋件按圖紙尺寸要求埋設。

（4）預埋件的安裝固定

（5）因本工程預埋件的埋設均在高空作業(yè)，施工時根據(jù)現(xiàn)場條件搭設腳手架作為施工平臺用。

四、 柱頂錨栓復核、驗收

（1）柱頂錨栓的行、列線標志和標高基準點齊全準確。

（2）砼柱頂面平整。

（3）復查柱頂錨栓與結構安裝有關尺寸，其結果應符合《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）的規(guī)定。

支承面、支座和基礎螺栓的允許偏差:

五、鋼構件運輸進場

（1） 主桁架在工廠下料、分段預制、拋丸除銹Sa2.5級、刷車間底漆成半成品后運至安裝現(xiàn)場拼裝。鋼桁架梁工廠分段預制成二段，每段長度19米。

（2） 其余構件在工廠制作檢驗合格后依據(jù)安裝順序分單元成套供應，構件運輸時根據(jù)長度、重量選用車輛，構件在運輸車上要墊平、超長要設標志、綁扎要穩(wěn)固、兩端伸出長度、綁扎方法、構件與構件之間墊塊，保證構件運輸不產生變形，不損傷涂層。裝卸及吊裝工作中，鋼絲繩與構件之間均須墊塊加以保護。

（3）依據(jù)現(xiàn)場平面圖，將構件堆放到指定位置。構件存放場地須平整堅實，無積水，構件堆放底層墊無油枕木，各層鋼構件支點須在同一垂直線上，以防鋼構件被壓壞和變形。構件堆放后，設有明顯標牌，標明構件的型號、規(guī)格、數(shù)量以便安裝。在施工現(xiàn)場配備兩臺6噸叉車作為搬運機具。

（4）構件運至現(xiàn)場后，應按施工圖進行分類、清點、復核尺寸、標識，核查質量證明書、設計更改文件、構件交工所必需的技術資料。

六．鋼桁架現(xiàn)場拼裝

1、拼裝平臺及設施搭設

拼裝前在施工現(xiàn)場制作一個40M*4M的鋼結構拼裝平臺（詳見如下拼裝平臺平面布置圖，圖一）。

圖一 拼裝平臺平面布置圖

平臺設施要求：平臺采用H200*200*8*12熱軋H型鋼搭設，支座落于地面，調整后高低不得超過5mm。并在平臺上設置起拱高度30mm，確保鋼桁架拼裝質量符合設計要求。

2、鋼桁架現(xiàn)場拼裝

（1）每榀鋼桁架的部件在拼裝平臺上按圖紙要求拼裝。

（2）拼裝時按圖紙編號順序把各分段桿件在平臺上按設計要求拼裝就位。

（3）上、下弦桿的拼接：用8-M16高強螺栓連接，對接頭采用全熔透焊接（見下圖）。拼裝點焊完成后開始施焊，施焊時在上下翼板各先打底焊一道，再按要求蓋面焊接，以防止焊接變形。

（4）上弦與下弦的斜腹桿拼裝：按設計圖紙的定位尺寸定位點焊后開始施焊，施焊時由兩名焊工在桁架的左右側同步進行，避免焊接變形。

（5）、現(xiàn)場拼裝焊接

A、焊接材料的選擇：按設計圖紙要求焊接材料選用以下牌號：

手工焊條： J422 直徑 φ3.2 、φ4.0

二氧化碳焊絲： E43型 直徑φ1.2

所有焊接材料需有合格的產品質量證明書。

B、焊工培訓

現(xiàn)場開始焊接之前針對工程的具體情況，對合格焊工進行培訓并進行技術交底，讓他們明白作業(yè)過程中必須遵守的焊接工藝，避免盲目作業(yè)造成質量事故。

C、焊接工藝要求

①焊接區(qū)域應保持干燥，不得有油污、水、銹、氧化皮和其它雜物；

②焊接區(qū)域的坡口、間隙、鈍邊的處理情況按設計圖紙要求，并選擇合理的焊接接頭形式，在滿足焊透深度前提下，多采用對稱坡口；

③不應在厚板方向受拉應力的板材端部設置焊縫，以避免層狀撕裂。

④對T型、十型、角接接頭要求熔透的對焊和角接組合焊縫，其焊腳尺寸不應大于t/4。

⑤焊縫表面處理不得有熔渣，兩側不得有飛濺物，焊后焊縫應冷卻或焊后1h檢查是否有裂縫，如出現(xiàn)有裂縫，不得擅自處理，應查明原因，制訂出修補工藝后方可處理。

⑥焊縫檢查：拼接對接的焊縫為二級焊縫，所有對接的全熔透焊縫應按要求做超聲波探傷。對不合格的焊縫可以用碳弧氣刨或切割方式對缺陷部份返工重新焊接，但同一部位不宜返工兩次以上，以免鋼材性能因溫度產生變異。二級焊縫的質量等級及缺陷分級應符合下表的規(guī)定。

一、二級焊縫質量等級及缺陷分級

D、焊接技術措施

①焊前應進行技術和正式焊接。

③焊條在使用前必須按規(guī)定存放。

④不得使用藥皮脫落或焊芯生銹的變質焊條。

⑤襯板和引弧板應按規(guī)定的規(guī)格制作加工，保證其尺寸，坡口要符合標準。

⑥在焊接前，將坡口表面、坡口邊緣內外側30-50mm范圍內的油污、鐵銹等雜物清除干凈，露出金屬光澤。

⑦定位焊焊接方法、焊接要求同正式焊接。定位焊應牢固可靠，定位焊不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。

⑧施焊前，應復查組裝質量，定位焊質量和焊接部位的清理情況，如不符合要求，應修正合格后方可施焊。

⑨焊接作業(yè)區(qū)手工電弧焊風速大于10m/s、氣體保護焊風速大于2m/s時，應設防風棚或采取其他有效的防風措施后方可施焊。

⑩雨天或相對濕度大于90%時，采取有效防護措施后方可施焊。

（6）現(xiàn)場拼裝高強螺栓連接，見以下七、5、（6）、A條。

（7）拼裝注意事項：地面拼裝前對構件進行檢查，構件變形、缺陷超出允許偏差時，須進行處理。并檢查高強度螺栓連接磨擦面，不得有泥砂等雜物，磨擦面必須平整、干燥，不得在雨中作業(yè)。地面拼裝完后采用無油枕木將構件墊起，構件兩側用木杠支撐，增強穩(wěn)定性。然后檢查吊點，對準基準及中心線。

七、鋼結構吊裝

1、運裝場地硬化處理

鋼桁架在拼裝平臺上拼裝，拼裝完成后用25t汽車吊將拼裝好鋼桁架梁吊運至安裝位置，為保證吊裝施工的正常進行，要求25t汽車吊行走路線場地需要平整、硬化處理，硬化處理范圍7m* 198m。

2、吊裝起重設備選擇

（1）主桁架其中設備選擇

屋面鋼桁架最大重量一榀4.985噸，跨度38M，高度±0以上8M。吊裝采用單榀桁架整體吊裝。

拼焊完成后按焊縫等級要求進行超聲波探傷，檢測焊縫內部質量，合格后轉移到起吊位置進行起吊安裝。鋼桁架吊裝用2臺25噸汽車吊抬吊，按平均每臺吊重2.5T考慮。

25T汽車吊全視圖：

以吊裝重量最大的桁架進行吊裝分析，對25噸汽車吊的起吊能力進行吊裝分析如下：

因此選用25噸汽車吊主臂長度按20.75m，吊臂回轉半徑8m，允許吊重5.6噸。由于采用雙機抬吊，考慮0.75折減系數(shù)，則實際允許吊重為5.6×0.75=4.2噸，可以滿足吊裝要求。

（2）次構件起重設備選擇

垂直支撐、系桿、天窗架等的吊裝另選用一臺16噸汽車吊起吊，配合桁架吊裝。以吊裝重量最大的垂直支撐（立面桁架）進行吊裝分析，對16噸汽車吊的起吊能力進行吊裝分析如下：

因此選用16噸汽車吊主臂長度按23.5m，吊臂回轉半徑8m，允許吊重3.8噸，可以滿足吊裝要求。

3、鋼絲繩的選用

本工程桁架起吊重量按2.5噸計算，根據(jù)要求水平吊裝的夾角應大于60度，以60度計算，具體受力分析圖如下：

鋼桁架吊裝受力分析圖

G=2500kg=25KN，sinα=0.866,

則F=（G/2）*sinα=10.825KN, （F為最大受力處）

選用6*37φ24mm鋼絲繩, 查表得a=0.82，F(xiàn)g=326.5KN，取安全系數(shù)K=8。

鋼絲繩容許拉力[Fg]= =0.82*326.5/8=33.47KN>10.825KN

[F]容許拉力＞F 因此本工程桁架吊裝可選用6*37-24.00鋼絲繩（公稱抗拉強度1550MPa）進行吊裝。

4、吊裝工序安排

本工程鋼結構吊裝工程量較大,構件較多。為保證優(yōu)質、安全、高效完成吊裝任務,特制定以下吊裝流程，施工時應嚴格按如下鋼結構吊裝流程施工。

（1）吊裝前準備工作：做好吊具及機具的用料準備，對參與工程施工的吊裝機械設備、工機具等要提前進行檢修，做好檢修和保養(yǎng)工作，確保完好無損。

（2）屋面主桁架吊裝

（3）屋面立面桁架、系桿、吊裝

（4）屋面檐口及其他支撐桿件吊裝

（5）檁條安裝

（6）自檢和涂裝

（7）主體結構驗收、交工

5、吊裝工藝及方法

（1）屋面主桁架梁吊裝：自28軸線向3軸線順序吊裝安裝。

首先吊裝28軸線和26軸線第一榀、第二榀桁架，安裝垂直支撐及系桿固定。

（2） 屋面主桁架梁吊裝安裝程序為：地面就位 → 檢驗 → 空中吊裝→支座連接（臨時）→檢驗→垂直支撐、系桿、空調吊桿吊裝安裝→校正檢驗→支座固定。

（3） 桁架梁現(xiàn)場就位： 拼焊好經(jīng)檢驗合格的的桁架梁按吊裝平面就位。

（4）主桁架的吊裝：

A、吊裝采用單榀桁架整體吊裝，吊點選擇如下圖所示，

吊裝正視示意圖

吊裝側視示意圖

綁扎點用軟材料墊至其中以防鋼構件受損。鋼絲繩綁扎時調整好桁架左右支座的高低差，使在起吊過程中能夠平穩(wěn)就位。在桁架兩頭分別綁扎穩(wěn)定纜繩，以保證桁架在起吊過程中的側向穩(wěn)定。

B、起吊：

25噸汽車吊分別作用在左右吊點同時起吊。吊車位于28~26軸之間。

吊裝前準備工作就緒后，首先進行試吊，吊起高度為100—200㎜時停吊，檢查索具牢固性和吊車穩(wěn)定性。經(jīng)確認無誤后方可指揮吊車緩慢上升，使桁架中心對準安裝位置中心，然后徐徐升鉤，起吊過程中用人工拉緊四個方向的穩(wěn)定纜繩，防止桁架側向晃動。

C、就位：

將桁架吊至柱面以上，再用穩(wěn)定纜繩旋轉桁架使其對準牛腿處，以使桁架準確就位，桁架落位時應緩緩進行，并在鋼梁快接觸柱頂面預埋螺栓時急剎車對準支座螺栓，緩慢吊裝到位。

D、安裝臨時固定：

將支座孔穿入過渡板的螺栓內、初擰，作為臨時固定；并用25T汽車吊穩(wěn)定桁架，不得脫鉤。

E、第一榀桁架安裝完成后，采用纜風繩加強固定，纜風繩固定在地面的鋼管樁上。鋼管樁選用兩根Φ48腳手架鋼管，打入地下深度大于等于1.5m，樁頂部設置纜風繩防滑措施。

F、上述幾道工序完成第一榀桁架的吊裝工作，第二榀桁架按上述工序起吊安裝，此時25T吊車移位至26~24軸之間。吊裝到位臨時固定后，汽車吊穩(wěn)定桁架，不得脫鉤。

G、垂直支撐、系桿、水平支撐連接：桁架臨時固定完畢后使用16噸汽車吊吊裝垂直支撐、系桿、水平支撐等，將臨時固定好的第一榀桁架與第二榀桁架連接。此時25T汽車吊可脫鉤準備吊裝下一榀桁架。

16T汽車吊吊裝垂直支撐（立面桁架）與主桁架連接時，上弦采用掛吊籃、下弦采用活動腳手架的方式固定安裝用螺栓。

吊籃示意圖

H、支撐連接完成時對桁架進行垂直度的校正和最后固定，鋼梁垂直度用經(jīng)緯儀或全站儀檢查。待桁架經(jīng)校正合格后，即可最終擰緊各部位螺栓作最后固定。

以此類推逐步吊裝24~3軸線桁架。

（5）鋼檁條吊裝

桁架吊裝完成后鋼檁條進場，驗收合格后，按平面布置圖就位堆放并組裝。檁條安裝數(shù)量大，種類多，專一的技術員在地面負責分料，檁條安裝完成后，由技術負責人檢查檁條朝向，螺栓是否緊固，檁條安裝直線及撓度是否滿足設計要求。

檁條截面較小，重量較輕，采用一鉤多吊或成片吊裝的方法吊裝。檁條的校正主要是間距尺寸及自身平直度。間距檢查用樣桿順著檁條桿件之間來回移動，如有誤差，放松或擰緊檁條拉桿螺栓進行校正。平直度用拉線和鋼尺檢查校正，最后用螺栓固定。

（6）吊裝注意事項

A、連接用的高強度螺栓須檢查其合格證，并按出廠批號復驗扭矩系數(shù)。長度和直徑須滿足設計要求。高強度螺栓應自由穿入孔內，不得強行敲打，不得氣割擴孔。穿入方向要一致。高強度螺栓由電動扳手從中央向外擰緊，擰緊時分初擰和終擰。初擰宜為終擰的50%。高強度螺栓接觸面有間隙時，小于1.0mm間隙可不處理；1.0—3.0mm間隙,將高出的一側磨成1:10斜面，打磨方向與受力方向垂直；大于3.0mm間隙加墊板，墊板處理方法與接觸面同。

B、 各構件安裝前,應對構件進行檢查,變形、缺陷超差時,處理后才能安裝。清除構件表面的油污，泥沙，灰塵等雜物。

C、安裝前應設置標高觀測點和中心線標志，同一工程的觀測點和標志設置應一致，并跟蹤觀測。

D、吊裝時不得與現(xiàn)場原有建筑物相碰撞。

E、鋼構件吊裝時，刮損的漆面應于當天及時清污補刷。

F、鋼結構的安裝工藝，應保證結構穩(wěn)定性和不致造成構件永久變形。對穩(wěn)定性較差的構件，起吊前應進行穩(wěn)定性驗算，必要時應進行臨時加固。

G、鋼結構安裝、校正時，應考慮外界環(huán)境（風力、溫度、日照等）和焊接變形等因素的影響，由此引起的變形超過允許偏差時，應對其采取調整措施。

（7）吊裝完成后，經(jīng)自檢合格后進行鋼構件面漆的涂裝。

6、生命線方案

（1）概述

由于鋼結構吊裝在高空作業(yè)，作業(yè)人員在鋼結構梁或懔條上行走或操作時面臨各種各樣很大的風險，發(fā)生人身墜落是其中最大的風險，造成的后果也是最嚴重的。為確保高空作業(yè)人員的人身安全，在施工過程中采取臨時安裝一系列的鋼絲網(wǎng)格線在鋼結構建筑的高空作業(yè)面上，這種臨時安裝的鋼絲繩稱為“生命線”。作業(yè)人員在高空作業(yè)時將身上佩帶的安全繩扣在生命線上，萬一發(fā)生作業(yè)人員失足墜落時，身體仍然可懸掛在生命線上，不會墜落到地面而發(fā)生安全事故。生命線必須具備以下特點：

A、安全可靠，必須確保足夠的強度和穩(wěn)定性，這樣才可承受人身墜落時對生命線產生的沖力。

B、方便可行，布置完成的生命線必須不影響工程的每道作業(yè)工序，作業(yè)人員在操作過程中使用方便。

C、易于安裝和拆除，生命線的安裝和拆除都不宜花費太多的人力和物力，以免影響工程的工期進度和成本。

（2）生命線選用材料

沿大梁方向每隔一根軸線布置一條生命線。生命線的高度比梁頂面高出1米。

（3）生命線布置

生命線布置圖

（4）架設生命線注意事項

生命線應在地面拼裝時安裝就位，隨屋面桁架一起吊裝，以減少高空作業(yè)的風險。每一榀桁架上均需設置。

生命線必須架設在固定立桿上，離開桁架的上弦高度可在1米，以提高掛點。

立桿間距應根據(jù)立桿的強度、立桿支撐點的承載力確定，不得大于7.5米。

生命線應適度張緊，中部下垂可參照下表：

生命線下垂參考值

生命線須選用直徑不小于8mm、最小破斷力不小于38.1KN的鋼絲繩（符合GB8918-2006），端部固定必須使用繩卡連接的方式，用繩卡連接時，應滿足下表的要求，同時應保證連接強度不得小于鋼絲繩破斷拉力的85%，禁止用打結的方式來固定。

繩卡表

（5）生命線使用時的注意事項和維護

作業(yè)人員由外腳手架上人斜道登上屋面桁架,開始高空作業(yè)前將安全繩扣在生命線上。作業(yè)或移動時，安全繩一直扣在生命線上并和作業(yè)人員一起移動。

在從一段生命線換到另外一段生命線時，必須先扣好另外一根安全繩后方可松開已經(jīng)扣好的安全繩。

每天派專人檢查生命線的使用情況，如發(fā)現(xiàn)有磨損或其它安全隱患，立即采取措施糾正，并作好記錄。

每天檢查生命線與梁面鋼管的連接，如發(fā)現(xiàn)有U型卡松動或其它安全隱患，立即采取措施糾正，并作好記錄。

（6）生命線的拆除

在開始安裝屋面板和保溫棉后，即要開始安排人員拆除生命線。生命線拆除時應分步分塊進行，開始即拆除1-2軸線間的生命線，在屋面板安裝到3軸線時即拆除3-4軸線間的生命線。依照此順序逐步拆除所有的生命線。

本文編輯：李修文