位超大型预埋件高精度安装施工工法

超大型预埋件高精度安装施工工法

1 前言

2 工法特点

2、0、1 超大型预埋件由于重量较重,尺寸较大,若考虑采用预埋件整体吊装得方法将会大幅度增加施工成本,同时吊装过程中铁件容易变形,铁件就位后移动困难且难以控制安装精度。本工法采用分块加工、预埋件钢板与锚件分开安装得方法,能利用现场现有垂直运输机械起重能力,避免投入大型专业吊装设备。

2、0、2 将预埋件得锚件与钢板分开安装,先安装定位锚件,采用26#钢筋加长双面搭焊,将每件锚螺栓固定在承台结构钢筋网格上,分层浇筑,将8根740mm*M24锚件按尺寸固定于混凝土中,预留低于锚螺栓上部250~300mm先进行一次灌浆承台,等待硬度达到75%后,再安装预埋件钢板基础底座,采用4个10吨得液压千斤顶支撑调整机座水平与垂直度达到安装要求,加强基础底座焊接加固,最后浇筑钢板下混凝土。这种工艺能够在施工中逐步调整误差,在每个环节中不断进行测量与矫正,从而较大程度地提高安装精度,保证高精度安装得要求。

2、0、3 应用数值模拟技术,采用有限元分析方法,选取合理得分块方案与焊接顺序,可以控制焊接变形,保证预埋件得平整度及轴线位移符合设计要求。

2、0、4 本工法采用了分块加工、分块吊装、合理施焊、不断纠偏得施工工艺,在高空环境下,有效地保证了超大型预埋件得安装精度,并加快了施工进度,降低了施工成本,使用效果良好。

3 适用范围

本工法适用于工业与民用建筑中超大型预埋件高精度安装,如屋面钢结构预埋件、大型构筑物高位预埋件、大型设备基础预埋件等对铁件安装精度要求较高得工程,尤其适用于吊装高度较大得超大型预埋件高精度安装工程。

4 工艺原理

基于“分块吊装”、“预埋件钢板与锚件分开安装”、“合理施焊”理念相结合得超大型预埋件高精度安装施工工艺,先将超大型预埋件钢板进行分块加工,并预留相关锚件安装及混凝土浇筑得孔洞;将锚件分别吊装到工作面,再用样板进行定位后浇筑混凝土固定;然后将分块后得钢板吊装就位,通过数值方法分析后,采用合理得顺序进行分块钢板之间得焊接以及钢板与锚件之间得焊接作业,并在焊接过程中不断纠偏;最后通过浇筑孔进行钢板下得混凝土浇筑。

5 施工工艺流程及操作要点

5、1 施工工艺流程

5、2 操作要点

5、2、1 预埋件钢板分块、编号

根据现场结构使用要求与现场设备起重能力,将预埋件钢板分为若干块、统一编号,采用数控等离子切割机裁板,各分块之间留锯齿状或V形等其她形状槽口,槽口坡口要满足设计与焊接要求,保证焊接后等强连接得效果。

分块首先要满足结构使用要求,切割线不应留置在钢板受力集中

部位,同时尽量避开锚件以及钢板下钢筋较密集处,避开钢板表面得浇灌孔等其她预留孔。其次分块大小要满足起重能力要求,以降低工程成本。再次单块尺寸不宜过大,防止吊装过程中钢板因自重、风荷载或起吊方式而产生变形。

分块切割线得位置与形状宜通过数值模拟计算确定,通过有限元程序模拟计算,选择合理得切割位置与切割线形状,减少钢板分块对整个预埋件受力得影响,同时通过模拟计算确定焊接顺序,防止因焊接变形得累计而影响预埋件得安装精度。

图5、2、1 分割后得卷扬机钢板

5、2、2 预埋件钢板切割、开孔

预埋件钢板表面要留置锚件焊接孔、混凝土浇灌孔、排气孔、振捣孔等。

图5、2、2 开孔后得钢板

锚件焊接孔:根据图纸设计得锚件位置定位,其形状与锚件相同,锚件与钢板间空隙、坡口角度深度均要满足安装与焊接要求。

混凝土浇灌孔:采用直径100mm得圆孔,根据浇筑方向留置,纵横间距不超过2米,钢筋、锚件较密集处要适当增加,浇灌孔可兼作振捣

孔。

排气孔:采用直径为20mm~50mm得圆孔,间距1m左右,锚件密集处、半闭合得锚件处需适当增加。

钢板切割与开孔宜采用数控等离子切割机,以保证切割与开孔精度。

5、2、3 预埋件锚件制作安装

1 锚件制作:锚件按照设计图纸要求下料、加工与表面处理。

2 锚件得安装:

1)制作样板:使用较薄钢板(厚度5mm~10mm)制作一块与超大型预埋件钢板同尺寸得样板,并根据超大型预埋件钢板得开孔位置及大小在薄钢板上开设锚件安装孔。

2)安装样板:待结构施工至锚件安装标高后,首先完成钢筋施工,安装样板固定支架,然后将样板吊装于作业面上,根据设计图纸定位并临时固定。

图5、2、3 锚件安装后得图片

3)安装锚件:将各种锚件依次吊装、安装于该样板得预留孔内并加固。

5、2、4 浇筑混凝土固定锚件

对已安装完毕得锚件进行验收,合格后用角钢等材料进行焊接固定。然后拆除样板,浇筑混凝土到铁件顶面以下1m左右,以固定所有锚件。

5、2、5 钢板吊装就位

将分块后得预埋件钢板依次吊装就位于锚件上,利用锚件初步定位钢板得轴线位置、标高及水平位置。离吊装设备较远处得预埋件钢板,可采用铺设滑道、铰链牵引得方式移动就位。待锚件均位于钢板预留孔内后,校对与调整预埋件钢板轴线位置与水平度,并临时固定。

图5、2、5-1 利用塔吊吊装钢板

图5、2、5 利用桅杆移动钢板

5、2、6 锚件及各分块钢板焊接

应采用数值模拟得方法选择合理得焊接顺序与焊接参数,以控制温度应力与焊接变形。焊接前先将预埋件钢板与锚件点焊连接,在钢板分块处用2~3块薄钢板临时焊接连接,并将坡口处打磨干净。焊接采用自动焊与手工焊,分层焊接。焊接顺序与焊接速度应严格执行数值模拟所确定得方案。焊接过程中应定时校对水平度与轴线位置。所有焊接作业完成以后,应组织对预埋件钢板得水平度与轴线偏差进行验收,合格后才可以进行下道工序。

5、2、7 混凝土浇筑

1 应选用高流态、低水灰比得混凝土,并添加一定比例得膨胀剂。

2 混凝土浇筑应自预埋件锚件较密集处向锚件较少处推移,保证钢板下混凝土浇筑密实。

3 配备足够得振捣器具,使入模得混凝土能及时被振捣密实;为防止漏振,坚持分层振捣,采用二次振捣工艺,以提高混凝土密实度与预埋件与混凝土间紧密结合。

图5、2、7 浇筑钢板下得混凝土

6 材料与设备

本工法无需特别说明得材料,采用得主要设备说明如下:

6、0、1 钢板切割设备宜采用数控等离子切割机。

6、0、2 焊接设备可采用CO2气体保护弧焊机。

6、0、3 钢板吊装设备因地制宜,充分利用结构施工得塔吊,若现场设备不能满足要求,同时钢板又不允许分块较多,可采用增加拔杆等低成本方式吊装。