《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》是中建三局第一建設工程有限責任公司完成的建築類施工工法;作者分別是徐劍、張永建、向陽輝、楊亮、姚捷、孫博恆、袁笛恆、顏威;適用範圍是大跨度雙層空腹異形桁架結構施工,亦適用於其它大跨度桁架整體提升施工技術指導。
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》主要的工法特點是:採用BIM技術,解決鋼結構施工難題;採用三維空間定位測量技術,保證施工精度;採用整體提升施工技術,保證施工質量、進度、安全;採用全過程監測技術,保證施工質量和安全。
2019年12月11日,《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》被廣東省住房和城鄉建設廳評定為2019年度廣東省省級工法。
基本介紹
- 中文名:大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法
- 工法編號:GDGF412-2019
- 完成單位:中建三局第一建設工程有限責任公司
- 主要完成人:徐劍、張永建、向陽輝、楊亮、姚捷、孫博恆、袁笛恆、顏威
- 審批單位:廣東省住房和城鄉建設廳
- 主要榮譽:廣東省省級工法(2019年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
隨著城市中心商業綜合體的發展,在滿足功能要求的前提下,逐步向美觀、新穎、獨特的方向發展,大跨度鋼桁架結構已成為現代商業群體建築的時尚,外形由單一的平面規則形狀向複雜的三維空間造型邁進,於是出現了大跨度雙層空腹異形桁架結構。但往往由於大跨度雙層空腹異形桁架結構施工方法不當,易導致鋼結構施工精度低、施工速度慢、安全性能差、建造成本高,施工方法的選擇成為制約大跨度雙層空腹異形桁架結構施工工期和成本的重要因素,隨之也面臨大跨度雙層空腹異形桁架結構施工的難題。
南沙青少年宮項目中庭為大跨度雙層空腹異形桁架結構,中庭桁架部分分為3層、4層兩部分,3層與4層之間由內環洞口跨層桁架和跨層弧形桁架連線。3層/4層由箱型鋼樑、組合T型鋼樑、H型鋼樑;內環洞口跨層桁架由箱型上下弦桿、圓管斜腹桿組成;跨層弧形桁架由箱型上下弦桿、圓管斜腹桿組成,兩端與圓管鋼柱連線,最大跨度為50米。
中建三局第一建設工程有限責任公司在總結南沙青少年宮項目大跨度雙層空腹異形桁架結構施工技術的基礎上,形成了《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》。
工法特點
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》的工法特點是:
1.採用BIM技術,解決鋼結構施工難題
利用BIM技術進行三維建模,對整個大跨度雙層空腹異形桁架結構施工進行全過程吊裝模擬,對鋼結構起重吊裝方案進一步分析驗證,確定最優的施工順序和鋼結構吊裝方案,保證施工質量和安全。
採用BIM技術對大跨度雙層空腹異形桁架結構進行三維建模深化設計,將構件的整體形式、分段情況、尺寸和要求、連線方法等詳細地表現到深化設計圖紙中,用於構件工廠加工製作並輔助現場安裝有效解決構件加工製作及安裝難題。
2.採用三維空間定位測量技術,保證施工精度
採用一種可拼裝可調節的拼裝胎架進行桁架的地面拼裝,實現桁架拼裝合格率≥95%。
採用BIM技術在三維空間模型提取構件理論測量坐標控制點,採用全站儀和三維坐標相結合的方式進行三維空間定位測量,控制大跨度雙層空腹異形桁架結構拼裝精度,偏差值≤3毫米,安裝標高準確,控制在±3毫米。
3.採用整體提升施工技術,保證施工質量、進度、安全
採用“超大型液壓同步提升施工技術”將其整體提升到設計標高,再進行對口處的桿件焊接,將降低現場高空的施工量和施工難度。
4.採用全過程監測技術,保證施工質量和安全
採用變形和應力監測技術,可以對結構安裝過程中的變形和內力進行實時監測,保證施工質量和安全。施工完成後進行同步分級卸載,並做好卸載過程的跟蹤測量和沉降觀測,保證施工質量和安全。
操作原理
適用範圍
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》適用於大跨度雙層空腹異形桁架結構施工,亦適用於其它大跨度桁架整體提升施工技術指導。
工藝原理
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》的工藝原理敘述如下:
1.採用BIM技術,解決鋼結構施工難題
利用BIM技術進行三維建模,對整個大跨度雙層空腹異形桁架結構施工進行全過程吊裝模擬,對鋼結構起重吊裝方案進一步分析驗證,確定最優的施工順序和鋼結構吊裝方案,保證施工質量和安全。
採用BIM技術對大跨度雙層空腹異形桁架結構進行三維建模深化設計,將構件的整體形式、分段情況、尺寸和要求、連線方法等詳細地表現到深化設計圖紙中,用於構件工廠加工製作並輔助現場安裝有效解決構件加工製作及安裝難題。
採用BIM技術對現場作業人員進行三維可視化技術交底和安全交底,使作業人員理解大跨度雙層空腹異形桁架結構施工要點,施工過程中做好安全防護,保證施工安全。
2.採用Midas Gen有限元分析技術,保證施工安全
採用Midas Gen有限元軟體對臨時支撐胎架、大跨度雙層空腹異形桁架結構進行施工驗算分析,確定最優的臨時支撐胎架設計。大跨度雙層空腹異形桁架結構施工前搭設的支撐胎架和支撐卸載後的鋼桁架結構在荷載最不利組合下的豎向位移、變形、應力,通過Midas Gen有限元軟體建模進行全過程模擬分析,再根據分析結果調整施工措施,提高鋼桁架結構的施工安全和施工質量。
3.採用三維空間定位測量技術,保證施工精度
採用一種可拼裝可調節的拼裝胎架進行桁架的地面拼裝,實現桁架拼裝合格率≥95%。
採用BIM技術在三維空間模型提取構件理論測量坐標控制點,採用全站儀和三維坐標相結合的方式進行三維空間定位測量,控制大跨度雙層空腹異形桁架結構拼裝精度,偏差值≤3毫米,安裝標高準確,控制在±3毫米。
4.採用整體提升施工技術,保證施工質量、進度、安全
採用“超大型液壓同步提升施工技術”將其整體提升到設計標高,再進行對口處的桿件焊接,將降低現場高空的施工量和施工難度。
5.採用全過程監測技術,保證施工質量和安全
採用變形和應力監測技術,可以對結構安裝過程中的變形和內力進行實時監測,保證施工質量和安全。施工完成後進行同步分級卸載,並做好卸載過程的跟蹤測量和沉降觀測,保證施工質量和安全。
施工工藝
- 工藝流程
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》的工藝流程是:
施工方案選定→提升上下吊點設計安裝→異形桁架現場拼裝及臨時支撐安裝→整體提升設備安裝及調試→試提升及正式整體提升→對接口校正焊接及後補桿件安裝→臨時支撐拆除卸載→施工全過程監測。
- 操作要點
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》的操作要點如下:
1.比選方案確定
根據結構形式提出兩種方案假設:
(1)大跨度雙層空腹異形桁架搭設支撐胎架、高空散件安裝。
(2)大跨度雙層空腹異形桁架地面單元拼裝、整體提升安裝。
(3)確定兩種方案施工工況,並評估其優缺點。
(4)該項目採用地面單元拼裝、整體提升安裝的施工工藝。
2.BIM施工模擬
根據建築結構施工圖、現場施工情況、障礙物等情況採用BIM技術進行施工場地三維建模,模擬整體施工順序、現場施工情況,時避免與建築物的碰撞,從而確定最優的施工順序和吊裝方案。
3.專家論證確定最優方案
建立Midas Gen有限元模型,分析大跨度雙層空腹異形桁架搭設支撐胎架、高空散件安裝和大跨度雙層空腹異形桁架地面單元拼裝、整體提升安裝兩種施工方案對結構變形及內力的影響。
根據有限元模擬結果,並結合兩種方案優缺點,確定最優方案,該工程選取大跨度雙層空腹異形桁架地面單元拼裝、整體提升安裝為最優方案。
4.異形桁架單元製作
(1)鋼構件製作,按照深化設計圖紙加工,對零部件加工、構件組裝、焊接等各道工序均按照規範進行檢查、驗收,構件製作誤差在規範允許範圍內。
(2)組裝出首批構件後,必須由質量檢查部門進行全面檢查,外觀尺寸及焊縫質量經檢查合格後,方可繼續製作。
(3)為保證構件現場安裝精確度,在構件製作完成後,在車間採用拼裝方式進行拼裝。對桁架單元整體尺寸、焊道坡口間隙、對接口錯邊等進行檢查,符合規範要求後方允許出廠。拼裝允許偏差需符合《鋼結構施工質量驗收規範》附錄D要求。
(4)鋼桁架採用起重機預拼裝完成後,在每個接口標註編號,以方便現場進行組隊安裝。
5.提升上下吊點設計安裝
(1)上吊點提升支架為雙面埋件+自製支架組成部分。
(2)上吊點提升支架埋件跟隨混凝土柱同步施工,柱模板拆除後安裝採用塔吊吊裝自製支架。
(3)提升支架為混凝土結構+提升措施組成部分,高空支架部分安裝根據整體起拱高度值,按照長度比例同起拱角度計算直線起拱值。
6.異形桁架現場拼裝及臨時支撐安裝
(1)中庭桁架拼裝前,將高空已安裝提升支架分斷口位置,使用鉛垂儀投測控制點於拼裝樓面,同時將高空所有對接口通過全站儀測量空間坐標,以計算各斷口空間相對位置。指導中庭桁架實際拼裝尺寸,控制誤差。
(2)軸線網引測至樓面,同時將中庭桁架空間位置垂直投影至樓面放樣,原位拼裝,以保證後續提升施工提升上升線路垂直。
(3)現場拼裝胎架製作應精確,位置應避開中庭桁架水平鋼樑,同時將中庭桁架安裝定位點標記在胎架牛腿或立桿等處,確保標記清晰且不能隨便移動。
(4)拼裝過程中,根據測量數據實時控制拼裝精度,拼裝精度滿足《鋼結構施工質量驗收規範》。
(5)樓面拼裝部分根據具體結構尺寸,同樣需按照長度比例同起拱角度計算直線起拱值。
(6)同時做好鋼中庭安全防護,中庭結構四周張拉安全生命線,檢查消除零星構件、小器具。
(7)中庭桁架現場拼裝。
(8)中庭桁架拼裝完成後,安裝桁架中部臨時連線支撐,將兩部分桁架連成一體。
(9)中庭桁架中間臨時鋼樑,根據設計驗算,採用圓管,並根據需要設計剛接節點,以使卸載工況為多級逐步緩慢卸載過程,整體中庭結構受力體系逐漸轉化成整體受力狀態。
(10)臨時連線支撐與中庭結構連線焊縫為重要節點,影響結構施工安全,需進行超音波,滿足一級焊縫質量要求。
7.整體提升設備安裝及調試
(1)首先安裝上吊點提升扁擔梁,以支撐液壓千斤頂梁,並根據上吊點位置定位下吊點位置,保證上下吊點垂直投影。下吊點提升扁擔梁待上吊點安裝完成後進行安裝。
(2)提升扁擔梁安裝完成,安裝整體提升設備。
(3)調試整體提升設備運行情況,機械系統、控制系統、動力系統等需運轉正常。
8.試提升及正式整體提升
(1)各提升吊點處的提升設備進行分級載入,依次為20%,40%,60%,80%。每次分級載入必需保證提升上吊點位移始終在設計控制範圍之內。確認各部分無異常的情況下,可繼續載入到90%,100%,直至鋼結構全部離地。
(2)當分級載入至鋼結構即將離開拼裝胎架時,可能存在各點不同時離地,此時應降低提升速度,並密切觀查各點離地情況,必要時做“單點動”提升。確保鋼結構離地平穩,各點同步。
(3)分級載入完畢,鋼結構提升離開拼裝胎架約200毫米後暫停,停留12小時作全面檢查各設備運行情況。停留期間組織專業人員對鋼結構、提升吊具、連線部件、及各提升設備進行專項檢查。
(4)試提升階段一切正常情況下開始正式提升。在整個同步提升過程中應隨時檢查吊裝結構工況及提升系統運轉。每台液壓泵源的主泵流量為2×36升/分鐘。該工程中,考慮最大工況,一台泵源系統驅動4台TJJ-600型液壓提升器,正式提升速度約為6米/小時。
9.對接口校正焊接及後補桿件安裝
(1)正式提升就位後,針對10個吊點逐個緩慢調整對接口。重點調整對接焊縫間隙、錯邊、梁高差等,滿足《鋼結構施工質量驗收規範》。
(2)將多達60處對接口校正完成後,及時安裝因提昇平台梁等措施留置的後裝桿件。
(3)為最大限度降低焊接應力影響,焊接作業先焊接一端6個斷口,全部完成後焊接另一端。
10.臨時支撐拆除卸載
在對臨時連線結構構件進行拆除時,其拆除順序決定了拆除過程中的結構內力和結構變形的變化情況。
該工程中,採用臨時連線支撐沿結構高度方向對稱向中間卸載的拆除方案。通過拆除高強螺栓和連線板,使得臨時連線支撐逐根卸載,整體結構由類似簡支梁受力工況逐漸轉換到懸臂桁架受力狀態。待所有連線結構卸載完成後,對中庭鋼結構的提升進行分項檢查驗收後,割去臨時連線構件。
臨時連線支撐拆除順序,均通過模擬施工工況進行驗算,確保每一步卸載結構桿件均處於安全狀態。現場施工嚴格按照驗算工況及施工方案進行施工。
11.施工全過程監測
(1)試提升階段,監測中庭桁架中部撓度、上部提升支架下撓值等數據。
(2)正式提升階段,對提升速度、同步性、各提升吊點實際作用荷載等進行監測。
(3)中庭桁架就位後,每個吊點對接口節點標高及尺寸誤差進行監測,並根據監結果進行微調。
(4)中庭桁架卸載過程中,針對驗算工況,每拆除一根桿件,均監測結構撓度及變形,與理論數據進行對比分析。
(5)結構卸載完成後,中庭桁架受力工況已達到設計狀態,將壓型鋼板、塗裝工程等施工完成。
材料設備
一、主要材料要求
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》主要材料要求見表1。
序號 | 材料 | 規格及要求 | 用途 |
---|---|---|---|
1 | 鋼材 | 鋼材的質量標準應符合2019年前已執行的國家標準《低合金高強度結構鋼》(GB/T1591-2008)、《建築結構用鋼板》(GB/T19879-2015)和《碳素結構鋼》(GB/T700-2006)的要求。 | 主體結構 |
2 | 焊接材料 | (1)手工焊接用的焊條,應符合2019年前已執行的國家標準《碳鋼焊條》及《低合金鋼焊條》GB/T5118規定。 (2)自動焊接或半自動焊接採用的焊絲和焊劑,應與主體金屬強度相適應,焊絲應符合2019年前已執行的國家標準《熔化焊用鋼絲》(GB/T14957)、《碳鋼藥芯焊絲》(GB/T10045)、《低合金鋼藥芯焊絲》(GB/T17493)、《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》(GB/T5293)和《氣體保護焊用鋼絲》(GB/T14958)的規定。 | 焊接 |
3 | 防腐要求 | 除銹要求應符合國標《塗裝前鋼材表面鏽蝕等級和除銹等級》以及《塗裝前鋼材表面粗糙度等級的評定(比較樣塊法)》的規定。 | 構件防腐塗裝 |
4 | 防火要求 | 鋼表面的防火塗料與防腐基層、面層之間應有良好的相容性、附著力和耐久性,並應符合《鋼結構防火塗料套用技術規範》CECS24-1990規定。 | 構件防火塗裝 |
二、設備
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》主要採用塔吊吊裝,局部構件採用汽車吊吊裝,構件吊裝到位主要為焊接,現場主要設備配置見表2、表3。
序號 | 機械設備名稱 | 規格型號 | 數量 | 額定功率 | 生產能力 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 1#塔吊 | STC7528 | 1台 | 75千瓦 | R=70米 |
2 | 2#塔吊 | TC7525(70米) | 1台 | 60千瓦 | R=70米 |
3 | 3#塔吊 | C7050(70米) | 1台 | 75千瓦 | R=70米 |
4 | 汽車吊 | 50噸 | 1台 | / | 50噸 |
5 | C02焊機 | 0TC-600 | 16台 | 32千瓦 | / |
6 | 直流電焊機 | ZX-500 | 4台 | 28千瓦 | / |
7 | 角向磨光機 | GWS6-125 | 6個 | 0.9千瓦 | / |
8 | 加熱、氣割設備 | / | 6個 | / | / |
9 | 栓釘焊機 | JSS-2500 | 2台 | 200千瓦 | / |
10 | 高強螺栓槍 | / | 6把 | / | / |
11 | 空氣壓縮機 | XF200 | 3個 | 22千瓦 | / |
12 | 噴塗機 | 6C | 3台 | 5千瓦 | / |
13 | 對講機 | MOTORALA | 8個 | / | / |
14 | 電動扳手 | / | 6把 | / | / |
15 | 手動扳手 | / | 12把 | / | / |
16 | 液壓千斤頂 | 5噸/10噸/20噸 | 4/2/2個 | / | 5噸/10噸/20噸 |
17 | 加長倒鏈 | 5噸/10噸/25噸 | 10/10/6個 | / | 5噸/10噸/25噸 |
18 | 電動葫蘆 | 20噸 | 4個 | / | 20噸 |
19 | 卡環 | 10噸/20噸/30噸 | 8/8/6個 | / | / |
20 | 全站儀 | 拓普康GTS-601/OP | 2台 | / | / |
21 | 乾漆膜測厚儀 | A-3410 | 2台 | / | / |
22 | 鋼捲尺 | 5米 | 4個 | / | / |
23 | 大盤尺 | 長城50米 | 2個 | / | / |
24 | 遊標卡尺 | 0-200 | 2個 | / | / |
25 | 液壓提升器 | / | 10台 | / | / |
26 | 液壓泵站 | / | 4台 | / | / |
27 | TLC-1.3型計算機同步控制系統 | / | 1套 | / | / |
28 | 液壓提升同步感測系統 | / | 10套 | / | / |
序號 | 名稱 | 規格 | 型號 | 設備單重 | 數量 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 液壓泵源系統 | 60千瓦 | TL-HPS-60 | 2.2噸 | 2 |
2 | 液壓提升器 | 200噸 | TLJ-2000 | 1.0噸 | 10 |
3 | 液壓提升器 | 60噸 | TLJ-600 | 0.4噸 | 3 |
4 | 高壓油管 | 31.5兆帕 | 標準油管箱 | / | / |
5 | 計算機控制系統 | 32通道 | TLC-1.3 | / | / |
6 | 專用鋼絞線 | Φ17.80毫米 | 1860兆帕 | / | / |
7 | 感測器 | 錨具、行程、油壓 | / | / | / |
質量控制
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》的質量控制要求如下:
一、質量控制標準
(1)大跨度雙層空腹異形桁架結構質量應遵照國家標準《鋼結構工程施工質量驗收規範》(GB50205-2001)及其他有關規範規定。
(2)大跨度雙層空腹異形桁架結構的製作和施工應符合國家2019年前已執行的《鋼結構工程施工規範》(GB50755-2012)。
(3)製作過程各工序公差應符合《鋼結構製作安裝施工規程》(YB9254-95)及《鋼結構製作工藝規程》(DG/TJ08-216-2007)規定。
(4)高強度螺栓連線的製作公差和驗收應符合《鋼結構高強度螺栓連線的設計、施工與驗收規程》(JGJ82-2011)規定。
(5)焊接(包括焊接坡口、焊接工藝評定等)應符合《鋼結構焊接規範》(GB50661-2011)及《建築鋼結構焊接技術規程》(JGJ81-2002)規定。
(6)焊縫內部缺陷分級和探傷方法應符合《鋼焊縫手工超音波探傷方法和探傷結果分級法》(GB11345)規定。
二、質量保證措施
(1)施工前需充分熟悉圖紙和依據圖紙建立的單位模型,熟悉整體施工順序和方案。
(2)用於施工的所有鋼結構材料均應有出廠合格證,並復檢合格後方可投入使用。
(3)構件工程加工製作時需嚴格按照三維模型及製造圖施工,按要求進行預拼裝,消除加工誤差,為現場施工精度提供保障。
(4)電焊工必須經過崗位培訓考試合格,取得省級以上認證機構核發的焊工特種作業操作證,並在有效使用期內,方可上崗作業。
(5)施工所採用的測量儀器均應鑑定合格,施工過程中按要求進行測量和監測。
(6)建立三檢制,實行並堅持自檢、互檢、交接檢制度,同時做好文字記錄。
(7)綁紮、起吊鋼構件的鋼索與構件直接接觸時,要加防滑隔墊。凡是與構件同時起吊的節點板、安裝人員使用的掛梯、校正用的卡具、繩索必須綁紮牢固。直接使用吊耳起吊構件時,要檢查吊耳連線焊縫有無損傷。
(8)大跨度連廊結構質量控制包括測量校正及焊接質量把控,測量校正採用全站儀測量構件頂坐標法,來測量結構安裝,誤差在允許範圍內;結構安裝校正應預留焊接收縮量。
(9)施工前需充分熟悉圖紙和依據圖紙建立的單位模型,熟悉整體施工順序和方案。
(10)用於施工的所有鋼結構材料均應有出廠合格證,並復檢合格後方可投入使用。
(11)構件工程加工製作時需嚴格按照三維模型及製造圖施工,按要求進行預拼裝,消除加工誤差,為現場施工精度提供保障。
(12)電焊工必須經過崗位培訓考試合格,取得省級以上認證機構核發的焊工特種作業操作證,並在有效使用期內,方可上崗作業。
(13)施工所採用的測量儀器均應鑑定合格,施工過程中按要求進行測量和監測。
(14)建立三檢制,實行並堅持自檢、互檢、交接檢制度,同時做好文字記錄。
(15)綁紮、起吊鋼構件的鋼索與構件直接接觸時,要加防滑隔墊。凡是與構件同時起吊的節點板、安裝人員使用的掛梯、校正用的卡具、繩索必須綁紮牢固。直接使用吊耳起吊構件時,要檢查吊耳連線焊縫有無損傷。
(16)大跨度鋼結構質量控制包括測量校正及焊接質量把控,測量校正採用全站儀測量構件頂坐標法,來測量大跨度鋼結構安裝誤差在允許範圍內;鋼桁架結構安裝校正應預留焊接收縮量。
安全措施
採用《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》施工時,除應執行國家、行業和地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
一、安全控制標準
(1)《安全防範工程技術規範》(GB50348-2004);
(2)《建築機械使用安全技術規程》(JGJ33-2012);
(3)《建築施工安全檢查標準》(JGJ59-2011);
(4)《施工企業安全生產評價標準》(JGJ/T77-2010)等規範標準的有關規定。
二、安全保證措施
(1)建立健全項目安全管理體系,現場重大危險作業需有專業安全員進行旁站監督,吊裝作業必須旁站監督。
(2)構件吊裝作業,指揮人員必須具備司索證。各種小型吊索具合格證、產品質量證明書等質量保證檔案齊全,通過驗收方可使用,同時對吊索具定期、不定期進行檢查,確保正常使用。
(3)所有構件吊裝時要合理設定吊點,並系好溜繩。大型構件吊裝應設吊耳,禁止採用鋼絲繩捆綁直接起吊。
(4)吊裝時應架設風速儀,風力超過6級或雷雨時應禁止吊裝,夜間零星吊裝必須保證足夠的照明,構件不得懸空過夜。
(5)所有人員進入施工現場,佩戴安全帽,高空臨邊需同時做好臨邊防護工作,高空作業必須系掛安全帶,配備穩定操作平台,做好個人防護。
(6)施工現場的臨時用電實行日檢查制度,同時嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規範》的有關規範規定執行,使用符合標準的配電箱和開關箱,做到一機、一閘、一保護,焊接設備要有可靠接地。
(7)氧氣、乙炔、油漆等易爆、易燃物品,應妥善保管,儲藏在專用的防護棚內嚴禁在明火附近作業,嚴禁吸菸。
(8)現場焊接作業時,氧氣瓶與乙炔瓶擺放距離應大於5米,距離明火大於10米。上崗人員具有雙證,同時安排專門看火人,做好防火安全措施。
(9)焊接時搭設接火斗,同時接火斗內鋪設石棉,並清理焊接區下方,確保焊接區下方無易燃物品,天氣乾燥時焊接區下方定時灑水,保持地面濕潤。
環保措施
採用《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》施工時,根據有關環境保護的法律、法規的標準,應採取以下環保措施:
(1)學習環境保護法,執行當地環保部門的有關規定,組織環境調查,掌握環境狀態。
(2)在焊接施工時,施工人員必須帶好焊接手套、護目鏡,在附近做好相關的維護措施以減少光污染的發生。
(3)控制施工噪音影響,加強施工機械管理,經常上油潤滑,保持運轉靈活,減小噪音。
(4)拼裝用連線、加固等臨時措施多次循環使用,減少材料資源消耗。
(5)在施工現場設定垃圾桶和廢棄物堆場,按標識分類堆放廢棄物,並派專人負責,下雨時加蓋。對施工現場電焊條等包裝紙、包裝袋及時分類回收,減少環境污染。
(6)施工中嚴格執行工完場清工作制度,不得留有施工垃圾。
(7)現場設定廢棄物回收箱,指派專人回收焊絲頭、引弧板端頭等廢棄物。
效益分析
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》的效益分析如下:
一、社會效益
(1)採用該工法組織施工,不僅保證施工安全,而且加快了施工進度,同時保證了大跨度雙層空腹異形桁架結構施工的質量,避免了2019年前由於鋼結構尺寸偏差及質量缺陷造成的返修造成的延誤工期及其經濟損失。
(2)該工法減少了措施材料的使用量,保證了大跨度雙層空腹異形桁架對接的施工質量,減少了施工安全風險,使得施工過程更加安全可控。
(3)該工法創新套用新技術,推動鋼結構行業施工技術水平發展。技術實施注重環境保護,注重工程質量及安全隱患防範,體現經濟與環境協調發展,以人為本的發展方向,具有經濟效益和社會效益。
(4)該施工工法的使用,可為大跨度雙層空腹異形桁架結構施工提供保障,增強企業履約能力,為類似工程提供有力的指導和參考,具有良好的社會效益。
二、經濟效益
同傳統的滿堂架+支撐胎架施工方案比較,可節約工期約25天,節約人工費20萬元,節約支撐胎架租賃費80萬,增加提升費用45萬元,安全文明措施費節約20萬元。
總計創造效益:
(1)工期25天;
(2)節約費用:20+80+20-45=75萬元。
註:施工費用以2019年施工材料價格計算
套用實例
《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》的套用實例如下:
1.工程概況
南沙青少年宮項目鋼結構工程分布於地下室、地上1~5層主體鋼結構、觀眾廳上空鋼結構、舞台上空鋼結構、中庭鋼結構、二層中庭鋼結構及拉索結構、屈曲約束支撐、外立面及金屬屋面鋼結構,鋼結構主要材質為Q345B、Q420B,總用鋼量約為4600噸。
中庭位於整個建築中央,包括中庭桁架部分、中庭鋼樑部分。
中庭桁架部分分為3層、4層兩部分,3層與4層之間由內環洞口跨層桁架和跨層弧形桁架連線。3層/4層由箱型鋼樑、組合T型鋼樑、H型鋼樑;內環洞口跨層桁架由箱型上下弦桿、圓管斜腹桿組成;跨層弧形桁架由箱型上下弦桿、圓管斜腹桿組成,兩端與圓管鋼柱連線,最大跨度為50米。
2.施工情況
廣州南沙青少年宮項目位於廣東省廣州市南沙區黃閣鎮建設一路,大跨度雙層空腹異形桁架整體跨度大,安裝高度較高,若採用常規的分件高空散裝方法,需要搭設大量的高空支撐架,高空組裝、焊接工作量大,技術經濟性指標較差,而且存在較大的質量、安全風險。若將鋼結構在地面拼裝成整體後,採用“超大型液壓同步提升施工技術”將其整體提升到設計標高,再進行對口處的桿件焊接,將降低現場高空的施工量和施工難度。
3.套用效果
該工法在南沙青少年宮項目施工中套用,避免了搭設支撐胎架,減少了60%的臨時支撐用量,節約自然資源;保證工期的同時降低了大跨度雙層空腹異形桁架結構的高空安裝施工難度,便於施工及質量和安裝精度控制,提高了施工質量水平。
榮譽表彰
2019年12月11日,廣東省住房和城鄉建設廳以“粵建市函〔2019〕1270號”檔案發布《廣東省住房和城鄉建設廳關於公布2019年度廣東省工程建設省級工法的通知》,《大跨度雙層空腹異形桁架整體提升施工工法》被評定為2019年度廣東省省級工法。