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                钢结构工程安装常见问题及预防措施

                2022-08-15 16:23:17
                一、基础的定位轴线和支撑面标高超差
                基础的定位轴线和支承钢柱面标高超◣过规范允许偏差值。产←生原因有:基础测量控@ 制网、基础测量放线、找标高存在失误、偏差。基础模板支设不牢固,浇筑☆混凝土下料过高、混凝土〒振捣撞击,使模板位移,造成基准线产生偏差。或使用钢尺、经纬仪、水准仪未经校验,存在误差。或施工看错图纸,轴线搞错,未经严◣格检查。或基础支承面未经二次抹压、找平,混凝土沉降收缩下沉。或ω对预埋钢板(或支座)未采取固定措╳施等。由于基础定位轴线和支◆承面超差,会导致柱安装轴线和支承标高出现超差,影响整个结构安装工程的质量。
                预防措施:
                (1)基础测量控制网、基础测量放线和找平所用仪器、量具等,精度应准确,使用前必须校核或经计量部门检定,发现问题及时调整,以防止失误或产生累积误差,造成轴线和标高超过∞允许偏差。
                (2)基础模板√支设必须牢固,应有足够↘的强度和刚度。在浇筑混凝土下料和振捣时,要防止撞击模板,产生位移。在浇筑混凝土过程中,应定时用量具或吊线检查ω 定位轴线、标高,如发现偏〓差,应停止浇筑、振捣,经加固调整排除后再进行。混凝土终凝前,基础混凝土表面应经二次抹压、找平。对预埋钢板或支座应经二次找正标高、水平度,并保证底部混凝土密实〇。基础支承柱钢板或支座应设置必要的固定装置,以保证位置和标高正确。
                (3)基础纵横轴线及柱支承※面钢板或支座标高、水▲平度产生超差时,应视偏差程度采取筹措进行处理。当超差不严重时,可在柱安装时采用柱底座移位、扩孔、填塞垫板来解决。如超差严重,无法调整处理时,应会同有关部门研究,定出可行修正方案后,再进↑行处理。
                二、基础地〇脚螺栓螺纹损坏▃■
                基础地脚螺栓螺纹损坏,柱安装时无法旋人螺母和紧固。造成螺栓螺纹损坏的原因有:地脚螺栓在运输、装拆箱过程中】受到撞击或保管不当,造成螺纹严重锈蚀。或埋设后螺栓未采取保护措施,受到外蚧损伤。或现场利用螺栓作电焊导电零线,被电弧烧伤使螺纹损坏。或利用螺栓作牵引绳拉力的绑扎点等。由于螺栓螺▲纹损坏,无法旋入螺母紧固钢柱等构件,影响结构力的传递和稳定性。
                预防措施:
                (1)地脚螺栓在运输、装拆箱时,应加强对螺纹的保护㊣」,应用工业凡士林油∞涂抹后,用塑料薄膜包裹绑扎,以防螺纹损坏和锈蚀。并应单独存放,不应与其他零、部件混装混放,以免相互撞击损坏螺纹。
                (2)地脚螺栓埋设后不得利用作弯曲加工的支点或作电焊机的接零线,或牵引拉力的绑扎∑ 点。吊装构△件时,应妥善ξ 操作,防止水平侧向撞击力撞坏螺纹。
                (3)螺栓的螺纹已被损坏可采取以下治理方法:当螺纹被损坏的长度不超过其有效长度时,可用钢锉修整螺纹█,达到顺利旋入螺母为止〓。当地脚螺栓的螺纹损坏的长度,超过规定的有效长度时,可用气割切除大开原螺纹段的长度;再用与原螺栓相同的材质、规格的材料,一端『加工成螺纹,并在对接的端头截面制成30°-45°的坡口与下端进行对接焊接后,再用相应直径规格、长度的钢套管套△入接点处,进行焊◇接加固补强。经套管补强加固后,会使螺栓直径大于底座板孔径,可采取适当扩大柱底座板的直径解决。
                三、柱底座座浆垫板设置不符合要求
                柱底座浆垫板随意设置,标高、水平度及位置等不符合设计和规范要求。造成原因有:基础上表面未作处理、找平就铺①垫板,使垫板@不能平稳受力,表面不平,高低不一;垫板未按受力要求合理布︼置,使底座、垫板、基础三者不能承受均匀的压力,使座浆下沉不均,标高、水平度达不到要求。由开垫板设置不□ 符合要求,达不到均匀传递◇荷载的作用,会降低柱的受力性能,影响上部结构的稳定性。
                预防措施:
                (1)为使垫板组平稳地传力给基础,应使垫板与基础面座浆紧密结合。对不平的基础上表面,需凿平、找平。
                (2)垫板设置的位置及分布应〓正确,一般应根据钢柱底座板受力面积大小,布置在钢板中心及两侧受力集中部位或靠近地脚螺栓的两侧,使底座板、垫板◣和基础,起到全面承受压力荷载的作∩用,共同均匀地受力,避免局部偏压、集中受力或底板在地脚螺栓紧固受力时发生变形。
                (3)直接承受荷载的垫板面积应符合受力需要,由计算确定,面积不宜过大或过小。过大造成浪费,过小易使基础局部集中∴过载,影响基础全面均匀◣受力。垫板的厚度◣一般在4~25mm范围内配合使用,每组不超过3块,座浆垫板多有一块厚10~12mm钢板,垫板╳长度在100~300mm,宽在50~120mm。座浆※时用强度不低开30Mpa无收缩水泥砂浆。由于钢柱安装主要靠垫板来调整标高和水平度,因此座浆时要找好标高和水平度,其允许偏差应符合规范规定,并加强╱监理。垫板在座浆前,应将其表面的铁锈、油污和加工的毛刺等清理干净,以备座浆、灌浆时,能与混凝土牢固的√结合;座浆后的垫板组露①出底座板边缘外侧的长度约10~20mm。
                四、钢柱安装前对基础不进行检查就直接进⌒ 行安装
                钢柱安装前,对基础的轴线、标高、地脚螺栓的位置、标高以及基础的混凝土质量等不进行预先检查,就直接进行安装。这样,有可能出现超〇差未进行修整,将会→造成结构安装困难,增大钢柱安装应力和影响安装精度,甚至造成质量隐患。
                预防措施:
                钢柱安装前应对建筑物的定位控制线、基础轴线、标高、地脚螺栓位★置、标高以及基础的混凝土质量①等进行预先检查,发现超差应采取措施纠正并调整到规范允许偏差范围内。对于标高检查,应将实测数据与钢柱尺寸、标高№的预检实测数据一一对照,并在支承座浆垫板或地脚螺卐栓螺母调整时,将两者的误差予以消除,基础支承面、地脚◤螺栓位置及座浆垫板的允许偏差应符合规▼范规定要求。基础混※凝土质量问题应按有关规定进行处理。
                五、安装前不检查钢构件外形尺寸、处理变形及质量缺陷
                结构安装前不对钢构件的外形尺寸进行检查,处理构件存在的变形及质量缺陷。由于钢构件在工厂加工出厂前虽已经过质量检验,但有可能漏检,或构件在出厂运输、堆放〗中可能产生新的变形、损伤,如ξ安装前不进行复查,这些问题在安装前得不到及↙时处理,将会影响钢结构安装质量,造成安装困难或永久性质量缺陷。
                预防措施:
                钢构件安装前,应对钢㊣构件进行认真预先检查:包括核对※构件型号、数量,构件的外形尺寸及各支承面间、安装孔位间的相关尺寸,同时标出构件轴线的基准线。检查构件有无存在变形,如有变形误差应予以矫♀正和修复。构件的∏连接板、夹板及其他附件是否齐全,位置、尺寸是否准确。检验构件焊接区表面质量和高强螺栓连△接磨擦面是否符合要求,是否被污」染。构件节点是否齐全,主要构件的重心位置是否标出。构件表面是︾否被污染,油漆是否脱落等。构件预检要作好预检记录;对于变形、缺陷超过允许偏差的构件,应安装前,在地面进行矫正、修理,合格后方可。
                六、钢柱安装垂直度◎超差
                钢柱垂直度偏差『超过设计或规范允许的数值,产◣生原因有:钢柱制作时没有采取控制变形措施,或存在弯曲变形未进行矫直。或柱长度大,刚性较差,在外力作用下产生弹性或塑⊙性变形。或由于吊装工¤艺、吊装屋面板程序不合理,受温度、风力及外力作用,导致其弯曲变形。或屋架跨度尺寸有偏差,安装时用∮外力强制连接,造↓成钢柱垂直度超偏等。从而导致钢柱受力时产生偏移,影响承载力和稳定性。
                预防措施:
                (1)钢柱制作中的拼装、焊接,均应采取防变∩形措施,对制ω作时产生的变形,应及时进行矫正。钢柱运输和堆放,支承点要适当,防止在自重作用下产生弯曲变形。长柱平面外刚度差,吊装时的吊点宜选在柱全长2/3处,以防止变形。钢屋架跨度尺寸超偏,应先修◤正再安装,防〓止强行连接,使柱身↓弯曲变形①①。
                (2)当钢柱被吊装到基础平面就位时,应将柱底座板上面的纵横轴线对准基础线,以防跨度尺寸产生偏差,导致柱头与☆屋架安装连接时,发生水平方向的拉力或推力,而使柱身弯曲变形,进行适当控制。
                (3)钢柱与尾架连接安装后再吊装屋面板时,应由上弦中心两坡边缘向中间对称同步进行,防止由一坡进行产生侧←向集中压力,导致钢柱发生弯☉曲变形。未经设计允许不得利用钢柱及其相连的其他构件,作水平拖拉或垂直吊装较重的构件和设备,应◣防止柱弯曲变形或损坏连接结构。
                (4)对已安装固定垂直度超差◆的弯曲钢柱矫正,如果是弹性变形,则在外界压力削除后即能恢复原状,可不用外力矫正;如果是塑性变形,可采取矫正前先在钢柱弯曲部位上方或顶端,加设临时支撑,以减轻其承载的重力,再在弯曲处固定一侧向反力架,利用千斤顶进行矫≡正,如钢柱刚性╱较大,则需辅以在弯曲凸面用↑氧乙炔焰进行加热后,再施加顶力即可得到矫正。
                 七、钢柱安装高度超差
                 安装后的钢柱高度尺寸或相对位置(±)标高尺寸超差↘,使各柱总高度→、牛腿处的高度偏差数值不一致。产生原◤因有:基础标高不正确或产生偏差。钢柱制作阶段的长度尺寸存在超差。或安装时〒对基础标高调整、处理时,没有与〖钢柱实际长度(高度)结合进行,均会造成安装后的钢柱高度尺寸或标高尺寸产生正超差或负超差。由于超差,造成与它连接的构件安装、调整困难,矫正难度〇很大,费工费时。
                预防措施:
                (1)基础『施工时,应严格控制标高尺寸,保证标高准确。对基础上表面标高尺寸,应结合钢柱的实际长度或牛腿支承面的标高尺寸进行调整处理,使安装后和钢柱的高度、标高尺寸达到一致。
                (2)钢柱在制作过程中应严格控制长度尺寸(包括控制设计规定的●总长度及各位置的∏长度尺寸、控制在允许正负偏差范围内的长∑ 度尺寸和不允许产生的正超差值)和无接点的钢柱全长和牛腿处的尺寸正确,后者可采取先焊柱身,柱底座板和柱头板暂不焊,一旦出现超『差时,在焊柱的底座板或上端柱头板前进行调整,最后焊接柱底座板和柱头板。
                八、钢屋架安装〓前不对支座预埋螺栓进行检查验收
                钢屋架安装〓前,安装单位不对土建单位在柱头☆支座处预埋的地脚螺栓进行检查验收。这样未经复测,便不知预埋地肢螺栓与设计图纸和钢屋架两端ξ预留安装孔尺寸是否相符合,待安装时才发现位▼置、尺寸、标高有错误或存在超差,致使钢架安装不上,需要吊下来,对螺栓或屋架端部预留孔进行修整处理后,才能安装上,既耽误工期,又增加施工费用。
                预防措施:
                钢屋架安装前,土建、制造、安装三方要对土建柱头进行下列♀检查验收:检查地脚螺栓尺∏寸、标高、螺距,螺纹露出长度等是否〖在公差允许范围内,跨度是否与钢结构尺寸一致,与图纸要求是否相符合。交接验收合格后,方可进行钢屋架安装,以保证安装位置、标高、跨度等的正确性。
                九、钢屋架跨度尺寸超差,与柱端部节点板不密合
                钢屋架跨度尺寸超差,即个别屋架的跨度▲尺寸过大或过小;对与柱侧向连♀接的钢屋架、端部节点板间存在间隙。产生原因:前者是钢屋架制作工艺不合理,取拱度过大或过小(过大产生负偏『差,过小易产生正偏差),未矫正正就安装。后者是钢柱安装垂直度超差和屋架制作跨度尺寸超差引起的。由于跨度尺寸超差、与柱端部节点板不密合,会影响柱的垂直度或平行度,或影响柱与屋架的受力性能。
                预防措施:
                (1)钢屋架制作应采用同一底样或模具,并采用挡铁定∮位进行拼装,以保证拱度和↓跨度尺寸正确。
                (2)嵌入ぷ式连接的支座,宜在屋架焊接、矫正后按其跨度尺寸位置互相拼装,以保证跨度、高度正确并便于安装。为了便于安装时调整跨度◣尺寸,对嵌入ぷ式连接的支座、制作时可先不与屋架组装,应用临时螺栓附在屋架上,以备在现场安装时按屋架跨度尺寸及其々规定的位置进行连接。
                (3)吊装前,应认真检查屋【架,对变形超差部位予以矫正,在保证跨度尺寸后再进行吊装。
                (4)对非嵌入式连接支座,如柱顶板孔位与屋》架支座孔位不一致时,不宜采用外ぷ力强制入位,应利用椭圆孔或扩孔法调整入位,并用厚垫圈覆盖焊接,将螺栓紧固。不经扩孔调整或用较大的外力进行强制入位,将会使安装后的屋架跨度产生无穷大的正偏差或负偏差。安装后的钢屋架及天窗架垂直度及侧向弯曲差超过规范允许值。产生原◤因有:钢屋架、天窗卐架制作中操作方法不当和工艺不合理,如拼装挡铁定位◤不准、拼装平台水平、两端支座板倾斜或吊装方法不当。或钢柱、钢屋架和檩条超差。如钢柱垂直度超差,柱头板√的标高(高度尺寸)不统一,平面未达到要求的水平度,相邻钢屋架(上弦)间距与对应檩条位置不一致等。由于垂直度和侧向弯曲偏差过大,会使受力不在一个◇平面内,将会影▆响屋架、天窗架的受力性能和稳定性。
                十、水平支撑安装质量不符合要求
                屋架的水平支撑安装后产生上拱或下挠,其值╱超过规范允许值。产生原因∏有:水平支撑制作尺寸(长度、孔心)不准确,与屋架组合连接时位置不符。或十字支撑本身自重产生挠度。或水平支撑吊装工艺不合理等。由于质量不符合要求,使支撑受力不在一个平面内,降低承压时的受力性能,影响屋架的侧向稳定性。
                预防措施:
                (1)严格控制构件〒制作、安装的尺⌒寸偏差。吊装时,应采用合理〗的吊装工艺,如十字水平支撑长度较长,刚度较差,应用圆木杆进行加固,吊点位置应合理,使尽量保持在一个平面内,使其受力重心在平面内均▽匀受力,以防止产生弯曲、下挠变形。
                (2)安装时应使水平支撑稍作上拱略大于水平状态与屋架连接,即可消除下挠。如连接位置发∩生较大偏差不能安装就位时,不得□ 采用牵拉工具用外力强行入位连接,以免使屋架下弦侧向弯曲或使水平支撑出现过大的上拱或下挠,并使连接件存大较大的内应力。水平支撑用临时螺∏栓固定、校正好后应立即焊〗接固定。
                十一、安装螺栓孔错位
                构件安装孔错位(位移)不重合,螺栓穿不进去产⌒ 生原因有:螺栓孔号线不准,未设样板,投影制作偏差大。或钢部件小拼装累积偏差大。或螺栓紧固程度不一,造成螺栓孔位移。从而导〓致构件安装、紧固困难。
                预防措施:
                (1)螺栓★孔制孔应设样板,保◎证尺寸位置正确。安装前应对螺栓孔及安装面作好修整。注意消除钢部件小拼装偏差,防止累积。螺栓紧固程度应保持一致。
                (2)钢结构构件每端至少应有两个安装孔,以减少钢构件由△于本身下挠导致孔位偏移,一般采用钢冲子预选使连接件上下孔重合。施拧螺栓合理工艺是:第一个螺栓第一次必须紧,当第二个螺栓拧紧后,再检查第一个螺栓并继续拧紧∞,以保持螺栓紧固程¤度一致。
                十二、钢支撑与屋架、柱等连接板漏焊
                钢支撑安装,为图快速,常在∏柱间和屋架间支撑安♀装校正后用定位▂焊临时固定,接着进行下一节间柱和屋架支撑的安装。待全部柱和屋架吊装完成后,再回过头来进行支撑永久焊缝施焊固定。这样做的危害是,由于定位焊强度较低,在施工阶段遇到外力(刮风、吊装碰撞、拴绳等)作用,会使支撑定位焊缝开裂而失去作用,造成柱和屋架失稳,严重时,使厂房排架倒塌▲。
                预防措施:
                柱间、屋架间支撑安装校正、以临时定位焊々固定后,应由另一组焊工立即满焊进行永久固定,并加强检查,以防止个别节点漏焊缝长度、高度不够,当支撑受外力作用后,连∩接节点焊缝破坏,而使柱和屋架失稳。
                十三、钢柱安装忽▃视日照、温差Ψ的影响
                钢柱安装忽视日照、温差Ψ的影响,不作温差校█正在阳光下校正钢柱,柱向阳面(简称阳面)温度较背阳面(简称阴面)温度高,两侧产生的温差,会使钢柱向阴面弯曲,使柱产生一水↓平位移,随着日照方向◥的变化,钢柱弯曲也随之变化。因此,钢结构安装中若忽视日照、温差的影响,将难以确定构件校正的基准状态,影响安装精度。同样,钢结构安装如忽视温差的影响,不作温差校正,或不采取一定的消除温差措施,也会影响钢柱的安装〓精度或增加安装应力。
                预防措施:
                钢结构【安装校正时,应≡考日照温差对构件产生的变形,并采取一定的消除或削减日照影响措施加以控制,一般做法是:
                (1)日照对单根钢柱影响较敏感,因此在钢柱安装应位后◣应及时安装相连系的其他承重构件,组成相对稳定的空间单元体系,以减少日照对钢柱柱端产生的位移影响。
                (2)钢柱或ξ 柱梁结构节间的复核、最后校正,应安排在日照影响较小的早晨或¤下午16点以后或阴天进←行。
                (3)最后校正完毕的钢结构节间,其节点应及时最后固定。
                (4)温差产生的影响主要是对长度较大的钢柱,对10m以上柱,施工各阶段卐的长度测量值应进行温差换算,换算≡的标准为20℃;对10m以内的钢柱,一般可不考虑温差的影响。
                十四、钢结构安装形成空间单元后
                钢结构安装形成空间单元后,柱底不及时灌浆固定单层钢结构节间安装形成空间】刚度单元后,不及时对柱底板和基础顶面的空隙最后灌浆固定。由于钢结构节间安装已形成空间◇刚度单元后,结构已无再校正的必■要,而结构钢柱底部与基础№顶面间尚未最后灌注细石混凝土固定,尚存在空隙,形成铰接,一旦受外力作用,将会移动,使结构产生无法校正(矫正)的偏差,甚至会使结构歪斜。
                预防措施:
                钢结构安装形成空间刚度单元后,应及时对柱底板和基础顶面的空隙灌注细石混凝土最后固定,使柱底端由铰接变为︼固接,境强整体的ω稳定性。
                十五、钢构件出现变形╳和涂层脱落
                钢构件安装中出现局部变形和油漆◆涂层脱落、损坏。造成原因有:构件安装中,运输、堆放支承点及吊点绑扎位置不⌒当,安装次序混乱●,构件受碰撞或施加外力强制就位等造成构件变形,导致安装困难,形成逾限应力、影响结构承载力。或构件√吊装绑扎未设衬垫,或受摩擦、撞击,或油漆涂刷质量差,造成油漆涂层局部损伤、脱落,从而会影响结构∩的耐久性。
                预防措施:
                (1)构件运输,堆放支承点及构件□ 吊装绑扎点位置应正确,以防构♀件弯曲变形。安装应按方案确定的顺序进行,起吊应防止碰撞,安装不上时,不得施加外力强行就位,以免产生逾限应力使构件变形。
                (2)构件绑扎时,吊索与构件棱角之间应衬垫麻袋片、废轮胎等,吊装时避免构件互相摩擦,撞击,以防▅构件磨损,油漆涂层脱落。安装前对构件涂刷质量要进行★检验,不符合要求或局部脱落,锈蚀,应进行补刷。