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大截面异型钢板组合结构安装技术研究

田玉江

(中铁城建集团有限公司 湖南长沙 410208)

摘 要:银川绿地中心项目地下2层至地上66层的核心筒剪力墙结构内,设计有一道居中的钢板墙,钢板墙单体构件的截面形式复杂,其中L型构件最大截面尺寸3 108 mm×2 900 mm,对安装精确度要求高,现场施工难度大。为保证现场安装进度和精度,本文通过方案计算优化,从工艺流程出发,对钢构件的分段、吊点的设置和钢构件连接方式等几个方面进行技术研究,利用建模技术和钢板墙的三点吊装技术,确定制造单体,快速准确地调整钢构件的安装位置,提高了安装速度和精度,保证了现场钢构件焊接、吊装质量。

关键词:大截面 异型钢板墙 组合结构 连接形式 三点吊装

1 引言

超高层结构常用形式多为框架-核心筒剪力墙结构。当超高层建筑的结构抗剪能力达不到设计的要求时,常常在核心筒墙体内增设型钢及钢板剪力墙结构提高结构抗剪能力。型钢钢板剪力墙结构刚度高、承载力好、延性好、抗震性能好。原设计钢板墙的连接形式为全焊接,现场焊接工程量大,焊接质量不宜保证,焊接施工进度较慢。合理优化钢板墙钢构件的单体,减少现场吊装次数及焊接量,保证焊缝的焊接质量,加快钢构件的安装进度是本工程的一个重难点。

2 工程概况

银川绿地中心项目位于银川市大连中路北侧,团结路南侧,西距览山公园约1.5 km,南邻阅海湾水上公园约1.0 km。建筑总面积约35万m2。地上由南北两座塔楼和南北两个裙房组成,两座塔楼建筑总高度均为301.15 m,北塔楼、南塔楼地上均为66层(包含夹层);南北裙房地上4层,建筑高度23.9 m。外围钢结构为四周18根T框架柱,核心筒为4根十字型钢柱和30根H型柱组成,外围柱底标高为-19.000 m,核心筒柱底标高为-17.800 m,型钢柱主要的板厚为60 mm、50 mm、40 mm、35 mm,核心筒钢板墙从地下二层开始布设,钢板墙板厚为16 mm、20 mm、30 mm,如图1所示。主要的钢材材质选用为Q345GJ-C、Q420GJ-C。地下钢柱分节为一柱一层,外围柱最重量约8.58 t,核心筒柱最重量约4.4 t。

图1 钢板墙建模效果图

3 型钢钢板组合结构施工技术

3.1 连接方式

原设计钢板墙焊缝的焊接形式全部为焊接连接,经与设计单位进行沟通协商,对原设计进行优化,改为栓焊连接。该连接形式,大大减少了施工焊缝的焊接量,操作便捷,焊接速度快。

3.2 计算优化

对钢板墙结构进行计算优化,设置合理的钢板墙单体钢构件,确定制造钢结构单体,减少现场吊装次数、加快现场吊装频率。对现场安装进行施工模拟,设置合理的安装顺序,保证现场吊装安全。

侦查机关由于无法事先预测被监听者的谈话内容及对象,因此常常在合法监听过程中意外得知另案的通讯内容。基于监听有先天上难以克服的技术问题,监听上的失误不能由意外被监听人完全承受,因为如果毫无条件地承认偶然监听所得材料的证据能力,无异于再次侵害或加深伤害意外受监听人的合法权利,因此应当有条件的承认偶然监听所得材料的证据能力[3]。通过借鉴美国及德国关于偶然监听材料证据能力的立法例,并结合我国实际情况,我国应当建立如下的偶然监听材料的证据能力规则。

3.3 三点吊装技术

采用钢板墙钢结构三点吊装技术,钢构件的安装定位调整准确,且调整速度快,节约了现场钢构件的吊装时间。在焊接施工前进行焊接工艺评定并进行试验分析,根据试验分析结果制定合理的焊接顺序,减小焊缝的焊接应力及变形,以保证焊缝的焊接质量。

4 工艺原理

对钢板墙结构进行建模,并分析钢板墙单体构件的重心位置,确定主吊点的位置,使吊钩的起吊位置在构件重心上,次吊点采用对接耳板,减少吊耳设置,节约材料。吊装前仔细检查每个钢构件的焊接质量,必要时对钢构件焊缝进行超声波探伤检测。三点吊装方式是利用倒链的可调节性,在吊装过程中通过调整倒链的长度与角度,能够快速准确地调整钢构件的水平和垂直方向的定位[1]。

是早春栽培主要的育苗方法,冬季温室内的温度较高,易于培育出适龄壮苗,是低温期主要的育苗方式。主要用来培育番茄、茄子、辣椒等苗龄期长又提早生产的蔬菜。它的主要缺点是投资较大,育苗的成本比较高。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

设计优化、深化→确定组合结构制作单元→BIM技术施工模拟→合理设置吊点→应用两点吊装技术→组合结构吊装→焊接施工→焊缝无损检测、验收。

5.2 施工操作要点

5.2.1 优化原设计连接形式

原设计型钢柱、型钢梁、钢板墙的节点连接形式为全焊接连接,现场焊接量大,操作难度大,如图2所示,并且现场施工工期紧张。经设计单位同意变更为安装螺栓+焊缝连接,如图3所示,此连接形式的优点:钢构件定位准确,安装速度快,焊接工作量少,大大节约了现场安装时间。

图2 钢板剪力墙原设计节点

图3 优化后钢板剪力墙连接节点

5.2.2 型钢钢板剪力墙深化设计

深化设计中对构件进行分段综合分析:

(1)第一,分析加工厂购买的钢板尺寸及规格,使钢板使用率达到最大化[2],如图4所示。

图4 异型型钢钢板组合结构截面尺寸示意

(2)第二,分析实际的交通运输条件。加工的钢构件不能超宽、超高,所运输的钢构件是否满足满足交通运输要求[3],如图5所示。

图5 异型型钢钢板组合结构进场验收

(3)第三,综合分析如何保证现场塔吊的使用能力达到最大。同时还要分析最大钢构件的重量是否在塔吊的起重范围内[4]。

通过以上三个方面的分析,以及建模技术分析计算,确定了加工车间生产钢构件单体的尺寸及形状,不仅满足了交通运输要求,而且还满足了现场吊装的要求[5]。

安:没有一位老师曾经给我关于座椅高度的明确答案,如坐得高还是低,靠前还是靠后,我认为每位钢琴家都应当在这个问题上找到自己的答案。但于我而言,首先一个基本原则是,我会让身体离开键盘一定距离,保持较远的距离可以让我的双手在弹奏每一个琴键时,保持腕关节的自然状态,而坐得太近时,我们总需要扭动腕关节或肘关节来接触琴键。其次,关于座椅高度,坐得低意味着掌关节和手指有了更大的运动空间,也使我们对于跑动段落有了更大的把握。而坐得高意味着我们可以调动大臂、肩关节及核心肌肉群的力量。因此,对于肖邦练习曲这一类作品,我选择调低座椅,对于柴科夫斯基《第一钢琴协奏曲》这一类的作品,我选择调高座椅。

5.2.3 合理设置吊点

利用建模技术对钢板墙结构建模,并找出大截面钢构件单体的重心位置,确定钢构件主吊点的位置,使吊钩的起吊位置在构件重心上,次吊点采用对接耳板,减少吊耳设置,节约材料,如图6所示。钢构件进场卸车时,应仔细检查每一个钢构件的焊接质量,必要时对钢构件焊缝进行补焊[6]。

图6 异型型钢钢板组合结构吊耳设置

5.2.4 异型结构吊装技术

异型构件吊装前,先用模型找出构件重心[7],根据重心,放样吊装示意图,如图7所示,设置吊点及吊装钢丝绳长度,保证斜撑吊装角度[8]。利用增加倒链调节重量、焊接定位板等措施。传统构件吊装使用吊耳均在工厂加工,一般不会考虑偏重构件中心,导致现场吊装时需采取措施处理,增加构件吊装时间[9]。

为了更好推动未来工程造价信息化建设,还需要能够在整个行业内表现出较强的统一性和标准化效果,尤其是能够较好实现对于企业之间或者是工程内部各个部门之间的信息资源共享,这也就需要进行工程造价信息化管理的标准化体系建设。这种标准化管理体系的建设需要自上而下进行构建,能够在行业内形成统一、权威和规范的体系,为后续造价管理工作提供较强的参考和指导,尽量避免在后续可能形成的明显问题和隐患缺陷。工程造价信息化管理标准体系建设还应该体现出较强的分层次和分阶段效果,能够针对工程造价中的所有数据类型以及数据接口进行统一,保障工程造价信息化管理标准体系得到更好贯彻落实。

1.3 哮喘的诊断标准 根据中华医学会儿科学分会呼吸学组《儿童支气管哮喘诊断与防治指南》进行诊断[1],诊断分为儿童哮喘、婴幼儿哮喘、咳嗽变异性哮喘。

图7 找出钢构件重心

采用此工艺可以保证吊装角度,保证构件快速安装就位,有效提高安装效率,降低高空作业风险,加快施工进度,并且安装速度快,精确度高[10]。

5.2.5 焊接施工

直接的筹款活动仿效西方的慈善宴会,活动组织方将侨民召集起来,向他们募捐。间接的筹款募捐活动则嵌套在传统文化活动、娱乐活动的外壳里,例如选美比赛、才艺秀等。一个最显著的例子是“节日皇后”的评选。节日皇后是伴随着乡镇节庆同时出现的传统活动,却不是比拼外貌、才艺的选美比赛。很多时候,它被组织方设定为一种比拼筹款数额的选“美”比赛。参与者均为女性,筹款最多的人被加冕为皇后。第二名、第三名、第四名依次当选为第一公主、第二公主、第三公主,以此类推,有的活动会一直排序到第15号公主,均基于筹款数额的多寡。

相邻组合构件安装校正后,进行螺栓安装,待结构整体满足规范要求后,先焊接钢梁焊缝,完成后焊接钢板连接板角焊缝。钢板墙焊缝焊接应进行分层焊接,在焊接前应对钢构件表面清理干净,其次填充层焊接为多层多道焊,每一道焊缝由第一层、中间层和坡边层组成。第一层焊丝指向向下,焊枪与垂直角成50°左右,采用左焊法时左指20°,采用右焊法时右指20°;次层及中间层焊缝焊接时,焊丝外观呈水平状,与前进方向成80°~85°角;坡边层焊接时,焊丝向上倾斜50°。每层焊缝应该保持基本垂直或上部稍微向外倾斜,焊接至面缝层时,应在上部1.5 mm和下部2 mm处留下深度焊角,便于收面时能够看清坡口边[11]。

5.2.6 焊缝无损检测、验收

(1)钢板墙在现场焊接过程前,做好书面及现场技术交底并保留影像资料。在焊接过程中,做好过程焊接记录。焊接完成后,收集整理规范所有的焊缝焊接质量资料[12]。

[24] Indian Navy, Freedom to Use the Sea: India’s Maritime Military Strategy, New Delhi: Integrated Headquarters, Ministry of Defense (Navy), 2007, p. 60.

(2)现场所有的钢结构焊缝必须100%检查,检查标准按现行国家有关规定进行。焊缝内部缺陷、表面缺陷检测,应严格按照《高层民用建筑钢结构技术规程》、《钢结构工程施工质量验收规范》要求进行,并应遵守第2.1.5条的要求。所有一级焊缝,按超声波B级进行100%检查,检查方法遵照GB/T 11345-2013及GB 50205-2001的规定和要求进行焊接质量检查。

6 结论

通过对大截面钢板墙钢结构的安装技术研究,针对本工程钢板墙结构的大截面钢构件分段建模分析,设置合理的钢结构单体,优化钢构件的吊装形式,保证了现场吊装的安全、质量和进度。通过数据分析和建模模拟施工的结论,减少了现场钢结构的焊接量,缩短了钢结构的吊装时间,给公司其他超高层钢结构施工提供了宝贵的经验。

参考文献

[1] 章志刚.复杂工况下的多种钢结构吊装技术组合应用[J].建筑机械化,2012,33(10):44.

[2] 陈飞,邓和国.大跨度钢结构吊装技术[J].建筑技术开发,2012,39(8):87-89.

[3] 邹科华,顾红波,纪红兵.高空连体钢结构分段逆向吊装技术[J].施工技术,2008(11):34-36.

[4] 何战武,王者龙.复杂环境下钢结构吊装技术分析[J].山西建筑,2012,38(10):107-109.

[5] 杜建江,潘宁涛,何央素,等.超高层建筑钢结构施工关键技术研究[J].建筑施工,2015,37(1):60-62.

[6] 吴国庆.大截面型钢结构吊装及焊接精度控制技术研究[J].广东建材,2018,34(1):57-60.

[7] 白瑞民,徐永光.浅谈建筑钢结构工程吊装施工方案控制要点[J].建材与装饰,2017(6):49-50.

[8] 刘凯,庄心善,余晓彦.武汉绿地钢结构吊装技术应用研究[J].河南建材,2015(4):17-19.

[9] 栾焕强.渭南鸿基大厦钢结构悬挑屋盖设计[J].铁道建筑技术,2017(6):37-41.

[10]王立省.受限空间钢结构桁架施工关键技术[J].铁道建筑技术,2017(S1):438-441.

[11]武晓东,童乐为.带方钢管混凝土端柱隔板连接双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究[J].建筑结构学报,2019(12):41-50.

[12]刘殿忠,薛伟.钢板剪力墙的性能及研究现状[J].四川建材,2019,45(6):65,69.

Study on Installation for Composite Structure of Irregular Steel Plate with Large Section

Tian Yujiang
(China Railway Urban Construction Group Co.Ltd.,Changsha Hunan 410208,China)

Abstract:A pile wall is increased in the center of shear-wall core tube structure from the 2nd floor underground to the 66th floor above the ground of Greenland Center Program in Yinchuan.The section form of pile wall unit structure is complicated,the maximal dimension of L-shaped part section is 3 108 mm×2 900 mm,which requires high installing precision and is difficult to construct on site.To ensure the precision and timing of installation,this article made some research on subsection,hoisting point layout and linking method of steel structure by improving the calculation and analysis of technology process.By using molding simulation and three points hoisting technology of pile wall structure,the manufacture unit was defined and the installation position was adjusted quickly and precisely,this could improve the speed and precision of installation,and also ensure the quality of welding and installation of steel structure on site.

Key words:large section;special shaped steel plate wall;composite structure;linking method;three points hoisting

中图分类号:TU758.11

文献标识码:A

DOI:10.3969/j.issn.1009-4539.2019.12.030

文章编号:1009-4539(2019)12-0132-03

收稿日期:2019-10-15

基金项目:中国铁建股份有限公司科技研发计划项目(16-C71)

作者简介:田玉江(1972-),男,黑龙江双鸭山人,高级工程师,主要从事工民建施工技术研究、技术质量管理工作;E-mail:631737863@qq.com

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