[2017年整理]位超大型预埋件高精度安装施工工法.doc

PAGE 14 - 高位超大型预埋件高精度安装施工工法 烟建集团有限公司 HYPERLINK /山东省建设建工（集团）有限责任公司 1 前言 超大型预埋件多用于重要结构或结构的重要部位及大型设备的基座部位等，预埋件水平度、轴线位置等安装精度要求较高，由于尺寸大、重量重、锚件多、钢筋密集等特点，使铁件加工、安装都比较困难。烟建集团有限公司在承建烟台来福士万吨固定桥式起重机工程施工过程中，因塔座顶板预埋件尺寸超大并需高位安装（最大单块铁板18800 mm×2000 mm×50mm，含锚件重18吨，安装高度70m），常规整体吊装及安装难以满足施工的需要。为此，烟建集团成立课题组，经广泛调研，反复论证并结合施工实际，总结出一套高位超大型预埋件高精度安装施工工法，即分块加工、分块吊装、高位合理施焊、分层浇筑，成功地控制了预埋件的安装精度，该工程于2007年11月通过竣工验收并已经投入使用，取得了明显的经济效益和社会效益。本工法于2008年1月被山东省建筑工程管理局、山东土木建筑学会评为省级工法，工法编号：LEGF-69-2007，并于2008年4月23日经山东省建筑工程管理局组织鉴定，鉴定结果为国内领先。 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的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、预埋件钢板和锚件分开安装的方法，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 将预埋件的锚件与钢板分开安装，先安装定位锚件，分层浇筑将锚件固定于混凝土中，再安装预埋件钢板，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，从而较大程度地提高安装精度，保证高精度安装的要求。 2.0.3 应用数值模拟技术，采用有限元分析方法，选取合理的分块方案和焊接顺序，可以控制焊接变形，保证预埋件的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、不断纠偏的施工工艺，在高空环境下，有效地保证了超大型预埋件的安装精度，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高空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的工程，尤其适用于吊装高度较大的超大型预埋件高精度安装工程。 4 工艺原理 基于“分块吊装”、“预埋件钢板和锚件分开安装”、“高位合理施焊”理念相结合的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的孔洞；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；然后将分块后的钢板吊装就位，通过数值方法分析后，采用合理的顺序进行分块钢板之间的焊接以及钢板与锚件之间的焊接作业，并在焊接过程中不断纠偏；最后通过浇筑孔进行钢板下的混凝土浇筑。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 预埋件钢板分块、编号→预埋件钢板切割、开孔→锚件制作、安装→浇筑混凝土固定锚件→钢板吊装就位→锚件及各分块钢板焊接→混凝土浇筑 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和现场设备起重能力，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形等其他形状槽口，槽口坡口要满足设计和焊接要求，保证焊接后等强连接的效果。 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，避开钢板表面的浇灌孔等其他预留孔。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。 分块切割线的位置和形状宜通过数值模拟计算确定，通过有限元程序模拟计算，选择合理的切割位置和切割线形状，减少钢板分块对整个预埋件受力的影响，同时通过模拟计算确定焊接顺序，防止因焊接变形的累计而影响预埋件的安装精度。 图5.2.1 分割后的钢板 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 开孔后的钢板 锚件焊接孔：根据图纸设计的锚件位置定位，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和焊接要求。 混凝土浇灌孔：采用直径100mm的圆孔，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的圆孔，间距1m左右，锚件密集处、半闭合的锚件处需适当增加。 钢板切割和开孔宜采用数控等离子切割