一級造價工程師

1)孔道的留設。孔道留設是后張法構件制作的關鍵工序之一。后張黏結預應力筋預留孔道的規(guī)格、數(shù)量、位置和形狀除應符合設計要求外，尚應符合下列規(guī)定：預留孔道的定位應牢固，澆筑混凝土時不應出現(xiàn)移位和變形;孔道應平順，端部的預埋錨墊板應垂直于孔道中心線;成孔用管道應密封良好，接頭應嚴密且不得漏漿;灌漿孔的間距：對預埋金屬螺旋管不宜大于30m;對抽芯成形孔道不宜大于12m;在曲線孔道的曲線波峰部位應設置排氣管兼作泌水管，必要時可在最低點設置排水孔;灌漿孔及泌水管的孔徑應能保證漿液暢通?？椎懒粼O的方法有以下幾種：

①鋼管抽芯法。預先將鋼管埋設在模板內(nèi)孔道位置處，在混凝土澆筑過程中和澆筑后，每間隔一定時間慢慢轉動鋼管，使之不與混凝土黏結，待混凝土初凝后，終凝前抽出鋼管，形成孔道。該法只可留設直線孔道。

②膠管抽芯法。膠管有五層或七層夾布膠管和鋼絲網(wǎng)膠管兩種，用間距不大于0.5m的鋼筋井字架固定位置，在澆筑混凝土前膠管內(nèi)充人壓力為0.6?0.8MPa的壓縮空氣或壓力水，此時膠管直徑可增大約3mm,待澆筑的混凝土初凝以后，放出壓縮空氣或壓力水，管徑縮小而與混凝土脫離，隨即抽出膠管，形成孔道。膠管抽芯留孔與鋼管抽芯法相比，它的彈性好，便于彎曲。因此，它不僅可留設直線孔道，也能留設曲線孔道。

③預埋波紋管法。金屬波紋管是用0.3?0.5mm的鋼帶由專用的制管機卷制而成。預埋時用間距不大于0.8m的鋼筋井字架固定。波紋管與混凝土有良好的黏結力，波紋管預埋在構件中，澆筑混凝土后永不抽出。

2)預應力筋張拉。張拉預應力筋時，構件混凝土的強度應按設計規(guī)定，如設計無規(guī)定，則不低于設計的混凝土立方體抗壓強度標準值的75%。對后張法預應力梁和板，現(xiàn)澆結構混凝土的齡期分別不宜小于7d和5d。

后張法預應力筋的張拉程序與所采用的錨具種類有關，為減少松弛應力損失，張拉程序一般與先張法相同。

3)扎道灌漿。預應力筋張拉后，應隨即進行孔道灌漿，孔道內(nèi)水泥漿應飽滿、密實，以防預應力筋銹蝕，同時增加結構的抗裂性和耐久性。當工程所處環(huán)境溫度高于35℃或連續(xù)5天環(huán)境日平均溫度低于5℃時，不宜進行灌漿施工。冬期灌漿施工時，應對預應力構件采取保溫措施或采用抗凍水泥漿。

灌漿用水泥漿的原材料除應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定外，尚應符合下列規(guī)定：

①水泥宜采用強度等級不低于42. 5的普通硅酸鹽水泥;

②水泥漿中氯離子含量不應超過水泥重量的0.06% ;

③拌和用水和摻加的外加劑中不應含有對預應力筋或水泥有害的成分。

灌漿用水泥漿的性能、制備及使用應符合下列規(guī)定：

①采用普通灌漿工藝時稠度宜控制在12?20s，采用真空灌漿工藝時稠度宜控制在18?25s;

②水膠比不應大于0. 45;

③自由泌水率宜為0，且不應大于1%，泌水應在24h內(nèi)全部被水泥漿吸收;

④自由膨脹率不應大于10%;

⑤邊長為70. 7mm的立方體水泥漿試塊28d標準養(yǎng)護的抗壓強度不應低于30MPa;

⑥所采用的外加劑應與水泥做配合比試驗并確定摻量后使用;

⑦水泥漿宜采用高速攪拌機進行攪拌，攪拌時間不應超過5min;

⑧水泥漿拌和后至灌漿完畢的時間不宜超過30min。

灌漿施工應符合下列規(guī)定：

①宜先灌注下層孔道，后灌注上層孔道;

②灌漿應連續(xù)進行，直至排氣管排除的漿體稠度與注漿孔處相同且沒有出現(xiàn)氣泡后， 再順漿體流動方向將排氣孔依次封閉;全部封閉后，宜繼續(xù)加壓0.5?0.7MPa，并穩(wěn)壓 1?2min后封閉灌漿口;

③當泌水較大時，宜進行二次灌漿或泌水孔重力補漿;

④因故停止灌漿時，應用壓力水將孔道內(nèi)已注人的水泥漿沖洗干凈。

4.無黏結預應力混凝土

無黏結預應力施工方法是后張法預應力混凝土的發(fā)展。在普通后張法預應力混凝土中，預應力筋與混凝土通過灌漿或其他措施相互間存在黏結力，在使用荷載作用下，構件的預應力筋與混凝土不會產(chǎn)生縱向的相對滑動。無黏結預應力在國外發(fā)展較早，近年來在我國無黏結預應力技術也得到了較大的推廣。

無黏結預應力施工方法是：在預應力筋表面刷涂料并包塑料布(管)后，如同普通鋼筋一樣先鋪設在安裝好的模板內(nèi)，然后澆筑混凝土，待混凝土達到設計要求強度后，進行預應力筋張拉錨固。這種預應力工藝的優(yōu)點是不需要預留孔道和灌漿，施工簡單，張拉時摩阻力較小，預應力筋易彎成曲線形狀，適用于曲線配筋的結構。在雙向連續(xù)平板和密肋板中應用無黏結預應力束比較經(jīng)濟合理，在多跨連續(xù)梁中也很有發(fā)展前途。

5.有黏結預應力混凝土

有黏結預應力混凝土技術采用在結構或構件設計配筋位置預留孔道，待混凝土硬化達到設計強度后，穿入預應力筋，施加預應力，并通過專用錨具將預應力錨固在結構中，然后在孔道中灌入水泥漿的一種預應力混凝土施工技術。該技術可運用于多高層房屋建筑的樓板，轉換層和框架結構等，以抵抗大跨度或重荷載在混凝土結構中的效應，提高結構、構件性能，降低造價，也可用于電視塔、核電站、安全殼、水泥倉等特種結構，在各類大跨度橋梁結構中，該技術也得到了廣泛使用。

有黏結預應力筋應整束張拉;對直線形或平行編排的有黏結預應力鋼絞線束，當各根鋼絞線不受疊壓影響時，也可逐根張拉。

(四)鋼結構工程施工

1.鋼結構選材

結構設計和施工對鋼材均有要求，必須根據(jù)需要，對鋼材的強度、塑性、韌性、耐疲勞性能、焊接性能、耐腐燭性能等綜合考慮優(yōu)化選用。對厚鋼板結構、焊接結構、低溫結構和采用含碳量高的鋼材制作的結構，應防止脆性破壞。

承重結構的鋼材，應保證抗拉強度、伸長率、屈服點和硫、磷的極限含量。焊接結構應保證碳的極限含量。必要時還應有冷彎試驗的合格證。

2.鋼結構構件的制作加工

(1)鋼結構放樣。放樣時，以1:1的比例在樣板臺上彈出大樣。當大樣尺寸過大時，可分段彈出。對一些三角形構件，如只對其節(jié)點有要求的可以縮小比例彈出樣子，但應注意精度。放樣結束，應進行自檢。檢查樣板是否符合圖紙要求，核對樣板加工數(shù)量。本工序結束后報專職人員檢驗。

(2)鋼材切割下料。鋼材的切割可以通過切削、沖剪、摩擦機械力和熱切割來實現(xiàn)。常用的切割方法有：機械剪切、氣割和等離子切割三種方法。

(3)鋼構件模具壓制與制孔。

1)模具壓制。模具壓制是在壓力設備上利用模具是鋼材成型的一種工藝方法。鋼材及構件成型的好壞與精度如何，完全取決于模具的形狀尺寸和制造質量。當室溫低于-20℃時應停止施工，以免鋼板冷脆而發(fā)生裂縫。

2)鋼構件制孔。鋼結構制作中，常用的加工方法有沖孔、鉆孔、鉸孔、擴孔等，施工時，可根據(jù)不同的技術要求合理選用。

①鉆孔。鉆孔是鋼結構制作中普遍采用的方法，能用于幾乎任何規(guī)格的鋼板、型鋼的孔加工。

②沖孔。沖孔是在沖孔機(沖床)上進行的，一般只能在較薄的鋼板或型鋼上沖孔。

③鉸孔。鉸孔是用鉸刀對已經(jīng)粗加工的孔進行精加工，以提高孔的光潔度和精度。鉸孔時必須選擇好鉸削用量和冷卻潤滑液。

④擴孔。擴孔系將已有孔眼擴大到需要的直徑，常用的擴孔工具有擴孔鉆或麻花鉆。擴孔主要用于構件的拼裝和安裝。

(4)鋼構件邊緣加工。對外露邊緣、焊接邊緣、直接傳力的邊緣，需要進行鏟、刨、銑等再加工。根據(jù)不同要求，一般采用風鏟、刨邊機、碳弧氣刨、端面銑床等機具、設備進行。

(5)鋼構件彎曲成型。彎曲加工是根據(jù)構件形狀的需要，利用加工設備和一定的工具、模具把板材或型鋼彎制成一定形狀的工藝方法。

在鋼結構制造中，用彎曲方法加工構件的種類非常多，可根據(jù)構件的技術要求和已有的設備條件進行選擇。工程中，常用的分類方法及其適用范圍如下：

1)按構件的加工方法，可分為壓彎、滾彎和拉彎三種：壓彎適用于一般直角彎曲(V形件)、雙直角彎曲(U形件)，以及其他適宜彎曲的構件;滾彎適用于滾制圓筒形構件及其他弧形構件;拉彎主要用于將長條板材拉制成不同曲率的弧形構件。

2)按構件的加熱程度分類，可分為冷彎和熱彎兩種。冷彎是在常溫下進行彎制加工，它適用于一般薄板、型鋼等的加工。熱彎是將鋼材加熱至950?1100℃，在模具上進行彎制加工，它適用于板厚及較復雜形狀構件、型鋼等的加工。

(6)鋼構件矯正。矯正就是通過外力或加熱作用制造新的變形，去抵消已經(jīng)發(fā)生的變形，使材料或結構平直或達到一定幾何形狀要求，從而符合技術標準的一種工藝方法。矯正的形式主要有三種，即矯直、矯平和矯形。

矯正方法有以下幾種：手工矯正、機械矯正、火焰矯正和混合矯正。

3.鋼結構構件的連接

鋼結構的連接方法分為焊接、螺栓連接、鉚接等。

(1)焊接。焊接連接有氣焊、接觸焊和電弧焊等方法。在電弧焊中又分為手工焊、自動焊和半自動焊三種。鋼結構的焊接方法應根據(jù)結構特性、材料性能、厚度以及生產(chǎn)條件確定。采用電弧焊時，常用的焊條型號是E43××型和E50××型。

焊接是使用最普遍的方法，該方法對幾何形體適應性強，構造簡單.，省材省工，易于自動化，工效高;但是焊接屬于熱加工過程，對材質要求高，對于工人的技術水平要求也高，焊接程序嚴格，質量檢驗工作量大。

(2)螺栓連接。螺栓連接分為普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩種。

普通螺栓連接一般有粗制螺栓和精制螺栓兩種。粗制螺栓由圓鋼熱壓而成，表面粗糙，受剪能力較差，一般用于安裝連接中;精致螺栓抗剪能力好，制作比較費工，成本較高，較少采用。普通螺栓連接裝卸便利，設備簡單，工人易于操作;但是對于該方法，螺栓精度低時不宜受剪，螺栓精度高時加工和安裝難度較大。

高強螺栓連接加工方便，對結構削弱少，可拆換，能承受動力荷載，耐疲勞，塑性、韌性好，安裝工藝略為復雜，造價略高。

(3)鉚接。鉚釘連接傳力可靠，軔性和塑性好，質量易于檢查，抗動力荷載好;但是由于鉚接時必須進行鋼板的搭接，費鋼、費工，現(xiàn)在已基本不用。

4.鋼構件組裝與預拼裝

(1)鋼構件組裝施工。鋼結構零、部件的組裝是指遵照施工圖的要求，把已經(jīng)加工完成的各零件或半成品等鋼構件采用裝配的手段組合成為獨立的成品。

1)鋼構件組裝分類。根據(jù)鋼構件的特性以及組裝程度，可分為部件組裝、組裝、預總裝。

①部件組裝是裝配最小單元的組合，它一般是由兩個或兩個以上的零件按照施工圖的要求裝配成為半成品的結構部件。

②組裝也稱拼裝、裝配、組立，是把零件或半成品按照施工圖的要求裝配成為獨立的成品構件。

③預總裝是根據(jù)施工圖的要求把相關的兩個以上成品構件，在工廠制作場地上，按其各個構件的空間位置總裝起來。其目的是客觀地反映出各構件的裝配節(jié)點，以保證構件安裝質量。目前，這種裝配方法已廣泛應用在高強度螺栓連接的鋼結構件制造中。

2)鋼構件組裝方法。鋼構件的組裝方法較多，但較常采用的是地樣組裝法和胎膜組裝法。

在選擇構件組裝方法時，必須根據(jù)構件的結構特性和技術要求，結合制造廠的加工能力、機械設備等情況，選擇能有效控制組裝精度、耗時少、效益高的方法進行。

(2)鋼構件預拼裝。鋼構件拼裝方法有平裝法、立拼法和利用模具拼裝法三種。

1)構件平裝法。平裝法適用于拼裝跨度較小、構件相對剛度較大的鋼結構，如長18m以內(nèi)的鋼柱、跨度6m以內(nèi)的天窗架及跨度21m以內(nèi)的鋼屋架的拼裝。

該拼裝方法操作方便，不需要穩(wěn)定加固措施，也不需要搭設腳手架。焊縫焊接大多數(shù)為平焊縫;焊接操作簡易，不需要技術很高的焊接工人，焊縫質量易于保證，校正及起拱方便、準確。

2)構件立拼法。構件立拼法主要適用于跨度較大、側向剛度較差的鋼結構，如18m以上鋼柱、跨度9m及12m窗架、24m以上鋼屋架以及屋架上的天窗架。

該拼裝法可一次拼裝多榀，塊體占地面積小，不用鋪設或搭設專用拼裝操作平臺或枕木墩，節(jié)省材料和工時。但需搭設一定數(shù)量的穩(wěn)定支架，塊體的校正、起拱較難，鋼構件的連接節(jié)點及預制構件的連接件的焊接立縫較多，增加焊接操作的難度。

3)利用模真拼裝法。利用模具拼裝法的模具是符合工件幾何形狀或輪廓的模型(內(nèi)?；蛲饽?。用模具來拼裝組焊鋼結構，具有產(chǎn)品質量好、生產(chǎn)效率高等許多優(yōu)點。

5.鋼結構單層廠房安裝

單層廠房鋼結構構件，包括柱、鋼屋架、吊車梁、天窗架、檁條及墻架等，構件的形式、尺寸、重量及安裝標高都不同，因此所采用的起重設備、吊裝方法等亦需隨之變化，與其相適應，以達到經(jīng)濟合理。單跨結構宜從跨端一側向另一側、中間向兩端或兩端向中間的順序進行吊裝。多跨結構，宜先吊主跨、后吊副跨;當有多臺起重設備共同作業(yè)時，也，可多跨同時吊裝。單層鋼結構在安裝過程中，應及時安裝臨時柱間支撐或穩(wěn)定纜繩，應在形成空間結構穩(wěn)定體系后再擴展安裝。

(1)鋼柱安裝。一般鋼柱的剛性較好，吊裝時通常采用一點起吊。常用的吊裝方法有旋轉法、滑行法和遞送法。對于重型鋼柱也可采用雙機抬吊。

鋼柱吊裝回直后，慢慢插進地腳錨固螺栓找正平面位置。經(jīng)過平面位置校正，垂直度初校、柱頂四面拉上臨時纜風鋼絲繩，地腳錨固螺栓臨時固定后，起重機方可脫鉤。再次對鋼柱進行復校，具體可優(yōu)先采用纜風繩校正;對于不便采用纜風繩校正的鋼柱，可采用調(diào)撐桿或千斤頂校正。復校的同時在柱腳底板與基礎間間隙墊緊墊鐵，復校后擰緊錨固螺栓，并將墊鐵點焊固定，并拆除纜風繩。

(2)鋼屋架安裝。鋼屋架側向剛度較差，安裝前需進行吊裝穩(wěn)定性驗算，'穩(wěn)定性不足時應進行吊裝臨時加固，通?？稍阡撐菁苌舷孪姨幗壴寄緱U加固。

鋼屋架吊點必須選擇在上弦節(jié)點處，并符合設計要求。吊裝就位時，應以屋架下弦兩端的定位標記和柱頂?shù)妮S線標記嚴格定位并臨時固定。為使屋架起吊后不致發(fā)生搖擺，碰撞其他構件，起吊前宜在離支座節(jié)間附近用麻繩系牢，隨吊隨放，控制屋架位置。第一榀屋架吊裝就位后，應在屋架上弦兩側對稱設纜風固定;第二榀屋架就位后，每坡宜用一個屋架間調(diào)整器，進行屋架垂直度校正。再屆定兩端支座，并安裝屋架間水平及垂直支撐、檁條及屋面板等。

如果吊裝機械性能允許，屋面系統(tǒng)結構可采用擴大拼裝后進行組合吊裝，即在地面上將兩榀屋架及其上的天窗架、檁條、支撐等拼裝成整體后一次吊裝。

(3)吊車梁安裝。在鋼柱吊裝完成經(jīng)調(diào)整固定于基礎上之后，即可吊裝吊車梁。

鋼吊車梁均為簡支梁。梁端之間留有10mm左右的空隙。梁的擱置處與牛腿面之間留有空隙，設鋼墊板。梁與牛腿用螺栓連接，梁與制動架之間用高強螺栓連接。

吊車梁吊裝的起重機械，常采用自行桿式起重機，以履帶式起重機應用最多。有時也可采用塔式起重機、拔桿、桅桿式起重機等進行吊裝。對重量很大的吊車梁，可用雙機抬吊。個別情況下還可設置臨時支架分段進行吊裝。

(4)鋼桁架安裝。鋼桁架可用自行桿式起重機(尤其是履帶式起重機)、塔式起重機和桅桿式起重機等進行吊裝。由于桁架的跨度、重量和安裝高度不同，吊裝機械和吊裝方法亦隨之而異。桁架多用懸空吊裝，為使桁架在吊起后不致發(fā)生搖擺，同其他構件碰撞，起吊前在離支座的節(jié)間附近應用麻繩系牢，隨吊隨放，以此保證其正確位置。桁架的綁扎點要保證桁架的吊裝穩(wěn)定，否則就需要在吊裝前進行臨時加固。

6.多層及高層、高聳鋼結構安裝

多層及高層鋼結構宜劃分多個流水作業(yè)段進行安裝，流水段宜以每節(jié)框架為單位。流水段劃分應符合下列規(guī)定：一是流水段內(nèi)的最重構件應在起重設備的起重能力范圍內(nèi);二是起重設備的爬升高度應滿足下節(jié)流水段內(nèi)構件的起吊高度;三是每節(jié)流水段內(nèi)的柱長度應根據(jù)工廠加工、運輸堆放、現(xiàn)場吊裝等因索確定，長度宜取2?3個樓層高度，分節(jié)位置宜在梁頂標高以上1.0?1.3m處;四是流水段的劃分應與混凝土結構施工相適應;五是每節(jié)流水段可根據(jù)結構特點和現(xiàn)場條件在平面上劃分流水區(qū)進行施工。

流水作業(yè)段內(nèi)的構件吊裝宜符合下列規(guī)定：一是吊裝可采用整個流水段內(nèi)先柱后梁或局部先柱后梁的順序，單柱不得長時間處于懸臂狀態(tài);二是鋼樓板及壓型金屬板安裝應與構件吊裝進度同步;三是特珠流水作業(yè)段內(nèi)的吊裝順序應按安裝工藝確定，并應符合設計文件的要求。

多層及高層鋼結構安裝時，樓層標高可采用相對標高或設計標高進行控制，并應符合胃下列規(guī)定：①當采用設計標高控制時，應以每節(jié)柱為單位進行柱標高調(diào)整，并應使每節(jié)柱的標高符合設計的要求;②建筑物總高度的允許偏差和同一層內(nèi)各節(jié)柱的柱頂高度差應符合現(xiàn)行茵家標準《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205的有關規(guī)定。

同一流水作業(yè)段、同一安裝高度的一節(jié)柱，當各柱的全部構件安裝、校正、連接完畢并驗收合格后，應再從地面引放上一節(jié)柱的定位軸線。

高聳鋼結構可采用高空散件(單元)法、整體起扳法和整體提升(頂升)法等安裝方法。

7.壓型金屬板施工

(1)壓型金屬板類型。壓型金屬板有鍍鋅壓型鋼板、涂層壓型鋼板和鋅鋁復合涂層壓型鋼板等。

(2)壓型金屬板選用。壓型鋼板截面形式不同，其應用范圍也不相同，其要求如下：

高波板，即波高大于50mm的壓型鋼板，多用于單坡長度較長的屋面。

中波板，即波高大于35?50mm的壓型鋼板，多用于屋面板。

低波板，即波髙為12?35mm的壓型鋼板，多用于墻面板和現(xiàn)場復合的保溫屋面，也可用于墻面的內(nèi)板。

彩色鋼板曲面壓型板多用于曲線形屋面或曲線檐口。當屋面曲率半徑較大時，可用平面板的長向彎曲成型，不需另成型。當自然彎曲不能達到所需曲率時，應用曲面壓型板。彩色鋼板瓦形壓型板是指彩色鋼板經(jīng)輥壓成型，再沖壓成瓦形或直接沖壓成瓦形的產(chǎn)品。成型后類似黏土瓦、筒型瓦等，多用于民用建筑。

(3)壓型金屬板制作。壓型金屬板的制作是采用金屬板壓型機，將彩涂鋼卷進行連續(xù)的開卷、剪切、輥壓成型等過程。

(4)壓型金屬板安裝。壓型鋼板系用0.7mm和0.9mm兩種厚度鍍鋅鋼板壓制而成，寬640mm，板肋高51mm。在施工期向同時起永久性模板作用。可避免漏漿并減少支、拆模工作，加快施工速度，壓型板在鋼梁上擱置的情況見圖4.1.30。

栓釘是組合樓層結構的剪力連接件，用以傳遞水平荷載到梁柱框架上，它的規(guī)格、數(shù)量由樓面與鋼梁連接處的剪力大小確定。栓釘直徑有13mm、16mm、19mm、22mm四種。

鋪設至變截面梁處，一般從梁中向兩端進行，至端部調(diào)整補缺;等截面梁處則可從一端開始，至另一端調(diào)整補缺。壓型板鋪設后，將兩端點焊于鋼梁上翼緣上，并用指定的焊槍進行剪力栓焊接。

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