浅谈钢结构在建筑施工中的安装及应用(2)

框架梁与钢柱的连接在设计中一般均采用高强螺栓连接与焊接相结合的连接方式，目前，很多连接都是上下翼缘采用带衬板的全熔透焊接，腹板采用高强螺栓连接。在施工时，应先用安装螺栓代替高强螺栓固定框架梁，然后进行上下翼缘的焊接，在焊接时应先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。焊接完毕后再更换高强螺栓，对于焊接变形导致高强螺栓无法正常穿入孔的情况切不可使用工具将其蛮力敲进，应用铰刀进行扩孔，扩孔尺寸不应大于1.2倍的螺栓直径。

3.4高强螺栓连接副的安装

对于高强螺栓连接副两种常用的形式为大六角高强螺栓、扭剪型高强螺栓，在使用前除了应出具相应的质量证明书外还需进行复试(3000套为一个批次)，其中大六角高强螺栓复试内容为扭矩系数，只有试验得出系数K后才能确定螺栓的终拧扭矩值，大六角高强螺栓连接副进行扭矩检查时，抽查每个节点螺栓数的10%。但不少于一个。检查时先在螺栓端面和螺母上画一直线，然后将螺母拧松约60°，再用扭矩扳手重新扭紧，使两线重合，测得此时的扭矩应在0.9Tch～1.1Tch可为合格。扭剪型螺栓复试内容为预拉力，在终拧完成后检查时，以拧掉尾部梅花头为合格;关于摩擦面的抗滑移系数抽检，在工地进行，由制造厂按规范提供试件。

在高强螺栓施工时，应检查和清除摩擦面上的铁屑、浮锈等污物。摩擦面上不允许存在钢材卷曲变形及凹陷等现象。认真注意和处理连接板的紧密贴合，对因钢板厚度偏差或制作误差造成的接触面间隙，1mm以下不作处理;3mm以下将高出的一侧磨成l：l0的缓度，使间距小于1.0mm;3mm以上加垫板，垫板厚度不小于3mm，最多不超过三层，垫板材质和摩擦面处理方法应与构件相同。

高强螺栓不能自由穿入螺栓孔位时，用冲杆或铰刀修正扩孔后再插入，修扩后的螺栓孔最大直径应小于1.2倍螺栓公称直径。很多工程施工中会遇到梁与柱牛腿连接处的高强螺栓连接板孔与梁、柱腹板的孔不对应，螺栓无法安装，甚至错孔严重，无法修改，在此种情况下一般做法是将原连接板换掉，根据腹板间实际孔距，重新加工连接板后安装高强螺栓。

高强螺栓分为初拧、终拧，第一次初拧到标准预拉力的50-60%，第二次终拧到标准预拉力的l00%。初拧时当构件吊装到位后，将螺栓穿入孔中，然后用手动扳手或电动扳手拧紧螺栓，使连接面接合紧密。初拧紧固顺序，根据高强度螺栓紧固顺序规定，一般应从接头刚度大的地方向不受拘束的自由端顺序进行;或者从栓群中心向四周扩散方向进行。这是因为连接钢板翘曲不牢时，如从两端向中间紧固，有可能使拼接板中间鼓起而不能密贴，从而失去了部分摩擦传力作用。终拧时螺栓由电动扳手(手动扭矩扳手)完成，其终拧强度由力矩控制设备来控制，确保达到要求的最小力矩。当预先设置的力矩达到后，其力矩控制开关就自动关闭。剪力扳手的力矩设置好后只能用于指定的地方。装配和紧固接头时，从安装好的一端或刚性端向自由端进行。高强螺栓的初拧和终拧，均按照紧固顺序进行。紧固从螺栓群中央开始，顺序向外侧进行。

下面以一个具体工程实例来阐述以上几点重点控制事项在钢结构工程制作安装中的具体应用。天津冶金轧一冷轧薄板镀锌线高塔结构:APC高塔、后处理段高塔、活套高塔，均为刚架结构，总重量约为800吨。其中钢柱对接、梁与柱连接均采用大六角型高强螺栓连接、梁与梁连接采用高强螺栓连接或焊接，钢柱、钢梁均为热轧型钢。 APC高塔、后处理高塔高度为27.010米，共9层平台，分别为：4.29米平台、6.33米平台、8.175米平台、9.39米平台、11.8米平台、15.4米平台、16.870米平台、21.940米平台、27.010米平台，钢柱接口位置按照设计要求进行分节;活套高塔高度为24米，整个塔身框架尺寸为4米*7.9米，顶部一层平台，下部采用框架形式(框架梁加支撑形式)。

本工程各个塔结构每层平台上均有精密设备，设备为冷轧薄板(0.5mm厚的薄板)的热镀锌处理的配套设备，要求平台结构定位精确、标高偏差允许值为-1mm—-2mm，因此在钢结构制作安装中，应充分考虑如何降低施工过程产生的偏差，保证结构安装完毕后达到一次性交付设备安装，确保设备安装试车成功。

在结构制作中充分考虑结构形式，对钢柱、框架梁、平台梁的连接特点进行专项制作交底，首先高强螺栓连接的钢柱要确保连接板之间的孔距以及摩擦面的贴紧度;对于采用端头板顶紧的平台梁绝不能出现正公差，否则无法将其与主梁端面贴紧就位;在钢柱制作中充分考虑上节钢柱自重产生的重力作用，确保钢柱对接时高度与设计标高相同。

在APC及后处理高塔结构安装过程中，下节钢柱安装中标高控制采用座浆垫板(结合面贴紧度座浆垫板采用水平尺进行测量用磨光机进行打磨处理)及斜垫铁相结合的方式，确保钢柱标高的精确度。对于每层平台梁安装过程中，必须保证平台梁的标高偏差为负(调整标高可以采用在梁顶面增加薄垫板的方法进行处理)，如果偏差为正对于施工单位来说处理方案无论从质量、进度、经济上来说都是不可取的。

活套高塔采用单面框架地面组装整体后吊装，将宽度4米方向框架在地面拼装成整体，高强螺栓连接节点部位全部终拧完毕后进行吊装，吊装前计算好框架结构的受力稳定性，对于该单片结构高24米，长4米这样长细比较大的构件，安装后及时用揽风绳固定，保证结构的稳定性，宽度方向两侧框架结构安装完毕后及时进行长度方向(7.9米)的框架梁及支撑安装，待整个塔结构形成整体后，将揽风绳拆除。本次吊装方案既将减少高空作业也降低了施工成本，同时在质量上比以往传统的安装方案要精确的多。

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