位超大型预埋件高精度安装施工工法.docx

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1、超大型预埋件高精度安装施工工法XX集团股份中国中铁建立（集团）有限责任公司1前言楼兰双塔跳楼机设备的立柱塔根底和卷扬机根底超大型预埋件多用于重要构造或构造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、安装空间狭小等特点，使铁件加工、安装都比拟困难。中国中铁建立集团在长影海南“环球100ff工程中国区10#楼的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（立柱塔最大单块铁板3220mmX2900mmX3210nm,含锚件重8.9吨，mm以内，卷扬机最大单块铁板8358InmX3000InnIX45mmmm以内），整

2、套设备是意大利进口的，安装精度和安装间隙很小，在室内安装空间受到限制，常规整体吊装及安装难以满意施工的须要。为此，中铁建集团成立课题组，经广泛调研，反熨论证并结合施工实际，总结出一套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，胜利地限制了预埋件的安装精度，该工程于2016年5月8口通过竣工验收并已经投入运用，取得了明显的经济效益和社会效益。2工法特点超大型预埋件由于重量较重，尺寸较大，假设考虑采纳预埋件整体吊装的方法将会大幅度增加施工本钱，同时吊装过程中铁件简单变形，铁件就位后移动困难且难以限制安装精度。本工法采纳分块加工、预埋件钢板和锚件分开安装的方法，能利

3、用现场现有垂直运输机械起重实力，防止投入大型专业吊装设备。将预埋件的锚件与钢板分开安装，先安装定位锚件，采纳26#钢筋加长双面搭焊，将每件锚螺栓固定在承台构造钢筋网格上，分层浇筑,将8根740mn*M24锚件按尺寸固定于混凝土中，预留低于锚螺栓上部250300mm先进展一次灌浆承台，等待硬度到达75%后，再安装预埋件钢板根底底座，采纳4个10吨的液压千斤顶支撞调整机库水平和垂宜度到达安装要求，加强根底底座焊接加固，最终浇筑钢板下混凝io这种工艺能够在施工中逐步调整误差，在每个环节中不断进展测量和矫正，从而较大程度地提高安装精度，保证高精度安装的要求。应用数值模拟技术，采纳有限元分析方法，选取合

4、理的分块方案和焊接依次，可以限制焊接变形，保证预埋件的平整度及轴线位移符合设计要求。木工法采纳了分块加工、分块吊装、合理施焊、不断纠偏的施工工之，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，降低了施工本钱，运用效果良好。3适用范围本工法适用于工业与民用建筑中超大型预埋件高精度安装，如屋面钢构造预埋件、大型构筑物高位预埋件、大型设备根底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、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展分块加工，并预留相

5、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，再用样板进展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，采纳合理的依次进展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；最终通过浇筑孔进展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、编号一丽钢板切割、开孔卜蔺件制作、安装一浇筑混凝土固定丽一钢板吊装加T锚件及各分块钢板焊接一混混土浇筑5.2操作要点预埋件钢板分块、编号依据现场构造运用要求和现场设备起重实力，将预埋件钢板分为假设十块、统一编号，采纳数控等离子切割机裁板，各分块之间留锯齿状或V形等其他形态槽I，

6、槽口坡口要满意设冲和焊接要求，保证焊接后等强连接的效果。分块首先要满意构造运用要求，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，避开钢板外表的浇灌孔等其他预留孔。其次分块大小要满意起市实力要求，以降低工程本钱。再次单块尺寸不宜过大，防止吊装过程中钢板因Ii1.重、风荷载或起吊方式而产生变形。分块切割线的位置和形态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态，削减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依次，防止因焊接变形的累计而影响预埋件的安装精度。图分割后的卷扬机钢板预埋件钢板切割、开孔预埋件钢板外表要留置锚件焊

7、接孔、混凝土浇灌孔、排气孔、振捣孔等。图开孔后的钢板锚件焊接孔：依据图纸设计的锚件位置定位，其形态与锚件一样,锚件与钢板间空隙、坡口角度深度均要满意安装和焊接要求。混凝土浇灌孔：采纳直径100nIm的圆孔，依据浇筑方向留置，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：采纳直径为20m1150mm的圆孔,间距Im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纳数控等离子切割机，以保证切割和开孔精度。预埋件锚件制作安装1锚件制作：锚件依据设计图纸要求下料、加工和外表处理。2锚件的安装：1）制作样板：运用较薄钢板（厚度5mm-10mm）制作一块与超大

8、型预埋件钢板同尺寸的样板，并依据超大型预埋件钢板的开孔位置及大小在薄钢板上开设锚件安装孔。2）安装样板：待构造施工至锚件安装标高后，首先完成钢筋施工，安装样板固定支架，然后将样板吊装于作业面上，依据设计图纸定位并临时固定。图锚件安装后的图片3）安装锚件：将各种锚件依次吊装、安装于该样板的预留孔内并加固。浇筑混凝土固定锚件对已安装完毕的锚件进展验收，合格后用角钢等材料进展焊接固定。然后撤除样板，浇筑混凝土到铁件顶面以下Im左右，以固定全部锚件。钢板吊装就位将分块后的预埋件钢板依次吊装就位于锚件上，利用锚件初步定位钢板的轴线位置、标高及水平位置。离吊装设备较远处的预埋件钢板，可采纳铺设滑道、较链牵

9、引的方式移动就位。待锚件均位于钢板预留孔内后，校对和调整预埋件钢板轴线位置和水平度，并临时固定。图T利用塔吊吊装钢板图利用桅杆移动钢板锚件及各分块钢板焊接应采纳数值模拟的方法选择合理的焊接依次和焊接参数，以限制温度应力和焊接变形。焊接前先将预埋件钢板与锚件点焊连接，在钢板分块处用*3块薄钢板临时焊接连接，并将坡口处打磨干净。焊接采纳F1.动焊和手工焊，分层焊接。焊接依次和焊接速度应严格执行数值模拟所确定的方案。焊接过程中应定时校对水平度和轴线位置。全部焊接作业完成以后，应组织对预埋件钢板的水平度和轴线偏差进展验收，合格后才可以进展下道工序。混凝土浇筑1应选用高流态、低水灰比的混凝土，并添加肯定

10、比例的膨胀剂。2混凝土浇筑应自预埋件锚件较密集处向锚件较少处推移，保证钢板下混凝土浇筑密实。3配备足够的振捣器具，使入模的混凝土能刚好被振捣密实；为防止漏振，坚持分层振捣，采纳二次振捣工艺，以提高混凝土密实度和预埋件与混凝土间严密结合。图浇筑钢板下的混凝土6材料与设备本工法无需特殊说明的材料，采纳的主要设备说明如下：钢板切割设备宜采纳数控等离子切割机。焊接设备可采纳CO?气体爱护弧焊机。钢板吊装设备因地制宜，充分利用构造施工的塔吊，假设现场设备不能满意要求，同时钢板又不允许分块较多，可采纳增加拔杆等低本钱方式吊装。构造支模、钢筋安装、混凝土拌制、运输、浇筑等所需的机具设备,可依据不同工程对象按

11、常规施工要求设置。7质量限制7.1工程质量限制标准预埋件安装质量标准应满意下表要求，并同时满意现行施工标准中的有关规定及设计要求。预埋件安装允许偏差工程允许偏差(mm)预埋钢板中心线位置2预埋件平整度2预埋管、预留孔中心线位置2预埋螺栓中心线位置1外露长度+5,0预留洞中心线位置3尺寸+3,07.2质量限制要点：焊接变形限制焊接过程中产生变形的主要缘由与温度梯度、温度应力与板材厚度和构造刚度有关,板材越厚，构造刚度越大，变形越大。施工开场前,应采纳数值模拟的方法选择合理的分块参数和焊接参数，形成具体的施工方案，并严格按施工方案进展施工。焊接前先将钢板与锚件点焊连接，分块处用23块薄钢板焊接连接

12、。分层施焊，每焊完一道焊缝应刚好进展敲渣并锤击焊缝.以削减焊接应力。焊接过程中应随时校正水平度和轴线尺寸。角焊缝应优先采纳埋弧焊或气体爱护焊（CO2气体爱护焊或混合气体爱护焊）。气体爱护电弧焊焊丝宜采纳船用焊丝，如大西洋ER50-6船用焊丝，爱护气体为CO二或Ar+CO】电流极性为宜流反接。用混合气体焊接后，其力学性能冲击功比C0,气体爱护焊的更好；焊接时飞溅小，焊缝成形美观。也可采纳药芯焊丝焊接。采纳多层多道施焊工艺方法，手工电弧焊焊条应在运用前烘干并存放在保温筒内运用。为防止焊接过程产生裂纹及脆性断裂，对焊接区域应先进展预热，如钢板材质为Q345B,预热应符合以下要求：1当焊接环境温度不低

13、于OC时；板厚在30mm50mm的范围内其预热温度为100。2当焊接环境温度在OC以下时；板厚在6mm16mm范围内焊接时环境温度低于-IOC,其预热温度均为120C150C.3当焊接环境温度在Oe以下时：板厚大于16mm24mm范围内焊接时环境温度低于-5,其预热温度均为120C150C.4当焊接环境温度在OC以下时；板厚大于24mm,其预热温度均为120C150C.局部预热时，预热的范围为焊健两侧各不小于钢材厚度的3倍，且不得小于100mIn.预热温度的测量点，钢材厚度小于或等于50mm时，距离焊缝两侧各为4倍钢材厚度，最大为50mm处。须要预热的板件在整个焊接过程中应不低于预热温度。对于

14、要求预热焊接的板材，焊后均应实行缓冷措施（如用石棉布等保温材料覆盖）。顶板混凝土浇筑完毕14天后，检查钢板与混凝土的结合程度，必要时对钢板外表钻孔取样，视察钢板与混凝土间结合状况。如存在结合不好的状况，可实行高压注浆处理，在钢板外表钻间距600mmX60Omm呈梅花状布置的圆孔，圆孔宜径25mm。利用钻好的圆孔进展高压注浆，材料采纳C80灌浆料注浆前先用高压气体将孔内吹干，不允许孔内有积水和杂物。注浆时加压要匀称，在对每个孔注浆时需视察有邻近孔内开场冒浆时才能停顿该孔注浆，同时马上用木楔（包布）将已注完浆的孔封闭。8平安措施仔细贯彻“平安第一，预防为主”的方针，依据国家有关规定、条例，结合施工

15、单位实际状况和工程的具体特点，组成专职平安员和班组兼职平安员以及工地平安用电负责人参与的平安生产管理网络，执行平安生产贡任制，明确各级人员的职责，抓好工程的平安生产。施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等平安规定及平安施工要求进展布置，并完善布置各种平安标识。各类房屋、车库、料场等的消防平安距离做到符合公安部门的规定,室内不堆放易燃品；严格做到不在木工加工场、料库等处吸烟：随时去除现场的易燃杂物：不在有火种的场所或其近旁堆放生产物资。氧气瓶与乙燃瓶隔离存放，严格保证氧气瓶不沾染油脂、乙焕发生器有防止回火的平安装置。施工现场的临时用电严格依据?施工现场临时用电平安技术标准？的有关标准规定

16、执行。电缆线路应采纳“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必需绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按平安规定要求进展外，将其布置在专用电杆上。吊装施工中严格依据以下要求进展1绑扎构件的吊索需经过计算，绑扎方法应正确牢靠。全部起重工具应定期检查。起重机的吊钩和吊环严禁补焊。当吊钩吊环外表有裂纹、严峻磨损或危急断面有永久变形时应予更换。2制止在六级风、浓雾等恶劣气候的状况下进展吊装作业。3起重吊装的指挥人员必需持证上岗，作业时应与起重机驾驶员亲密协作，执行规定的指挥信号。驾驶员应听从指挥，当信号不清或错误时，驾驶员可拒绝执行。4严禁起吊重物长时间悬挂在空中，作业中遇突发故障，应实行措

17、施将重物着陆到平安地方，并关闭发动机或切断电源后进展检修。在突然停电时，应马上把全部限制器拨到零位，断开电源总开关,并实行措施使重物降到地面。5设置吊装禁区，制止与吊装作业无关的人员入内。地面操作人员，应尽量防止在高空作业面的正下方停留或通过，也不得在起重机的起重臂或正在吊装的构件下停留或通过。6构件安装后，必需检查连接质量，只有连接的确平安牢靠，才能松钩或撤除临时固定工具。围护架及操作平台应依据标准搭设，操作面满铺脚手板，外侧设挡脚板和两道护身栏杆，板下面挂设平安网。电焊过程中的考前须知1电气焊工上岗，必需持有上面证，上岗前进展消防平安培训I。2电气焊工上岗必需携带小型灭火器，以便发生火险，

18、刚好扑救。应实行严密防护措施，严禁熔珠溅落到易燃物品上。3电气焊工焊、割作业完毕后，必需刚好彻底清理现场，消退遗留下来的火种。4电气焊工了解现场状况，焊、割单位旁边堆有易燃易爆物品。必需实行有效平安措施，方可施工。5在高处用气割或电焊切割时，应实行措施，防止火花落下伤人。6电焊作业过程中，要留意做好操作工人的劳动平安爱护工作。建立完善的施工平安保证体系，加强施工作业中的平安检查，确保作业标准化、标准化。9环保措施成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境爱护的法律、法规和规帝，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的限制和治理，遵守有

19、防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满意便民要求，仔细承受城市交通管理，随时承受相关单位的监视检杳。将施工场地和作业限制在工程建立允许的范围内，合理布置、标准围挡，做到标牌清晰、齐全，各种标识醒目，施工场地整齐文明。对施工中可能影响到的各种公共设施制定牢匏的防止损失的实施措施，加强实施中的检测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员具体交底。定期将工程废弃物按工程建立指定的地点和方案进展合理堆放和处治。优先选用先进的环保机械。实行设立隔音墙、隔音期等消音措施降低施工唤音到允许值以下，同时尽可能防止夜间施工。对施工场地道路进展硬化，并在晴天常常对施工通行道路进展洒水，防止

20、尘土飞扬，污染四周环境。现场绿化，在现场未做硬化的空余场地进展规划，种植四季常绿花木，以美化环境、陶冶情操。制止在施工现场燃烧废旧材料、有毒、有害和有恶臭气味的物质。工地厕所采纳水冲式，并由专人负责清扫，确保卫生清洁。工地现场的生活垃圾、建筑垃圾定期清理，送至政府指定的垃圾场。现场做到材料成品堆放整齐，全部作业人员均要加强和提高成品爱护意识，现场已完成的成品、半成品设专人看管，防止损坏与污染；另外现场建立节水措施，歼灭长流水，长明灯现象。IO效益分析我们采纳分块加工、分块吊装，先定位锚件再浇筑混凝土固定锚件,最终分块安装钢板并合理施焊的施工工艺，削减了焊接变形，保证了等强度连接，有效限制了安装

21、精度，取得了肯定的经济效益和社会效益。本工法通过预埋件钢板分块加工，分块吊装，因地制宜地利用现场起重设备安装超大型预埋件，使现场钢筋、模板等各工序得到了更好的连接穿插，削减了工序之间的间歇期，并使现场的劳力能够连续性进展作业，有效的加快了施工进度。本工程采纳此工艺后，主体构造封顶时间比方案工期（320天）提前了30天。可节约模板支撑材料费用：模板支撑脚手架钢管，节约租赁费用21万元：节约扣件租赁费用5万元。削减窝工1200工口，共节约人工费1200工口X50元/天=6万元；削减顶峰期人员总数，节约临建立施一次性投入2万元;节约工程管理班用（管理人员工资+管理费）：万元/天X30天=36万元（含

22、业主、监理）；使业主提前30天投入运用提升横梁，产生效益约400万元。本工法对当前工业与民用建筑中的高位超大型预埋件的安装方法及安装精度限制供应了胜利的实践经验，具有明显的社会效益。11应用实例X4m,混凝土强度C50,M-D预埋件尺寸18800X2000X50mm,含锚件重8.9吨，锚件主要为400X400X40X4Omm焊接H型钢（长度）、协助锚件为1.160X16角钢、HRB400钢筋,安装高度70m,预埋件水平度允许偏差5mm,轴线允许偏差5mmM-D预埋件分三块吊装,长度分别为、6m、，钢板外表预留锚件孔、浇灌孔、排气孔，各预留孔均为半坡口,各分块处为全坡口。预埋件采纳数控等离子切割机加工、6t拔杆吊装、全站仪定位、CO2气体爱护弧焊焊接工艺，混凝土分两次浇筑完成。效果验证：预埋件安装水平度及轴线偏差均限制在士5mm内，运用效果良好，万吨起重机已经投入运用。