1、鋼結構球型鉸支座施工工法1 前言鋼結構鉸支座的施工質量直接影響到鋼結構整體的安全。隨著建筑技術的發展，對鋼結構基礎圖1：鉸支座安裝2 工法特點球型支座由上、下支座板、不銹鋼板、中間球冠襯板、平面聚四氟乙烯滑板，球面聚四氟乙烯滑板等組成(圖2)。球型支座通過球冠襯板與球面聚四氟乙烯板之間的滑動完成支點的轉動過程，因而有轉動靈活，適用轉角等優點，可以釋放鋼結構卸載時應力、地震、溫度變形應力。球型鉸支座與其他鉸支座相比有如下特點：2.1球型支座通過球面傳力，不出現力的縮頸現象，作用在預埋件上的反力比較均勻2.2球型支座通過球面聚四氟乙烯板的滑動來實現支座的轉動過程，轉動力矩小，而且轉動力矩只與支座球

2、面半徑及四氟板摩擦系數有關，與支座轉角大小無關，因此特別適用于大跨度鋼結構的使用要求。2.3球型支座各向轉動性能一致，適用于跨度大、鋼結構空間雙曲等不規則結構致使各方向均有轉角變位的結構支承。2.4球型支座不用橡膠承壓，不存在橡膠老化對支座轉動性能的影響，特別適用于低溫地區。球型支座在傳遞結構荷載過程中不受橡膠允許承壓的制約，與盆式支座相比，其單位面積承載能力大，支座體積小，可減小支座底面積。圖2：球型支座3 適用范圍本工法適用于大跨度空間結構如網架，桁架，連廊，膜結構，鋼屋蓋等鋼結構建筑及大跨度橋梁工程等。4 工藝原理該項施工技術是滑動支座通過球面聚四氟乙烯板的滑動來實現支座的轉動過程，轉動

3、力矩小，而且轉動力矩只與支座球面半徑及聚四氟乙烯板的摩擦系數有關，與支座轉角大小無關。其用鋼量少體積小，制造成品相對較低，具有萬向轉動萬向承載多向位移等其它類型支座所無法比擬的優點，而且采用抗拉、抗剪的特殊結構，具有能抗地震烈度9度的能力，可有效的解決鋼結構抗震問題、復雜結構施工問題。球型鉸支座主要性能指標如下：1、可承受豎向載荷；2、具有抗豎向拉力的性能，保證豎向地震時上下結構不脫節；3、具有抗水平力的性能，保證水平地震時結構不脫落；4、可適應徑向、環向的位移要求；5、可適應任意方向的轉角要求；6、減震支座具有良好的減震性能；7、支座通過球面傳力，不出現力的縮頸現象，作用在上、下結構的反力比

4、較均勻；8、支座不用橡膠承壓，不存在橡膠老化對支座的影響，使用壽命長。5 施工工藝及操作要點5.1 工藝流程復核預埋板標高、軸線標出鉸支座頂板、底板“十”字格根據軸線標出預埋件“十”字格固定鉸支座上蓋板和底板安裝鉸支座調整鉸支座使其“十”字格與埋件“十”字格重合檢查支座各部件及裝箱清單焊接支座調整鉸支座頂標高圖5.1 鋼結構鉸支座施工工藝流程圖5.2 操作要點(1)支座在安裝前方可開箱，并檢查支座各部件及裝箱清單。支座安裝前不得隨意拆缷支座。(2)先在預埋件頂板上畫一“十”字格，然后在成品支座頂板及底板也分別畫一“十”字格，作為支座安裝的基線。(3)支座安裝前必須將上蓋與下底座的連接件安裝好。

5、待支座安裝就位完成后拆除臨時連接件，使支座能自由轉動。圖3：鋼結構安裝時固定好支座連接板(4)當支座吊裝到位后，用儀器量測支座安裝的位置，微調使之到設計坐標位置，保證支座中心線與上、下結構安裝線相重合。上、下部結構與支座連接的連接板應平整，并應刨平，除銹等級應達到Sa2.5等級。連接板與預埋板應平行，四角和中心相對誤差小于0.1，且應小于1.5mm。標高絕對誤差小于3mm。安裝誤差須嚴格控制，否則產生難以預料的巨大安裝應力。(5)為消除溫度應力對上部鋼結構的影響，支座安裝后先不與預埋板進行完全焊接，待所有結構安裝完成后再進行最終焊接。(6)鋼結構整體安裝完成，卸載前將上下連接板拆除。圖4：支座

6、上下連接板拆除6 材料與設備根據本工程施工特點，現場投入以下施工機具及材料進行鋼結構鉸支座施工，詳見表6-1。表6-1 施工材料、機械、設備序號機械設備名稱規格型號備注125t汽車吊QY-252二氧化碳焊機CPXS-5003直流焊機ZX7-4004角向砂輪機JB1193-715火焰噴槍SQP-16全站儀TC20007經緯儀J2級8水準儀DS1級9鋼卷尺10墨斗11水平尺12角尺13扁鋼-10mm7 質量控制7.1 原材料質量控制原材料采購和進場質量控制必須嚴格按ISO9001質量體系程序和設計要求，依據受控的質量手冊、程序文件、作業指導書進行原材料采購和質量控制，確保各種原輔材料滿足工程設計要

7、求及加工制作的進度要求。(1)支座附件是否齊壘。如產品合格證，裝箱單等。(2)檢查外觀：支座是否清潔，防腐保護層是否脫落，有無破損，鋼件是否銹蝕。(3)核定銘牌，確認牌上內容與設計要求是否一致。支座的位移指針及標尺是否完好，預置的位移值要與設計值相符。7.2 現場安裝精度質量控制 (1)所有的測量器具和測量儀器，按照ISO9002標準體系的要求，經過國家技術監督局授權的計量檢定單位進行檢定、校準，并在有效使用期限以內使用，在施工中所使用的儀器必須保證精度的要求。 (2)測量作業人員持證上崗，測量技術人員具備中級職稱以上的資質證書，所有的測量人員具備場館的施工測量經驗。 (3)各控制點應分布均勻

8、，并定期進行復測，以確保控制點的精度。 (4)施工中放樣有必要的檢核，執行測量任務單三級審核制度，嚴格履行資料、數據的復核、校對程序，保證測量數據的準確性。 (5)規范工序間的測量中間交接，測量標志、資料的交接，施工單位在收到上道工序的測量成果后，應在項目部測量管理人員的見證下檢查成果，檢查符合精度要求后方可簽收。7.3 焊接質量控制（1）焊工必須持有效證件上崗，施焊前進行相應培訓。（2）焊接前必須編制合理的焊接工藝和焊接順序；嚴格按焊接工藝進行焊接。（3）焊接時實施多人對稱反向焊接，最大限度減少焊接變形。（4）嚴格按設計要求進行焊縫尺寸控制，不任意加大或減小焊縫的高度和寬度。（5）焊接前將焊

9、接區邊緣3050mm內的鐵銹、毛刺、污垢等清除干凈，以減少產生焊接氣孔等缺陷的因素。（6）焊后應清理焊縫表面的溶渣及兩側飛濺物，檢查焊縫外觀質量，檢查合格后，再進行下道工序。（7）外觀質量檢查標準應符合鋼結構工程施工質量驗收規范（GB50205-2001）及建筑鋼結構焊接技術規程（JGJ81-2002）的相關規定。7.4 質量驗收程序與方法1）驗收程序鉸支座施工完畢自檢合格后，報請甲方和監理驗收，驗收合格后方可進入下道工序施工。2）驗收方法對照施工圖紙和施工方案檢查；采用經緯儀、水準儀、水平尺、鋼尺等檢驗鉸支座安裝質量。8 安全措施8.1 防火措施在施工現場易燃材料堆放處按要求配備干粉滅火器，

10、同時，在上述場所禁止吸煙及其他明火操作。8.2 高空作業安全1.雨天和雪天進行高處作業時，必須采取可靠的防滑、防寒和防凍措施。凡水、冰、霜、 雪均應及時清除。2.對進行高處作業的高聳建筑物，應事先設置避雷設施。遇有六級以上強風、濃霧等惡劣 氣候，不得進行露天攀登與懸空高處作業。暴風雪及臺風暴雨后，應對高處作業安全設施逐一加以檢查，發現有松動、變形、損壞或脫落等現象，應立即修理完善。3.在高處作業時，應張掛安全網。無安全網時，操作人員應系好安全帶，其保險鉤應掛在操作人員上方的可靠物件上。8.3 安全用電施工用電應符合施工現場臨時用電安全技術規范及其他用電規范的要求。（1）電焊機外殼必須接地良好，

11、所有電纜、用電設備的拆除、車間照明等均由專業電工擔任，要使用的電動工具，必須安裝漏電保護器，值班電工要經常檢查，維護用電線路及機具，保證用電安全。（2）電焊機要設單獨的開關，開關應放在防雨的閘箱內，拉合閘時應戴手套側向操作。（3）焊鉗與把線必須絕緣良好，連接牢固，更換焊條應戴手套。在潮濕地點工作應加強防止觸電措施，例如必須穿絕緣膠鞋或站在絕緣膠板上。（4）把線、地線禁止與鋼絲繩接觸，更不得用鋼絲繩代替零線。所有地線接頭必須連接牢固。（5）更換場地移動把線時，應切斷電源，并不得手持把線爬梯登高。8.4 夜間施工夜間操作要有足夠的照明設備，坑、洞、溝槽等除做好防護外，并設紅燈警示。8.5 焊接安全

12、要求（1）焊工應按勞動部門頒發的有關規定和各部門的具體規定使用勞動保護用品，如工作服、帽、手套及絕緣鞋等。 （2）焊接預熱工件時，應有石棉布或擋板等隔熱措施。 （3）清除焊渣、采用電弧氣刨清根時，應戴防護眼鏡或面罩，以防止鐵渣飛濺傷人。 （4）多臺焊機在一起集中施焊時，焊接平臺或焊件必須接地，并應設隔光板。 （5）雷雨時，應停止露天焊接工作。 （6）施焊場地周圍應清除易燃易爆物品，或進行覆蓋、隔離。必須在易燃易爆氣體或液體擴散區施焊時，應經有關部門檢試許可后，方可施焊。消防工具要齊全，動火區域要安放滅火器，并定期檢查。工作結束，應切斷焊機電源，并檢查操作地點，確認無起火危險后，方可離開。 （7）氧氣、乙炔氣要放在規定的安全處，并按規定正確使用。車間、工具房、操作平臺等處設置足夠數量的滅火器材。電焊、氣割時，先注意周圍環境有無易燃物后再進行工作。9 環保措施9.1 在施工過程中，自覺地形成環保意識，最大限度地減少施工中產生的噪音和環境污染；夜間施工嚴禁噪音作業，干擾周邊居民休息。9.2 在施工現場進行電焊作業時，必須采用防護罩，避免光污染。9.3 10 效益分析應用本工法為企業有效縮短工期，大幅度降低了人工費用。適用于質量要求較高和工期較緊張的工程。10.2 節能和環保效益球型鉸支座施工技術避免與