傾斜鋼管柱施工工藝一、前言為了追求大型公用建筑造型獨特的建筑效果，鋼結構柱也由傳統的垂直柱向傾斜柱大膽突破，南京火車站主站房鋼管砼柱采用了向北傾斜10度的結構設計，屬于典型的傾斜鋼管柱施工。在施工中我們精心編制施工工藝，合理進行機具、人員、材料生產要素的配置，認真進行施工過程的質量檢測跟蹤和成本、經濟效益的分析比較，完成本工藝的編制。二、工藝特點本工藝與GPS衛星定位系統進行安裝定位比較，具有成本低廉、靈活、操作簡單、易于掌握的特點，在保證工期、質量和提高經濟效益方面具有明顯的優勢。三、適用范圍本工藝適用于傾斜鋼管砼柱的施工，對傾斜箱形鋼柱和傾斜十字勁性柱的施工也有借鑒、指導作用。四、工藝原理根據起重設備的吊裝能力和圖紙設計要求，將鋼管柱合理分段。按每段鋼柱的長度和傾斜角度，在安裝平面位置形成的水平投影，確定安裝測量時經緯儀架設位置。通過計算和電腦放樣選定鋼柱的吊點，保證鋼柱起吊后的傾斜角與設計傾角一致。鋼柱臨時固定，采用柱頂纜風繩與地面錨點拉緊固定，上下柱接口處用連接耳板對穿安裝螺栓固定，校正采用千斤頂和楔鐵調整，安裝后用全站儀進行復測檢驗。對于柱頂標高的測量摒棄傳統的水平儀，采用經緯儀坐標測量法。五、施工工藝（一）、施工工藝流程電腦放樣，測算鋼柱吊點；計算傾斜鋼柱水平投影位置→施工準備→鋼柱安裝→焊接→測量復核（二）、施工工藝要點1、確定傾斜鋼柱吊點為保證傾斜鋼管柱在吊裝過程中按設計傾角安全穩妥就位，采用重心不變的兩點吊裝法。計算出鋼管柱重心位置，將鋼管柱在電腦上放樣呈設計要求的傾斜角度，沿重心豎直向上引直線，重心以上直線在鋼管壁兩側任意對稱點都可作為吊裝時的兩吊點位置，但為了操作簡單，將兩吊點距重心的距離設置為定值。2、傾斜鋼管柱安裝要點將吊繩用卡環固定在吊點上，卡環采用自卸活動卡環，摘鉤時在地面上的安裝人員牽拉控制繩即可完成脫鉤，利用工字鋼扁擔過渡吊裝。連接耳板下的三根纜風繩用3個3T倒鏈與地面錨點連接，作為鋼柱的臨時固定設施。鋼管柱校正完畢后，將鋼管柱連接板焊接進行剛性固定，以防止焊接變形，最后進行施焊。鋼管柱吊裝示意圖3、斜鋼管柱的測量校正（1）傾斜鋼管柱的標高測量控制在每節柱安裝完畢后，對柱頂標高進行測量，計算出標高誤差，將誤差值通知制作廠家，對下一節柱制作長度進行調整，以保證減小鋼管柱標高誤差。由于施工現場不能滿足水準儀測量鋼管柱標高，所以我們采用了經緯儀坐標測量法。具體操作方法如圖示：傾斜鋼管柱標高測量示意圖傾斜鋼管柱標高H計算：H=H1+H2+H3H2=L3*tagaL3=sqrt(L12+L22)所以H=H1+sqrt(L12+L22)*taga+H3（2）傾斜鋼管柱軸線及錯邊量的測量校正軸線及錯邊量的測量校正，根據下節柱頂的軸線偏差值，用上節柱垂直度向反向偏差來調整軸線偏差。對上節柱的錯邊量用直尺測量。錯邊量質量要求小于3mm，校正錯邊量用錘擊鋼楔完成。傾斜鋼管柱安裝軸線測量方法測量方案：斜柱測量控制側面圖（3）測量方法簡述：傾斜鋼管柱進場后復核鋼管柱長度鋼管柱兩端東南西北軸線的紅三角標志準確顯明。安裝前對測量儀器進行校正，確保儀器精度要求。對每節鋼管柱的兩端中心點水平投影數據復驗無誤后，根據理論計算的鋼管柱兩端的中心投影的東西向軸線位置，在砼面上放出定位線標志。鋼管柱吊裝時，將兩臺經緯儀分別架設在鋼管柱上、下兩端面的定位線上，并根據定位線的基準點標志校正經緯儀的東西視線方向。鋼管柱吊裝后，用千斤頂調整鋼管柱的傾斜度，經緯儀視鏡中心對正鋼管柱頂（柱底）的紅三角，南北方向的經緯儀校正鋼管柱垂直時將鋼管柱進行點焊固定。由全站儀對鋼管柱頂面中心點的坐標進行校核無誤后進行鋼管柱焊接。4、傾斜鋼管柱的焊接鋼管柱焊接接口多為橫向環行接口，焊縫結構型式多為下柱頂不開坡，上柱柱底開35°-45°坡口，焊口內部加設環形襯管，坡口為全熔透焊接，焊接質量要求為一級或二級。在工藝上為保證焊縫的焊接質量，確保在板厚方向全部熔透，多采用上柱留鈍邊b=2-4mm，預留間隙ó=4-6mm（見焊縫型式圖）。焊縫焊接主要采用直流焊機AX-400，焊條采用E43或E50系列。（1）焊前準備工作：焊接工藝評定：針對鋼管柱的接口型式，根據《建筑鋼結構焊接規程》第5章“焊接工藝試驗”的具體規定，組織進行焊接工藝評定，確定最佳焊接工藝參數，編制合理詳細的工藝措施，指導焊接工序施工。焊接培訓：組織參加本工程施工的焊工進行理論和實際操作技能培訓，經考試合格，取得合格證后的焊工才能進入現場焊接，有《壓力容器焊工合格證》或取得國際認證的焊工可直接進入施工現場施工。焊接坡口檢查處理：檢查坡口角度和間隙尺寸是否合格，不合格用角磨砂輪機進行修整，焊接前將接頭附近和內外側表面20mm范圍內，打磨至露出金屬光澤。檢查焊條的質量合格證，將焊條儲存庫房，使用前根據要求進行烘干，焊工在保溫筒內隨用隨取。（2）焊接工藝焊前對錯口檢查，如錯口量大于3mm，應進行調整，對坡口表面用角向砂輪進行清理，陰雨、潮濕天氣對坡口進行火焰烘干處理。焊接過程中，焊工必須嚴格按照焊接規程和焊接工藝評定中的有關要求進行施焊，嚴禁隨意改變焊接工藝。焊完一層后，認真清除焊縫表面的飛濺和雜質，第二層及以后各層均在離前一層起焊點30-50mm處起焊，避免接頭重疊。為防止陰雨天氣焊接影響焊接質量，準備防風防雨設施。（3）防止焊接變形措施為減少焊接變形，點焊前心須用4塊厚鋼板將焊口進行剛性固定，再進行焊口的定位點焊，定位擋鐵的布置可按90°平均布置。經多次檢查、復測，這幾塊定位鐵對于控制鋼柱的焊接變形具有極其重要的作用，定位點焊后至焊接完畢，測量復測偏差控制在1mm以內。焊接時每柱由兩名焊工在相對位置同時對稱施焊，采用相同的焊接工藝參數和焊接速度逆時針進行，使鋼管柱對稱受熱，避免受熱不均勻，產生焊接變形。如圖所示:焊接過程中，組織跟蹤監控，觀察鋼柱的垂直度偏差和柱頂位移，總結焊接變形規律及時調整順序減少焊接變形。（3）鋼管柱的探傷檢驗：焊縫的外觀檢驗：焊縫表面形成良好、無焊瘤、夾渣和明顯氣孔、咬肉等焊接缺陷。所有鋼管柱對接焊縫根據設計要求進行超聲波探傷檢驗。超聲波探傷不合格的焊縫，用碳弧氣刨將焊縫刨開，刨開的長度為缺陷長度兩端處各加50mm，以與正式焊縫相同的焊接工藝補焊，焊接后24h重新進行超聲波探傷驗收。六、勞動力組織本工藝與常規鋼柱施工人員配備基本一致。見鋼管柱安裝人員配備計劃表。鋼管柱安裝人員配備計劃表序號工種人數序號工種人數1起重工37探傷員12測量工38普工23鉚工49合計175電焊工4七、機具設備本工藝較常規鋼柱安裝所用機械設備相比，多用了一臺經緯儀，進行安裝定位。鋼管柱安裝機械設備配置計劃表序號設備名稱規格型號單位數量用途1主吊裝機械臺1鋼柱吊裝2直流電焊機AX-630臺1焊縫返修3直流電焊機AX-400臺2焊縫焊接4空壓機4L-20/8臺1氣刨、除銹5超聲波探傷儀CTS-26臺1焊縫檢驗6全站儀PTV-2臺1坐標校核7經緯儀J2臺3軸線、垂偏測量8自卸式卡環副2鋼柱吊裝9機械千斤頂5噸臺2鋼柱校正八、質量控制本工藝質量控制執行《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）。整個施工過程中依據集團公司頒發的質量管理體系進行嚴格的施工管理。九、安全措施1、建立落實安全技術交底制度，各級交底必須履行簽字手續。2、特種作業務必持證上崗，且所持證件必須是專業對口、有效期內及市級以上的有效證件。3、高處作業的安全設施必須經過驗收通過，方可進行下道工序的作業。4、所有高處作業人員必須經過體檢，作業時必須系掛好安全帶。5、吊裝方面的作業必須有跟隨時的水平安全網，且每隔一層設一固定安全兜網，按施工方案及時進行臨邊防護安裝。6、柱焊接時，要制作專用擋風斗，對火花采取嚴密的處理措施，以防火災、燙傷等；下雨天不得進行露天焊接作業。7、吊裝作業應劃定危險區域，掛設明顯安全標志并將吊裝作業區封閉，設專人加強安全警戒，防止其他人員進入吊裝危險區。8、施工中的電焊機、空壓機、氣瓶、打磨機等必須采取固定措施存放于平臺上，不得搖晃滾動。9、登高用鋼爬梯必須牢牢固定在鋼柱上，不得晃動。10、緊固螺栓和焊接用的掛籃必須符合構造和安全要求。十、經濟技術分析本工藝與GPS安裝定位系統相比具有明顯的經濟優勢。本工藝操作簡單、靈活，易于普通操作人員掌握施工方法。十一、工程實例****主體結構中鋼管柱自2軸至19軸+0.35m標高處，東西呈半徑1500m弧線布置20根傾斜鋼管柱。其中?1200