单层钢结构厂房托梁拔柱工法工法
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钢骨柱与钢梁吊装工程施工工法一、前言钢骨柱与钢梁吊装工程施工工法是一种常用于建设和安装钢结构的工艺方法。
该工法通过对施工工艺的合理设计和优化,能够有效地解决钢结构施工过程中的难题,提升施工效率和质量,减少施工难度和安全风险。
二、工法特点钢骨柱与钢梁吊装工程施工工法具有以下特点:1. 高度适应性:能够适用于各种规模和类型的工程项目,包括工厂、桥梁、体育场馆等各类建筑物。
2. 灵活性强:根据具体工程要求和条件,可选择不同的吊装方法和工艺流程,以满足不同场景的施工需求。
3. 施工速度快:采用高强度的钢材,可以在短时间内完成构件的吊装和安装,大大提高施工效率。
4. 施工质量高:工法采用精确的计算和精细操作,能够保证钢骨柱与钢梁的准确对接和稳固固定,确保结构强度和稳定性。
5. 施工成本低:相比传统的混凝土结构施工工法,钢骨柱与钢梁吊装工法具有更低的施工成本和更短的施工周期。
三、适应范围钢骨柱与钢梁吊装工程施工工法适用于以下范围:1. 钢结构建筑:包括工厂、仓库、体育馆、桥梁等各类建筑物。
2. 升级改造:对原有建筑进行改造扩建时,可采用钢结构进行局部或整体替换,提升建筑的承载能力和使用功能。
3. 基础设施:包括电力、交通、水利等领域的基础设施建设,如输电塔、桥梁等。
四、工艺原理钢骨柱与钢梁吊装工程施工工法的原理是基于以下几个方面:1. 结构分析:通过对钢结构的力学特性和受力分析,确定吊装方案和承重点的选择,保证结构的稳定和安全。
2. 吊装计算:根据钢结构构件的几何形状、重量和材料特性,进行吊装计算,确定起吊点和吊装方法,确保施工过程中的安全性和稳定性。
3. 吊装设备:根据具体工程需求,选择合适的吊装设备,如起重机、吊车等,并进行设备的调试和检测,以确保设备的正常运行和安全使用。
4. 施工控制:通过对施工现场的实时监控和控制,调整施工过程中的各项参数,保证吊装工艺和操作的准确和稳定。
五、施工工艺钢骨柱与钢梁吊装工程施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 前期准备:包括施工场地的准备、施工设备和材料的调配、施工计划的制定等。
钢结构吊装工法一、构件吊装工艺(一)柱子的吊装1、柱及基础弹线、杯底抄平(1)弹线柱应在柱身的三个面弹出安装中心线、基础顶面线、地坪标高线。
矩形截面柱安装中心线按几何中心线;工字形截面柱除在矩形部分弹出中心线外,为便于观测和避免视差,还应在翼缘部位弹一条与中心线平行的线。
此外,在柱顶和牛腿顶面还要弹出屋架及吊车梁的安装中心线。
基础杯口顶面弹线要根据厂房的定位轴线测出,并应与柱的安装中心线相对应,以作为柱安装、对位和校正时的依据。
(2)杯底抄平杯底抄平是对杯底标高进行的一次检查和调整,以保证柱吊装后牛腿顶面标高的准确。
调整方法是:首先,测出杯底的实际标高h1,量出柱底至牛腿顶面的实际长度h2;然后,根据牛腿顶面的设计标高h与杯底实际标高h1之差,可得柱底至牛腿顶面应有的长度h3(h3= h-h1);其次,将其(h3)与量得的实际长度(h2)相比,得到施工误差即杯底标高应有的调整值Δh(Δh= h3-h2= h-h1-h2),并在杯口内标出;最后,施工时,用1∶2水泥砂浆或细石混凝土将杯底抹平至标志处。
为使杯底标高调整值(Δh)为正值,柱基施工时,杯底标高控制值一般均要低于设计值50mm.例如,柱牛腿顶面设计标高+7.80,杯底设计标高-1.20,柱基施工时,杯底标高控制值取-1.25,施工后,实测杯底标高为-1.23,量得柱底至牛腿面的实际长度为9.01m,则杯底标高调整值为Δh= h-h1-h2=7.80+1.23-9.01=+0.02m.2、柱的绑扎柱一般均在现场就地预制,用砖或土作底模平卧生产,侧模可用木模或组合钢模。
在制作底模和浇筑混凝土之前,就要确定绑扎方法、绑扎点数目和位置,并在绑扎点预埋吊环或预留孔洞,以便在绑扎时穿钢丝绳。
柱的绑扎方法、绑扎点数目和位置,要根据柱的形状、断面、长度、配筋以及起重机的起重性能确定。
(1)绑扎点数目与位置柱的绑扎点数目与位置应按起吊时由自重产生的正负弯矩绝对值基本相等且不超过柱允许值的原则确定,以保证柱在吊装过程中不折断、不产生过大的变形。
钢结构工程插入式基础首节钢柱安装施工工法钢结构工程插入式基础首节钢柱安装施工工法一、前言钢结构工程中,插入式基础首节钢柱安装施工工法是一种常用且有效的工法。
通过将首节钢柱插入基础中,可以有效提高施工效率、降低成本、保证施工质量。
本文将对该工法进行全方位介绍,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点插入式基础首节钢柱安装施工工法具有以下特点:1. 施工简便:相比传统的钢柱焊接方法,插入式基础首节钢柱安装施工工法更加简便,不需要进行复杂的焊接工作,节省了施工时间和人力成本。
2. 施工效率高:采用该工法能够在较短的时间内完成首节钢柱的安装,加快了施工进度。
3. 施工质量可靠:首节钢柱通过插入式安装固定在基础中,具有较高的稳定性和承载能力,可以保证施工质量。
4. 成本低:由于该工法施工简便、效率高,大幅降低了施工成本,特别适用于大型钢结构工程。
三、适应范围插入式基础首节钢柱安装施工工法适用于各类钢结构工程,包括厂房、桥梁、高层建筑等,尤其适用于大型钢结构工程。
该工法可以适应各种地形和地质条件,具有很高的适应性。
四、工艺原理插入式基础首节钢柱安装施工工法的原理是通过将首节钢柱插入基础中,使其与基础紧密连接,形成稳定的钢结构体系。
该工法采取了以下技术措施:1. 基础槽口设计:根据首节钢柱的尺寸和要求,进行基础槽口的设计,确保槽口尺寸与首节钢柱的尺寸相匹配。
2. 钢柱定位:在基础槽口中设置钢柱定位装置,以确保首节钢柱在安装过程中的正确位置。
3. 固定装置:采用钢筋、螺栓等固定装置,将首节钢柱牢固地固定在基础中,确保其稳定性和承载能力。
五、施工工艺插入式基础首节钢柱安装施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 基础准备:根据基础槽口设计,进行基础的开挖、整平和清理工作。
2. 钢柱准备:将首节钢柱进行清洗、防腐处理,并根据需要进行切割和修整。
超高层钢结构梁、柱施工工法超高层钢结构梁、柱施工工法一、前言:超高层建筑的兴起对于建筑行业提出了更高的要求,传统的混凝土结构在超高层建筑中存在一些困难和限制。
因此,超高层钢结构梁、柱施工工法应运而生。
本文将针对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析等方面进行详细介绍。
二、工法特点:超高层钢结构梁、柱施工工法具有以下几个特点:1. 高强度:钢材具有优秀的强度和抗拉性能,能够满足超高层建筑的强度要求。
2. 轻质化:钢结构相对于混凝土结构来说较轻,可以减轻建筑物自重,提高整体安全性。
3. 速度快:钢结构制作工艺成熟,可以进行预制加工,施工速度快。
4. 施工灵活:钢结构可以根据需求进行组合和调整,施工灵活度高,可适应多变的场地条件。
三、适应范围:超高层钢结构梁、柱施工工法适用于高层建筑、桥梁、体育馆等需要承受大荷载的建筑物。
四、工艺原理:超高层钢结构梁、柱施工工法的实际工程应用基于其工艺原理。
在具体施工中,采取的技术措施包括:进行结构构件的制作和预制、钢构件的安装和连接、加固措施的实施等。
这些技术措施在理论上能够确保工程的稳定和安全,实际应用中也得到了验证。
五、施工工艺:超高层钢结构梁、柱施工工法的施工过程涉及多个阶段,包括:基础施工、钢结构制作、构件安装、连接和加固、后续装修等。
每个阶段都有具体的施工工艺和注意事项,需要保证施工的顺利进行。
六、劳动组织:超高层钢结构梁、柱施工工法需要合理的劳动组织安排,包括对施工人员的培训和安排、施工工艺流程的规划和管理等。
有效的劳动组织能够提高施工效率和质量。
七、机具设备:超高层钢结构梁、柱施工工法需要使用特定的机具设备,比如吊车、焊机、起重机等。
这些机具设备具有特定的性能和使用方法,需要专业的人员进行操作。
八、质量控制:超高层钢结构梁、柱施工工法的施工过程中需要进行严格的质量控制,包括对钢结构的制作质量、连接质量、加固质量等进行检验和控制。
钢柱一次性定位、焊接、安装、固定施工工法钢柱一次性定位、焊接、安装、固定施工工法一、前言钢柱一次性定位、焊接、安装、固定施工工法是一种高效、快速、精确的施工方法,旨在解决传统施工过程中需要多次移动和调整柱子位置的问题,提高施工效率和质量。
二、工法特点1. 一次性定位:通过精确计算和预先准备好的固定设备,可保证钢柱在施工过程中仅需进行一次精确定位,减少移动的次数和调整的时间,提高施工效率。
2. 焊接安装:采用现场焊接的方式将柱脚焊接到预埋钢板上,使柱子与地基紧密连接,提高钢柱的稳定性和承载能力,保证结构的安全性。
3. 固定施工:通过使用膨胀螺栓、化学锚栓等固定材料将钢柱固定在地基上,确保钢柱的稳定性和可靠性。
三、适应范围该施工工法适用于钢结构建筑、桥梁、大型设备支撑等项目,尤其适用于多柱体建筑、大空间建筑和高层建筑等需要大量柱子且柱子位置精确的工程。
四、工艺原理钢柱一次性定位、焊接、安装、固定施工工法的原理基于以下几点:1. 精确计算和设计:通过对工程的结构计算和分析,确定柱子的位置和尺寸,保证柱子在施工过程中的准确定位和焊接。
2. 预先准备好的固定设备:在施工前,预先准备好精确的定位设备,通过将定位设备与柱子连接,实现柱子在施工过程中的稳定固定。
3. 现场焊接:在施工现场,采用现场焊接的方式将柱脚焊接到预埋钢板上,确保焊接质量和连接稳定性。
4. 固定施工:通过膨胀螺栓、化学锚栓等固定材料,将钢柱固定在地基上,保证钢柱的稳定性和可靠性。
五、施工工艺1. 确定柱子位置:根据设计要求,确定柱子的位置和尺寸,标定柱子的固定点。
2. 安装定位设备:将预先准备好的定位设备与柱子连接,确保柱子在施工过程中的稳定定位。
3. 现场焊接:将柱脚与预埋钢板进行焊接,保证焊接质量和连接稳定性。
4. 固定施工:使用膨胀螺栓、化学锚栓等固定材料,将钢柱固定在地基上,确保钢柱的稳定性和可靠性。
六、劳动组织根据施工工艺,施工队需要有熟练的焊工和技术工人,以确保焊接质量和定位精度。
托梁截柱技术在排架厂房改造中的应用尉国勤(新临钢集团 临汾 041000)摘 要:在钢筋混凝土排架结构厂房改造中,采用托梁截柱的方案,并针对工程特点,辅之以树根桩加固地基,承台梁加固柱基础,钢板湿包法加固牛腿和厂房柱翼缘,利用厂房柱工字形横截面构造特点,拆割腹板设置钢托梁托起厂房柱等技术手段,有效地解决了该厂房改造的难题以及生产与施工的矛盾。
关键词:单层厂房 改造 加固 托梁截柱APPLICATION OF CUTTING COLUMN WITH BEAM SUPPORTED IN THE PROCESSOF TRANSFORMING A SINGLE -STOREY INDUSTRIA L BUILDINGYu Guoqin(Shanxi Xinlin Iron &Steel Group Co.,Ltd Linfen 041000)Abstract :During reforming the mill building of RC bent frame,i t is solved effectively the problems and the con tradiction between the production and construction by the following techniq ues:the scheme of cutting column with beam supported;according to the features of the project,using root pile to stren gthen the foundation;using cap beam to reinforce column base;steel plate i s also used to strengthen corbel and colu mn flange;and using the feature of I -section column to cut web and support the column by steel joist.Keywords :single -storey industrial building transformation strengthen cutting colu mn with beam supported作 者:尉国勤 男 1966年3月出生 工程师收稿日期:2007-10-110 引 言某公司炼钢出坯系统工艺落后,产量低,已无法适应公司开发新品种、实现跨越式发展的要求,进行必要的技术改造势在必行。
单层钢结构厂房的施工顺序与方法
单层钢结构厂房是一种经济实用的建筑形式,具有轻质、高强、耐久、易拆卸等特点,因而广泛应用于工厂、仓库、商场等场所的建设。
以下是单层钢结构厂房施工的基本顺序与方法。
一、地基施工
地基是整个单层钢结构厂房的基础,必须坚实可靠。
地基施工应先清理场地,然后进行土方开挖,按设计要求进行基坑支护和排水,然后进行基础混凝土浇筑。
地基施工完毕后,要进行地面整平和压实。
二、立柱和梁的安装
单层钢结构厂房的立柱和梁是承受建筑荷载的主要构件,安装必须精确,安全可靠。
立柱和梁的安装顺序是先安装立柱,再安装横梁和竖向支撑,最后安装屋面梁和墙面梁。
三、屋面和墙面的安装
屋面和墙面是单层钢结构厂房的关键部分,直接影响建筑的防水、保温和美观性能。
屋面和墙面的安装顺序是先安装屋面骨架和钢板,再安装屋面保温和防水层,最后安装屋面饰面板。
墙面的安装也是相似的,先安装墙面骨架和钢板,再安装墙面保温和防水层,最后安装墙面饰面板。
四、内部装修和设备安装
单层钢结构厂房的内部装修和设备安装也是必不可少的工作,包括电气、照明、通风、空调、消防等设备的安装,以及内部隔墙、吊顶、地面铺装等装修工作。
内部装修和设备安装的顺序应根据具体情
况而定,一般要在外部施工完成后进行。
五、收尾工作
单层钢结构厂房的收尾工作包括安装门窗、清理场地、检查验收等。
安装门窗应选择符合设计要求的门窗,严格按照安装工艺进行安装。
清理场地应清除施工垃圾和材料,使场地整洁有序。
验收工作是最后一道关口,必须严谨认真,确保建筑的质量和安全。
桥梁立柱钢棒托架施工工法桥梁立柱钢棒托架施工工法一、前言桥梁是连接两岸的重要交通设施,其中桥梁立柱的设计和施工对于桥梁的稳定性和承载能力至关重要。
本文将介绍一种常用的桥梁立柱钢棒托架施工工法,该工法具有独特的特点和优势,在实际工程应用中具有重要意义。
二、工法特点桥梁立柱钢棒托架施工工法具有以下几个特点:1. 高效节能:采用钢棒托架作为支撑工具,可以提高施工效率,节省人力资源。
2. 稳定可靠:钢棒托架具有较强的承载能力和稳定性,能够确保立柱在施工过程中的稳定和安全。
3. 灵活多变:钢棒托架可以根据不同的立柱形状和施工要求进行调整和变换,适应各种复杂施工环境。
4. 质量可控:通过精确的设计和施工,能够保证立柱的准确尺寸和形状,达到设计要求的质量标准。
三、适应范围桥梁立柱钢棒托架施工工法适用于各种桥梁立柱的施工,无论是单柱式、多柱式,还是复杂立柱结构,都可以采用该工法进行施工。
同时,该工法适用于不同桥梁材料如钢结构、混凝土等的立柱施工。
四、工艺原理桥梁立柱钢棒托架施工工法的核心原理是通过钢棒托架对立柱进行支撑和定位,使立柱在施工过程中保持稳定和垂直。
通过精确的设计和施工方案,可以保证立柱的准确尺寸和形状,使其达到设计要求的质量标准。
采取如下技术措施:1. 确定立柱的设计要求和尺寸,选择合适的钢棒托架进行施工。
2. 根据立柱的形状和结构特点,确定钢棒托架的支撑位置和数量。
3. 在施工前准备阶段,对钢棒托架进行检查和调整,确保其状态良好。
4. 在施工过程中,根据需要对钢棒托架进行调整和固定,使其与立柱相互配合,保持稳定状态。
五、施工工艺桥梁立柱钢棒托架施工工法分为以下几个施工阶段:1. 确定立柱的位置和尺寸,并进行标定。
2. 准备钢棒托架,检查并调整托架的状态和位置。
3. 将托架与立柱相互配合,确保立柱在施工过程中垂直和稳定。
4. 根据立柱的高度和形状,逐步搭建和固定钢棒托架。
5. 完成立柱的施工后,进行验收和检查,确保立柱符合设计要求和质量标准。
托梁拔柱技术在厂房加固改造中的应用摘要:针对新疆八一钢厂因工艺要求,加大柱距,应用托梁拔柱技术将厂房柱距由6米扩大为18米。
提出托换工程中相应的厂房加固方案,施工措施,完成18米抗扭托架设计,解决了托换时应变形能释放及变形控制问题和新结构与原结构协同工作问题。
其设计思路可供同类工程设计参考。
关键词:卸荷,托架,加固,协同工作,托换,断柱一、引言在老厂房内新增生产线,大多数情况为原有厂房柱距较小,需要在不影响生产的情况下在特定位置扩大柱距以放置新的生产线。
扩大柱距基本方法有两种。
一、拆除扩大柱距范围的屋盖系统后拔除中间柱子,最后再恢复屋盖及其它厂房系统,完成扩大柱距。
二、不拆除屋盖系统,新增托架承受被拔柱竖向力,最后拔除被拔柱,完成扩大柱距。
即通常所说的托梁拔柱法。
第一种方法,由于要拆除屋盖系统,虽设计简便,但工程费用较高,工期较长,生产企业一般难以接受。
托梁拔柱法投资少,工期较短,对生产影响不长,是在原厂房内实现扩大柱距较为有效的方法。
二、工程概况新疆八一钢厂转炉炼钢厂厂房有18米炉子跨,13.5米钢水接受跨,21米连铸跨,5米过渡跨,24米精整跨。
因生产规模扩大,需在厂房内增加两台连铸机,据工艺要求需将精整跨厂房C1,D1轴线215,216及308,309轴处柱抽掉,使6米柱距扩大为18米。
精整跨跨度24米,柱顶标高12.32米,梯形钢屋架,大型屋面板,无天窗。
内设三台20t/5重级工作制吊车,6米钢筋混凝土吊车梁,轨顶标高9.5米(见图1)。
四、托换及加固方案1.拔柱两侧的基础及柱子采用加大基础及柱断面的方式加固;2.在拔柱范围内增加屋面支撑,并在拔柱两侧柱距内增加柱间支撑,保证拔柱时屋面及厂房纵向刚度和横向刚度,减小屋面变形;3.在屋面荷载作用下,采取保留原屋盖系统和上段柱,截掉下段柱,用新的托架作为上段柱的支承,并用托架夹柱的整体工作方案,实现托梁拔柱;4.拔柱前,在拔柱屋架端头地面设置特制顶承钢架,在钢架上用千斤顶承屋架,将断柱时屋架荷载传递至顶承钢架上,在断柱完成后再放松千斤顶,将屋架缓慢传递到托架上,用千斤顶系统完成可控卸荷,以缓慢释放断柱时瞬间应变能量,保证托换工程安全可靠。
钢结构单层工业厂房的施工工艺和施工技术要求1. 引言钢结构单层工业厂房是一种常见的建筑形式,具有快速、高效、经济等特点。
在施工过程中,需要遵循一定的施工工艺和技术要求,以确保建筑质量和安全。
本文将详细介绍钢结构单层工业厂房的施工工艺和施工技术要求。
2. 施工准备在开始施工之前,需要进行充分的准备工作,包括但不限于以下几个方面:2.1 材料采购与检验根据设计图纸和规范要求,采购所需的钢材、焊材、螺栓等材料,并进行质量检验。
材料应符合相关标准,并具有相应的质量证明文件。
2.2 基础处理对于钢结构单层工业厂房而言,基础是承载整个建筑的重要组成部分。
在施工前需要对基础进行处理,包括清理基础表面、修补破损部分,并确保其平整度符合要求。
2.3 施工设备准备准备好所需的施工设备,包括起重机械、焊接设备、切割设备等。
设备应符合安全标准,并进行检查和维护,确保其正常运行。
3. 施工工艺钢结构单层工业厂房的施工工艺通常包括以下几个步骤:3.1 钢柱、钢梁的安装按照设计图纸的要求,安装钢柱和钢梁。
在安装过程中,需要使用起重机械将钢柱和钢梁吊装到位,并进行临时固定。
3.2 钢柱、钢梁的连接接下来,对已经安装好的钢柱和钢梁进行连接。
连接方式可以采用焊接或螺栓连接。
在焊接过程中,需要注意焊缝质量和焊接变形控制;在螺栓连接过程中,需要选择合适的螺栓规格,并按照规范要求进行预紧力控制。
3.3 屋面板、墙面板的安装完成钢结构主体部分后,进行屋面板和墙面板的安装。
屋面板和墙面板可以采用彩钢板、夹芯板等材料,根据设计要求进行拼装固定。
3.4 防火涂料施工在钢结构单层工业厂房的施工过程中,需要对钢结构进行防火处理。
常用的方法是施工防火涂料,以提高钢结构的抗火性能。
3.5 安全设施的安装在施工过程中,还需要安装相应的安全设施,包括防护网、安全通道等。
这些设施能够提供工人的安全保护,并促进施工的顺利进行。
4. 施工技术要求为了确保钢结构单层工业厂房的质量和安全,有一些技术要求需要遵循:4.1 施工质量控制在整个施工过程中,需要严格按照设计图纸和规范要求进行施工。
大型结构厂房混凝土屋面系统整体顶升、抽柱换梁施工工法大型结构厂房混凝土屋面系统整体顶升、抽柱换梁施工工法一、前言大型结构厂房混凝土屋面系统整体顶升、抽柱换梁施工工法是一种针对大型厂房屋面老化、结构受损或需要升级改造的工程,通过整体顶升、抽柱换梁的方式进行施工,以提升厂房的结构稳定性和使用寿命。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例,旨在为读者提供指导和参考。
二、工法特点大型结构厂房混凝土屋面系统整体顶升、抽柱换梁施工工法具有以下特点:1. 可整体施工:该工法可以同时对整个厂房的屋面系统进行施工,避免了局部施工和拆除的繁琐。
2. 结构化设计:采用结构化设计,通过整体顶升和抽柱换梁的方式,使原有的结构得到加固和改进,提升整体的承载力和安全性。
3. 快速施工:采用机械化施工方式,提高施工效率,缩短施工周期,降低工程成本。
4. 无需迁址:该工法不需要将厂房生产线转移或停工,可以在运营状态下进行施工,减少生产损失,提高经济效益。
三、适应范围大型结构厂房混凝土屋面系统整体顶升、抽柱换梁施工工法适用于以下范围:1. 厂房屋面老化严重:厂房屋面经过多年使用,出现开裂、漏水等问题,需要进行维修或整体改造。
2. 结构承载力不足:由于厂房用途变更或增加生产设备等原因,导致原有结构承载力不足,需要提升整体结构稳定性。
3. 需要进行安全检测和加固:大型厂房对安全要求较高,需要定期进行安全检测和加固,以保障生产和员工的安全。
四、工艺原理该工法的施工工艺基于以下原理:1. 结构化设计原理:通过对厂房结构进行结构化设计,合理分析结构荷载分布,确定顶升和抽柱换梁的方案,以提升厂房结构的承载力。
2. 分段施工原理:将整个施工过程分为多个阶段,每个阶段依次进行顶升和换梁,确保施工的连续性和工程质量。
3. 临时支撑原理:在施工过程中,通过临时支撑系统来保证厂房的稳定,承担施工期间的荷载。
1 单层钢结构厂房托梁拔柱工法 1 前言 随着我国经济飞速发展和国家鼓励淘汰落后产能的政策指导,很多行业都面临着生产工艺、设备更新,要求对原有厂房进行改造。托梁拔柱是在不拆上部结构的情况下拆除柱子,解决厂房扩大柱距问题的一种先进方法。 托梁拔柱是托屋架拔柱、托梁拆墙及托梁拔柱的总称,是一门综合性技术,包括相关结构加固改造技术、上部结构顶升技术及监测技术等。90年代,中国京冶工程技术有限公司(原冶金部建筑研究总院)在邯郸中板厂二期改造、汉口轧钢厂Φ114技改项目中,尝试使用托梁拔柱方法拆除部分柱子,取得了很好的效果。公司集设计、施工、检测为一体,利用钢结构、地基基础、监测等综合技术的优势,于2004年开始对当今常用结构形式的单层钢结构厂房托梁拔柱技术进行了系统开发研究,成果于2007年底通过了中冶集团技术中心鉴定,总体上达到了国际先进水平,并成功应用于两个典型单层钢结构厂房的拔柱改造工程中。在此基础上形成了本工法。 2 工法特点 2.0.1 不拆除上部结构,通过设置转换构件,将荷载转移,拆除下柱,实现对已有建筑的改造。 2.0.2通过对厂房加固改造设计,不降低厂房结构的承载能力和整体刚度,亦不使厂房刚度产生突变。 2.0.3施工简单,容易操作,利用千斤顶就可完成拔柱处屋面系统的顶升、截柱、落架等施工过程。 2.0.4通过支顶位移和支顶反力等主要施工控制参数的监测,并采取必要的安全措施,保证拔柱过程中的安全。 2.0.5具有节省空间、造价低、施工周期短、不影响车间生产、安全可靠、减少环境污染等优点,应用前景十分广泛。 3 适用范围
本工法适用于在不拆除上部结构的情况下,对单层钢结构厂房一处或大面积托梁拔柱的改造工程,钢筋混凝土结构厂房托梁拔柱工法原理与此相同,只是上部结构加固做法和节点处理不同,可作为参考。 4 工艺原理 4.0.1利用托换技术设置转换构件(新增纵向托架(图4-1)或利用新换吊车梁(图4-2)),使拔柱 2
位置竖向荷载转移到纵向相邻结构柱,转换构件也可传递水平荷载,增加屋面水平支撑,把拔柱受荷范围内屋面承担的水平荷载分配到相邻跨,形成托梁拔柱结构体系。 4.0.2利用结构加固技术,对增加荷载的结构构件、地基基础进行加固。 4.0.3通过顶升技术,防止拔柱位置屋面下挠,并减少对相邻构件产生附加荷载。 4.0.4转换构件与加固柱可靠连接后,拆除拔柱下柱。
图4.0.1-1 新增托架转换方案 图4.0.1-2 利用新换吊车梁转换方案 5 设计、施工工艺流程及操作要点 5.1托梁拔柱设计 5.1.1设计流程 托梁拔柱设计流程见图5.1.1-1。
图5.1.1-1 托梁拔柱设计流程图 5.1.2设计要点 1设计准备 收集原厂房设计和施工等相关资料;调查使用情况、拟拔柱周围环境等;对原结构进行现场实测; 根据实测结果对结构进行复核,确定其承载能力、安全度大小。具体做法参照《钢结构检测评定及加固技术规程》(YB9257-96)的规定。 2托梁拔柱方案制定及优化 3
根据生产工艺要求和现场实际情况确定托梁拔柱方案。常用的方案有两种: 1)利用新换吊车梁(或托梁)系统作为屋面系统的支承结构,通过构造措施,将拟拔柱上柱连接于吊车梁上,截掉下柱,若上柱梁柱节点为刚接应改造为铰接。该方案构件少、施工简单、经济实用。 2)在屋面和吊车梁间新增托架,传递屋面拔柱处荷载,新换吊车梁只传递吊车荷载,拟拔柱上柱作为新增托架的一根竖杆。该方案受力明确,对重级工作制、吊车吨位较大或吊车梁高度受限制的厂房较实用。 托梁拔柱方案的制定在满足工艺的条件下应进行优化,选取安全可靠、切实可行、经济合理、方便施工、构造简单的优化方案。 3托梁拔柱结构体系设计 托梁拔柱结构体系宜采用空间结构模型进行受力分析。根据计算结果,对于不同类型的结构构件(原有结构构件,需加固的结构构件,新增或新换结构构件)采用不同的设计规范,主要的设计规范有: 1)《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2000 2)《钢结构设计规范》GB50017-2003 3)《钢结构加固技术规范》CECS77:96 4)《钢结构检测评定及加固技术规程》(YB9257—96) 原有结构构件应根据现场对构件实测的结果,综合考虑腐蚀、损伤对其截面的削弱影响,考虑折减系数;钢柱的加固采用加大截面法,应验算是否可在负荷下加固,同时对负荷状态下加固应考虑折减系数;新增或新换结构构件是托梁拔柱体系中的关键构件,应适当提高安全系数。 屋面支撑系统是保证托梁拔柱厂房整体刚度的重要构件,需根据拔柱多少、位置等工艺条件,适当增加,并尽量形成封闭体系。若拔柱处有柱间支撑,需将下柱柱间支撑移至邻跨,基础梁相应平移,再增加上柱支撑,保证纵向水平荷载传递,形成完整结构体系。 独立基础加固采用加大基础底面积方法;桩基础可采用补桩加固,宜采用钻孔灌注桩,在原承台外补桩时,加大承台时与基础扩大底面积做法相同,在原承台内补桩时,可采用高强无收缩灌浆料对承台进行修补。 4施工控制参数确定 为防止改造后拟拔柱柱顶下沉,对与其连接构件产生附加荷载,在拔柱上柱与托架或吊车梁连接前,需将拟拔柱上柱及其屋盖系统进行顶升(预起拱)。顶升高度根据转换构件形式不同采用以下方法进行计算。 1)转换构件为新增托架时,顶升高度可采用托梁拔柱结构体系在恒荷载标准值+0.5倍活荷载标准值+0.5倍积灰荷载标准值作用下柱顶的竖向位移值,并综合考虑新增托架与拔柱上柱连接可能会存在 4
一定的间隙、顶升产生的反拱力以及新增托架受荷载后蠕变影响,将竖向位移值适当提高作为顶升高度。 2)转换构件为新换吊车梁(或托梁)时,顶升高度可采用托梁拔柱结构体系在恒荷载标准值+0.5倍活荷载标准值+0.5倍积灰荷载标准值+0.8倍吊车荷载标准值作用下柱顶的竖向位移值,并综合考虑施工误差、顶升产生的反拱力以及结构改造完成后蠕变的影响,将竖向位移值适当提高作为顶升高度。 支顶反力为支顶时实际结构(转换构件不参加工作)在恒荷载+每级支顶位移作用下支托产生的反力,利用计算机模拟出每级支顶位移与支顶反力的对应关系,用于指导施工。 顶升反力为顶升到顶升高度时支托产生的反力,该值不宜超过实际结构(转换构件不参加工作)在两倍恒载单独作用下支托产生的反力,该值作为对顶升高度的校核,亦作为选择千斤顶吨位大小的依据。 5方案实施的技术保证 为了合理实施托梁拔柱方案,设计图纸应给出托梁拔柱改造的施工顺序,设计人员还应验算结构在施工过程中强度和稳定,根据验算结果给出相应的临时加固措施等,并对整个施工过程进行跟踪服务,发现问题及时解决,确保改造成功。 5.2 托梁拔柱施工工艺 5.2.1施工工艺流程 托梁拔柱工法应遵循先加固后改造的原则,施工工艺流程图见图5.2.1-1。
图5.2.1-1 托梁拔柱施工工艺流程图 5.2.2操作要点 5
根据图纸要求,结合现场实际,制订出详细的施工组织设计,并经有关专家评审后方可实施。 1施工准备 根据图纸进行结构深化设计,钢构件或杆件在工厂加工;根据车间生产情况及托梁拔柱改造需要的场地大小,将施工区域进行分段围挡封闭,保证车间生产正常进行;清除托梁拔柱受荷范围内附加荷载,如材料堆放、积灰等;施工现场做到“三通一平”,施工机械设备就位,作业人员到岗,材料物资按计划运抵现场。 2地基基础加固 加固关键是保证新旧基础连接牢固、共同工作。 对于扩大独立基础加固,应保证基础垫层的材料和厚度与原基础垫层的材料和厚度相同,在浇筑混凝土前应将原基础表面凿毛并刷洗干净,再涂一层高标号水泥砂浆或混凝土界面剂,沿基础高度每隔一定距离设置锚固钢筋,加宽部分的主筋应与原基础内主筋焊接(见图5.2.2-1)。 对于增加桩基基础加固,应保证桩长和桩端的持力层与原桩一致;新增承台与扩大独立基础加固做法相同;采用在原有承台上进行补桩处理的,承台的拆除(钻孔)采用静力切割、静力破碎工艺,防止破坏原结构,待补桩完成后,再用植筋、刷界面剂方法将承台补上。 基础梁的拆除与加固与承台的施工方法类似。
图5.2.2-1 地基基础加固示意图 3上部结构加固 1)钢柱加固 钢柱加固前,尽可能卸除作用于该柱上的荷载,钢柱四周搭设脚手架,便于工人操作,施焊部位的表面应打磨,露出基层,保证焊缝质量。 钢柱加固为在负荷下的焊接加固,焊接工艺很重要,既要保证加固钢板与原钢柱协同工作,又要防止结构变形。加固钢板的焊接一般采取“对称同时施焊和分段退焊”的措施,即先将加固钢板点焊固定 6
于原钢柱上,分段施焊,主焊接方向由上到下,每段局部焊接方向由下至上(见图5.2.2-2),施焊平面位置应交错对称并保证同时施焊(见图5.2.2-3);若柱为阶型柱,则先焊接下柱,再焊接上柱。
图5.2.2-2 钢柱立面焊接顺序图 图5.2.2-3 钢柱平面焊接顺序图 2)节点加固、改造 节点加固主要为加固柱牛腿加固、刚接变铰接的梁柱节点加固、钢柱腹板局部加强等,施焊时应避免焊缝与原焊缝交叉重叠,施焊部位、焊脚尺寸和焊缝长度严格按设计要求施工,不得随意增减,保证设计意图。 以新换吊车梁为转换构件的托梁拔柱结构体系,还要对拔柱牛腿进行切割改造,以便与吊车梁进行连接,操作时可利用吊兰或搭脚手架。 3)支撑改造、安装 屋面水平支撑的安装为高空作业,但屋面板不拆除,没有操作空间,可在行车上搭满堂脚手架,利用滑轮组进行吊装就位。屋面水平支撑节点板与屋架或屋面梁焊接时,宜采用短时、短段和分散的措施,尽量减少焊接变形。 移位柱间支撑的安装应在原有柱间支撑拆除前进行,保证施工过程中厂房的安全,焊接方法同屋面支撑。 根据现场情况和设计要求,在必要位置适当设置临时支撑,该临时支撑可采用缆风绳、导链等柔性材料,但连接节点必须牢固可靠。 4原结构构件拆除 拆除包括轨道、栏杆、吊车梁,柱间支撑等,拆除时间、顺序应根据托梁拔柱方案进行,确保不