钢结构工程施工预拼装方法

2023-09-28 理论教育版权反馈

【摘要】：以上所说的预拼装是以加工好的真实的钢构件进行拼装，称为实体预拼装。重型构件预拼装所用的临时支撑结构应进行结构安全验算。临时螺栓在一组孔内不得少于螺栓孔数量的20%，且不应少于两个；预拼装时应使板层密贴。

1.实体预拼装

大型的钢结构构件由于受运输、起吊等条件限制，不能整体出厂而必须分成单元。为保证施工现场安装的顺利进行，应根据构件或结构的复杂程度、设计要求或合同协议规定，在构件出厂前进行预拼装，以检验构件制作的质量，保证安装的精度，可以及时发现不合格构件并在厂内及时处理、调整制作及组装方案，避免出现不合格构件，也避免了将构件拉到现场无法安装又要返回制造厂的恶果。另外，在工地现场把本属于一个构件的各个部分组合成一个构件应属于预拼装的范畴，例如，门式刚架的刚架梁通常分成多段加工运输到现场再拼装起来。另外，有时候为了检验整体钢结构是否能够达到安装的精度，通常在工厂或者在现场将整体结构的各个部分组合起来以检验整体结构的精度是否达到了安装的要求，以避免构件吊升到安装位置无法固定或者结构的大部分无法合拢，这通常叫作总装。以上所说的预拼装是以加工好的真实的钢构件进行拼装，称为实体预拼装。对于实体预拼装有如下要求：

（1）预拼装场地应平整、坚实，预拼装所用的临时支撑架、支撑凳或平台应经测量准确定位，并应符合工艺文件要求。重型构件预拼装所用的临时支撑结构应进行结构安全验算。

（2）预拼装单元可根据场地条件、起重设备等选择合适的几何形态进行预拼装。

（3）构件应在自由状态下进行预拼装。

（4）构件预拼装应按设计图的控制尺寸定位，对有预起拱、焊接收缩等的预拼装构件，应按预起拱值或焊接收缩量的大小对尺寸定位进行调整。

（5）采用螺栓连接的节点连接件，必要时可在预拼装定位后进行钻孔。

（6）当多层板叠采用高强度螺栓或普通螺栓连接时，宜先使用不少于螺栓孔总数10%的冲钉定位，再采用临时螺栓紧固。临时螺栓在一组孔内不得少于螺栓孔数量的20%，且不应少于两个；预拼装时应使板层密贴。螺栓孔应采用试孔器进行检查，并应符合下列规定：

1）当采用比孔公称直径小1.0mm 的试孔器检查时，每组孔的通过率不应小于85%；

2）当采用比螺栓公称直径大0.3mm 的试孔器检查时，通过率应为100%。

（7）预拼装检查合格后，宜在构件上标注中心线、控制基准线等标记，必要时可设置定位器。

实体预拼装的方法与组装的方法一样，主要有以下几种：

（1）平装法。平装法操作方便，无须稳定加固措施，无须搭设脚手架；焊缝焊接大多数为平焊缝，焊接操作简易，无须技术很高的焊接工人，焊缝质量易于保证；校正及起拱方便、准确。

平装法适用于拼装跨度较小、构件相对刚度较大的钢结构，如长为18m 以内钢柱、跨度为6m 以内大窗架及跨度为21m 以内的钢屋架的拼装。

（2）立装法。立装法可一次拼装多个部分，块体占地面积小，不用铺设或搭设专用拼装操作平台或枕木墩，节省材料和工时；省去翻身工序，质量易于保证，不用增设专供块体翻身、倒运、就位、堆放的起重设备，缩短工期；块体拼装连接件或节点的拼接焊缝可两边对称施焊，可防止预制构件连接件或钢构件因节点焊接变形而使整个块体产生侧弯。

立装法需搭设一定数量的稳定支架；块体校正、起拱较难；钢构件的连接节点及预制构件的连接件的焊接立缝较多，增加了焊接操作的难度。

立装法适用于跨度较大、侧向刚度较差的钢结构，如18m 以上钢柱、跨度9m 及12m 的窗架、24m 以上的钢屋架及屋架上的天窗架。

（3）利用模具拼装法。模具是指符合工件几何形状或轮廓的模型（内模或外模）。用模具来拼装组焊钢结构，具有产品质量最好、生产效率高等多种优点。对成批的板材结构、型钢结构，应当考虑采用模具拼装。

2.计算机辅助模拟预拼装

构件除可采用实体预拼装外，还可采用计算机辅助模拟预拼装方法，模拟构件或单元的外形尺寸应与实物的几何尺寸相同。

计算机辅助模拟预拼装方法具有速度快、精度高、节能环保、经济实用的优点。钢结构构件计算机模拟拼装方法对制造已完成的构件进行三维测量，用测量数据在计算机中构造构件模型，并进行模拟拼装，检查拼装干涉和分析拼装精度，得到构件连接件加工所需要的信息。计算机模拟预拼装有两种方法，一是按照构件的预拼装图纸要求，将构造的构件模型在计算机中按照图纸要求的理论位置进行预拼装，然后逐个检查构件之间的连接关系是否满足产品技术要求，反馈回检查结果和后续作业需要的信息；二是保证构件在自重作用下不发生超过工艺允许的变形的支撑条件下，以保证构件间的连接为原则，将构造的构件模型在计算机中进行模拟预拼装，检查构件的拼装位置与理论位置的偏差是否在允许范围内，并反馈回检查结果作为预拼装调整及后续作业的调整信息。当采用计算机辅助模拟预拼装方法时，要求预拼装的所有单个构件均有一定的质量保证；模拟拼装构件或单元外形尺寸均应严格测量，测量时可采用全站仪、计算机和相关软件配合进行。

当采用计算机辅助模拟预拼装的偏差超过现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》.GB 50205—2020）的有关规定时，应进行实体预拼装。

钢结构工程施工预拼装方法

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