钢梁顶升方案.doc

苏州鑫科新能源有限公司
联合厂房4#、5#车间屋面板及钢梁

整
改
方
案

江苏恒宽钢结构工程有限公司
2011.09.06
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屋面钢结构整改方案
一、 工程现状
钢结构屋面完成施工后，坡向呈波浪形，下大雨屋面局部渗水。
二、 原因分析
通过对钢梁对接点高程测量，发现局部钢梁变形较大，并且通过专家评审，结论如下：
1、 因施工时未及时对钢梁上下翼缘板进行焊接，且在钢梁连接处未形成刚接前就承受部分荷载，导致钢梁在形成刚度以前就已经变形；
2、 部分钢梁拼接节点焊缝存在质量缺陷，无法承受现有的各种荷载；
三、 整体处理方案
1、钢梁处理方案
1）通过支撑对现有变形较大位置就行加固；
（2）松开与钢梁连接的檩条螺栓，但不移除，保证檩条能随钢梁顶升而略微转动；
（3）刨除变形较大的钢梁与柱子或者相接钢梁的上下翼缘板焊缝及移除腹板螺栓，此前必须保证千斤顶顶紧钢梁，不出现钢梁下沉；
（4）开始顶升钢梁，顶升至理论标高；
（5）焊接上下翼缘板，上下翼缘不合格焊缝采取补焊加强版方法处理。
2、檩条处理方案
（1）对下沉区域檩条进行标记，并测量下沉最大位置；
（2）拟采用片区顶升，及几组檩条同时进行顶升，因为单根檩条受力及稳定性无法满足顶升需要，每组檩条不得少于3根，但不得多于5根；
（3）松开本组檩条与檩托的螺栓和本组与其它拉条的螺栓，但本组内的拉条螺栓不得松开，保持本组檩条稳定，且本组檩条与其相连的檩条螺栓不松开，作为整体进行顶升。
（4）对本组檩条进行顶升，顶升至理论标高；
（5）对檩托按图纸固定，固定完成后方可拆除临时支撑。
四、施工方法
1、钢梁顶升方法
第一步：加固钢梁：
由于现场屋面工程已经完成，造成厂房内部无法使用大型吊车，因此支撑采用螺栓连接，可以在内部进行组装，支撑详图见附图。
支撑组装到指定高度后，一般距离钢梁底部500mm左右，在支撑平台上摆放千斤顶，千斤顶上采用钢板焊接成H型钢，H型钢上翼缘须平行于钢梁下翼缘，具体见图1，保证顶升时与钢梁密切接触，受力均匀，加固方法见图：

支撑加固图

千斤顶放置图

第二步：加固完成后，柱子与钢梁连接处采用图一所示的方法固定，然后刨除G1、G2、G3、G4点上下翼缘板和腹板双剪板螺栓，同时松开钢梁与两侧檩条连接的螺栓，但不移除，保证顶升时有充分的转动能力。

图1

图2
第三步：同时顶升G2和G3点千斤顶，且每次顶升约10mm，后检查G1和G4点码板的连接状况，然后继续顶升，直至G2和G3点达到理论标高，此时对钢梁的上下翼缘进行打底焊，打底焊完成后拧紧相邻的檩托螺栓，保证钢架整体稳定。
第四步：按照焊接工艺焊接钢梁上下翼缘及腹板，必要时对无法达到焊接工艺要求的焊缝进行补强焊接，具体见焊接方法。
第五步：焊接完成后方可拆除临时支撑，临时支撑拆除时应分阶段缓放，让结构缓慢受力，每阶段千斤顶进程10mm，直至卸载完毕。
2、 檩条顶升方法
第一步：檩条顶升前，需对每处要顶升的檩条进行标记，按照每组不得小于3根但不得大于5根的基本思路分组，具体分组方法见图3；

图3
第二步：加固檩条，采用千斤顶和H型钢对檩条进行加固，顶紧后才能拆除檩条与檩托的螺栓，由于垂直于钢架的檩条之间连接为交叉连接，组成多跨连续梁，并且顶升时之间连接不解除，因此加固时须加固在连接节点处，加固见图4；

图4 立面

图4 平面
第三步：进行顶升，此时顶升与钢架不同，由于有的檩条沉降较小，有的较大，因此不需要4个千斤顶同时进行顶升，但需缓慢顶升，让屋面缓慢受力，根据沉降点大小分别对4个千斤顶进行顶升；
第四步；顶升至理论值后按照图纸对檩条进行固定，固定完成后方可拆除千斤顶，此时须注意千斤顶要缓慢卸力，分阶段缓慢卸载，每阶段卸载进程为10mm，让檩条及钢架缓慢受力，放置檩条及钢架突然受力产生较大变形，卸载完成后测量最终变形值，至此檩条顶升完成；
第五步：可根据前4步对其余区域进行顶升。
五、焊接及节点补强方法
1、 焊缝现状：
（1） 由于屋面板已经完成，因此钢架的上翼缘板焊接不能按照原有的图纸进行焊接；
（2） 由于钢架对接位置整体顶升，腹板螺栓无法对孔，腹板须补强处理；
（3 原本焊缝质量无法达标的焊缝须进行补强。
2、施工方法：
（1）顶升后钢架上翼缘的焊接，如图5，将坡口开至翼缘内侧，采取仰焊方法，焊接工艺按照原有焊接工艺执行，下翼缘板焊接按照图纸进行；

图5
（2）由于顶升后腹板螺栓无法对孔，腹板上能对穿的螺栓须安装，同时将双剪板两侧同腹板焊接，保证连接强度，如图6。

图6
（4） 对原有上翼缘板焊缝无法达标的，须在上翼缘下侧加补强板，补强板厚度大于翼缘厚度，长度超过中心线两侧200mm，加强版与翼缘采用8mm角焊缝焊接，同时补强板上开25mm长圆塞焊孔，如图7。

图7
六、安全及防火措施
1、 高空防护措施
（1）高空操作人员应符合施工体质要求，开工前检查身体。
（2）高空作业人员应佩带工具袋，工具应放在工具袋中不得放在易失落的地方，所有手工工具（如手锤、扳手、撬棍），应穿上绳子套在安全带或手腕上，防止失落伤及他人。
（3）对施工现场要采取不同的安全措施：高空设脚手架、设围栏、拉安全带和安全绳、摆放警示牌，如图8
（4） 构件之间接头连结和安装就位等高空连接工作，应搭设稳固可靠的临时工作平台或灵活安装可靠的活动平台。
（5）高空作业点下地面不允许站人，防止高空坠落事故。
（6） 高空作业人员严禁带病作业，施工现场禁止酒后作业，高温天气做好防暑降温工作。

图8
2、 防火措施
（1） 由于屋面已经完成，整改成不随坏屋面板，在屋面板与钢梁上翼缘板间放入1mm厚钢板，大小须遮住碳刨时火花溅射区域；
（2） 焊接时，1mm厚钢板须固定在垫板后，同时焊接一段时间须停歇，让温度冷却，保证屋面板内易燃物温度在可燃温度下；
（3） 场地整改区内每个顶升点设置一个灭火器；
（4） 其他防火措施依据钢结构安全方案。
七、支撑计算
1、 临时支撑计算模型

2、 荷载简图

3、 计算结果：
（1） 支座反力

（2） 结构变形

（3） 杆件内力

（4） 杆件应力

4、 结论

应力比：

从以上可以看出，整个支撑受力满足要求。
附图1