论钢棒结构安装工程技术

　　【摘要】本文以某工程为例，从钢棒安装对其挠度及长度影响，安装施工，钢棒安装的基本要求，安装的必备条件及施工准备，安装顺序等几个方面详细阐述了钢结构工程中钢棒结构的安装工程技术状况，以供读者参考。
　　【关键词】钢棒结构;安装;安装施工
　　一、 工程概况
　　该钢结构工程第Ⅰ标段为展厅南北区的2、3、4、7轴，南区的8、9、10、11轴。每榀钢箱梁下设计有三条平行的φ140（φ150）的高强张拉钢棒。每条钢棒全长111m，它们的分段长度（由高到低）分别为
　　L1＝24.715m;L2＝17.735m;L3＝17.530m;L4＝17.410m;L5＝17.360m;L6＝16.010m
　　其中，每分段高强钢棒的连接节点标高分别为：28.200m、21.000m、17.500m、
　　15.000m、13.500m、13.400m、13.200m。
　　以φ140钢棒为例，它们的长度与重量相应关系如下表：
　　　　               
　　二、 钢棒安装时的挠度及其对长度影响分析
　　钢棒长度最长的为24.715m，从安全的角度考虑，我们假设以一根长25m，
　　φ140的实心钢棒，两端水平状支撑时，它中部的最大挠度计算如下：
　　力学计算：a、钢棒的惯性矩I＝πd4/64＝3.14*1404/64＝18847850mm4
　　b、钢棒自重产生的均布荷载：q＝1.2N/mm
　　c、钢棒的最大挠度：y＝5ql4/（384EI）＝1470mm
　　由此可见，直径为φ140mm，长度为25m的钢棒，其下挠度可达1.47m，同理计算，最短段钢棒16.10m的最大下挠度为0.163m。如果将安装后的钢棒用手动葫芦托住其钢棒中部以减少下挠度，将下挠度控制在150mm以内，则钢棒的实际长度与安装钢棒的两连接孔距仍有一个误差，经计算，钢棒实际长度比孔距增加2～3mm。
　　三、 钢棒安装施工分析
　　1、 本工程采用的张拉钢棒均采用两段或三段制作，两端均为U形接头。
　　2、 通过调节套筒将两段钢棒连接起来，通过轴销把整根钢棒与钢梁立柱（竖杆）进行连接。
　　3、 钢棒与调节套筒、U形接头通过左旋或右旋螺纹连接。
　　4、 调节套筒的调整量的存在可以避免了因一整根钢棒制作引起的误差给安装造成的困难与障碍。且调节量的存在可以满足钢结构安装的需要。
　　5、 在安装钢棒时，应充分减少钢棒的高空作业，应根据钢梁的吊装或拼装方案，尽可能的在地面进行组装与定位。且在高空组装钢棒轴销时，应采取合理的安全措施与操作平台。
　　6、 钢棒在吊装的过程中，应充分考虑钢棒自重或吊装过程中的冲击对钢棒的不利影响，尤其对调节套筒处螺纹的不利影响。
　　7、 钢棒在吊装的过程中，应考虑如何保证钢棒表面的镀锌层不被破坏，本工程使用尼龙吊带。
　　四、 钢棒安装的必备条件及施工准备
　　针对以上安装施工分析，在安装钢棒前，应具备以下条件：
　　1、 施工现场的钢梁胎架已经安装完毕。
　　2、 钢梁已经吊装成形，对口焊接结束，且箱梁标高测量，定位工作完成。
　　3、 钢梁底端钢棒腹杆已经安装完成。（详见腹杆底吊装方案）
　　4、 每段钢棒检查合格并完成了预装配工作。钢棒预装长度必须经过测量，通过调节套筒进行调整后的长度与钢棒的两腹杆节点间距吻合。必须说明的是，钢棒的生产厂家在每分段的中部调节套筒要有足够的调节余量。
　　5、 调整钢棒长度的工具（如力矩扳手等）、安全吊笼、安全走廊、张拉操作平台等皆准备齐全。
　　五、 钢棒安装的基本要求
　　1、安装原则：同一轴线钢梁下钢棒的安装顺序，应从高到低，从两端向中间的方向进行。每段三条平行的钢棒，应先吊中间的一条，以便于后吊两侧钢棒穿销方便，同时也可以减少腹杆在钢棒安装过程中的扭曲。
　　2、为防止钢棒吊装时下绕度太大，单段吊装长度超过18m时，应采用两台吊车四个吊点抬吊，用尼龙吊带捆绑。无论在钢棒的组对或吊装过程中不得擦伤钢棒的镀锌层，操作人员必须高度重视。
　　3、 三条同组的钢棒穿好销轴后，应在钢棒的中部约每8m挂一组手动葫芦托住钢棒，尽可能减少下挠度，以便钢棒张拉。
　　4、 为减少钢棒组装后的二次搬运距离，每段钢棒的组装应在吊装位置就地进行。当钢棒的吊装长度因胎架位置受阻时，可局部拆除胎架的横向或斜向拉杆，使钢棒穿过胎架至安装位置。
　　5、 钢棒吊装前，应架设好操作平台。在测量钢棒安装的实际长度时，腹杆应处于自由垂直状态。
　　六、 钢棒的安装顺序
　　1、 钢棒安装长度的确定
　　每段钢棒的设计长度是施工的依据，但在实际施工时，还应以支撑钢棒的腹杆连接孔的孔距为准。为确保测量的准确，应统一用一把钢尺，统一弹簧秤拉力（初定为10kg）。在测量两腹杆孔距时，腹杆应处于自由垂直状态，并不得受到碰撞。当腹杆连接孔位测定后，钢棒组装的实际尺寸，应大于连接时2～3mm。
　　2、 钢棒组装平台准备
　　利用施工现场的檩条作为钢棒的组装平台。施工时应保护檩条油漆，檩条卧放并垫平。
　　3、 钢棒转动滚轮架准备
　　应制备三套塑料滚轮架支撑钢棒，此滚轮架应能轴线移动，以满足螺纹旋入时的移位要求。
　　4、 钢棒的组对（见下图）
　　组对时应认真保护好钢棒的镀锌层，螺纹部分应涂黄油，组对后的对称螺纹长度应一致。钢棒两端的U型接头应平行（用水平尺测量），当两接头耳孔距离调整合格后，再用力臂为1m的扭力扳手，施加30kg的力锁紧。同一组的三条钢棒长度应一致，允差控制在±1mm内，并按照钢棒安装施工记录表格做好记录。
　　               
　　钢棒组装示意图
　　5、 钢棒的吊装及穿轴销
　　组装后的钢棒不超过4吨，长度为16m～25m之间，凡长度在18m之内的钢棒可用一台吊车2点起吊。18m以上的钢棒用2台吊车4点起吊，吊绳必须用尼龙吊带。为防止穿销时钢棒挠度不一致，钢梁上应挂好手动葫芦以便对钢棒的绕度进行调整。
　　6、结束语：
　　该工程在各专业人员的配合下，已实现了竣工并通过相关单位的验收。笔者结合多年从事本专业工作的经验对本工程中安装的重点难点进行了深入的探讨及介绍。以资同行们参考借鉴。