【文章內(nèi)容簡介】 干個(gè)空間桁架體系組成，共計(jì)鋼構(gòu)件 600噸左右。除部分人字型屋架和主桁架采用 “BOX”形式外，其余構(gòu)件大量的采用壁厚 2 碳噴涂面，因此其施工難度在于圓管的相貫切割、多桿連接節(jié)點(diǎn)觀感、圓管的全熔透焊接質(zhì)量以及構(gòu)件的加工、安裝精度和防火涂料面的氟碳噴涂施工工藝。 二、鋼結(jié)構(gòu)工程特點(diǎn) 博物館新館鋼構(gòu)工程造型 復(fù)雜，形式多樣，有 H型鋼梁組成的人字型屋架，有 Φ89mm+T型鋼的組合截面，又有庭閣式管結(jié)構(gòu)房屋骨架，還有平面桁架組成的空間結(jié)構(gòu)以及鋼梁、檁條等相應(yīng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，標(biāo)高多樣，變化較大。博物館繪畫廳、中央大廳為空間管桁架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜，管材管徑小、壁厚、多管相交，經(jīng)與設(shè)計(jì)協(xié)商，采用等強(qiáng)度鑄鋼節(jié)點(diǎn)，能有效的避免大量的焊縫在節(jié)點(diǎn)處交匯，減少焊接變形及殘余應(yīng)力。 人字鋼屋架一端采用專業(yè)廠家生產(chǎn)的滾軸式支座，另一端采用簡支的結(jié)構(gòu)形式，允許屋蓋支承有滑動(dòng)約 20mm的自由度，減少對(duì)墻體的推力。 本工程鋼結(jié)構(gòu)制作 中有相貫焊接節(jié)點(diǎn)，且外露部分要求以藝術(shù)品的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊縫的打磨處理，具有良好的外觀效果。 該鋼結(jié)構(gòu)工程總體要求較高，必須精工細(xì)作，達(dá)到貝氏設(shè)計(jì)的意圖，這是本工程的質(zhì)量重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此必須作好結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)工作，才能滿足制作、安裝的設(shè)計(jì)要求。 該工程防火涂料的施工除滿足正常的防火要求外，應(yīng)達(dá)到較好的觀感質(zhì)量，完成后的防火涂料表面需要有金屬質(zhì)感和較好的裝飾效果，也是對(duì)防火涂料的施工工藝提出了新的要求。 三、鋼結(jié)構(gòu) CAD設(shè)計(jì)與 CAM制造技術(shù) Xsteel 軟件的加工圖設(shè)計(jì) 由于博物館鋼結(jié)構(gòu)的特殊 性，我們認(rèn)為要保證安裝精度的前提是加工尺寸的 準(zhǔn)確，而要保證加工精度必不可少的是準(zhǔn)確無誤的加工圖。由于設(shè)計(jì)僅提供了構(gòu) 件的單線圖和設(shè)計(jì)構(gòu)件計(jì)算書（含構(gòu)件尺寸），但各節(jié)點(diǎn)、支座、空間構(gòu)件的準(zhǔn)確長度、標(biāo)高、連接位置都沒有。目前使用較為成熟的鋼結(jié)構(gòu) CAD軟件也較難準(zhǔn)確的反映博物館空間鋼架的相互關(guān)系。 Xsteel 軟件是一個(gè)專門用于鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)的軟件，每塊零件都逐一編號(hào)，再生成每一根構(gòu)件的詳細(xì)圖紙以及所有構(gòu)件的平面布置圖。小到一塊連接板、大到一整榀桁架，都可以在 模型里復(fù)查到它的詳細(xì)尺寸和它與其它相關(guān)構(gòu)件之間的關(guān)系。建模完成后由建筑師與結(jié)構(gòu)工程師在三維圖中復(fù)核每一構(gòu)件的標(biāo)高和節(jié)點(diǎn)尺寸，準(zhǔn)確無誤后出具深化設(shè)計(jì)加工圖。同時(shí)我們利用軟件將空間結(jié)構(gòu)某些形式比較復(fù)雜的地方，向制作和安裝工人演示、交底，提供非常詳細(xì)的節(jié)點(diǎn)和整體三維圖以做到加工和安裝都萬無一失，確保了整個(gè)博物館工程鋼結(jié)構(gòu)的施工精度。 Xsteel 軟件及生成節(jié)點(diǎn)圖 四、鋼構(gòu)安裝仿真施工技術(shù) 鑒于本工程的特殊性，我們針對(duì)樣板房鋼結(jié)構(gòu)工程出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，進(jìn)行了認(rèn)真地分析總結(jié)，確定以下焊接原則：優(yōu)先采用埋弧自動(dòng)焊接，局部可以采用CO2氣體保護(hù)焊接，盡量避免采用手工電弧焊。 埋弧自動(dòng)焊機(jī)焊接而成的角焊縫 管件切割 （ 1）切割流程 （ 2）管件切割 腹桿與上下弦桿之間為焊接連接，而且均要全部熔透，為保證焊接質(zhì)量、減少焊接變形，管件的切割下料質(zhì)量必須得到保證 （ 3）切割設(shè)備 圓管與圓管的相貫線切割采用 GGKW5600型數(shù)控圓管火焰等離子切割機(jī)機(jī)進(jìn)行相貫線切割，它能根據(jù)事先編好 的放樣程序在電腦控制下自動(dòng)切割，并且能同時(shí)一次性坡口開設(shè)，確保切割質(zhì)量和精度，偏差為 1mm，以較高的切割精度來保證桁架的制造質(zhì)量和尺寸精度。 圓管 ( Ф（ 4）切割相貫線的管口檢驗(yàn) 先由技術(shù)部通過計(jì)算機(jī)將相貫線的展開圖在透明的塑料薄膜上安 1： 1 的比例繪制成檢驗(yàn)用的型板，在型板上標(biāo)注管件的編號(hào)。檢驗(yàn)時(shí)將型板根據(jù) “天、地、左、右 ”線標(biāo)志緊貼在相貫線管口，據(jù)此來檢驗(yàn)吻合程度。 噴砂、油漆后的實(shí)物照片 五、鋼結(jié)構(gòu)防火防腐技術(shù) 博物館新館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求是一級(jí)防火，所有鋼結(jié)構(gòu)表面均須涂裝 2小時(shí)超薄型防火涂料，因防火涂料表面較為粗糙，而建筑師要求鋼結(jié)構(gòu)外露部分給人以一個(gè)整體、光潔、閃亮的金屬感，結(jié)構(gòu)工程師不允許打磨焊縫，建筑師要求看不出焊縫。 （一）、施工準(zhǔn)備 因本工程對(duì)外露鋼結(jié)構(gòu)表面感觀要求較高，表面的涂料按照設(shè)計(jì)要求也必須是防火涂料，為了保證表面的達(dá)到平整、光滑的效果，防火涂料面漆施工應(yīng)采用無氣噴涂法施工。 根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，所用防火涂料其質(zhì)量必 須符合設(shè)計(jì)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī) 定，并有產(chǎn)品質(zhì)量證明書和出廠合格證 ,才能進(jìn)場入庫及施涂使用。 防火涂料施工前須對(duì)已作防銹處理的鋼結(jié)構(gòu)表面用手洗和刷子清洗的方式，作除塵處理。并對(duì)所有安裝完成的結(jié)構(gòu)接頭處及構(gòu)件防銹底漆破損處補(bǔ)刷防銹漆。 灰塵等雜質(zhì)。并確認(rèn)施工材料、機(jī)具及相應(yīng)腳手架等已準(zhǔn)備充分。 （二）、施工工藝流程 基層清污處理 → 涂刷底層涂料 → 干燥 → 根據(jù)產(chǎn)品要求重復(fù)若干次數(shù) → 批膩?zhàn)印?打磨 → 噴涂防火涂料面漆四遍（金屬光澤） （三）、施工工藝操作要點(diǎn) 為了達(dá)到良好的附著力， 第一遍宜薄薄地涂刷，涂裝干膜厚度不超過 200μm，然后每間隔 24小時(shí)左右涂刷一遍，每遍涂刷厚度不超過 300μm，直到最后干膜厚度要達(dá)到產(chǎn)品要求，從而達(dá)到耐火極限的要求。 噴距一般控制在 300380mm之間，噴幅跨度，較大的物體 3050cm為宜，較小的物體 1030cm為宜，一般為 30cm。 噴嘴與物面的噴射為 30度 80度，噴槍運(yùn)行速度為 ~。 （四）、注意事項(xiàng) 目前防火涂料的種類較多，涂刷方法基本相同，但涂層厚度的控制要參照產(chǎn)品說明書和國家消防部門的消防檢測報(bào)告 。 涂刷對(duì)環(huán)境的要求：施工過程中，環(huán)境溫度宜高于 3℃ 以上，雨天、構(gòu)件表面有結(jié)露或空氣溫度超過 85%時(shí)不宜在室外施工。 最后一遍涂料基層涂裝完成后，應(yīng)用抹灰刀或類似工具對(duì)涂料表面進(jìn)行抹平，去處明顯的流掛物或其他雜質(zhì)，在進(jìn)行面漆噴涂施工，面漆施工要噴涂四遍即可達(dá)到較高的外觀效果。 在地面涂刷時(shí)，注意預(yù)留鋼結(jié)構(gòu)材料件編號(hào)，以便鋼結(jié)構(gòu)安裝?？紤]到在地面施工，污染、破壞在所難免，因此，準(zhǔn)備預(yù)留一定厚度，在空中修補(bǔ)時(shí)進(jìn)行涂刷，使涂層顏色達(dá)到美觀、協(xié)調(diào)一致。 （五）、質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 構(gòu)件表面不應(yīng)有 誤涂、漏涂、涂層不應(yīng)有脫皮和返銹等。涂層應(yīng)均勻，無明 顯皺皮、流墜、針眼和氣泡等。 在涂刷第二層防火涂料時(shí)，第一道防火涂料必須徹底干燥，否則會(huì)產(chǎn)生起皮、脫落。 防火涂料的涂層厚度應(yīng)參照產(chǎn)品說明書和具有消防檢測資質(zhì)的機(jī)構(gòu)的檢測報(bào)告進(jìn)行涂層厚度的驗(yàn)收。 （六）、成品保護(hù) 對(duì)未成膜的涂層，雨天進(jìn)行遮蓋保護(hù)。 涂裝完成后，構(gòu)件標(biāo)記、標(biāo)志和編號(hào)應(yīng)清晰完整。 涂裝完成的構(gòu)件，在其他工種對(duì)其可能有污染的部位，應(yīng)用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋。 安裝完成后的人字型屋架 安裝完成后的空間鋼架 六、應(yīng)用體會(huì) 通過上述四項(xiàng)新技術(shù)的運(yùn)用，鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度顯著提高，鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量得到了保證，最后外觀效果也得到了建筑師的認(rèn)可。并比原計(jì)劃提前 10 天完成，減少了人工及機(jī)械臺(tái)班的使用量，共節(jié)約成本約 10萬元。 第四部分 安裝工程應(yīng)用技術(shù)總結(jié) 一、金屬矩形風(fēng)管薄鋼板法蘭連接技術(shù) （一）工程概況 博物館作為存放各類重要文物的場所，其對(duì)空氣的溫、濕度要求非常嚴(yán)格。本工程設(shè) 置了多個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，各空調(diào)系統(tǒng)安置在地下室的風(fēng)機(jī)房內(nèi)，由中央制冷機(jī)提供冷凍水，燃?xì)鉄崴畽C(jī)組提供熱水。所有空調(diào)機(jī)房內(nèi)的空調(diào)送回風(fēng)管均采用雙層鍍鋅風(fēng)管 ,內(nèi)壁為穿孔板 ,外覆 38MM不燃消音節(jié)能風(fēng)管，風(fēng)管內(nèi)側(cè)貼黑色玻纖氈，最外側(cè)為鍍鋅鋼板；空調(diào)機(jī)房外的空調(diào)主風(fēng)管 (或加熱加濕器前風(fēng)管 )采用穿孔鍍鋅板風(fēng)管，外覆 38mm不燃消音節(jié)能風(fēng)管 7600 m，風(fēng)管內(nèi)側(cè)貼黑色玻纖氈，外側(cè)覆鋁箔玻纖布。鍍鋅多孔板，孔徑 ～ φ6mm,穿孔率 =30%。 由于博物館工程風(fēng)管系統(tǒng)嚴(yán)密性要求高、規(guī)格多、工作量大，所以本工程鍍鋅風(fēng)管 采用機(jī)制一體共板法蘭風(fēng)管連接技術(shù)，以保證風(fēng)管嚴(yán)密性、加工速度及加工質(zhì)量。 （二）施工機(jī)械 剪板機(jī)： 2020mm、聯(lián)合角咬口機(jī)： 、手動(dòng)折方機(jī)：2020mm、手電鉆、手錘、木錘、板尺、畫規(guī)、鐵皮剪、扳手等等。 （三）共板法蘭風(fēng)管的制作 金屬矩形風(fēng)管及配件的板材厚度 風(fēng)管板材連接形式 風(fēng)管下料采用 “單片、 L型或口型 ”方式。金屬風(fēng)管板材連接形式見下表。 金屬風(fēng)管板材連接形式及適用范圍 風(fēng)管咬口形式 薄鋼板共板法蘭風(fēng)管咬口形式一般為聯(lián)合咬口或按扣式咬口。系統(tǒng)對(duì)風(fēng)管嚴(yán)密性要求不高或采用咬口縫增加密封措施，可采用按扣式咬口。采用聯(lián)合咬口式，風(fēng)管大邊采用單口，小邊采用雙口，如下圖。 金屬矩形薄鋼板共板法蘭風(fēng)管連接最大間距見下表 金屬矩形薄鋼板共板法蘭風(fēng)管連接允許最大間距 風(fēng)管加固 當(dāng)風(fēng)管長度尺寸超出規(guī)定范圍時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行加固。一般情況下，薄鋼板共板法蘭矩形風(fēng)管在機(jī)械設(shè)備加工過程中，風(fēng)管的管壁均已壓制加強(qiáng)筋，所以只另外采用螺桿內(nèi)支撐即可。 采用螺紋桿內(nèi)支撐加固時(shí)，加固點(diǎn)的排列應(yīng)整齊、間距應(yīng)均勻。其支撐件兩 端專用墊圈應(yīng)置于風(fēng)管受力（壓）面。 管內(nèi)兩加固支撐件交叉成十字狀時(shí)， 其支撐件對(duì)應(yīng)兩個(gè)壁面的中心點(diǎn)應(yīng)前移和后移 1/2 螺桿或鋼管直徑的距離。螺紋桿直徑宜大于或等于 8mm，墊圈外 經(jīng)應(yīng)大于 30mm。 （四）風(fēng)管安裝