2010年巖土工程師復習指導:高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與管理(2)

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4、測量控制
    在超高層鋼結(jié)構(gòu)施工中,垂直度、軸線和標高的偏差是衡量工程質(zhì)量的重要指標,測量作為工程質(zhì)量的控制階段,必須為施工檢查提供依據(jù)。
    從鋼結(jié)構(gòu)施工流程可以看出,各工序間既相互聯(lián)系又相互制約,選擇何種測量控制方法直接影響到工程的進度與測量。在深圳地王大廈鋼結(jié)構(gòu)施工初期,總包單位的測量監(jiān)理工程師提出采用“整體校正”的方法,即在柱子安裝后再跟蹤糾偏,梁裝不上去時臨時掛或搭在上面,待整節(jié)柱、梁、斜撐全部安裝后再整體校正。由于構(gòu)件的制作及核心的施工都存在著一定的誤差,采用這種校正方法具有很大的盲目性,不僅造成大量的二次安裝,而且柱梁安裝后結(jié)構(gòu)本身已具有一定的剛度,大大增加了校正的難度。后來我們及時將“整體校正”改為“跟蹤校正”,即在柱梁框架形成前將柱子初步校正并及時糾偏,大大減輕了校正難度,每節(jié)校正時間由原來10d左右縮短為2-3d,即可交給下道工序作業(yè),并實現(xiàn)了區(qū)域施工各工序間良性循環(huán)的目標。
    為了使地王大廈主樓鋼結(jié)構(gòu)施工達到世界一流水平,項目還制訂了比美同AISC規(guī)范標準更嚴格的質(zhì)量控制指標:內(nèi)向25mm、外向20mm,并摸索出一整套采用激光鉛直議進行“雙系統(tǒng)復核控制”的新方法,為保證項目質(zhì)量控制目標實現(xiàn)起了十分重要的作用。
    5、焊接
    高層鋼結(jié)構(gòu)具有工期緊、結(jié)構(gòu)復雜、工程量大、質(zhì)量要求高的特點,而焊接作為鋼結(jié)構(gòu)施工的重要工序,其工序的選擇與施焊水平對工程的“安全、優(yōu)質(zhì)、高速”的完成影響重大。
    深圳地王大廈因其罕見的高寬比達1:9,所以設(shè)計中采用了大量的斜撐及大型“A”字斜柱。在總計60萬m延長縫中,立焊、斜立焊約有8.6萬延長米,共848組接頭,占整個焊接工程量的1/7。此類結(jié)構(gòu)不僅處于結(jié)構(gòu)的重要部位,而且大都處于外向、斜向及懸空部位,安全操作與施工防護都比較困難。尤其是相對緊迫的工期與浩大的焊接工程量之間的矛盾,使我們一開始就面臨著嚴峻的考驗。盡管在深圳發(fā)展中心大廈,上海國貿(mào)中心大廈等鋼結(jié)構(gòu)工程施工中,我們采用CO2氣體保護半自動焊應用于立焊、斜立焊和俯角焊的新工藝,才能從根本上解決焊接施工的需要。
    工藝選定后,編制出一整套切實可行的適用本工程特點的CO2氣體保護半自動焊接工藝及方法便成了當務之急。焊接QC小組在項目組的帶動下進行了艱難的嘗試,開展了一系列卓有成效的工作。
    首先我們確定了攻關(guān)目標,運用關(guān)聯(lián)圖找出影響質(zhì)量的原因,并應用01分析法進行系列分析,針對這些問題找出相應的對策措施;并建立了有效的質(zhì)量保證體系,制定了完善的工藝指導書,經(jīng)過反復實驗,確定了運用于立焊、斜立焊的工藝參數(shù);通過對焊絲的伸出長度、焊縫層間清理,焊槍施焊角度反復摸索,形成了一整套“挑壓拖帶轉(zhuǎn)”的操作要領(lǐng);為使焊接環(huán)境處于相對穩(wěn)定狀態(tài),加強了施工防護措施和輔助措施。經(jīng)過項目組和焊接QC小組全體人員的不懈努力,經(jīng)過半月之久的失敗、總結(jié),小有成效研究;大有成效、鞏固,到比較成熟、反復焊驗,終于成功地解決了CO2氣體保護焊應用在超厚件立向、斜立向焊接頭上的施焊工藝課題(已獲得國家專利)。通過技術(shù)攻關(guān)、工藝的改進,焊接質(zhì)量得到了逐步提高,工期大大提前,受到總包及業(yè)主的好評,產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟效益,并在社會上產(chǎn)生了良好的聲譽。
    6、質(zhì)量與工期控制
    超高層鋼結(jié)構(gòu)不同于一般混凝土建筑的顯著特點是:質(zhì)量高、工期緊。質(zhì)量與工期的保證依賴于科學的管理、嚴格的施工組織和新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的大膽應用。
    深圳地王大廈主體鋼結(jié)構(gòu)14860件,重24500t,壓型鋼板14萬平米,熔焊栓釘50萬套,焊縫總計60萬延長米。而業(yè)主規(guī)定的工期僅14.5個月,并且工程按美國規(guī)范標準進行驗收,工期短、工程量大、施工難度高國內(nèi)外罕見。
    建立科學管理的組織體系,嚴格按項目管理法施工是保證工程“安全、優(yōu)質(zhì)、高速”進行的關(guān)鍵。為此,我們組建了地王項目經(jīng)理部,實行項目經(jīng)理負責制和全員合同管理。在組織形式上,實行定編定員、定崗位、定職責,提倡一專多能、一人多職、工段長與工人一道上前線。既起到了表率作用,又便于現(xiàn)場管理。從項目經(jīng)理到勞資、安全、技術(shù)等職能部門到現(xiàn)場辦公,及時了解、掌握工程的進度情況,解決有關(guān)的技術(shù)、質(zhì)量、安全等問題,在整個項目管理形成了以項目經(jīng)理為核心,集施工組織網(wǎng)絡(luò)的安全質(zhì)量保證體系及新技術(shù)攻關(guān)應用和QC小組為一體的短小精悍的施工隊伍。同時各工段均實行了項日承包,明確了責、權(quán)、利并實行風險抵押制度,大限度地調(diào)動了一線工人的積極性和責任感,為工程的大干快干奠定了基礎(chǔ)。為把為中國人自己施工的第一座摩天大廈建設(shè)成跨世紀的經(jīng)典之作,項目不僅制作了比美國規(guī)范標準更嚴格的質(zhì)量控制目標,而且積極配合吊裝、測量、焊接QC小組進行了攻關(guān),“四新”技術(shù)在地王大廈主樓超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝施工中得到了充分的應用。在項目的領(lǐng)導下,吊裝QC小組改進了傳統(tǒng)的“一機多吊”和“雙機抬吊”技術(shù),大大加快了吊裝的進度;測量QC小組將傳統(tǒng)的“整體測量”技術(shù)進行了改進,創(chuàng)新了“跟蹤測量”和“雙系統(tǒng)復核控制”技術(shù),成功地將主樓垂直度總偏差控制為向外17mm,向內(nèi)25mm,僅是美國規(guī)范標準1/3;焊接QC小組經(jīng)過艱苦的嘗試,終于成功地突破了CO2氣體保護半自動焊應用于立焊、斜立悍的禁區(qū),不僅提高了工效、保證了工期,而且所有焊縫經(jīng)權(quán)威的第三方100%探傷,100%合格,優(yōu)良率達94%。
    在鋼結(jié)構(gòu)工程中區(qū)型鋼板鋪設(shè)是一道工作量大及危險性大的工序其鋪設(shè)的快慢不僅直接影響工程的進度,并經(jīng)過吊裝艦慢校正、高強螺栓及焊接等一系列工序的施工安全帶來嚴重影響。為此我們從日本進D了兩臺國際先進水平的CO.點焊機,不僅操作簡單加間短而己焊點光潔平滑、質(zhì)量好工效是手工焊的五倍。地工大廈主樓超高層鋼結(jié)構(gòu)L程中所引進的澳大利亞M44OD大型內(nèi)爬吊、日本產(chǎn)CO.氣體保護半自動焊機及熔焊杜釘機等先進設(shè)將都在本工程施中發(fā)揮了重要作用。
    7、安全施工
    安全施工是鋼結(jié)構(gòu)施工中的重要環(huán)節(jié),超高層鋼結(jié)構(gòu)施工的特點是高空、懸空作業(yè)點多。地王大廈施工過程中,僅高強螺栓就有50萬顆,這些東西雖小,但如果從幾百米高的地方掉下去,后果可想而知。為了杜絕安全事故,項目成立了安全監(jiān)督小組,設(shè)立了專職安全員,嚴格管理,制定了周密完善的安全生產(chǎn)條例,對職工進行定期的安全教育,樹立“安全第一”的思想。在嚴格管理的基礎(chǔ)上,項目不惜花大量的人力、物力、財力進行嚴密的防護。采取搭設(shè)雙層安及壓型鋼板提前鋪設(shè)等新工藝,創(chuàng)造了地王大廈主體超高層鋼結(jié)構(gòu)施工379天,人員無一傷亡,構(gòu)件無一墜落的奇跡。在中建總公司組織的深圳地工商業(yè)大廈超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)鑒定會上,專家們從為地王商業(yè)大廈超高層鋼結(jié)構(gòu)裝施工技術(shù)達到了國際先進水平,該項成果已被評為我局科技成果特等獎。中建總公司科技進步一等獎,國家科技進步三等獎。