勁性鋼骨混凝土柱施工工法_secret

1、勁性鋼骨砼柱施工工法1、前言 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層、超高層建筑的崛起，單幢建筑的高度越來(lái)越高，鋼骨砼柱 作為主要承重結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越廣。* 市* 建筑安裝工程有限公司承建的江蘇省 * 綜合樓工程， 在鋼骨砼柱的施工 中，采用了單件安裝整體復(fù)核澆筑砼的施工工藝，確保工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，降低工程 成本，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。該施工工藝經(jīng)過(guò)項(xiàng)目部的攻關(guān)，其QC成果獲*市2003年優(yōu)秀QC成果一等獎(jiǎng)。2 特點(diǎn)鋼骨砼柱是以勁性十字鋼骨架為柱芯， 鋼骨架與砼組合， 共同承受荷載的作用， 見圖 1， 增加柱結(jié)構(gòu)的剛度。 這種結(jié)構(gòu)， 具有鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋砼結(jié)構(gòu)的雙重優(yōu)點(diǎn)， 充分發(fā)揮了砼 （受壓） 和鋼材（

2、受拉）兩種不同材料的特性，與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比，提高了柱的承載力，減小了柱截 面，減少了砼量，減輕結(jié)構(gòu)自重，減少了對(duì)地基的荷載。與鋼結(jié)構(gòu)相比，它節(jié)約鋼材，耐火 能力強(qiáng)，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)及建筑物的剛度，減振阻尼性能提高，抗震性能好，并具有更高的強(qiáng)度。 而且，施工速度快，操作方便。該工法以現(xiàn)場(chǎng)鋼骨柱的安裝及鋼骨柱砼的澆筑施工工藝為要 點(diǎn)，以提高鋼骨砼柱的施工質(zhì)量為目的。3 適用范圍 可用于高層、超高層鋼骨砼柱結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)施工，鋼骨柱的安裝及鋼骨柱砼的澆筑。4 工藝原理4.1根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-200）混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2002、建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)

3、準(zhǔn) （GB50300-2001等來(lái)指 導(dǎo)鋼骨砼柱施工的全過(guò)程，依據(jù)規(guī)范、設(shè)計(jì)圖紙，編制切實(shí)可行的施工方案，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)攻關(guān) 小組的實(shí)際操作，并加以總結(jié)，編制了該施工工法。4.2 采用全站儀、經(jīng)緯儀放線，測(cè)定柱軸線的位置，形成內(nèi)控平面控制網(wǎng)。4.3 首節(jié)鋼骨柱安裝在承臺(tái)底板上，安裝骨柱基礎(chǔ)節(jié)時(shí)，采用座漿法，在柱腳底部抹一 層高標(biāo)號(hào)的水泥砂漿，排凈基腳與砼墊層接觸面之間的空氣。4.4 鋼骨柱節(jié)與節(jié)之間的安裝，從測(cè)量、吊裝、對(duì)中、校正、測(cè)量其垂直度、標(biāo)高，焊 接前對(duì)焊縫周圍部位的鋼板預(yù)熱。4.5 選用科學(xué)合理的安裝工藝和焊接方法，焊接采用對(duì)稱焊接工藝，防止骨架的變形。4.6 柱、梁接頭連接處，梁鋼筋一部

4、份穿過(guò)鋼骨柱的翼板，與另一跨梁相連，另一部份 鋼筋則焊在翼板的加強(qiáng)板上。4.7柱模板的支設(shè)，不同于一般的鋼筋砼柱模板的支設(shè)，穿過(guò)骨架截面的對(duì)拉螺栓，其 中間一根不好穿過(guò)，為此在栓釘上焊接鋼筋來(lái)固定模板的對(duì)拉螺栓連接。4.8砼的澆筑。合理選擇原材料，確定砼的配合比，調(diào)整水灰比，以達(dá)到確保強(qiáng)度，節(jié) 省資源，并與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的目的。5工藝流程及操作要點(diǎn)：5.1工藝流程測(cè)量定位軸線一起吊鋼骨柱-就位一臨時(shí)固定-測(cè)量軸線、垂直度、標(biāo)高一校正 一固定-預(yù)熱-焊接接頭（對(duì)稱焊接）-焊縫處理 -超聲波探傷檢驗(yàn)（合格后） -綁扎柱鋼筋-焊接固定對(duì)拉螺栓用的鋼筋 -焊接對(duì)拉螺栓-拼裝模板-支柱 模-支梁底模板-

5、穿梁鋼筋-焊接骨柱與梁接頭鋼筋-澆筑砼5.2操作要點(diǎn)5.2.1鋼骨柱的構(gòu)造鋼骨柱的構(gòu)造：鋼骨架為勁性十字柱，由一根H型柱與二排T型柱組合，鋼骨柱截面為十字型，最大尺寸800*800，單件重約4t，縱橫向均由腹板、翼板焊接組合而成。如圖2:腹板截面：縱向30*700，橫向30*345共兩塊；翼板截面：40*300 ;翼板縱向有二排20長(zhǎng) 80mm勺栓釘，縱向間距250mm水平間距200mm栓釘中心至翼板邊緣為50，栓釘?shù)亩瞬恐?作成鐓頭，這樣，提高了鋼骨架與砼的握裹力。圖1鋼骨砼柱截面圖圖2:鋼骨柱骨架大樣5.2.2鋼骨柱的安裝5.2.2. 1基礎(chǔ)節(jié)的安裝基礎(chǔ)節(jié)設(shè)置在地下室底板砼中，基腳底板采用

6、40厚鋼板，與預(yù)埋螺栓連接見圖31平面軸線控制：采用內(nèi)控法在底板 上布設(shè)基準(zhǔn)線控制網(wǎng)，測(cè)量軸線位置， 并用全站儀閉合復(fù)測(cè)。2預(yù)埋地腳錨栓：采用直埋法，綁 扎底板鋼筋時(shí)，在骨柱位置預(yù)埋4根M36 高強(qiáng)錨栓，用長(zhǎng)300400的20短鋼筋 與底板鋼筋焊接，形成穩(wěn)固的整體。3地腳標(biāo)高的控制：用螺帽擰在高 強(qiáng)錨栓的上部螺紋處，作為水平標(biāo)高的 控制點(diǎn)，用水平儀測(cè)量標(biāo)高。標(biāo)高控制 在高于砼表面58mm用全站儀進(jìn)行校 核，控制錨栓的上口標(biāo)高和平整度。4吊裝：利用現(xiàn)場(chǎng)的塔吊作為吊裝 設(shè)備。按現(xiàn)場(chǎng)鋼骨柱與塔吊的距離及骨 架的重量，配備塔吊的起重量要能滿足 施工要求。5安裝：將鋼骨柱吊裝到位，使鋼骨 柱中收線與砼承

7、臺(tái)板上柱軸線對(duì)中，在 柱腳板底抹薄薄的一層高于砼柱強(qiáng)度的 高標(biāo)號(hào)水泥沙漿，（鋼骨柱腳底板上已設(shè) 置了 416的排氣孔），待骨柱底板與承地下室底板鋼筋-8.55水平施工縫M36錨栓可T全E可I框架柱中部鋼筋框架柱角筋伸至承臺(tái)底部地下室底板鋼筋4- 50錨栓孔排氣孔臺(tái)砼接觸時(shí)，水泥漿從排氣孔內(nèi)擠出，排出柱腳底板與圖3: 基礎(chǔ)節(jié)柱砼間的氣體。隨后，擰緊基礎(chǔ)節(jié)底板與預(yù)埋螺栓連接的螺帽，進(jìn)行初校正6校正：用激光經(jīng)緯儀在兩個(gè)垂直方向，測(cè)量鋼骨柱四面的垂直度，控制鋼骨柱在水平 及垂直方向的安裝精度。522.2 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的安裝1、軸線控制：將軸線控制網(wǎng)用全站儀引至施工層，用經(jīng)緯儀引測(cè)施工層的軸線，同時(shí)檢查下節(jié)鋼

8、骨柱伸至樓面部分中心線相對(duì)軸線的偏移量（即下一節(jié)鋼柱的整體垂直度）為鋼骨柱的對(duì)接定位及垂直度調(diào)整方向提供參考數(shù)據(jù)，防止累計(jì)誤數(shù)超過(guò)允許偏差。2、吊裝就位：根據(jù)圖紙要求及鋼骨柱編號(hào)，校對(duì)鋼 骨柱規(guī)格、尺寸、開孔位置是否符合設(shè)計(jì)和二次排大樣的 要求，核對(duì)無(wú)誤后，利用鋼骨柱上的 L形連接耳板和加強(qiáng) 板作起吊點(diǎn)，進(jìn)行吊裝就位。臨時(shí)固定：鋼骨柱就位時(shí)，上下節(jié)鋼骨柱對(duì)正，將 2塊 40*100的連接夾板與預(yù)焊在鋼骨柱上的L形芯板用螺栓連 接，作臨時(shí)固定，(每節(jié)鋼骨柱的四面均預(yù)焊1塊L形芯 板，每塊板上預(yù)留332孔，每塊連接板預(yù)留632的孔，) 以保證鋼骨柱的穩(wěn)定。鋼骨柱拼裝節(jié)點(diǎn)見圖 4。全站儀對(duì)軸線、標(biāo)高

9、、垂直度、3、校正：鋼柱就位后按照先調(diào)整標(biāo)高，再調(diào)整扭轉(zhuǎn)， 最后調(diào)整垂直度的順序，以相對(duì)標(biāo)高控制法，用激光經(jīng)緯儀、 位移、錯(cuò)位量校正。4、標(biāo)高的控制：由于鋼骨柱分節(jié)安裝，則應(yīng)控制每節(jié)標(biāo)高，每層柱安裝完畢，整體復(fù)核，根據(jù)平面控制網(wǎng)及外圍的原始控制點(diǎn)的標(biāo)高，用自動(dòng)安平水平儀調(diào)整。圖4鋼骨柱架拼裝節(jié)點(diǎn)5、骨柱焊接：鋼骨柱校正就位后，在鋼骨柱上下接頭焊縫周圍的腹板、翼板上采用氧 乙炔預(yù)熱法預(yù)熱，待達(dá)到所規(guī)定的溫度后施焊。焊按時(shí)遵循“對(duì)稱同步等速”的焊接原則，由8人分4組，采用ZXE 3*500/400焊機(jī)。從柱相對(duì)的兩個(gè)面同時(shí)等速對(duì)稱焊接。焊縫 成全熔透焊縫。隨時(shí)觀察垂直度有無(wú)變化，以減小對(duì)骨柱的垂直

10、度影響，防止骨架的變形。6、超聲波探傷檢查：每層柱焊接完畢，待焊縫冷卻至工作環(huán)境，按照鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB5020 2001 )和鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)(GB1134589),請(qǐng)省質(zhì)檢中心的專檢人員對(duì)焊縫進(jìn)行超聲波探傷檢測(cè)，合格后，再綁扎柱鋼筋。522.3鋼筋工程：柱鋼筋的綁扎同一般砼柱的鋼筋綁扎方法。注意鋼筋接頭與鋼骨架 接頭位置錯(cuò)開。橫向鋼管14兩側(cè)對(duì)拉螺栓山形扣件豎向50X100木方豎向鋼管雙螺母加固十一夾板討14對(duì)拉螺栓焊接18鋼筋焊接20鋼筋5.2.2.4鋼骨柱模板的安裝性鋼骨架栓釘江蘇省*綜合樓工程鋼骨砼 柱截面為800*1000,模板設(shè)計(jì)采用十 一夾板、5

11、0*100木方子及 48*3.5鋼 管綜合安裝。由于鋼骨柱中間均為鋼 板，對(duì)原來(lái)砼柱的采用對(duì)拉穿心螺栓 固定模板的方法不能實(shí)施。經(jīng)設(shè)計(jì)單 位同意，在鋼骨柱20栓釘上橫向間隔焊接 20短鋼筋，然后再在橫向短鋼筋上焊接 18縱向長(zhǎng)鋼筋，圖5 鋼骨柱模板示意圖在模板安裝前，將中間一根對(duì)拉螺栓焊接在縱向的 18鋼筋上，間距仍同兩側(cè)的對(duì)拉螺栓間距，見圖5。522.5柱、梁節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎梁鋼筋與鋼骨柱的連接。根據(jù)框架梁所處的標(biāo)高以及梁高、 梁寬和梁鋼筋的根數(shù)、直徑、 分布，在加工廠制作鋼骨柱時(shí)，按設(shè)計(jì)要求確定柱身腹板上穿孔的個(gè)數(shù)、位置、孔徑及焊接 翼板上加勁板的寬度、高度和標(biāo)高等。與鋼骨柱相交的框架梁截面寬

12、度均小于鋼骨柱截面寬（梁寬600 mm骨柱寬800 mm砼骨柱寬1300mm,梁的一部份鋼筋從鋼骨柱腹板預(yù)留孔 中穿過(guò)，與另一跨相連；兩側(cè)的鋼筋一部份穿過(guò)骨柱后錨入骨柱，另一部份鋼筋焊接在鋼骨 柱翼板的加強(qiáng)板上，采取雙面搭接焊。見圖6圖6:柱梁連接節(jié)點(diǎn)5.2.25.6 砼的澆筑：1砼澆筑前施工現(xiàn)場(chǎng)做好各種準(zhǔn)備工作， 如泵車的位置，商品砼的質(zhì)量控制及對(duì)操作工 人的交底等。2砼澆筑采用泵送砼，每節(jié)鋼骨砼柱澆筑砼高度不超過(guò)5m采用導(dǎo)管投料，保證下料自由高度H 2m3鋼骨柱砼采用立式手工澆搗法澆筑。4砼分層澆筑、振搗，分層厚度應(yīng)w 1m采用高頻振動(dòng)器。振動(dòng)時(shí)快插慢拔，沿梅花型 插點(diǎn)振動(dòng)，逐點(diǎn)移動(dòng)，按順

13、序進(jìn)行，不漏振，振動(dòng)時(shí)間每點(diǎn)控制在2030 s，以砼表面呈現(xiàn)浮漿及石子不再沉落，不冒出氣泡為止。5為了更好地控制高頻振動(dòng)器按梅花點(diǎn)位置準(zhǔn)確下振，保證振動(dòng)均勻，操作人員應(yīng)用拉繩控制振動(dòng)棒。6、材料：鋼骨架由專業(yè)加工廠按設(shè)計(jì)圖紙加工，所用鋼板材質(zhì)采用Q345B氐合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼為 主，部分采用Q235b碳素結(jié)構(gòu)鋼。柱鋼筋按設(shè)計(jì)的鋼筋規(guī)格型號(hào)配置。砼采用商品砼，強(qiáng)度 等級(jí)按設(shè)計(jì)要求，原材料及半成品的質(zhì)量要求執(zhí)行其相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。7機(jī)具設(shè)備選用較先進(jìn)的儀器、機(jī)具設(shè)備（見表 1）表1儀器、機(jī)具設(shè)備配備表序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1塔吊300T M臺(tái)1視現(xiàn)場(chǎng)平面布置和鋼骨 柱的重量確定。2砼攪拌機(jī)JS500臺(tái)

14、13交直流兩用多頭焊機(jī)ZXE1-3*500/400臺(tái)84交流焊機(jī)BX-500臺(tái)85自動(dòng)埋弧焊機(jī)MZ-1100013臺(tái)4上海電焊機(jī)廠6焊條保溫箱PR-4/450mm臺(tái)407程控電焊條烘箱YGCH-X-400臺(tái)58電加熱器200*400塊409電加熱溫控箱LWK-9B臺(tái)610砼輸送泵HBT90臺(tái)311氧氣割焊設(shè)備套212振動(dòng)器插入式套2013內(nèi)爬式布料桿臺(tái)114全站儀STE2110臺(tái)115激光經(jīng)緯儀J2B臺(tái)116經(jīng)緯儀J2臺(tái)117水準(zhǔn)儀（威爾特川）DS臺(tái)118水準(zhǔn)儀（自安平）DS臺(tái)219組合檢測(cè)工具套520超聲波探傷儀CTS-2(A臺(tái)121萬(wàn)用表500型臺(tái)322壓力表P1-16塊223風(fēng)速測(cè)試儀E

15、Y11B臺(tái)124電流電壓測(cè)試儀M641-VAW臺(tái)125坍落筒個(gè)626游標(biāo)卡尺把38勞動(dòng)組織及安全8.1勞動(dòng)力組織（見表2）表2 勞動(dòng)力組織序號(hào)工種人數(shù)備注1塔吊司機(jī)4高級(jí)技工（持證上崗）2安裝工123電焊工184木工205鋼筋工126砼工207電工48測(cè)量員、質(zhì)檢員、安全員 等項(xiàng)目管理人員208.2安全措施821本工法執(zhí)行國(guó)家及上級(jí)各部門制定的各項(xiàng)安全規(guī)程。如1、建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理規(guī)定中華人民共和國(guó)建設(shè)部令（15號(hào)）2、建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn) JGJ59-993、 施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)程JGJ46-888.2.2起吊鋼骨柱前，應(yīng)進(jìn)行試吊。檢查起吊的機(jī)具、鋼絲繩有無(wú)損壞，確保機(jī)具完好8.2

16、.3危險(xiǎn)吊裝區(qū)域應(yīng)拉設(shè)警戒繩，專職塔吊指揮和安裝工現(xiàn)場(chǎng)指揮。8.2.4吊裝前注意收聽天氣預(yù)報(bào)，吊裝時(shí)架設(shè)風(fēng)速儀，風(fēng)力超過(guò)6級(jí)或雷雨時(shí)應(yīng)禁止吊 裝，夜間吊裝時(shí)必須保證足夠的照明，構(gòu)件不得懸空過(guò)夜。8.2.5為便于鋼骨架連接施工，在操作層應(yīng)搭設(shè)操作平臺(tái)。8.2.6各樓層應(yīng)做好防火措施，特別在施焊期間，防止火花飛濺。8.2.7砼澆筑時(shí)，做好下料、振搗的安全措施。8.2.8做好環(huán)境保護(hù)，對(duì)廢棄物品的處理，按IS014001環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行。9質(zhì)量要求9.1執(zhí)行主要規(guī)范和規(guī)程1、 建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) （GB50300-20012、 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-20013、 混

17、凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-20024、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程（JGJ81-2002）5、 鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程（JGJ82-91）6、高層建筑砼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002）9.2主要質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)9.2.1勁性鋼骨柱安裝質(zhì)量要求按照鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001第一章多層及高層鋼結(jié)構(gòu)安裝工程的規(guī)定執(zhí)行。對(duì)主控項(xiàng)目，第11.2、11.2.3、11.3條及附錄E中表6的相關(guān)條款執(zhí)行?，F(xiàn)將主要的允許偏差條款復(fù)述如下。（見表3）表3鋼骨柱安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差（mrj）測(cè)量工具建筑物定位軸線L/20000，且不應(yīng)大于3.0經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全

18、站儀基礎(chǔ)上柱的定位軸線1.0的鋼尺實(shí)測(cè)基礎(chǔ)上柱底標(biāo)咼 2.0地腳錨栓位移2.0主體結(jié)構(gòu)的整體垂直度(H/2500+10.0)且不應(yīng)大于 50.0上、下柱連接處的錯(cuò)口3.0鋼尺檢查同一層柱的各柱頂高度差5.0水準(zhǔn)儀檢杳9.2.2焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001第五章及附錄A 級(jí)焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。9.2.3鋼筋分項(xiàng)工程標(biāo)準(zhǔn)按混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2002中第五章執(zhí)行。9.2.4砼澆筑標(biāo)準(zhǔn)按混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2002中第七章、第八章執(zhí)行。9.3施工中注意事項(xiàng)9.3.1原材料：各種原材料必須合格，必要時(shí)經(jīng)見證取樣合格后才能使用。9.3.2鋼骨柱經(jīng)檢查合格后才能運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。9.3.3焊條、焊劑、焊絲必須有合格證，并按要求烘焙后施工，焊接完畢后，及時(shí)清理 焊渣。9.3.4各種焊縫外形要均勻，符合檢查項(xiàng)目中一般項(xiàng)目的規(guī)定。9.3.5各檢查項(xiàng)目的抽檢查數(shù)按全數(shù)檢查的方法進(jìn)行。9.3.6 成品保護(hù)：各構(gòu)件校正好后方可施焊，并不得隨意移動(dòng)墊鐵和卡具，以防造成構(gòu) 件尺寸偏差。不得在焊縫處的母材上引弧。焊后不得撞砸接頭，不得往剛焊完的焊縫和鋼材 上漲水。砼澆筑后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。10 效益分析10.1 采用本工法在鋼骨砼柱的施