深圳某超高層商住樓鋼管柱施工技術(shù)

深圳某超高層商住樓鋼管柱施工技術(shù)【摘要】本人通通過總結(jié)*******廣場鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)施工，重點(diǎn)點(diǎn)介紹鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)制作、安裝裝、焊接、鋼鋼管柱垂直度度控制以及轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換層環(huán)形梁梁鋼筋的制作作及綁扎、鋼鋼管柱砼澆筑筑，以供今后后總包承包制制下對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)施工進(jìn)行質(zhì)質(zhì)量控制。【關(guān)關(guān)鍵詞】鋼結(jié)結(jié)構(gòu)焊接垂直度外連式加勁勁環(huán)板環(huán)形梁1工程概況深圳市*******廣場是由深深圳*******建設(shè)有有限公司開發(fā)發(fā)超高層綜合合商住樓。工工程位于深圳圳***路和*****路交匯處，總總建筑面積1392998m2，該工程地地下三層，半半地下一層，地地上五棟：A、B、C棟各三十層層，D棟二十五層層，E棟四十八層層。結(jié)構(gòu)為勁勁性混凝土框框架、剪力墻墻結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)結(jié)構(gòu)工程柱主主要采用鋼板板卷制直縫焊焊接鋼管混凝凝土柱，鋼管管規(guī)格為：Φ1200××20、Φ1000××15、Φ500×112、Φ299×8（無縫鋼管管）。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)工程梁采用用BH鋼，規(guī)格為為：BH3900×300××10×166、BH4500×200××9×14、BH3500×175××7×11、BH2000×100××5.5×88、BH4500×400××9×14、BH7000×300××13×244、BH4500×150××9×14等。2鋼結(jié)構(gòu)工程程特點(diǎn)1）鋼管柱在連連接鋼梁位置置節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，焊焊縫多，焊接接量大且比較較集中，容易易產(chǎn)生焊接殘殘余應(yīng)力和發(fā)發(fā)生焊接變形形，對加工制制作中焊接工工藝和操作控控制提出較高高的要求。2）鋼梁與鋼鋼柱連接位置置接點(diǎn)比較復(fù)復(fù)雜，且有角角度和方向，鋼鋼梁和鋼柱牛牛腿處全為群群組孔的高強(qiáng)強(qiáng)螺栓連接，對對構(gòu)件的制孔孔精度和加工工質(zhì)量及現(xiàn)場場吊裝順序提提出較高要求求。3）鋼管柱與與混凝土框架架梁的節(jié)點(diǎn)是是通過繞鋼管管一周設(shè)置鋼鋼筋混凝土環(huán)環(huán)梁，鋼筋混混凝土制作綁綁扎難度大，需需對其加強(qiáng)質(zhì)質(zhì)量控制。4）鋼管柱現(xiàn)現(xiàn)場拼接接頭頭多，因截面面平整度要求求高，對構(gòu)件件加工質(zhì)量和和現(xiàn)場安裝時時吊裝精度要要求高，施工工工藝復(fù)雜，鋼鋼管柱現(xiàn)場對對接質(zhì)量又不不易控制，外外觀成品保護(hù)護(hù)要求高，不不允許出現(xiàn)損損傷。5）鋼管柱內(nèi)C60混凝土施工工時對澆搗技技術(shù)提出較高高要求，確保?；炷撩軐?shí)實(shí)。E區(qū)核心筒內(nèi)φ299×8鋼管柱采用C100自密實(shí)高強(qiáng)強(qiáng)混凝土澆筑筑。3鋼結(jié)構(gòu)制作作3.1鋼管柱柱的制作1）根據(jù)現(xiàn)場場塔吊位置和和起重性能，所所有鋼構(gòu)件制制作均不能超超過4.5t，鋼管柱只只能分層制作作，接頭留在在樓面上1m處。2）采用Q345B鋼板，鋼板板彎曲卷制成成鋼管柱。鋼鋼管坡口端應(yīng)應(yīng)于管軸線嚴(yán)嚴(yán)格垂直，卷卷管方向與鋼鋼板壓延方向向一致，彎曲曲的外側(cè)不能能有沖樣點(diǎn)和和傷痕缺陷。3）焊接后鋼鋼管柱垂直變變形采用液壓壓校直機(jī)矯正正。4）鋼管卷造造的焊縫等級級為一級，采采用自動埋弧弧焊。3.2H型鋼梁制作1）鋼梁均采采用Q345鋼板，焊接H型鋼梁組裝裝在專門的組組裝胎架上進(jìn)進(jìn)行，每條焊焊縫四道成型型，采用CO2氣體保護(hù)焊焊打底，埋弧弧自動焊填充充、蓋面的方方式進(jìn)行。2）H型鋼梁用鉆鉆床精制鉆孔孔，不得采用用火焰切割開開孔。3）鋼梁焊縫縫等級為一級級，當(dāng)焊接變變形超過規(guī)定定時，必須加加以矯正，一一般采用機(jī)械械矯正。3.3制作要求1）鋼結(jié)構(gòu)加加工時根據(jù)工工藝要求預(yù)放放焊接余量以以及切割、刨刨邊和銑平加加工余量。所所有鋼板的對對拼焊接縫以以及鋼管直焊焊縫均要求設(shè)設(shè)置引弧板，引引弧板大小為為100×1100mm，材料與母母材相同，焊焊完后割除并并打磨。2）栓釘焊接接在成品制作作完成，尺寸寸檢驗(yàn)合格后后進(jìn)行。3）在完成焊焊接工作24小時后，對對焊縫及熱影影響區(qū)是否存存在裂紋進(jìn)行行復(fù)查，并進(jìn)進(jìn)行超聲波深深傷檢測，對對不合格的焊焊縫用碳弧氣氣刨法消除，對對有裂紋的焊焊縫在裂紋兩兩端50mm范圍內(nèi)進(jìn)行行清理，再進(jìn)進(jìn)行補(bǔ)焊和檢檢查。4）所有要求求刷防銹漆的的鋼構(gòu)件，在在涂刷防銹漆漆前必須將表表面毛刺、銹銹、油污漬清清除干凈，刷刷紅丹油性防防銹漆兩遍，鋼鋼梁還要再刷刷純酚醛面漆漆二遍。4鋼結(jié)構(gòu)安裝裝焊接4.1鋼結(jié)構(gòu)測測量本工程在在鋼管柱安裝裝過程中，采采用精度水準(zhǔn)準(zhǔn)儀控制標(biāo)高高，精度水準(zhǔn)準(zhǔn)儀的生產(chǎn)廠廠家是瑞士萊萊卡，型號NA2，精度0.7mm，配上測微微器PM3，精度可達(dá)達(dá)到0.4mm，另外，軸軸線控制和安安裝過程中垂垂直度控制用用兩臺經(jīng)緯儀儀控制，北京京光學(xué)儀器廠廠生產(chǎn)的JZ光學(xué)經(jīng)緯儀儀，精度2〃。4.2地腳螺栓的的埋設(shè)地腳螺螺栓和第一節(jié)節(jié)鋼管柱直接接錨入承臺，并并找正后同時時澆筑混凝土土。根據(jù)現(xiàn)場場實(shí)際查看，深1200mm的孔洞可以置放地腳螺栓。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在樁頂正確放出地腳螺栓的位置，經(jīng)核實(shí)無誤后，再放地腳螺栓。螺栓埋設(shè)時，將固定在特制的槽鋼架上，借用特制微調(diào)系統(tǒng)來調(diào)正地腳螺栓的垂直度和水平位置。地腳螺栓校正到控制線位置后，再調(diào)正螺栓標(biāo)高，絲扣長度，螺栓洞的行列方向、尺寸等，逐項(xiàng)檢查，校核無誤后，再使其固定牢固，用提高一級強(qiáng)度的細(xì)石砼填實(shí)。柱腳構(gòu)造見圖2。4.3鋼管柱的的安裝與焊接接因現(xiàn)場的鋼鋼構(gòu)件均未超超過4.5t，采用現(xiàn)場場的塔吊直接接吊裝，單節(jié)節(jié)鋼管柱的吊吊點(diǎn)設(shè)在上端端口四個耳板板第一孔。起起吊過程中應(yīng)應(yīng)避免同其它它已安裝構(gòu)件件相碰撞，吊吊索應(yīng)預(yù)留有有效高度，第第一節(jié)鋼住吊吊到位置后，利利用起重臂回回轉(zhuǎn)進(jìn)行初校校，然后利用用安置在互相相垂直兩軸列列線上的兩臺臺經(jīng)緯儀進(jìn)行行校正。儀器器和柱子的距距離大于柱高高1.5倍。先用望望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)柱柱底中心線，固固定照準(zhǔn)部，再再慢慢抬高望望遠(yuǎn)鏡，檢查查柱子上部的的中心線和底底部中心線是是否一致，如如有偏差可指指揮吊裝人員員調(diào)節(jié)，直到到兩互相垂直直方向均符合合要求為止，垂垂直度允許偏偏差為±3mm，而在操作作中±0.5mmm控制。在鋼鋼柱垂直度控控制在允許范范圍內(nèi)擰緊柱柱底地腳螺栓栓，起重臂方方可松鉤，鋼鋼柱接長時，鋼鋼柱兩側(cè)裝有有臨時固定用用連接板，上上節(jié)鋼柱對準(zhǔn)準(zhǔn)下節(jié)鋼柱柱柱頂中心線后后，即用螺栓栓固定連接板板臨時固定。為為了確保鋼管管柱上的栓釘釘和鋼筋箍標(biāo)標(biāo)高的的準(zhǔn)確確，必須對每每層鋼管柱頂頂標(biāo)高進(jìn)行控控制。每次在在安裝鋼管柱柱前，均對鋼鋼管柱柱頂實(shí)實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行行測量，并做做出相應(yīng)記錄錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其其標(biāo)高數(shù)大于于±3mm時，即報(bào)有有關(guān)質(zhì)量管理理和協(xié)調(diào)人員員，使工廠在在上一層鋼柱柱加工時進(jìn)行行必要的調(diào)整整，以確保柱柱實(shí)際誤差控控制在±5mm以內(nèi)。當(dāng)上級鋼管柱的的位移、垂直直度、標(biāo)高的的校正都符合合規(guī)范要求后后，正常情況況下應(yīng)在柱的的兩側(cè)同時采采用兩人或多多人對稱焊接接，減少焊接接變形和焊接接應(yīng)力。先沿沿四周4等分進(jìn)行定定位焊，點(diǎn)焊焊位置要避開開連接板，定定位焊縫長80~1000mm，焊縫高度4~6mm，然后進(jìn)行行打底焊、填填充焊、蓋面面焊。鋼管柱柱焊接過程中中每層的引弧弧和收弧點(diǎn)要要相互錯開80~1000mm，防止重疊疊引收弧住缺缺陷的疊加。鋼鋼管截面柱工工地拼接及設(shè)設(shè)置安裝耳板板和水平加勁勁肋的構(gòu)造見見圖3。4.4型鋼梁的安安裝與焊接1）在各層鋼鋼管柱與鋼梁梁及鋼梁與鋼鋼梁現(xiàn)場連接接節(jié)點(diǎn)處，搭搭設(shè)滿足施工工的局部腳手手架，鋼梁安安裝平臺，并并設(shè)置臨時支支座，腳手架架下面墊90×90木方，以防防應(yīng)力集中損損壞樓板。2）型鋼梁加加工及安裝時時按規(guī)范和設(shè)設(shè)計(jì)要求起拱拱，調(diào)整臨時時支座標(biāo)高與與之相適應(yīng)。3）型鋼梁由由以先主梁后后次梁，也按按照先內(nèi)后外外依次順序安安裝，鋼柱每每個節(jié)點(diǎn)周圍圍鋼梁安裝就就位結(jié)束后，統(tǒng)統(tǒng)一焊接。應(yīng)應(yīng)先腹板栓接接，后翼緣焊焊接；先焊梁梁下翼緣，再再焊梁上翼緣緣；不宜對一一根梁的兩端端同時施焊，先先焊梁的一端端，冷卻后再再焊另一端。4）焊接墊板板：將制作廠廠提供的工藝藝墊板進(jìn)行切切斷加工，使使之在長度方方向上兩邊各各超出鋼梁梁梁端5mm（按照鋼梁梁的各種寬度度規(guī)格在平臺臺上提前加工工好）作為簡簡化的引弧板板和熄弧板并并點(diǎn)焊固定在在坡口底部，要要求與鋼梁翼翼緣的表面緊緊密貼實(shí)。當(dāng)當(dāng)坡口間隙在2~4mm之間時，可可取消墊板采采用雙面焊單單面成型的工工藝進(jìn)行焊接接。5）工藝要求求：打底焊接接采用φ3.2mm焊條，注意意坡口根部要要與墊板融合合在一起；填填充可改用大大直徑焊條進(jìn)進(jìn)行多層多道道焊，層間采采用風(fēng)鏟消除除焊渣和坡口口內(nèi)飛濺；蓋蓋面采用多道道焊，焊條的的擺動寬度不不應(yīng)超過焊條條直徑3倍，同時注注意兩側(cè)與母母材過渡平滑滑、焊縫寬窄窄一致。6）引弧和收收弧：鋼梁兩兩端引弧收弧弧處，要求每每層焊接過程程中引出到工工藝墊板上，整整條焊縫完成成后，從側(cè)面面對鋼梁兩端端進(jìn)行立焊填填補(bǔ)，要求焊焊縫兩端各引引出5mm且焊縫均勻勻飽滿。4.5安裝焊接注注意點(diǎn)1）焊接順序平平面上從中間間向四周擴(kuò)展展。構(gòu)件安裝裝順序從中間間向四周擴(kuò)展展。2）本次工程程現(xiàn)場焊接主主要為手工電電弧焊，焊接接形式主要有有全熔透對接接焊縫和角焊焊縫兩種，焊焊接位置有平平焊、立焊、橫橫焊，焊接順順序先梁口后后柱口。3）在焊接完24不時后應(yīng)檢檢查焊縫表面面是否均勻、平平滑、間斷或或漏焊，并與與基本金屬平平緩連接，在在進(jìn)行焊縫外外觀檢查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有裂紋起點(diǎn)點(diǎn)時，可用磁磁粉探傷或著著色滲透探傷傷進(jìn)行復(fù)查。所所有全熔透對對接焊縫，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行100％超聲波探探傷檢查，角角焊縫為三級級焊縫。4）安裝焊接接工作分層分分區(qū)段進(jìn)行，焊焊接前由負(fù)責(zé)責(zé)施工的工長長對施工的區(qū)區(qū)域內(nèi)鋼梁焊焊后鋼管整體體垂直度和柱柱頂位移與焊焊前數(shù)據(jù)進(jìn)行行對比，總結(jié)結(jié)該區(qū)焊接變變形規(guī)律，且且對鋼管柱焊焊接順序單獨(dú)獨(dú)提出方案，改改變正常情況況下柱對稱焊焊接方式，采采用單根柱單單側(cè)或多根柱柱單側(cè)焊接方方式利用焊接接變形減少或或糾正鋼管柱柱垂偏和柱頂頂位移偏差。4.6高強(qiáng)螺栓安安裝本工程采采用的是鋼結(jié)結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度度大六角頭螺螺栓、大六角角螺母、墊圈圈，螺栓原材材料材質(zhì)20MnTTiB鋼，屈服強(qiáng)強(qiáng)度940N//mm2,性能等級10.9級。高強(qiáng)螺螺栓安裝必須須進(jìn)行試件抗抗滑移系數(shù)試試驗(yàn)以及高強(qiáng)強(qiáng)螺栓扭距的的確定。高強(qiáng)強(qiáng)螺栓連接處處構(gòu)件摩擦面面的處理辦法法：鋼絲刷清清浮銹或未處處理的干凈軋軋制表面，其其抗滑系數(shù)不不小于0.35；噴砂（丸丸）或噴砂（丸丸）后生赤銹銹，其抗滑系系數(shù)不小于0.55。高強(qiáng)螺栓栓緊固順序由由螺栓中心向向四周擴(kuò)散方方向進(jìn)行，以以避免拼接鋼鋼板中間起鼓鼓而不能嚴(yán)密密，從而失去去部分摩擦力力的作用。大大直徑的高強(qiáng)強(qiáng)螺栓可以分分2~3次擰緊，如如三次即初擰擰、復(fù)擰和終終擰。初擰用用電動扳手?jǐn)Q擰緊螺栓，使使連接面結(jié)合合緊密；初擰擰力矩按終擰擰力的50%確定。復(fù)擰擰，增加復(fù)擰擰和終擰的原原因是考慮到到板厚和節(jié)點(diǎn)點(diǎn)較大，故用用手動和電動動扭矩扳手?jǐn)Q擰緊。復(fù)擰力力矩可按終擰擰力矩的50%確定，但必必須做標(biāo)識。終終擰，高強(qiáng)螺螺栓大六角螺螺栓采用扭矩矩法施擰，扭扭矩系數(shù)取0.13。當(dāng)高強(qiáng)螺螺栓接頭各層層鋼板，安裝裝發(fā)生錯孔時時，允許用鉸鉸刀擴(kuò)孔，嚴(yán)嚴(yán)禁氣割擴(kuò)孔孔。高強(qiáng)螺栓栓擰緊順序合合理性能保證證每個螺栓受受力均勻，擰擰緊后應(yīng)在連連接板縫，螺螺栓頭、螺母母和墊板周圍圍涂快干防銹銹漆封閉。5鋼管柱與框框架梁的連接接5.1鋼管柱與與H型鋼梁的剛剛性連接鋼梁梁（主梁）上上下翼緣通過過外連成加勁勁環(huán)板與鋼管管柱進(jìn)行連接接，外連成加加勁環(huán)板板厚厚等于所相連連的各梁翼緣緣中最厚者，且且不小于15mm。當(dāng)所相連連的各梁下翼翼緣底不在同同一平面內(nèi)，且且高差不小于于200mm時，應(yīng)分別別設(shè)加勁環(huán)，否否則可設(shè)同一一加環(huán)，當(dāng)高高差小于200mm且大于或等等于20mm時，鋼梁加加腋見圖4左。加強(qiáng)板板板厚當(dāng)小于于20mm時，加強(qiáng)環(huán)環(huán)板加厚。加加強(qiáng)板板厚等等于以其相連連的鋼梁翼緣緣厚度。加勁勁肋板板厚等等于所連接的的鋼梁腹板板板厚。該處無無鋼梁時，加加勁肋板厚為為10。加勁環(huán)板板各塊間，加加勁環(huán)板與鋼鋼管柱的焊接接，各鋼梁翼翼緣與加勁環(huán)環(huán)板的焊接，加加強(qiáng)板與鋼梁梁翼緣及加勁勁環(huán)板安裝時時焊接工作量量大，焊縫要要求高，按規(guī)規(guī)范和設(shè)計(jì)要要求進(jìn)行焊縫縫的檢測。主主梁與鋼管柱柱的鉸接見圖圖4右。5.2鋼管柱與與鋼筋混凝土土框架梁的連連接鋼管柱與與鋼筋混凝土土框架梁的連連接，通過在在繞鋼管設(shè)置置一鋼筋混凝凝土環(huán)梁傳遞遞彎矩，在環(huán)環(huán)梁中部和底底部鋼管外表表面貼焊四道道環(huán)形鋼筋，用用于傳遞剪力力，框架梁錨錨于環(huán)梁內(nèi)，見見圖5。環(huán)梁的制作作和節(jié)點(diǎn)處鋼鋼筋綁扎難度度較大，要進(jìn)進(jìn)行嚴(yán)格的技技術(shù)交底和質(zhì)質(zhì)量預(yù)控措施施。6鋼管柱混凝凝土的澆筑本工程除E區(qū)核核心筒少量Φ299鋼管采用C100自密實(shí)高強(qiáng)強(qiáng)砼，其余鋼鋼管柱砼均為為C60混凝土。根據(jù)C60混凝凝土配合比設(shè)設(shè)計(jì)要求，水水泥采用中低低化熱廣州*****水泥泥廠生產(chǎn)的“***秀”牌P.Ⅱ42.5R水泥；砂為為中粗砂，細(xì)細(xì)度模數(shù)2.8,含泥量為1.5%；石子粒徑徑為5~40mmm連續(xù)級配，含含泥量為0.5%；粉煤灰采采用*****電廠生產(chǎn)的Ⅰ級粉煤灰，且且摻有一定量量高效減水劑劑、MNF-SSP，并低摻對對塌落度及流流動性有影響響較小的山東東壽光生產(chǎn)的的UEA-D膨脹劑，水水灰比為0.31,增強(qiáng)混凝土土密實(shí)性能。混混凝土并摻一一定量的冰，降降低砼入模溫溫度。鋼管柱柱混凝土澆筑筑質(zhì)量關(guān)系到到鋼管柱內(nèi)混混凝土的強(qiáng)度度是否符合設(shè)設(shè)計(jì)要求，因因?yàn)楣軆?nèi)混凝凝土一經(jīng)隱蔽蔽檢測就比較較困難，必須須嚴(yán)格按技術(shù)術(shù)交底及操作作程序施工。先先用輸送泵將將混凝土從鋼鋼管柱上口灌灌入，并用內(nèi)內(nèi)部振搗器（加加長插入式振振搗棒）振搗搗，每次混凝凝土澆筑高度度度不大2