型钢混凝土柱结构施工工法

型钢混凝土柱结构施工工法前言随着建建设技术的发发展和建筑功功能要求的增增多，大空间间、多种变化化的建筑型式式对结构承载载和抗震设计计提出了更高高要求。型钢钢砼结构是目目前较为先进进的结构体系系，它将钢结结构强度高、延延性好和混凝凝土结构刚度度好、单价低低的优点结合合起来，能有有效提高承载载力、减小构构件断面尺寸寸、提高抗震震延性，满足足建筑功能的的要求。型钢砼砼结构涉及到到常规土建和和钢结构两个个专业的紧密密结合，实际际施工中在穿穿筋、柱截面面细部尺寸、专专业施工的衔衔接等方面都都会产生问题题。由于其施施工难点和常常遇的质量问问题，实际工工程中曾有过过类似的经验验教训。1特点建筑物中柱或剪剪力墙暗柱内内设置型钢柱柱，型钢柱外外为钢筋混凝凝土，承载力力和抗震延性性均较好。其其余梁、板等等均为现浇钢钢筋混凝土结结构。施工中常规土建建各专业工种种与钢结构协协调部署的要要求较高，尤尤其是在结构构体量大、进进度要求高、地地下室人防等等钢筋密集部部位的情况下下，钢柱与柱柱周主筋、箍箍筋，钢柱与与通过钢柱的的水平构件钢钢筋关系成为为保证施工顺顺利进行的重重点技术问题题。结构中钢柱的加加入使得常规规扎筋、支模模等结构施工工流程、工艺艺要求均须做做出调整。否否则，会造成成诸如：柱脚脚无法预埋、钢钢柱偏位、梁梁筋无法通过过等多种问题题，导致返工工，严重影响响进度。2适用范围本工法法适用于采用用型钢砼柱的的现浇钢筋（型型钢）砼结构构，即柱或剪剪力墙暗柱采采用型钢砼柱柱，梁板为钢钢筋砼。3工艺原理型钢砼砼柱结构施工工主要工艺原原理是在常规规钢筋砼结构构施工工艺基基础上，考虑虑钢结构专业业加入对工艺艺流程、各工工种操作面的的影响。重点点是梁筋在梁梁柱节点部位位的过渡、梁梁筋绑扎的工工艺调整、型型钢砼柱混凝凝土振捣质量量控制。4工艺流程及操操作要点4.1工艺流程程图4-1nn层结构施工工工艺流程4.2钢结构的的深化设计钢结构构工程专业性性相对较强，与与常规土建结结构施工过程程相比，深化化设计的要求求尤为突出。钢钢结构的深化化设计既要体体现结构设计计意图，满足足相应要求，又又要为制作和和吊装提供依依据。实际施施工中，应对对每根钢柱，逐逐个梁柱节点点出翻样图，确确定钢筋连接接板标高、穿穿筋孔洞数量量、直径与位位置。经设计计方、土建方方会签，并经经监理方确认认后方能下料料制作。深化化设计过程中中与土建施工工的衔接应当当引起重视，例例如以下几个个问题：⑴钢柱每段的制制作长度问题题在工厂厂制作条件和和现场吊装能能力满足的前前提下，钢柱柱的制作长度度并非越长越越好。应当综综合考虑到土土建结构的施施工段划分，钢钢柱的临时固固定、自稳，以以及钢结构加加工、运输等等问题。钢柱柱一般按层分分段，一层一一段，上下层层接头位于楼楼面上1.2m处。⑵水平钢筋穿孔孔的位置问题题钢筋砼砼梁与钢柱连连接节点中，钢钢筋在钢柱段段的过渡是保保证结构符合合设计模型的的重要问题。考考虑到梁筋延延伸至梁柱节节点处可能遇遇到钢柱腹板板、翼缘等不不同部位，宜宜采用钢柱穿穿孔通梁筋、梁梁筋与钢柱连连接板焊接和和梁筋锚入柱柱内等相结合合的方式，既既满足了结构构设计中连续续梁的计算模模式，又考虑虑到了现场施施工难度和焊焊接的质量。如如图4-1所示。图4--2梁与钢柱连连接⑶钢柱穿孔的孔孔径问题钢柱孔孔径除要满足足钢筋顺利通通过外，还需需考虑接头的的型式，镦粗粗直螺纹接头头由于需要对对接头扩大，使使得经过接头头加工的钢筋筋无法穿越钢钢柱孔洞，孔孔径还应放大大。4.3柱脚预埋埋柱脚预预埋是钢柱现现场施工的第第一步，柱脚脚预埋平面位位置和标高的的准确，直接接影响今后钢钢柱的施工，因因此非常重要要。柱脚位置置一般在承台台、地梁交叉叉部位，此处处钢筋最为密密集，并且有有上、下排的的主筋，有两两个竖向、一一个水平向共共三个方向的的箍筋，不管管采用哪种方方式，都应注注意钢柱柱脚脚的预埋时机机。柱脚预埋采用预预埋螺栓支架架的方式。施施工中，先将将柱脚螺栓支支架与梁筋一一起架空，待待绑扎完成后后整体同步下下降就位。图4-3柱柱脚螺栓支架架4.4钢柱吊装装、垂直度等等控制4.4.1吊装装机械选择考虑钢柱的平面面分布、高度度以及施工周周期，常规吊吊机难以满足足要求，故钢钢柱吊装主要要还应依靠大大吨位塔吊，结结合平面驳运运和把杆辅助助。4.4.2钢柱柱安装钢柱由厂内制作作加工好后运运至现场，现现场需考虑钢钢柱堆场。钢柱安装前需再再一次对各构构件进行全面面检查，以免免构件吊装后后而无法安装装。利用塔吊吊进行钢结构构吊装就位工工作。图4-4型型钢柱吊装现现场⑴柱脚钢柱安装装安装前必须复测测预埋锚栓的的轴线位置、标标高，经复检检合格后进行行首段型钢柱柱安装。安装装前，在每根根型钢柱基础础上设置4组垫铁，校校正时用垫板板调整柱垂直直度、标高，在在纵横控制轴轴线上各布设设1台经纬仪控控制垂直度，用用水准仪控制制标高。钢柱安装时，先先将基础清理理干净，并调调整基础标高高，然后进行行安装。柱子子安装时，注注意调整柱的的垂直度，固固定好柱脚螺螺栓。主要安安装流程包括括：基础放线线、吊装、校校正、固定等等。安装前，用木工工墨斗放好基基础平面的纵纵横轴向基准准线作为柱底底板安装的定定位线。根据钢柱的种类类和高度确定定绑扎点，并并在柱底上部部用麻绳绑好好作为牵制溜溜绳的调整方方向。吊装前前的准备工作作就绪后，指指挥者发出试试吊信号，由由塔吊将钢柱柱进行试起吊吊，吊起一端端高度为200～300mm时，发出停停止信号，再再对构件和各各部位环节进进行检查，特特别是各吊具具的是否安全全牢固可靠，无无问题后再继继续进行。钢钢柱吊至指定定位置上空时时，指挥者发发出信号指挥挥塔吊缓慢下下降，当柱底底距离基础位位置40～100mm时，调整柱柱底与基础两两基准线达到到准确位置，指指挥塔吊下降降就位，并拧拧紧全部基础础螺栓螺母，临临时将柱子加加固，达到安安全方可摘除除吊钩。⑵上部钢柱安装装根据柱子的种类类和高度确定定绑扎点，并并应在柱底上上部用麻绳绑绑好（为了避避免吊起的柱柱子自由摆动动）作为牵制制溜绳的调整整方向。吊装前的准备工工作就绪后，指指挥者发出试试吊信号，由由塔吊将钢柱柱进行试起吊吊，吊起一端端高度为200-3300mm时，发出停停止信号，再再对构件和各各部位环节进进行检查，特特别是各吊具具的安全性及及牢固性是否否安全可靠，无无问题后再继继续进行。经调整好标高、轴轴线位置、垂垂直度后，拧拧紧耳板连接接螺栓，点固固四面翼板，点点焊长度50～60mm，焊缝高为1/3钢板厚度，点点固后摘除吊吊钩。上下钢柱连接一一般采用接头头耳板（如图图4-2），先将接接头耳板螺栓栓拧紧临时固固定，再进行行施焊，钢柱柱接头焊缝完完成后，再将将耳板割除。图4-5钢柱耳板⑶型钢柱的焊接接焊接顺序:腹板板与翼板立缝缝→翼板→腹板。每根柱由2名名焊工采用对对称同步等速速焊接，为减减少焊缝中扩扩散氢气量，防防止冷裂缝和和热影响区延延迟裂纹的发发生，应在坡坡口尖端部，用用超低氢型焊焊条打底2～4层，然后再用用低氢型焊条条施焊。焊接接采用手工电电弧焊，方法法为多道横向向焊，每个方方向焊接3～4道后，换一一个方向焊接接，并随时观观测垂直度有有无变化。如如发现钢柱向向某个方向发发生偏差时，立立即停止该方方向的焊接，再再在相对方向向多焊几层，待待纠偏调直后后，再开始同同步对称焊接接。焊接前，必必须首先对焊焊缝周围钢板板预热至100～150℃。冬雨季施施工时，应采采用挡风防雨雨措施。上下下柱平缝必须须一次焊完，以以免在焊缝处处出现裂缝。柱与柱的焊接接接头，应经试试验后测出焊焊缝收缩值，反反馈到钢构件件制作厂，作作为加工参考考依据(一般收缩量量为2～3mm)。上下柱的连接耳耳板，要在焊焊肉达到母材材厚度1/3时才允许割割除。连接板板的割除应距距母材表面10～15mm，并要求均均匀平整。引引弧板、灭弧弧板必须割除除，以免裂缝缝向内延展。焊接后热处理可可以消除残余余应力，同时时还可以溢出出残留氢。具具体做法是在在焊缝区板厚厚的2～3倍范围内，用用气焊枪均匀匀加热到150～200℃，时间控制制在30minn以内，焊缝缝预热后，应应用丝棉被覆覆盖，使焊缝缝区缓慢冷却却到常温。使用超声波探伤伤仪检查焊缝缝质量，经检检查合格的焊焊缝，可以进进行下道工序序；对不合格格的焊缝应清清除修补。修修补用碳氢弧弧气刨将焊缝缝缺陷除掉，然然后再重新施施焊。一条焊焊缝修补不得得超过两次，否否则要更换母母材。4.4.3钢柱柱校正钢柱校正一般包包括平面位置置、标高、垂垂直度三个内内容。钢柱垂垂直度采用经经纬仪进行，校校正时还要注注意风力和温温度的影响。校正可采用无缆缆绳校正法。此此法施工简单单，易于吊装装就位和确保保安装精度，可可使焊前垂直直度与要求标标高、错边达达到误差为零零。具体校正正过程如下::①利用塔机将将型钢柱吊装装到下节柱柱柱顶正上方，中中心错位小于于2cm后就位安装装，绝不允许许型钢柱强行行就位。然后后，直接穿上上连接板的高高强度螺栓，此此时螺栓暂不不拧紧，在上上、下2根型钢柱的的连接板的间间隙中打入楔楔铁，通过击击打楔铁的深深度来校正型型钢柱的垂直直度；②用2台经纬仪分分别在型钢柱柱相互垂直的的两个方向，对对型钢柱进行行初步校正，在在校正到误差差10mm左右时松下下吊钩；③在柱接口上上下各焊1块临时支撑撑铁块作为受受力支点，用用2台千斤顶在在两个方向继继续进行微调调校正，最后后校正到垂直直度与要求标标高、错边达达到误差为零零；④校正后，将将高强度螺栓栓紧固好，并并用电焊将连连接板焊实，即即可进行焊接接施工。柱脚钢柱校正完完成后进行二二次灌浆，灌灌浆材料采用用高强无收缩缩灌浆料。柱模立好后钢柱柱轴线与模板板轴线对准，然然后在钢柱与与模板之间用用钢筋撑牢，将将钢筋一端点点焊在钢柱上上，另一端点点焊在主筋上上，使钢柱、钢钢筋、模板形形成整体，以以防在混凝土土浇捣过程中中偏位。如下下图所示：图4-6型型钢柱支模固固定示意由于钢柱固定后后土建各道工工序施工对钢钢柱都会产生生影响，因此此，浇捣砼前前应再次进行行复核，如有有偏位进行校校正。4.5模板、钢钢筋施工模板、钢钢筋施工与常常规土建施工工方法基本相相同，仅需根根据钢柱情况况进行适当调调整。一般钢钢筋砼结构施施工中木工支支模时可以将将梁板模板一一次制作完成成，梁筋绑扎扎可以采用支支架吊起，待待主筋、箍筋筋绑扎基本完完成后再行放放下入模。这这种作业流程程在型钢柱砼砼结构中会产产生问题。由由于梁筋穿钢钢柱，柱间长长度一般在8m左右，梁筋筋无法吊起。此此外，由于型型钢柱结构中中梁配筋一般般较密，梁入入模绑扎势必必使得箍筋、扎扎丝等作业非非常困难。因因此，施工中中宜要求梁侧侧模、板模平平面按梅花形形跳格安装，给给每根梁留出出一侧用于绑绑扎，待绑扎扎完成后封闭闭该侧模板。图4-7梁梁柱节点穿筋筋4.6混凝土施施工型钢砼柱结构混混凝土施工控控制主要应注注意避免柱偏偏位和胀模，同同时要保证振振捣密实。因因此，梁板承承重架宜与柱柱模板支架一一起搭设，设设置剪刀撑，以以提高模板支支撑体系整体体刚度，防止止柱在泵管等等施工操作水水平荷载影响响下，因自重重较大引起偏偏位。此外，由由于钢柱将柱柱截面相对分分隔成几个区区域，应在每每个区域内采采用加长振捣捣棒进行对称称振捣，保证证混凝土密实实。同时也要要避免过振引引起胀模。图4-8型型钢砼柱成品品4.7钢柱与围围护结构的关关系处理建筑物地下室结结构若采用型型钢砼柱结构构，必然牵涉涉到与围护结结构的关系。除除常规设计要要求外，应特特别注意两点点：4.7.1钢柱柱堆场一般钢柱一层一一段，重量每每根约2t～6t，钢柱尺寸寸较大，分量量较重，现场场堆场面积较较大，堆载也也较大。目前前工程场地普普遍不宽裕，一一般都只能堆堆放在距坑边边较近的位置置。这势必对对围护结构坑坑边15kPa堆载的常规规要求有矛盾盾，应引起高高度重视，避避免堆载超过过围护设计允允许值影响基基坑安全。4.7.2支撑撑标高围护结结构设计中，支支撑立柱位置置一般会避开开地下室柱、墙墙等重要受力力构件。但支支撑梁有可能能与钢柱相碰碰。这是因为为支撑梁距楼楼面高度不高高，一般在1m左右，而钢钢柱上下层接接头位置一般般考虑设置在在楼面以上1.2m左右。因此此深化设计时时应注意参照照围护设计图图纸，围护设设计时也要注注意避开钢柱柱位置，避免免施工安装过过程中此类问问题的产生。5材料钢柱材质、焊剂剂以及常规土土建材料等均均按设计要求求采用，并符符合相应国家家、行业标准准规定。吊装装中普通螺栓栓采用Q235钢制作，其其热处理、制制作和技术要要求应分别符符合GB57880、GB41和GB95的规定。6机具设备序机具名称规格、型号单位数量备注1塔吊SCM70222台1局部采用汽车吊吊或把杆辅助助2单肢把杆支13H8-4D滑轮轮组14H3X1K8GG（L）滑轮只65手拉葫芦3T只46液压千斤顶10吨只87钢丝绳6×37φ115.5mmmM4008钢丝绳6×37φ110mmM2009白棕绳φ16mmM20010钢管φ59×4mmmL=11.5m支811起重撬棍支612电焊机BX1-3300台613手提面罩只614氧气、乙炔瓶各215活动扳手把816扭矩扳手把217安全带付1518安全帽只2319卷尺30米把220卷尺50米把221水准仪S1台122经纬仪台2注注：机具数量量仅供参考，实实际根据工程程量大小等适适当调整。7劳动组织及安安全7.1劳动力组组织序号名称人数安排职责1工程负责人1全面负责本工程程2施工员员1负责工程施工3质量员员1现场质量检查4安全环保员1现场安全、环保保检查5资料员员1现场资料管理6钢结构安装人员员6钢结构现场安装装7电焊工6现场焊接8起重工4负责现场吊装9杂工（包括油漆漆工）6包括油漆涂装注：钢筋工工、木工、混混凝土工等土土建工种按常常规土建结构构需求配置。7.2安全保证证吊杆组装时，中中心偏差不应应大于总支承承长度的1/500，在5m长度内中心心偏差和局部部塑性变形不不应大于20mm。吊杆的连连接螺栓必须须紧固可靠，吊吊杆的头部及及连接板不应应有变形、脱脱焊、腐蚀、裂裂纹等现象。吊吊杆底部应用用钢丝绳紧固固可靠，不能能移动。重物长时间悬吊吊时，应加添添其他安全措措施。在吊装装过程中突然然停电时应立立即断开总电电源，松开制制动器把重物物缓慢放下。手拉葫芦、滑轮轮、千斤顶之之类的机具，其其悬挂或支承承点的支承能能力应与该机机具的起重能能力相适应，严严格禁止超吨吨使用。关于安全系数的的规定：吊杆杆2～2.5倍；缆风绳3.5倍；起重吊吊装钢丝绳5倍；捆扎钢钢丝绳6～8倍。吊挂钢丝绳之间间的夹角宜小小于120°，以免吊挂挂绳受力过大大。钢丝绳所所接触的锐角角外应加衬垫垫。施工现场用电应应严格遵守《电电气安全技术术》规定。用用火严格按照照《施工消防防安全》要求求执行。搭设设脚手架应严严格执行《施施工脚手架安安全规程》。施工作业人员必必须持证上岗岗，符合《特特种行业劳动动安全规程》。参加吊装的人员员必须熟知起起吊方案及各各项技术要求求，明确自己己的岗位责任任制。指挥者应把吊装装的指挥信号号向作业人员员交底，必须须做到信号明明确，人人熟熟悉。指挥者者应站在全体体人员都能看看到的位置上上，同时指挥挥者也能清楚楚的看到吊装装全过程。如如果作业者看看不到指挥时时，指挥者应应通过助手传传递指挥信号号。利用现场构筑物物悬挂或固定定索具进行吊吊装时，技术术人员应先交交待构筑物的的最大负荷。被被利用的构筑筑物表面，特特别是锐用处处，都应加垫垫好厚木板等等保护物，以以保证构筑物物及连接索具具不被磨损。钢柱吊装就位后后应加临时固固定的支撑设设备，以保证证构件和人员员设备的安全全。吊钩应在在柱构件、支支撑固定、校校正、加焊后后才准松钩脱脱离。把杆吊装的范围围与塔吊同时时施工作业时时其相间的距距离应保持在在20m以上。金属构件在吊装装移动时，应应立即停止一一切焊接工作作，以防止接接地产生电弧弧，损坏钢丝丝绳。如果有有必须同时作作业时，应在在钢丝绳与金金属构件之间间加垫木板绝绝缘隔离。其余构件采用塔塔吊吊装工作作时，指挥者者应和塔吊司司机，预先统统一思想、统统一指挥信号号和作业顺利利，并固定吊吊装配合人员员。8质量要求型钢砼柱结构目目前是分别对对钢结构和土土建进行相应应的质量验收收。钢柱支承承面、地脚螺螺栓应符合下下表的规定。支承面、地脚螺螺栓（锚栓）位位置的允许偏偏差（mm）项目允许偏差（mmm）支承面标高±3.0水平度l/1000地脚螺栓（锚栓栓）螺栓中心偏移5.0预留孔中心偏移移10.0地脚螺栓（锚栓栓）尺寸的允允许偏差（mm）项目允许偏差（mmm）螺栓（锚栓）露露出长度+30.00螺纹长度+30.00结合本工程特点点与质量管理理工作需要，组组建一支以项项目经理为主主，具有责任任性强、有管管理水平、有有能力、施工工经验丰富的的资质合格的的项目质量管管理班子，使使项目经理的的责、权、利利全面到位。加强公司对项目目的考核力度度和对工程质质量检查力度度，对项目部部实行定期考考核和检查制制度，并将考考核结果纳入入年度考核内内容，对检查查中发现问题题，不仅要提提出整改意见见，更应提出出改进措施，使使之质量不断断提高。强化奖罚力度，使使工程质量与与经济密切挂挂钩。公司对对项目部的各各项指标实行行目标管理，特特别是工程质质量目标。公公司内部对工工程质量达到到优良等级实实行奖励，创创出优质工程程另行重奖，若若不能达到目目标，实行重重罚，勉励激激发班组长和和作业人员创创优夺杯的积积极性。使各各级人员既感感到有压力，又又有动力，从从而推动质量量管理的有力力运行。建筑材料的质量量直接影响建建筑物的好坏坏，使用优质质的材料，是是保证工程质质量的基础。为为此，应严格格控制好原材材料、半成品品的质量关：：①全部材料由由专职材料员员采购，材料料员验收并有有质安部把关关，确认质量量合格和现货货质量，对到到货的材料核核对其证书、数数量、规格、品品质，钢材的的复验按炉批批号进行，不不符合材料标标准的不能使使用。②对外加工的的构件或半成成品，进场时时应签收验货货，详细核对对其品种、数数量、规格、质质量要求，做做到不合格的的产品不进场场。把好施工质量关关。深入开展展“三工序管理”，做到检查查上工序，保保证本工序，服服务下工序，使使全过程处于于受控状态，上上道工序未经经检查验收不不准进入下道道工序。加强工程计量器器具、工程技技术资料的管管理：①对所用的计计量器具要定定期送计量检检验部门进行行计量检定，并并保证在检定定有效期内使使用；②计量器具必必须由专人保保管、专人使使