深圳某超高层商住楼钢管柱施工技术

深圳某超高层商住楼钢管柱施工技术【摘要】本人通通过总结*******广场钢结构构施工，重点点介绍钢结构构制作、安装装、焊接、钢钢管柱垂直度度控制以及转转换层环形梁梁钢筋的制作作及绑扎、钢钢管柱砼浇筑筑，以供今后后总包承包制制下对钢结构构施工进行质质量控制。【关关键词】钢结结构焊接垂直度外连式加劲劲环板环形梁1工程概况深圳市*******广场是由深深圳*******建设有有限公司开发发超高层综合合商住楼。工工程位于深圳圳***路和*****路交汇处，总总建筑面积1392998m2，该工程地地下三层，半半地下一层，地地上五栋：A、B、C栋各三十层层，D栋二十五层层，E栋四十八层层。结构为劲劲性混凝土框框架、剪力墙墙结构。钢结结构工程柱主主要采用钢板板卷制直缝焊焊接钢管混凝凝土柱，钢管管规格为：Φ1200××20、Φ1000××15、Φ500×112、Φ299×8（无缝钢管管）。钢结构构工程梁采用用BH钢，规格为为：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钢结构工程程特点1）钢管柱在连连接钢梁位置置节点复杂，焊焊缝多，焊接接量大且比较较集中，容易易产生焊接残残余应力和发发生焊接变形形，对加工制制作中焊接工工艺和操作控控制提出较高高的要求。2）钢梁与钢钢柱连接位置置接点比较复复杂，且有角角度和方向，钢钢梁和钢柱牛牛腿处全为群群组孔的高强强螺栓连接，对对构件的制孔孔精度和加工工质量及现场场吊装顺序提提出较高要求求。3）钢管柱与与混凝土框架架梁的节点是是通过绕钢管管一周设置钢钢筋混凝土环环梁，钢筋混混凝土制作绑绑扎难度大，需需对其加强质质量控制。4）钢管柱现现场拼接接头头多，因截面面平整度要求求高，对构件件加工质量和和现场安装时时吊装精度要要求高，施工工工艺复杂，钢钢管柱现场对对接质量又不不易控制，外外观成品保护护要求高，不不允许出现损损伤。5）钢管柱内C60混凝土施工工时对浇捣技技术提出较高高要求，确保保混凝土密实实。E区核心筒内φ299×8钢管柱采用C100自密实高强强混凝土浇筑筑。3钢结构制作作3.1钢管柱柱的制作1）根据现场场塔吊位置和和起重性能，所所有钢构件制制作均不能超超过4.5t，钢管柱只只能分层制作作，接头留在在楼面上1m处。2）采用Q345B钢板，钢板板弯曲卷制成成钢管柱。钢钢管坡口端应应于管轴线严严格垂直，卷卷管方向与钢钢板压延方向向一致，弯曲曲的外侧不能能有冲样点和和伤痕缺陷。3）焊接后钢钢管柱垂直变变形采用液压压校直机矫正正。4）钢管卷造造的焊缝等级级为一级，采采用自动埋弧弧焊。3.2H型钢梁制作1）钢梁均采采用Q345钢板，焊接H型钢梁组装装在专门的组组装胎架上进进行，每条焊焊缝四道成型型，采用CO2气体保护焊焊打底，埋弧弧自动焊填充充、盖面的方方式进行。2）H型钢梁用钻钻床精制钻孔孔，不得采用用火焰切割开开孔。3）钢梁焊缝缝等级为一级级，当焊接变变形超过规定定时，必须加加以矫正，一一般采用机械械矫正。3.3制作要求1）钢结构加加工时根据工工艺要求预放放焊接余量以以及切割、刨刨边和铣平加加工余量。所所有钢板的对对拼焊接缝以以及钢管直焊焊缝均要求设设置引弧板，引引弧板大小为为100×1100mm，材料与母母材相同，焊焊完后割除并并打磨。2）栓钉焊接接在成品制作作完成，尺寸寸检验合格后后进行。3）在完成焊焊接工作24小时后，对对焊缝及热影影响区是否存存在裂纹进行行复查，并进进行超声波深深伤检测，对对不合格的焊焊缝用碳弧气气刨法消除，对对有裂纹的焊焊缝在裂纹两两端50mm范围内进行行清理，再进进行补焊和检检查。4）所有要求求刷防锈漆的的钢构件，在在涂刷防锈漆漆前必须将表表面毛刺、锈锈、油污渍清清除干净，刷刷红丹油性防防锈漆两遍，钢钢梁还要再刷刷纯酚醛面漆漆二遍。4钢结构安装装焊接4.1钢结构测测量本工程在在钢管柱安装装过程中，采采用精度水准准仪控制标高高，精度水准准仪的生产厂厂家是瑞士莱莱卡，型号NA2，精度0.7mm，配上测微微器PM3，精度可达达到0.4mm，另外，轴轴线控制和安安装过程中垂垂直度控制用用两台经纬仪仪控制，北京京光学仪器厂厂生产的JZ光学经纬仪仪，精度2〃。4.2地脚螺栓的的埋设地脚螺螺栓和第一节节钢管柱直接接锚入承台，并并找正后同时时浇筑混凝土土。根据现场场实际查看，深1200mm的孔洞可以置放地脚螺栓。根据设计图纸，在桩顶正确放出地脚螺栓的位置，经核实无误后，再放地脚螺栓。螺栓埋设时，将固定在特制的槽钢架上，借用特制微调系统来调正地脚螺栓的垂直度和水平位置。地脚螺栓校正到控制线位置后，再调正螺栓标高，丝扣长度，螺栓洞的行列方向、尺寸等，逐项检查，校核无误后，再使其固定牢固，用提高一级强度的细石砼填实。柱脚构造见图2。4.3钢管柱的的安装与焊接接因现场的钢钢构件均未超超过4.5t，采用现场场的塔吊直接接吊装，单节节钢管柱的吊吊点设在上端端口四个耳板板第一孔。起起吊过程中应应避免同其它它已安装构件件相碰撞，吊吊索应预留有有效高度，第第一节钢住吊吊到位置后，利利用起重臂回回转进行初校校，然后利用用安置在互相相垂直两轴列列线上的两台台经纬仪进行行校正。仪器器和柱子的距距离大于柱高高1.5倍。先用望望远镜瞄准柱柱底中心线，固固定照准部，再再慢慢抬高望望远镜，检查查柱子上部的的中心线和底底部中心线是是否一致，如如有偏差可指指挥吊装人员员调节，直到到两互相垂直直方向均符合合要求为止，垂垂直度允许偏偏差为±3mm，而在操作作中±0.5mmm控制。在钢钢柱垂直度控控制在允许范范围内拧紧柱柱底地脚螺栓栓，起重臂方方可松钩，钢钢柱接长时，钢钢柱两侧装有有临时固定用用连接板，上上节钢柱对准准下节钢柱柱柱顶中心线后后，即用螺栓栓固定连接板板临时固定。为为了确保钢管管柱上的栓钉钉和钢筋箍标标高的的准确确，必须对每每层钢管柱顶顶标高进行控控制。每次在在安装钢管柱柱前，均对钢钢管柱柱顶实实际标高进行行测量，并做做出相应记录录，当发现其其标高数大于于±3mm时，即报有有关质量管理理和协调人员员，使工厂在在上一层钢柱柱加工时进行行必要的调整整，以确保柱柱实际误差控控制在±5mm以内。当上级钢管柱的的位移、垂直直度、标高的的校正都符合合规范要求后后，正常情况况下应在柱的的两侧同时采采用两人或多多人对称焊接接，减少焊接接变形和焊接接应力。先沿沿四周4等分进行定定位焊，点焊焊位置要避开开连接板，定定位焊缝长80~1000mm，焊缝高度4~6mm，然后进行行打底焊、填填充焊、盖面面焊。钢管柱柱焊接过程中中每层的引弧弧和收弧点要要相互错开80~1000mm，防止重叠叠引收弧住缺缺陷的叠加。钢钢管截面柱工工地拼接及设设置安装耳板板和水平加劲劲肋的构造见见图3。4.4型钢梁的安安装与焊接1）在各层钢钢管柱与钢梁梁及钢梁与钢钢梁现场连接接节点处，搭搭设满足施工工的局部脚手手架，钢梁安安装平台，并并设置临时支支座，脚手架架下面垫90×90木方，以防防应力集中损损坏楼板。2）型钢梁加加工及安装时时按规范和设设计要求起拱拱，调整临时时支座标高与与之相适应。3）型钢梁由由以先主梁后后次梁，也按按照先内后外外依次顺序安安装，钢柱每每个节点周围围钢梁安装就就位结束后，统统一焊接。应应先腹板栓接接，后翼缘焊焊接；先焊梁梁下翼缘，再再焊梁上翼缘缘；不宜对一一根梁的两端端同时施焊，先先焊梁的一端端，冷却后再再焊另一端。4）焊接垫板板：将制作厂厂提供的工艺艺垫板进行切切断加工，使使之在长度方方向上两边各各超出钢梁梁梁端5mm（按照钢梁梁的各种宽度度规格在平台台上提前加工工好）作为简简化的引弧板板和熄弧板并并点焊固定在在坡口底部，要要求与钢梁翼翼缘的表面紧紧密贴实。当当坡口间隙在2~4mm之间时，可可取消垫板采采用双面焊单单面成型的工工艺进行焊接接。5）工艺要求求：打底焊接接采用φ3.2mm焊条，注意意坡口根部要要与垫板融合合在一起；填填充可改用大大直径焊条进进行多层多道道焊，层间采采用风铲消除除焊渣和坡口口内飞溅；盖盖面采用多道道焊，焊条的的摆动宽度不不应超过焊条条直径3倍，同时注注意两侧与母母材过渡平滑滑、焊缝宽窄窄一致。6）引弧和收收弧：钢梁两两端引弧收弧弧处，要求每每层焊接过程程中引出到工工艺垫板上，整整条焊缝完成成后，从侧面面对钢梁两端端进行立焊填填补，要求焊焊缝两端各引引出5mm且焊缝均匀匀饱满。4.5安装焊接注注意点1）焊接顺序平平面上从中间间向四周扩展展。构件安装装顺序从中间间向四周扩展展。2）本次工程程现场焊接主主要为手工电电弧焊，焊接接形式主要有有全熔透对接接焊缝和角焊焊缝两种，焊焊接位置有平平焊、立焊、横横焊，焊接顺顺序先梁口后后柱口。3）在焊接完24不时后应检检查焊缝表面面是否均匀、平平滑、间断或或漏焊，并与与基本金属平平缓连接，在在进行焊缝外外观检查发现现有裂纹起点点时，可用磁磁粉探伤或着着色渗透探伤伤进行复查。所所有全熔透对对接焊缝，应应进行100％超声波探探伤检查，角角焊缝为三级级焊缝。4）安装焊接接工作分层分分区段进行，焊焊接前由负责责施工的工长长对施工的区区域内钢梁焊焊后钢管整体体垂直度和柱柱顶位移与焊焊前数据进行行对比，总结结该区焊接变变形规律，且且对钢管柱焊焊接顺序单独独提出方案，改改变正常情况况下柱对称焊焊接方式，采采用单根柱单单侧或多根柱柱单侧焊接方方式利用焊接接变形减少或或纠正钢管柱柱垂偏和柱顶顶位移偏差。4.6高强螺栓安安装本工程采采用的是钢结结构用高强度度大六角头螺螺栓、大六角角螺母、垫圈圈，螺栓原材材料材质20MnTTiB钢，屈服强强度940N//mm2,性能等级10.9级。高强螺螺栓安装必须须进行试件抗抗滑移系数试试验以及高强强螺栓扭距的的确定。高强强螺栓连接处处构件摩擦面面的处理办法法：钢丝刷清清浮锈或未处处理的干净轧轧制表面，其其抗滑系数不不小于0.35；喷砂（丸丸）或喷砂（丸丸）后生赤锈锈，其抗滑系系数不小于0.55。高强螺栓栓紧固顺序由由螺栓中心向向四周扩散方方向进行，以以避免拼接钢钢板中间起鼓鼓而不能严密密，从而失去去部分摩擦力力的作用。大大直径的高强强螺栓可以分分2~3次拧紧，如如三次即初拧拧、复拧和终终拧。初拧用用电动扳手拧拧紧螺栓，使使连接面结合合紧密；初拧拧力矩按终拧拧力的50%确定。复拧拧，增加复拧拧和终拧的原原因是考虑到到板厚和节点点较大，故用用手动和电动动扭矩扳手拧拧紧。复拧力力矩可按终拧拧力矩的50%确定，但必必须做标识。终终拧，高强螺螺栓大六角螺螺栓采用扭矩矩法施拧，扭扭矩系数取0.13。当高强螺螺栓接头各层层钢板，安装装发生错孔时时，允许用铰铰刀扩孔，严严禁气割扩孔孔。高强螺栓栓拧紧顺序合合理性能保证证每个螺栓受受力均匀，拧拧紧后应在连连接板缝，螺螺栓头、螺母母和垫板周围围涂快干防锈锈漆封闭。5钢管柱与框框架梁的连接接5.1钢管柱与与H型钢梁的刚刚性连接钢梁梁（主梁）上上下翼缘通过过外连成加劲劲环板与钢管管柱进行连接接，外连成加加劲环板板厚厚等于所相连连的各梁翼缘缘中最厚者，且且不小于15mm。当所相连连的各梁下翼翼缘底不在同同一平面内，且且高差不小于于200mm时，应分别别设加劲环，否否则可设同一一加环，当高高差小于200mm且大于或等等于20mm时，钢梁加加腋见图4左。加强板板板厚当小于于20mm时，加强环环板加厚。加加强板板厚等等于以其相连连的钢梁翼缘缘厚度。加劲劲肋板板厚等等于所连接的的钢梁腹板板板厚。该处无无钢梁时，加加劲肋板厚为为10。加劲环板板各块间，加加劲环板与钢钢管柱的焊接接，各钢梁翼翼缘与加劲环环板的焊接，加加强板与钢梁梁翼缘及加劲劲环板安装时时焊接工作量量大，焊缝要要求高，按规规范和设计要要求进行焊缝缝的检测。主主梁与钢管柱柱的铰接见图图4右。5.2钢管柱与与钢筋混凝土土框架梁的连连接钢管柱与与钢筋混凝土土框架梁的连连接，通过在在绕钢管设置置一钢筋混凝凝土环梁传递递弯矩，在环环梁中部和底底部钢管外表表面贴焊四道道环形钢筋，用用于传递剪力力，框架梁锚锚于环梁内，见见图5。环梁的制作作和节点处钢钢筋绑扎难度度较大，要进进行严格的技技术交底和质质量预控措施施。6钢管柱混凝凝土的浇筑本工程除E区核核心筒少量Φ299钢管采用C100自密实高强强砼，其余钢钢管柱砼均为为C60混凝土。根据C60混凝凝土配合比设设计要求，水水泥采用中低低化热广州*****水泥泥厂生产的“***秀”牌P.Ⅱ42.5R水泥；砂为为中粗砂，细细度模数2.8,含泥量为1.5%；石子粒径径为5~40mmm连续级配，含含泥量为0.5%；粉煤灰采采用*****电厂生产的Ⅰ级粉煤灰，且且掺有一定量量高效减水剂剂、MNF-SSP，并低掺对对塌落度及流流动性有影响响较小的山东东寿光生产的的UEA-D膨胀剂，水水灰比为0.31,增强混凝土土密实性能。混混凝土并掺一一定量的冰，降降低砼入模温温度。钢管柱柱混凝土浇筑筑质量关系到到钢管柱内混混凝土的强度度是否符合设设计要求，因因为管内混凝凝土一经隐蔽蔽检测就比较较困难，必须须严格按技术术交底及操作作程序施工。先先用输送泵将将混凝土从钢钢管柱上口灌灌入，并用内内部振捣器（加加长插入式振振捣棒）振捣捣，每次混凝凝土浇筑高度度度不大2