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【摘 要】本文就型钢组合混凝土结构在制作、安装、钢筋绑扎、支模以及混凝土浇捣过程中的施工流程进行了简单介绍,结合工程实例侧重在制作与安装当中的施工工艺进行了一系列的阐述,确保施工过程中的质量要求,谈谈本人的几点看法。
【关键词】型钢柱;型钢组合砼;质量要点;控制方法
型钢组合混凝土结构是一种由型钢柱、型钢梁为骨架,外包钢筋砼的埋入式结构,它具有钢结构和混凝土结构的双重优点。与钢结构相比,型钢组合混凝土结构具有耐久性、防火性好,结构刚度大的特点;与混凝土结构相比,有断面小,重量轻,结构延性大,强度高的特点,它充分发挥钢(受拉)和混凝土(受压)两种材料的不同特点。它被广泛使用于大跨结构及地震区的高层或超高层建筑。型钢混凝土组合结构由混凝土、型钢、纵向钢筋和箍筋组成,结构复杂,施工难度较高,对质量控制工作提出了更高的要求。型钢混凝土组合结构由型钢柱、纵向钢筋和箍筋、混凝土组成,结构复杂,施工难度较高,对质量控制工作提出了更高的要求。
1、工程慨况
盐城内港湖B2地块商办楼及地下人防工程,总建筑面积约9.9万平方米。地下一层、地上两栋18层和22层高层办公楼和五栋多层商业组成。建筑总高度93米。结构形式为钢筋砼框架和框剪结构。抗震设防烈度为7度,抗震等级二级,设防类别为丙类。设计使用年限为50年。本工程18F、22F办公楼在16层以上1-11*1-14轴为型钢组合混凝土柱,截面积1200*1200,内衬H400*900*32*40型钢骨柱,截面积 800*800,内衬H400*500*32*40型钢骨柱,钢骨柱全高为27.3m,钢骨柱连接为焊接。20层楼面1-10*1-11,1-14*1-15轴为型钢组合混凝土梁,钢筋砼梁截面积600*900,内衬H400*600*20*30型钢骨梁,钢骨梁跨度为8.5m,钢骨梁连接为抗滑移高强螺栓。2栋高层办公楼20层之间为钢连廊,连廊底标高为77.5米,顶面楼板标高为81.3米,上部另有一层楼面、一层屋面及屋面构架,总体高度93.0米。连廊两侧支承钢柱为型钢砼柱,连廊底面楼层向下延伸4层,钢连廊采用钢桁架及钢框架结构,楼面为压型钢板组合砼楼面。
2、监理控制程序
(1)、组织监理人员熟悉设计图纸,了解设计示意图。参加设计交底及图纸会审。重点控制原材料,腹板开孔:焊缝和高强螺栓的施工要求,框架梁柱钢筋与钢构架的连接处理;砼施工要求,支模架的搭设和钢构架的吊装等。
(2)、认真审核施工专项方案,提出合理的审核意见。为确保大跨度的专项施工方案及吊装方案的可行性、安全性,要求总包单位组织专家组对专项施工方案进行评审论证。
(3)、编制针对性的监理实施细则,在工程施工过程中监理人员严格按细则要求进行质量和安全的监督管理。
(4)、加强进场原材料的检查、验收和钢柱连接、框架梁柱纵向钢筋、箍筋与钢构柱的连接。
(5)、根据施工工艺的要求,对每道工序进行旁站巡视检查。其中钢构柱安装、框架柱、框架梁钢筋绑扎、钢构梁安装、钢构柱与钢构梁连接、支模架的搭设,砼浇筑等工序安排旁站监理。钢构柱、钢梁及钢桁架的吊装施工过程中旁站监理人员需要重点检查,是否符合专项施工方案:吊装的定位控制、吊装机械和操作人员的选择、吊点的设置、吊装位置的安全措施。钢构梁在吊装定位符合设计要求后,分段拼接施工的旁站要点为:拼装位置必须在钢骨梁的1/3跨附近,拼接采用经复试合格的高强螺栓固定;高强螺栓的拧紧操作按设计要求分两次进行;旁站监理人员对初次拧紧矩和终拧矩的数值进行复核记录,对达不到要求的通知施工单位整改,确保高强螺栓的拧紧满足设计要求。
3、监理对钢构柱、钢梁及钢架的控制方法及措施
所有的竖向构件钢板材质为Q345GJ-B,水平构件钢板材质为Q345B,焊条均采用E50,工厂制作和工地安装的坡口全熔透焊缝质量等级均为一级。
(1)对原材料的质量进行重点控制,原材料必须有出厂合格证和检测复试报告。检测复试不合格的材料严禁用于工程,包括加工钢构件用的钢板、栓钉、套筒、绑扎用的钢筋、砼等。
(2)严格把好钢构件出厂检查和进场验收两道关,钢构件外观和焊接质量满足设计及相关验收规范要求后方可出厂和安装。
(3)钢构件加工制作过程中,对有Z向性能要求的钢板,必须进行超声波检查,Z级钢板应对每一张原轧钢板进行超声波检验。
(4)为了保证钢骨柱、钢骨梁与砼紧密粘接,翼缘的平头栓钉必须焊接牢固可靠。
(5)钢结构施工前,对现场平面控制点和高程控制点按测绘单位提供的测绘成果资料重新引测。
(6)为确保钢骨架安装的精度,在钢柱安装过程中,必须对钢柱的定位轴线、标高、垂直度进行严格控制,在钢柱的轴线位置、基准点标高和垂直度均满足规范要求后即可进行钢架梁的吊装施工。
(7)对接的每一段钢柱的翼缘一端均应开45度斜坡口,留间隙,对接时背面加衬板。钢柱的腹板两端均开45度斜坡口,留间隙,对接时分层焊接。钢柱与托座的连接处应设加劲隔板与腹板焊接。分段构件制作时要控制变形,制作后消除变形,不应有扭曲现象,均留置排气孔。
(8)所有钢构柱、钢梁、牛腿等一级焊缝在焊接之前,对CO2气体保护焊提前进行工艺性能检测,合格后现场施焊。
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4、钢柱底脚安装
(1)安装前准备工作
1)测量人员根据检查结果做好中心线、标高线的标记工作,每节柱在安装前,要将地面的定位轴线引测到安装部位,标记在下节柱柱头部位。
2)对建筑物的定位轴线,安装位置线,标高进行复查,尤其是基础地脚螺栓的实际偏差,基础砼保养期及强度检验报告等。
3)柱吊装前应标有吊装号、重量、轴线、方位、水平标高线。
4)安装钢构柱使用现场塔吊吊装。
(2)钢柱底脚的安装步骤:
清洗预埋螺栓表面,除去杂物→核对轴线、中心线→调整柱底脚下钢垫板到安装标高的位置,测量预埋锚栓的锚孔按设计放样→钢柱柱底脚在钢垫板上就位→调整钢柱标高→放上垫片,拧好螺母→调整钢柱垂偏、位移→拧紧双螺母→柱脚微膨细石砼C60二次浇筑。
(3)钢构柱、钢构梁吊装。
垂直运输方案采用主桁架部分整体吊装,其余构件用塔吊吊装的方式。因吊装设备及场地限制,立柱构件分段为每层分段,分断点为楼面标高1.3米处。用经纬仪对钢骨柱垂直度进行测定,在上下型钢骨架吊耳处用连接钢板连接,临时用螺栓固定保证上节钢柱四边中心线与下节钢柱中心线对齐吻合,待两名焊接工人现场对称焊接,焊接完成后拆除螺栓。
在钢梁的型钢骨架安装后,要再次对型钢骨架进行观测纠正。力求柱的型钢骨架下部校正准确外,还应将上部的安装垂直中心线对准。钢梁牛腿处的高强螺栓连接施工应检查连接摩擦面的清理情况、顶紧接触面积是否符合要求,并应重点检查高强螺栓的安装方向、施拧顺序、初拧终拧扭矩值的控制,丝扣外露情况。高强度螺栓能否自由穿入螺栓孔,如需扩孔,不应采用气割扩孔,扩孔数量应征得设计同意,扩孔后的孔径不应超过1.2d(d为螺栓直径)。高强度大六角头螺栓连接副终拧完成1h后、48h内应进行终拧扭矩检查。
(4)焊接连接重点检查焊工持证上岗情况,焊接设备及焊条焊剂的品牌型号要符合要求,母材表面清理是否干净,焊接顺序是否符合要求。对于一、二级焊缝,焊接完毕24h后按有关规定见证超声波探伤检验,当超声波探伤不能对缺陷做出判断时应采用射线探伤。
5、框架柱、梁的钢筋连接
钢构柱、钢梁安装完毕并经监理验收合格后,方可进行钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑。在此阶段监理人员要加强巡视及旁站。
(1)对钢筋混凝土结构的钢筋控制要点进行重点控制外,应重点检查钢柱、钢梁腹板开孔,在加工场开孔成型打磨,根据设计要求开孔直径为∮18,间距100。
(2)检查框架柱U型箍筋在穿过钢构柱安装,首先钢构柱的腹板穿孔的U型箍筋隔一对称搭接安装,搭接长度要保证单面搭接焊长度不小于10d。监理对每道箍筋的焊接外观质量进行检查,合格后对单面搭接焊接头进行抽样送检,复试合格后同意封模板。
(3)检查框架梁箍筋在穿过钢构梁时,首先钢构梁的腹板穿孔的箍筋逐一安装后,对箍筋两端现场弯折成45度,搭接长度要保证单面搭接焊长度不小于10d。监理对每道箍筋的焊接外观质量进行检查,合格后对单面搭接焊接头进行抽样送检,复试合格后同意封模板。
(4)梁、柱纵向钢筋穿越 钢构柱、钢构梁时,能弯锚固尽量弯锚,除了满足达到梁柱节点的焊接施工的质量控制首先检查焊接人员是否持证上岗;焊接完成后监理人员按设计和验收规范的要求进行外观质量检查,在钢骨梁隐蔽前,焊缝经超声波探伤检测合格后才进入下道工序施工。
6、模板安装工程
支设型钢混凝土柱采用刚度大的整体式套框钢模架固定,模板支撑体系进行强度、刚度、变形等验算。梁模板支撑系统设计时要求计入型钢结构重量,梁底采用双排可旋转顶托支撑,梁侧在型钢梁腹板上设置耳板对拉固定,监理应重点根据JGJ162(建筑施工模板安全技术规范)检查模板的构造及模板支撑系统材料与计算材料是否一致,同时对梁底扣件紧固情况进行30%的抽检,现场验收合格后方可进行下道工序混凝土浇筑。
7、混凝土浇筑
砼浇筑施工中监理人员着重检查砼的施工性、钢骨架和受力主筋间的有效振捣措施落实情况、浇注分段是否合理和砼试块的见证取样。砼浇筑后监理人员监督施工单位做好养护工作。监理人员对各道工序按验收规范的要求进行检查验收,如实记录发现的问题,通过监理通知单和监理专题例会的形式督促施工单位整改。
浇注混凝土时振捣棒避免碰撞型钢构件,防止构件出现变形或偏移。在梁柱接头处和梁型钢翼缘下部等混凝土不易充分填满处,要分层进行浇筑和振捣。型钢混凝土结构外包的混凝土外壳,要满足受力和耐火的双重要求,浇注时要保证其密实度和防止开裂。在梁柱节点核心区域,如出现型钢构件与钢筋密集部位,采用小直径振捣器浇筑混凝土或选用自密实混凝土进行浇筑。
近年来,型钢混凝土的研究逐步由构件转向体系,由普通混凝土转向高性能混凝土,由单一型钢混凝土体系的研究转向型钢混凝土与混凝土、钢及预应力技术相组合所产生的新结构体系的研究,预应力型钢混凝土技术也由此发展起来。对钢构件的加工制作精度要求更高,安装调校难度增大,施工工序更为复杂,所监理单位应正确运用质量控制手段,加强预控和检查,达到有效控制型钢混凝土结构施工质量的目的,促进型钢混凝土结构的发展。
论文作者:刘燕1,彭义标2
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第2期
论文发表时间:2016/8/17
标签:型钢论文; 混凝土论文; 钢构论文; 螺栓论文; 钢筋论文; 组合论文; 标高论文; 《低碳地产》2015年第2期论文;