摘要:由于经济的发展和城市化进程的加快,科学技术水平随着经济水平快速发展了起来,致使人们对建筑物的要求也在不断的增多,既要求建筑物使用性强,还要求建筑物具有美观性和功能性。为了确保满足人们对建筑物的需求和加快城市化建设的步伐,就需要建筑行业适应时代的潮流,建造出更多更好的建筑物。其中劲性钢结构广泛应用在超高层和高层建筑中。劲性钢结构施工的质量及过程控制显得尤为重要,应从选择具有资质及较强施工能力的专业施工队伍开始,严格审核深化设计,对材料构件的加工制作安装等设置相应的质量控制点,跟综检查复核,消除质量隐患,我们要借鉴先进的施工及管理经验,在施工过程中强化管理意识提高责任心,从根本上提高劲性钢结构产品的质量水平。
关键词:劲性钢结构;大跨度;建筑工程
1、工程概况
北京新机场东航基地项目中机库大厅建筑面积15255.61㎡,东西宽100.43m,南北长151.9m,建筑高度39.2m。本建筑为一类飞机库,竖向结构采用劲性混凝土结构体系,沿机库三面共分布32个柱子,截面尺寸为1.5×1.0m(30个柱子)和1.5×1.5m(两个柱子);机库东侧为电动推拉式大门,大门两侧各有两个空心筒柱,截面尺寸3.0×2.5m。采用钢板加工焊接成“工”、“十”字形劲性钢柱。基础采用螺栓预埋。“工”字形钢梁腹板厚-20,翼板厚-25;“十”字形钢梁腹板厚-25,翼板厚-30。
2、材料及施工要求
2.1本工程柱内的钢骨采用Q345-B钢,连接板、加劲板采用Q235-B钢。按现行检测标准进行原材复试,各种规格钢材的化学成分及物理力学性能应符合国家标准《碳素结构钢》(GB/T700-2006)的相关要求。
2.2钢骨构件中所用的栓钉,应符合国家现行标准GB10433《圆桩头焊钉》,规定,焊接采用专用设备确保栓钉质量,不得采用手工焊,将栓钉打弯成30度检查是否发生开裂。
2.3钢骨柱由钢板焊接而成,根据施工情况,将钢骨柱分成三节,对接在现场采用手工电弧焊接。柱翼缘和腹板开单面坡口,采用全熔透两面焊缝,焊条采用ESO型,根据国家标准《手工电弧焊焊缝坡口的形式和尺寸》和《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》的规定,焊接连接处的焊缝强度不小于构件强度,现场工地钢骨结构的焊缝应进行无损伤检验。
2.4劲性钢构件,必须由专业厂家根据设计文件二次深化设计,二次深化须充分考虑现场施工做法,考虑梁柱节点施工,控制好穿筋孔或搭筋板的标高位置,报施工单位复核无误后送设计院审批、确认。钢骨按二次深化在工厂的标准流水线工作平台上焊接、检测、调直。
3、劲性钢结构施工
3.1劲性钢柱分段
劲性钢柱的生产及现场施工必须充分考虑现场吊装环境,针对现场吊机的位置制定合理的吊装路线,分析各吊装点起重量,严格控制大型机械的安全使用,严禁超重作业。钢骨柱高度为24.65m,分段原则上,主要按设计要求的连接节点及混凝土分段施工要求,共分为三节进行现场安装。
3.2柱脚施工
钢柱脚埋设采用普通螺杆预埋式。地脚螺栓定位坑位于基础承台下方,平面尺寸为600×900mm,深450。定位坑土方开挖完成后,精确定位地脚螺栓并浇筑混凝土,待混凝土强度达到设计要求后,安装第一节钢骨柱。钢骨柱底板与定位坑之间预留50mm空隙采用无收缩细石混凝土进行填实。端板上下使用双螺母加固,便于钢柱垂直度调节,用两台精纬仪精确进行垂直校正后,清理后灌无收缩细石混凝土。第一节钢骨柱安装完成后,进行柱钢筋绑扎、模板安装及混凝土浇筑。
3.3吊装
塔吊未能覆盖整个建筑物平面及卸料区内,需使用汽车吊配合,才满足钢骨柱的起吊要求。由于钢骨柱的长度不太长、板材较厚,整个强度和稳定性均满足吊装要求。将夹板连接孔调至钢柱腹板上,吊装时利用钢柱腹板上的连接孔吊装。就位后,利用连接板作临时固定。柱就位时,使上下柱接头处两个方向的安装线对齐,用临时螺栓把连接板和连接夹板连接,进行垂直度校正后并充分拧紧,再进行双面手工埋弧焊。操作人员上下,禁止直接攀缘柱外侧的抗剪栓钉上下,必须搭设专用云梯。
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3.4校正
钢结构柱安装就位后立即进行校正和固定。当天安装的钢构件应形成稳定的空间体系。用经纬仪分别在两个方向对型钢柱进行初步校正。控制安装标高及轴线精度。底脚安装时,在固定上测设十字向轴线标志,与钢柱底脚钢板上的十字线对应;标高控制,利用钢柱底脚螺母进行调节。在固定板与钢柱底板间设置双螺母。钢柱之间采用临时螺栓和连接板将耳板夹紧,通过经纬仪分别在两个方向进行校正,再进行双面手工埋弧焊。
3.5测量控制
劲性钢柱的人为加工误差、吊装就位误差,均对钢结构安装精度产生影响,安装中采取有效措施,严格控制安装垂直误差和安装水平标高误差。
(1)拼装
在钢构件进入拼装现场之前,首先进行拼装场地平整度测量,使场地满足拼装要求;根据拼装要求设置校准拼装工作平台。拼装测量的精度要求很高,尤其是纵向长度和与其它钢结构连接处的细部节点。为保证测量精度,对于关键部位要采用规化法进行测设;为提高划线精度,采用钢针划线,划线宽度小于0.1mm。
(2)变形监测
变形监测的内容:
A、钢柱基础的沉降监测;
B、钢结构受大气温度变化、风压荷载、雪荷载的变形监测;
C、提升架、承重支撑受力状态的变形监测;
D、钢结构在支撑拆除过程、拆除后及运营中的变形监测。
监测方法:本工程的变形监测均采用电子测量仪器进行,实行数据采集和分析的自动化、智能化。每次监测结束后,将监测数据、监测结果和根据已有成果分析得出的变形规律及发展变化趋势等信息,以电子和书面两种形式及时反馈给相关部门。钢结构施工过程中、施工完成后采用高精度全站仪三维坐标测量的方法进行。
监测精度:变形监测的观测中误差一般取允许变形量的1/20,全站仪三维坐标监测的精度为±2mm,完全可以满足变形监测的精度要求。
3.6钢筋工程
劲性混凝土柱、粱节点处,在劲性梁翼缘或框架梁上下排纵向主筋相对应处打孔并增设加劲板,保证梁纵筋的整体性;纵筋较多是,在钢柱相应出增设水平搭筋板,既可加强被削弱的钢柱、钢梁,又便于焊接纵向钢筋。梁体受力主筋与-20劲性柱钢骨处,主筋直接穿过腹板锚固,并穿过梁腹板预留孔,使混凝土梁体主筋在钢柱节点处满足设计要求。此类柱上水平搭劲板,外侧可稍向上形成一定的坡度,并在十字交叉部位留孔。以便混凝土浇筑对内部气体排出及振动棒插入,确保混凝土的密实性。
3.7混凝土工程
劲性钢柱根据结构形式进行分段施工,每层劲性钢柱模板采用一次支模成型,分层浇筑的方式,每层浇筑高度约为3-4m,采用插入式振捣器振捣。放料均匀从四个面施放,避免因为集中放料导致钢柱出现倾斜,由于劲性柱不同于普通钢筋混凝土柱,钢结构限制了硅的流动,振捣棒需从四面插入振捣,投料也需四面下料,保证混凝土浇筑的密实性。浇筑时不要让输送泵的输送口直接对准钢柱,减少对柱身的冲击力,加强施工过程监控。
4、结束语
在混凝土技术的不断进步中,劲性钢筋混凝土日趋完善、成熟,本文通过钢筋混凝土结构的施工技术细节,进行了非常细致的讲解,可以发现的是,劲性钢筋混凝土拥有良好的刚性,兼容了型钢、钢筋和混凝土各自的优点,在抗震、防腐、防火几个方面,拥有着绝对性的优势。但是技术需要完善,就要对国内外的同行业技术进行剖析,找到我国技术的不足,融合先进的技术,进一步提高我国的劲性钢筋混凝土结构施工技术,促进国内的建筑事业蓬勃发展。
参考文献:
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[2]王洋.浅谈劲性钢筋混凝土柱施工措施[J].黑龙江科技信息,2015(22):203.
[3]王智,叶建,蒋尔昌.劲型钢混凝土施工工艺[J].科技展望,2014(18):19.
论文作者:郏存金
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第16期
论文发表时间:2019/3/1
标签:混凝土论文; 钢结构论文; 腹板论文; 精度论文; 螺栓论文; 钢筋论文; 建筑物论文; 《建筑细部》2018年第16期论文;