浅谈大型商业建筑H型钢梁柱施工质量控制论文_刘晓龙1,任宪冰2,龙翔3

摘要：结合实际工程应用，针对商业建筑中的H型钢柱与混凝土梁钢筋连接作了介绍，对H型钢柱深化、连接施工工序等方面进行分析阐述，希望对钢结构建筑有一定的指导意义。

关键词：H型钢柱；梁钢筋；深化；连接

随着城市的快速发展，土地资源变得越来越宝贵，高层建筑的开发和利用已成为必然趋势。传统混凝土结构自身重，抗拉强度较低、易裂，补强修复困难，费工、费模板、周期长等缺点已不能满足人们的需求。与之相比，钢结构本身自重较轻，强度高、塑性韧性好，施工不受季节影响，减少建筑垃圾和环境污染等优点，从根本上确保了建筑施工质量与进度。但是钢结构在施工过程中，存在柱脚埋螺栓定位不准、螺栓标高偏差、柱脚板下间隙填充不足、焊接困难、焊缝质量差、钢柱与混凝土梁钢筋施工难度大等问题。本文以某工程为例，就H型钢柱与混凝土梁钢筋连接质量控制做探讨。

一、工程概况

某商业建筑地下二层，地上五层的框架结构，地上建筑层高大于5米，最长梁跨度大于18米，混凝土结构主要材料柱墙C50、C40，梁板C35、C30。型钢采用Q345B钢，高强螺栓采用10.9级摩擦型高强度螺栓（大六角头或扭剪型）；主要构件尺寸边长 500*500 的型钢柱埋于混凝土柱中，型钢柱截面为角部开口的“田”字形。型钢柱：H500×700×20×40、H500×500×20×40、角部开口的田字形 500×500×20×30（翼缘板宽度 200）。

本工程主要节点形式下表所示

二、施工质量控制措施

1、H型钢构深化

钢结构（优化）设计是在业主提供节点详图的基础上，结合施工现场实际情况，如在节点图中无相应的节点时，对图纸进行细化、补充和完善。深化设计后的图纸满足业主的技术要求，符合相关商业的设计规范和施工规范，并通过审查，图形合一，能直接指导现场施工。

本商业工程钢结构连接节点主要有：柱脚节点、支座节点、梁柱连接、梁梁连接等。通过深化图纸（图1、图2），使钢结构加工厂精确下料，减少钢结构不匹配、接缝过大等现象，深化同时优化工艺做法与工艺流程，在保证质量的前提下加快了施工进度。

图1 钢柱图

图2 柱脚节点图

2、吊装准备

吊装前工程技术及施工管理人员熟悉、审查工程图纸及相关资料，确认吊装各项技术参数，勘察施工现场，编制详细的技术安全交底，并做好技术交底等各项工作。吊装钢构件的脚手架及操作平台验收合格后才可使用；吊装使用的吊具应具有合格证书；相关人员应具备相应的专业资质证书；吊装技术、安全交底；测定塔吊上的风速不高于5级；核实构件安装方位，确保一次性吊装就位。

3、钢柱之间连接控制要点

（1）安装措施

商业楼层层高较高，现场机械无法满足整根调运安装，因此需截断，分段安装。在H型钢柱连接施工过程中，经常发现钢柱无法对接或对接不严密，造成后期焊接工作量过大且焊接质量存在缺陷。对于这种现象，本工程采取了以下几种措施：

1）钢结构在运输过程中，保持运输车辆平稳，严禁出现碰撞现象。

2）H型钢柱在加工厂加工好，禁止在现场采用火焰切割。

3）H型钢柱安装对接时，慢慢靠近，禁止采用铁锤等蛮力安装现象，如有错位，应用撬棍慢慢撬动安装。

（2）钢结构柱整改方案

由于施工层高较大，环境变化因素较多，易造成现场钢柱拼接焊缝错缝及钢柱垂直度不满足规范要求等问题。按以下方案整改。

图3 坡口图

图4 切割图

图5 钢牛腿安装位置图

图6 钢牛腿焊接图

1）现场拼接焊缝错缝钢柱整改方案

a.将构件错缝的连接焊缝采用炭弧气刨破开焊缝；

b.将错位上截钢柱吊下来，进行断面的焊缝残渣清根处理并将坡口重新铣平，对翼缘板进行矫正处理；

c.矫正后的构件重新吊装，安装过程中借助千斤顶等工具，做好校正和垂直度校核，确保构件上下截面顺直，焊缝间隙、宽度等复合规范要求；

d.重新焊接，焊接完成之后对焊缝部位进行打磨处理，并报请监理单位对整改钢柱验收。

2）对现场钢柱垂直度不满足规范要求的整改方案：

a.连接焊缝采用炭弧气刨破开焊缝；进行断面的焊缝残渣清根处理并将坡口重新铣平；

b.借助千斤顶等工具，做好构件校正和垂直度校核，确保构件上下截面顺直，焊缝间隙、宽度等复合规范要求；

c.重新焊接，焊接完成之后对焊缝部位进行打磨处理，并报请监理单位对整改钢柱验收。

4、H型钢柱与梁钢筋连接施工工序

商业楼梁垮大，形成混凝土梁与型钢混凝土柱节点区域梁钢筋多个方向交叉、多排钢筋布置。在焊接过程中，为保证各排钢筋与型钢焊接质量，本工程在施工前进行工序优化，确保各家不同专业队伍及时跟进施工。本工程采用钢牛腿焊接工艺连接梁钢筋，具体施工流程如下：

（1）现场结构件焊接全部采用CO2气体保护半自动焊焊接。为了保证焊接质量，在焊接前对工件需要焊接处进行加工，切削成斜面（图3，图4），α为45°。

（2）H型钢柱固定完成后，进行梁钢筋绑扎时，在略高于梁底模板钢柱位置处焊接钢牛腿，如图四、图五，焊接完成后，通知钢筋队伍及时安装箍筋及下排梁主筋（控制好钢筋位置及间距），并进行绑扎，此处箍筋采用开口箍。

（3）梁下排钢筋焊接完成后，及时预约检测机构对焊缝进行无损检测。本工程焊缝的无损检测要求：焊件冷至常温≥24小时后，进行无损检验，检验方式为UT检测，检验标准应符合GB-11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级方法》规定的检验等级并出具探伤报告。

图7 钢筋焊接示意位置图

图8 钢筋焊接图

（4）焊缝检测完成并合格后，进行钢梁安装。由于工程钢板厚度较厚，在四条主焊缝焊接后，因焊接热量难以迅速散发，所以在焊接过程容易产生焊接应力，导致焊接后翼缘板的焊接变形；即H型钢焊接后需要对其进行矫正，结合我公司多年类似工程加工制作经验，本工程钢结构梁焊接H型钢矫正主要采取机械冷矫正法进行矫正。

焊接型钢经矫正后偏差精度检验要求如下表所示

（5）当钢梁安装完成时，在低于板模板位置（大约5公分）或紧挨钢梁上部的H钢柱上焊接第二块钢牛腿，钢牛腿焊接安成后进行梁上二排梁钢筋焊接。

（6）焊接完成第二排钢筋后，与板模持平位置H型钢柱上焊接第三块钢牛腿，注意保持与二排梁钢筋的间距，以防造成第三块钢牛腿下面焊缝无法焊接，同时注意上排梁钢筋位置，禁止高于结构地面。在焊接钢板时，提前测量标注位置，在满足钢牛腿双面焊的同时保证梁上二排筋不能太低的要求。在焊接钢筋时，保证单面焊10d，双面焊5d（d为钢筋直径）的要求，同时确保焊缝质量，保证24h内进行焊缝探伤试验合格率。

由于混凝土梁与型钢混凝土柱节点区域梁钢筋多个方向交叉、多排钢筋布置及与钢柱连接处理，给工程带来了许多难题，为解决这些难题，项目部相关人员对节点区域提前识别及规划钢筋排布和钢筋与钢柱连接形式、规划施工顺序，同时安排专人跟随，在保证质量的前提下，也保证工期。

三、结束语

型钢柱与混凝土梁钢筋连接质量不但影响结构质量，更关乎人们的生命财产安全。对于复杂的H型钢柱与混凝土梁钢筋连接节点，通过上述施工措施，能够够很好地控制施工质量，保证结构安全。

参考文献：

[1]许炳新，刘波，向辉，魏向科.超高建筑巨型型钢柱施工技[J]建筑，2010.10

[2]刘世平.某高层建筑型钢砼组合梁柱施工技术探讨[J].河南建材，2010.3

论文作者:刘晓龙1,任宪冰2,龙翔3

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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