型钢桁架施工(精选7篇)
型钢桁架施工 篇1
型钢预应力钢筋混凝土桁架施工工法
工法编号:RJGF(闽)—23—2010 完成单位:福州市第三建筑工程公司
主要完成人: 余贤英 郑自强 林一苏 余少月 肖斯昕 前 言
厦门观音山公寓为2幢联体30层高层建筑,总建筑面积8.2万多平方米,总高分别为99.05米和104.15米,地下室1层,上部1~4层为公共汽车站及服务用房,5层以上为住宅。由于公共汽车站需要大开间,高层住宅有一排外柱落在柱距14.8m的开间上,外排高柱传递重量大,设计上在第3层楼面开始设型钢预应力钢筋混凝土桁架转换层。桁架为三角形,跨度为14.8m,高度分别为8.1m、5.4m,共 18 榀。三角型钢预应力钢筋混凝土桁架承担5层以上总计26层的巨大荷载。三角桁架支撑的两根柱设:钢柱下过渡层高度6m;上过渡层高度为8.1m和5.4m。上、下过渡层柱为型钢混凝土柱,柱与斜杆最大断面为1200mm×2000mm;型钢为“王”字型,断面最大为800mm×1500mm;水平拉杆为型钢预应力混凝土,断面为1000mm×1500mm,型钢为“王”字型,断面为600mm×1000mm。该桁架钢构件为非标型钢,工厂用36mm厚特厚板加工制作,钢构件自重大须现场分片吊装。与钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土组合施工工艺难度大、施工程序复杂、质量要求高、工作量大。
施工过程认真规划、组织技术攻关,对型钢制作、吊装及混凝土、预应力施工开展了多项质量攻关QC活动,取得明显效果,其中《提高型钢混凝土中钢构件吊装质量》成果获得2009年福州市年工程建设质量协会第18次优秀成果一等奖,2009年福建省工程质量协会二等奖,2009年中国建筑业协会授予的优秀奖。对工程实践认真总结,吸收QC活动成果,编制本工法。特 点
2.0.1 转换层大跨度桁架承载力大,型钢制作质量要求高。利用桁架作转换层,构造简单,主要构件受力明确,可充分利用建筑空间。采用型钢结合充分发挥各自材料优势,既能提高钢筋混凝土结构的承载力,又可对钢结构进行防火保护。
2.0.2 型钢与钢筋混凝土结合及型钢与预应力钢筋混凝土结合,桁架中拉杆使用预应力,结构变形小,并且使上部结构达到稳定安全可靠。
2.0.3 型钢结构须在整个钢筋混凝土结构中埋设、吊装,施工程序难度大。2.0.4 桁架构件截面大,施工程序多,作业中安全防护事项多。2.0.5 同构件多工种交叉作业,质量管理要求严。适用范围
适用于大跨度、高承载力的钢筋混凝土结构施工。工艺原理
4.0.1 根据构件吊装、型钢混凝土、预应力钢筋混凝土等施工技术要求进行综合优化,确定施工顺序及关键部位交叉节点的作业方法。
4.0.2 桁架钢构件自重大,需在结构上立体就位拼装组合,节点部位钢筋构造复杂,绘制钢筋三维大样图,确定安装绑扎顺序。
4.0.3 按照吊装机械及拼装顺序对吊装机械作用的楼层平台进行核算、加固。
4.0.4 遵从不同构件施工作业规程要求,对钢筋与钢结构穿孔定位,钢构件地面预拼装核定拼装孔留置,钢筋混凝土节点小空间及斜杆预拼装随浇支模,高斗喂料细棒振捣混凝土梁复杂部位制定针对性的技术措施。工艺流程及操作要求
5.1 工艺流程
钢构件制作→下过渡层钢柱安装→下过渡层钢筋混凝土柱浇筑→上过渡层钢柱及钢桁架吊装拼接→桁架、钢筋混凝土柱浇筑→桁架预应力钢筋混凝土施工→后续钢筋混凝土结构施工
5.2 操作要求
5.2.1 钢构件制作 学习图纸了解设计的基本要求,明确使用材料和预埋要求。熟悉预埋件、连接件的设计要求,以及结构连接部位节点做法、焊接要求等。按图纸进行加工件足尺放样,并制作加工件样板(金属板制作),上述工作要经技术负责人、质检员核验备用。根据拼装要求及和钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土相组合的要求,将需要留置的穿筋孔、栓筋、连接板及高强螺栓孔等构造联结的具体部位逐根(孔)放样标识。钢构件的钢材与连接材料,高强度螺栓、焊条、焊丝、焊剂等,应符合设计的要求,并应有出厂合格证。材料矫正:下料前应以矫正,制作钢结构的钢材矫正应用平板机、型钢矫直机矫正和人工矫正,矫正后钢材表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不大于0.5mm。6 材料加工:要消除切割后钢材硬化或产生淬硬层,以保证构件连接接触严密、平整和其焊接坡口的加工质量,需要对切割后钢材的边缘进行加工,以确保加工的精度。边缘加工的宽度、长度、边直线度、相邻两边夹角、加工面垂直度以及加工面表面粗糙度都必须符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001的规定。构件焊接要求:
1)根据现有焊接设备进行焊接试验,检验合格后修订焊接工艺。
2)采用气体保护自动焊。
3)构件焊缝等级依设计要求(不低于二级),按规定进行焊缝检测。
4)焊工持证上岗。制孔应在钻床上进行,要确保制孔的质量应预先在零件上冲成或钻成小孔,依照样板将孔扩钻至设计孔径并确保孔壁不受损伤。所有制孔的质量应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001的规定。钢构件预组装:根据施工图、施工方案及其下料单,清点和检查加工件的材质、规格、数量和加工质量,并将组件按图试拼、测量、组合、检验,检验合格的将各分件按组合进行编号。对连接接触部位和沿焊缝边缘每边30mm~50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等清除干净,已检验的组件按指定运输堆放。5.2.2 下过渡层钢柱安装 在下过渡层柱钢筋绑扎后安装钢柱预埋板,预埋板应用型钢或钢筋支承在已浇筑的混凝土上,其周围应用钢筋顶靠在柱模板上。柱模板安装要作到逐根检查其轴线位置准确,并用钢管架交叉支撑以保证混凝土浇筑过程不变位。柱模板安装后逐根校对钢柱预埋板是否正确,出现偏差及时纠正。4 柱混凝土浇筑后,再对钢柱预埋板是否正确进行核验,出现偏差及时纠正。5 柱混凝土强度达到C15时,安装下节钢柱(安装方法参见5.4节有关各条),就位校正后再将各柱间用钢管搭设的临时架支撑,使其空间位置准确。下过渡层柱钢筋安装、混凝土浇筑按程序仔细进行。5.2.3 上过渡层钢柱及钢桁架吊装拼接 吊装准备:
1)根据构件重量及吊装高度可能的吊装位置选择液压吊车。
2)绘制吊车行走路线、吊装位置图,并计算出行走及吊装位置的吊车轮压。3)在吊装层(地下室顶板)支模时根据吊车行走及吊装位置的吊车轮压进行支撑验算并加固。
4)根据吊装需要确定桁架层以下楼板需要留置的安装孔,安装孔应按规定设置加强构造措施。
5)吊装时该层混凝土强度应达到设计值(由试块试验确定)。2 吊装顺序:水平拉杆——上过渡层钢柱——斜杆。构件吊装时吊装绳的吊挂位置及长度,应保证构件吊装空间状态与构件安放位置一致,其吊绳长短调节可附加手工葫芦完成。吊装时先保持构件空间位置正确,而后缓慢滑落吊钩使构件平稳就位。5 构件就位后放垫板穿上高强螺栓,待整体就位后再拧紧高强螺栓。高强螺栓按设计要求最终用压力扳手校正,而后方可按设计进行构件拼接焊。7 拼接焊以手工直流焊为主,其操作技工应持证上岗。钢结构吊装就位拼接过程要保证两个下过渡层钢柱上端与水平拉杆拼接正确,为此要反复校正两柱之间的水平度和净距离,即在安装过程中校对后要用刚性支撑顶紧,在下过渡层柱混凝土浇筑后再次校正后再将各柱间用钢管搭设的临时架支撑,使其空间位置准确。5.2.4 钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土施工 钢筋与型钢的联结按设计图纸进行,作到穿筋正确、箍筋完整、钢筋断面中心与型钢中心一致。绘制钢筋大样图,给每一根钢筋编号,确定绑扎顺序,避免漏绑、错绑、返工事故的发生。3 模板支撑根据上层荷载需要验算设置。构件模板中心应符合设计要求,并和型钢相吻合。斜撑上模板应整体预装、编号,伴随混凝土浇筑边安装边浇筑。混凝土浇筑根据布筋情况和部位,需要时应配置小直径高强细石混凝土,设置喂料口(高于构件平面)。斜撑混凝土浇筑应在水平撑浇后接近初凝时方可开始,并在斜撑下端开始对水平撑上面加钉1米长盖模,防止斜撑浇筑时混凝土从水平杆上部溢出。构件上部应采用小直径振捣棒,多遍仔细振捣以保证构件完整密实。水平杆与楼板同浇,应先浇高强度等级水平杆混凝土,让高强度混凝土向楼板延伸一段。10 水平杆4束预应力筋可采取对角线顺序进行,以保持杆件平衡。预应力构件应在混凝土达到设计强度后方可张拉,应采用超张程序,张拉应力校正后及时进行锚固,预应力孔道灌浆,预应力钢筋端部处理。预应力钢筋按设计放置,并设置弧线定位卡,使该卡与型钢点焊固定。13 预应力锚板按规定和钢柱联结,以保证浇筑后锚板不变形。对结束预应力张拉的孔道应及时灌纯水泥浆,其水泥强度等级不低于42.5#,水灰比不大于0.5,可掺入适量的减水剂或微膨胀剂。模板支撑拆除应根据上部荷载许可方允许进行。吊装需要的预留楼板孔的封闭施工,须待3层楼板拆除后再施工。17 楼板孔的封闭施工钢筋需要焊接,混凝土强度要提高一级。
5.3 劳动力组织
5.3.1 钢结构制作作业组一般由6人组成,技工4人,辅助工2人。5.3.2 吊装作业组为7人小组,其中司机1人,技工4人,辅助工2人。5.3.3 架设、钢筋、模板、混凝土浇筑、预应力各专业组根据现场情况指派。材料与工具设施
6.1 材 料
6.1.1 钢结构制作与安装需用的钢材、钢筋、预应力筋必须严格遵守国家有关的技术标准,由供应部门提供合格证明及有关技术文件。
6.1.2 配件、连接材料(焊条、焊丝和焊剂、高强度螺栓等)均应具有质量合格证,并应符合设计要求和现行国家技术标准的规定。6.1.3 模板与支撑必须达到现场施工方案要求。6.1.4 商品混凝土等级满足设计要求。
6.2 设 备
6.2.1 主要机械及配套设施:吊车、电焊机、手动葫芦电焊机、千斤顶、压力扳手、钳工机具、灰浆搅拌机、灰浆泵等。
6.2.2 质量控制仪器具:水准仪、经纬仪、卷尺、塔尺、垂球等。质量要求
7.1 质量控制标准
7.1.1 型钢执行《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001的规定。7.1.2 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002。7.1.3 预应力混凝土施工的相关技术规程。
7.1.4 《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ 138-2001。7.1.5 《钢——混凝土混合结构技术规程》DBJ 13-61-2004。
7.2 质量保证措施
7.2.1 施工过程要把握钢结构制作、吊装拼接、焊接。混凝土细部施工、预应力施加等关键作业的质量控制。即要做到深度规划、精心组织,全面检查、验证并留存记录。7.2.2 要做好焊接样品试验,并根据样品试验结果制定焊接细则,组织考核持证上岗。7.2.3 钢结构吊装承载面支模前要认真进行加荷支模验算,绘制模板支撑图,严格照图施工。吊装过程要进行变形观测,防止钢筋混凝土结构超量变形。
7.2.4 钢筋混凝土细部要配置高强细石混凝土,并指派责任心强、技术全面的技工操作,通常要手工扦插和机械振捣相结合,保证浇筑质量。7.2.5 预应力混凝土施工要由专业班组执行。安全措施
8.0.1 作业用电应符合安全规定,开关箱与设备实行一机一闸一漏电保护器。
8.0.2 作业人员应佩戴个人安全防护用品(如安全帽、护镜、用电作业有防护手套和胶靴)。8.0.3 脚手架依现场施工进度确定,做到各种作业均有架子,脚手架的使用材料必须满足搭设要求,作业台端头应按规定设封闭栏杆,并加封闭网。
8.0.4 所有机械装置均应有防护装置及保险装置,机械操作人员开工前应按操作规程进行试运转和检查。
8.0.5 高空作业人员要进行体检并经培训,持证上岗。8.0.6 高空吊装作业人员应在脚手架、扶梯或吊篮平台上作业。
8.0.7 吊装现场一切服从同一指挥,并保证信息沟通。吊车司机一切动作要服从指挥指令,做到慢起轻落,防止撞击事故的发生,吊装均应绑溜绳以控制构件空中位置。环保措施
9.0.1 施工过程应遵守《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ 146-2004。9.0.2 机械设备施工安排应遵守城市噪声控制要求。9.0.3 夜间施工应按当地环保规定。效益分析 型钢预应力钢筋混凝土桁架转换层可以充分利用结构空间,节省结构材料,节约土地,方便群众生活,其社会效益十分显著。
与深梁转换层比较可充分使用空间,扩大使用面积,每平方米转换层面积可节省造价12000~12500元。
与大型预应力井梁比较每平方米转换层面积可节省造价3500~4500元。节约土地,每平方米转换层面积可增建使用面积5平方米以上。应用实例
本工法成功地应用于厦门观音山公寓等工程,工程质量满足规范和合同要求。现以该工程为实例说明本工法应用情况。11.0.1 工程概况
型钢预应力钢筋混凝土桁架转换层在厦门观音山公寓2幢联体30层高层建筑中应用,总建筑面积8.2万多平方米,总高分别为99.05米和104.15米,该公寓地下室1层,上部1~4层为公共汽车站及服务用房,5层以上为住宅。高层住宅有一排外柱落在柱距14.8m的开间上,外排高柱传递重量大,设计上在第3层楼面开始设型钢预应力钢筋混凝土桁架转换层。桁架为三角形,跨度为14.8m,高度分别为8.1m、5.4m,共18榀。三角型钢预应力钢筋混凝土桁架承担5层以上总计26层的巨大荷载。11.0.2 施工情况
施工中严格按照结构要求的程序搭接,钢结构制作中除本身构件设计及拼装要求外,按照和钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土组合联结的需要,许多高强螺栓连接孔、连续钢筋穿孔工艺要求严格,栓钉众多和普通钢结构比更加复杂。构件分解后单个重量达8吨,在制作中翻身、运输难度大。为了钢结构吊装拼接,需要在2层楼板留洞与地下室顶板上运输吊装,根据吊装运输需要,经过严格计算加强地下室顶板模板立柱,做到吊装顺利进行。由于钢筋密集,绘制大样图,给每一根钢筋编号,确定绑扎顺序,避免了漏绑、错绑、返工事故的发生。混凝土浇筑入口小、钢筋密、质量要求高,精心施工得以完成。在施工中分幢、共分4段进行QC循环,根据型钢预应力钢筋混凝土桁架施工过程的要求,解决了钢构件的吊装、钢构件制作、型钢混凝土施工、型钢预应力混凝土施工等四个方面的基本工艺。11.0.3 工程评价
经工程验收桁架以上共计26层住宅施工后结构沉降小,与一般同类结构一样得到各方的好评。实践证明本工法应用可靠,成熟有效,实现安全生产,工程进行顺利,经济效益高。
型钢桁架施工 篇2
型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种结构形式。由于在钢筋混凝土中增加了型钢,型钢以其固有的强度和延性,以及型钢、钢筋、混凝土三位一体的工作,使型钢混凝土结构具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点。在大同市公安局指挥中心及业务用房工程中,因建筑上的空间需求,在结构设计中采用了钢桁架梁结构、型钢混凝土组合结构和钢悬挂结构。4.5 m高的钢桁架梁结构营造了净跨度为21.4 m的大跨度结构。型钢混凝土组合结构是大跨度钢桁架梁的支座。钢悬挂结构在8层,9层,10层中局部采用,营造出了高达16.2 m的结构空间(模型见图1)。
型钢与钢筋混凝土组合钢悬挂结构中,跨度大,高度高。施工难点是型钢与钢筋混凝土组合钢悬挂结构如何施工才能保证钢构件正常受力,混凝土构件与钢构件共同承受荷载,防止单一构件受力,其他构件超负荷受力遭到破坏。所以钢悬挂结构的施工流程、钢桁架梁与型钢柱、混凝土梁与型钢混凝土柱的节点施工控制是工程的难点,也是关键控制点。通过施工人员的反复论证、对比、模拟,重点解决了型钢混凝土组合结构的钢悬挂的施工流程、卸载顺序以及型钢结构的关键节点的施工方法。我公司的技术人员创立了一套切实可行的桁架梁、型钢柱—混凝土组合钢悬挂结构施工技术,确保了本工程圆满完成。
2 工艺原理
设计施工流程应是先施工作为支座的型钢混凝土组合剪力墙结构,再施工作为屋盖结构的10层型钢混凝土组合结构。待混凝土强度达到设计强度后,悬挂内部的8层,9层的钢结构。如果按设计流程施工,10层的屋盖已封,不能再使用塔吊进行吊装,8层,9层,10层的钢结构构件的吊装成为施工难题。经过多次讨论、论证、模拟安装,最后与设计院沟通改变了部分施工流程。先施工作为支座的型钢混凝土组合剪力墙结构,再施工作为屋盖结构的10层型钢结构,然后安装8层,9层,10层的悬挂钢结构,因屋盖结构还没有与混凝土形成受力结构,所以8层,9层,10层的悬挂钢结构下面需加临时支撑,使之变成传统的受力方式。最后待10层的型钢混凝土组合结构达到设计要求的强度后,将临时支撑拆除进行卸载,完成整体悬挂结构的施工。
3 操作要点
3.1 钢柱安装
3.1.1 钢柱吊点及吊具的设置
钢柱吊点的设置需考虑吊装简便,稳定可靠,还要避免钢构件的变形。吊装时利用钢柱定位连接板的螺栓孔,为了便于吊装和防止起吊时耳板的变形,采用专用吊具,吊具用螺栓与钢柱连接板连接。
3.1.2 同心度的调整
上下节钢柱的同心度通过千斤顶和反力架进行调整,注意调整同心度时需松开定位耳板处的安装螺栓,此工作需提前用塔吊将上节钢柱吊起方可进行。
3.1.3 标高及垂直度的调整
钢柱标高的调整通过上下节钢柱的标高控制线进行控制:首先在下节柱上端弹好距柱顶500 mm的标高控制线,参照图纸,在上节柱下端弹好距下节柱控制线为1 000 mm的标高控制线(此控制线需从上节柱的上面节点处向下返出),在精确调整时可通过专用工具调整这两条控制线的距离来控制上节钢柱的标高。
3.1.4 钢柱的临时固定
钢柱安装好后立即在四面拉好缆风绳,缆风绳一侧与钢柱定位耳板相连接,另一侧与在混凝土板预埋的地锚相连接(如图2所示)。在钢梁安装好后相应方向上的缆风绳方可去掉。
3.2 柱间钢桁架梁的安装
1)桁架梁在现场加工场地进行组对拼装,组对时,采用刚性拼装胎架,现场按照设计图纸进行1∶1放样,同时根据工厂组对数据进行现场组对。组对完成后,采用塔吊吊运至安装部位,桁架起吊的速度应均匀缓慢,同时将桁架上的稳绳固定在各个角度,使起吊中不致摆动。安装临时固定稳妥后,吊车方可摘去吊钩,调整好位置后再对其接缝焊接牢固。2)钢桁架梁与型钢柱节点施工。因剪力墙的混凝土施工在先,钢柱与桁架梁连接部位做成钢牛腿。钢桁架梁的净跨度为21.4 m,减去钢牛腿的预留长度,单榀桁架梁的长度变为20.4 m,桁架梁的最大重量为13 t。钢构件为异地加工,因运输条件的限制分段制作,运至现场后再将钢桁架梁拼装成整体,验收合格后进行安装。通过测量,所有钢构件均在7032塔吊的可吊范围内。桁架梁均可整榀吊装,先安装主桁架梁,后安装次梁。
3.3 型钢混凝土组合墙施工
按图纸设计,墙体中配置三排钢筋,钢桁梁正中位置有一排钢筋,绑扎钢筋时,先绑扎中间层钢筋,再绑扎两侧钢筋。当中间层钢筋遇钢柱、钢桁架梁时,采取如图3所示的方法绕过钢柱、钢梁,绑扎钢筋搭接长度满足相关规范和图集的规定。在2层~7层,局部钢桁架梁位置处为跨层的连梁,连梁高度4.18 m(如图4所示),因其截面尺寸较大,所以箍筋的加工与安装都要注意,加工时需2人~3人配合,防止加工形成的箍筋变形。安装时应确保其标高准确。
3.4 钢悬挂结构安装
待钢结构两侧的包裹钢柱的10层混凝土剪力墙强度达到100%时,可开始10层桁架梁的安装,先安装主桁架梁,再安装次桁架梁,钢桁架主梁在组对时要考虑到起拱高度,确保安装完成后钢桁架梁不下挠。
待10层钢结构的节点焊接牢固,各节点检查合格后,加设临时支撑安装8层,9层,10层的悬挂结构,加临时支撑时,在8层每根吊柱的下面采用千斤顶辅助加设临时支撑,临时支撑支设在7层的钢桁架梁上。临时支撑能力需经过验算,需将8层,9层结构的荷载和施工荷载同时施加在支撑点上进行考虑,验算分为两个方面:1)支撑点能否承受临时支撑荷载的验算。2)临时支撑本身的验算。
3.5 临时支撑卸载
3.5.1 临时支撑卸荷顺序
卸荷顺序遵照由弱到强的原则,即由中间向两边依次卸荷,分五批进行卸荷,各批次卸荷杆件如图5所示。
3.5.2 卸荷条件
1)8层~11层钢结构焊接完成,并且探伤合格。2)对卸荷点的初始位置进行测定,记录数据。3)下一级卸荷在上一级卸荷完成后至少间隔2 h方可进行,以保证上一级卸荷后,完成内力重分配,使构件达到稳定状态。4)卸荷前对关键节点部位进行定期监控和检测,并记录数据。5)卸荷前对参加施工的操作人员进行专业和安全培训。6)卸荷前,应报请甲方、监理对桁架结构构件的连接位置应通过验收。7)结构安装完毕后、卸荷前应对起拱位置进行复验,需满足设计要求,并得到监理单位的认可。
4 质量控制
1)施工质量标准除参照规范规定外,以规范标准、设计文件为依据,对钢柱、桁架梁构件的下料、焊接、安装等主要工序随时进行质量检查,发现问题及时解决,以确保质量控制。2)桁架梁在制作和现场拼装时要严格按照规范标准要求进行起拱,保证安装完成后不下挠。3)安装质量控制标准:轴线位移:钢柱、桁架梁的安装轴线偏差不得大于±1 mm。垂直度:偏差不得大于2 mm。标高:偏差不得大于2 mm。4)安装焊接质量:一级焊缝处要求100%探伤、无夹渣、气孔、弧坑裂纹、电弧探伤、咬边、未焊满、根部收缩等缺陷,焊缝表面应均匀、光滑,焊缝与母材应平滑过渡。
5 结语
大同市公安局指挥中心用业务用房工程地下1层,地上10层,整体工程呈“U”字形。总建筑面积为78 987.02 m2,其中地上为62 461.12 m2,地下为16 525.90 m2。其为钢筋混凝土框架结构及钢筋混凝土框架剪力墙结构,中间部位为型钢混凝土组合结构。型钢混凝土结构施工技术的应用以及钢悬挂结构的使用,营造了大跨度的结构空间和高空连层结构,创造了钢筋混凝土结构所不能达到的大跨度。本工程于2012年4月全部施工完毕,经设计单位、建设单位、监理单位和施工单位共同对工程进行检查验收,各项技术指标符合要求,评定为合格。经过半年多的运行使用,效果良好,用户满意。
摘要:结合型钢混凝土组合结构的特点,就组合悬挂结构施工技术的工艺原理与操作要点进行了详细阐述,并对施工中的质量控制要点作了归纳,为同类结构的施工积累了经验。
型钢桁架施工 篇3
【关键词】型钢混凝土组合结构;型钢柱;施工工艺
0.工程概况
该建筑主楼为门字形,东西主楼自23层~30层相互连接,为复杂连体结构。建筑面积约14.9万m2。工程中采用型钢混凝土组合结构,钢骨柱、梁均为Q345B。本文主要针对本工程对钢骨柱的施工工艺做一下探讨。
1.钢结构材料的检查和确定
所有钢骨柱均采用Q345B钢材,埋弧自动焊采用H08MnA型焊丝,手工焊采用E50XX型焊条。所有原材料进场要有合格证、出厂检验报告等质量证明文件。材料进厂后,要进行复验,为防止板材重皮,采用超声波探伤。
2.钢结构焊接
2.1焊接前的准备
焊接前采用微机精确放样,钢板切割采用数控火焰切割(丙烷) ,切割完毕及时清渣。焊工应持有效期内的焊工上岗证,持证上岗。焊条和焊剂在使用之前按出厂证明上规定进行烘干,焊丝清除铁锈油污及其他污染物。焊前检查焊缝两侧处理情况,如有油污、锈迹应清除干净后再施焊。焊接时必须在车间或施工棚内进行,严禁雨水浸湿。
2.2操作要求
焊接H、十字形钢的翼缘板和腹板拼接焊缝的间距不应小于200mm,且拼接点位置应符合设计图纸要求。钢板拼接采用碳弧气刨开坡口并清渣,车间拼接一级焊缝按规范100%进行超声波探伤,杜绝不合格产品出厂。构件焊接梁柱翼缘与腹板焊缝采用埋弧自动焊,焊丝采用H08MnA,焊剂采用HJ431;加劲板焊接采用CO2气体保护焊,焊丝采用药芯焊丝。焊工严格按照焊接工艺施焊,为减少焊接变形,采用两遍施焊。不准在焊缝区外的母材上打火引弧。焊接时如发现点固焊缝有裂纹,应用气刨清除后重焊。
2.3过程检验
按设计图纸要求和《钢结构工程施工质量验收规范》中的有关要求,对构件进行检查,对一级焊缝依据规范要求委托市质监站进行超声波检测并出具检测报告。
2.4焊接变形的矫正
焊接H型钢的角变形利用H型钢矫直机进行矫正,旁弯则利用火焰矫正方法进行矫直。火焰矫正只能空冷,不能用冷水冷却,否则影响钢材的内部组织。加热时,火焰必须呈三角形,以利于矫正效果,加热在弯曲构件的凸缘,定点朝内。对于厚度大、刚性较强的构件的弯曲变形,可以采用两个或多个焊锯同时加热,在加热过程中,可视具体情况加外力作用,增加矫正效果。加热温度严禁超过900℃,且焰芯不得对准一个点,应徐徐移动,使矫正三角区均匀受热。火焰矫正需循序渐进,不能操之过急,否则效果适得其反。
2.5构件除锈
采用抛丸除锈机除锈,除锈等级达到Sa2.5级。
2.6构件预拼装
根据放样基准将要拼装的构件按照平台上大样位置顺序排放,确定正确无误后用螺栓连接紧固,紧固时一定要保证每个螺栓受力基本一致,紧固结束后按大样和图纸进行检查。如果与图纸和大样相符,证明构件制作合格;如果与大样和图纸不相符,则构件制作不合格。
2.7拆散
拆散前需在有关节点部位标示拼装连接点标志,以便安装时能正确就位,作完标志后方可进行拆散,拆散时一定要将合格品放在一起,不合格品放在一起。对于不合格品采取相应的措施进行返修。
3.钢结构运输
运输和堆放是钢结构施工的重要环节,运输及堆放组织的成功与否,直接关系到钢结构变形大小及流水施工过程是否逆流和能否保证工期。我们为此采取的措施如下:采用车间内的5t行车装车,使用10t的载重汽车从加工厂向工地运输钢构件,运输长度小于10km。运输过程中,将构件捆扎牢固,防止产生振动变形。采用施工现场塔吊按要求卸在安装位置附近。构件的堆放场地要平整干燥,分类水平堆放。在加工厂内采用多层叠放时,必须使各层垫木在同一垂线上。
4.钢结构安装
4.1吊装准备
由于本工程的吊装高度大,水平距离远,不能使用汽车吊,只能选择现场安装的8台塔吊,钢骨柱、梁经合理分段使每段重量控制在塔吊起重范围之内。根据钢构件的吊点及重量情况,准备足够的不同规格的钢丝绳和卡环,并准备好倒链、缆风绳、爬梯、工具包、榔头以及扳手等机具。用钢柱上端的连接板作为吊点,为穿卡环方便。检查首节钢柱柱脚基础的就位轴线,在钢柱柱脚板上划出钢柱就位的定位线。采用型钢组成的可装配式操作架在钢柱顶部,既方便组装,又可以循环使用。
4.2安装顺序
钢骨柱、梁安装依据土建现场进度,在土建合模之前安装完毕。遵循如下顺序进行: 钢骨柱→钢骨柱矫正→钢骨柱焊接→钢骨梁安装→钢骨梁焊接→焊缝探伤→竣工清理→验收。
4.3吊装方法的选择
由于受塔吊起重能力的限制,钢骨柱、梁的吊装采用分段、分件吊装法。相应钢柱安装完毕后,及时连接之间的钢梁使安装的构件及时形成稳定的框架,并且每天安装完成的钢柱必须用钢梁连接起来,不能及时连接的应拉设缆风绳进行临时固定。
4.4首层钢柱吊装
在首层钢柱起吊之前,为了避免钢柱在起吊过程中将柱脚板和基础钢筋损坏,在钢柱柱脚板位置垫好10cm架子板。起吊时通过吊索具与塔吊吊钩连接,采用单机回转法起吊。严禁在地面上拖拉。钢柱起吊时必须边转臂边起钩,使钢柱垂直离地。当钢柱吊至距其就位位置上方200mm~250mm时,使钢柱保持稳定,人工扶着钢柱,对准螺栓孔,慢慢下落。下落过程中防止碰到地脚螺栓丝扣,当柱脚板刚刚与基础接触后应停止下落,检查基础十字轴线与钢柱四边中心线的对准情况,如有不符,立即进行调整。落实后用角尺检查,确保钢柱的定位线与基础定位轴线误差小于3mm,如图1所示。
图1 钢柱吊装图
4.5下节(即第二节及以上)柱等构件的吊装
第二节及以上柱、支撑等构件的吊装准备、吊装流程、起吊方式及吊点选择、临时固定和测量校正紧固、焊接等与第一节钢骨柱、梁的吊装基本相同。
4.6不在现场塔机覆盖范围内钢柱和钢梁的吊装
施工现场有塔机覆盖不到的死角,而这个范围恰恰有部分钢骨梁和钢骨柱。这种情况下,我们现场使用三脚架,配合卷扬机进行钢柱的吊装; 钢骨梁在地面组装成型,使用两个倒链将钢梁吊装就位,倒链固定在钢柱牛腿上。
4.7钢柱标高和垂直度控制
土建每层柱完工后,依据交底将标高引至每根柱上,结构吊装时均由该点用钢卷尺直接向上量测。利用水准仪往返测量与基准标高校核,将标高误差控制在允许的范围之内; 钢柱垂直度校正采用水平尺对钢柱垂直度进行初步调整,然后用两台经纬仪从柱的两个侧面同时观测调整。每层钢柱吊装时,都将基础轴线引至每层柱底,每层钢柱校正时,使用两台经纬仪在两个方向进行监控测量,保证钢柱垂直度在偏差范围之内。在用钢尺对位置点进行测量时,用水准仪协助控制保证尺子两端水平,以减少系统误差。拉尺用力均匀一致,距离测量均采用来回两次拉尺的方法,用两次排尺的平均值消除人为误差。调整完毕后,将钢柱柱脚螺栓拧紧并固定。
4.8高强度螺栓的施工
高强度螺栓先进行初拧,初拧合格后应作出标记。高强螺栓紧固顺序: 从中间向两端依次紧固。高强螺栓平面施工顺序:高强度螺栓穿入方向应便于施工操作为准,同一节点穿入方向一致。若高强度螺栓的连接孔出现偏差,采用微型砂轮磨光机修正或人工挫销。
4.9工地焊接
钢柱工地接长采用焊接形式,使用 CO2气体保护焊,焊接应由两名焊工在对称位置同时施焊。焊接工艺参数: CO2气体保护焊:焊丝直径1.2mm,电流 220A~320A,电压29V~34V,焊速350mm/min~450mm/min,层间温度50℃~80℃,焊丝伸出长度约20mm,气体流量20L/min~80L/min。栓焊连接应严格按照腹板螺栓初拧、翼板焊接、螺栓终拧的顺序施工,全焊连接应在梁柱翼缘间加临时撑板,以减少焊接收缩变形。
5.结束语
型钢桁架施工 篇4
特大型钢吊箱施工过程中的整体稳定性分析
结合东海大桥、杭州湾大桥、苏通大桥、舟山连岛等工程实践.对特大型钢吊箱施工阶段各工况下的.稳定性能进行阐述,并运用数值分析方法对起吊工况着重进行分析,归纳了特大型深水钢吊箱整体稳定性能的特点及影响因素.
作 者:徐伟 李靖祺 高吉龙 Xu Wei Li Jingqi Gao Jilong 作者单位:同济大学建筑工程系,上海,92刊 名:建筑施工英文刊名:BUILDING CONSTRUCTION年,卷(期):31(5)分类号:U455关键词:桥梁基础 钢吊箱 施工教值分析 稳定性能
型钢桁架施工 篇5
钢框架、剪力墙填充钢框架的刚度增幅是突变性质的, 为了解决刚度的突变问题, 提出深梁填充钢框架[1]。Kahn和Hanson[2]最早提出了钢筋混凝土深梁填充框架的结构形式。Kabele[3], Horii[4]和Kesner等[5]通过试验研究, 提出利用纤维混凝土深梁填充钢筋混凝土框架进行结构加固。国内郑宏[6]课题组首先提出了深梁填充钢框架结构, 深梁填充钢框架结构体系是由钢框架和内填钢板深梁组成, 上下两层框架梁与内填钢板深梁通过高强螺栓连接, 如图1所示。钢板深梁承受水平力, 框架柱承受竖向力。并获得国家专利 (ZL200620136047.9) 。郑宏、马江萍等[7]通过对钢板深梁填充钢框架进行试验研究, 证实了钢板深梁填充钢框架具有良好的耗能和抗侧移能力, 并通过理论分析得到建议高厚比。
通过研究发现, 在循环荷载作用下结构破坏时, 深梁中的钢板塑性发展不平衡, 边缘钢板塑性发展充分, 中部区域钢板塑性得不到充分发展, 并且结构受力模型为对角二力杆模型, 本文提出的钢框架内填桁架结构同样可以根据不同抗震要求实现刚度、承载力的渐变调整, 同时克服了前述内填深梁塑性发展不平衡的缺陷。通过改变内填桁架的宽度, 可以得到不同的抗侧移刚度, 满足各种刚度要求, 而且将原来深梁受弯曲剪切变形转化为桁架中二力杆件受拉或压, 受力更为合理, 解决了组合深梁塑性发展不平衡的问题, 可以充分利用钢材性能, 也减轻了构件重量;桁架两端与上下层框架梁螺栓连接, 且桁架所有构件可以预制, 便于制作安装或拆卸更换破损桁架梁, 快速增强结构抗侧能力。内填桁架布置灵活, 便于过道、门窗和管线的布置, 既可用于新建结构, 又可用于结构加固, 具有广阔的应用前景。
本文应用有限元软件SAP2000对6层钢框架和不同形式钢框架内填钢桁架进行了静力弹塑性分析, 对比了结构的顶点位移、基底剪力、结构性能点的指标及塑性铰发展情况。
1 模型建立
1.1 模型选取
通过SAP2000有限元分析软件对于6层纯钢框架和4种不同腹杆形式的钢框架内填平行弦桁架进行静力弹塑性分析, 取一榀框架结构进行分析, 所取榀的跨度分别为7.2m、3m、7.2m, 层高为3.6m, 无地下室。模型如图2所示。
1.2 结构设计资料
结构钢材选用Q235, 楼面恒荷载为4.5k N/㎡, 活荷载为2k N/㎡, 层面不上人, 恒荷载为5.0k N/㎡, 活荷载取0.5 k N/㎡。基本风压为0.35 k N/㎡, 基本雪压为0.2k N/㎡, 本文主要分析结构在地震作用下的性能, 因此对风荷载不予考虑。
本文建议内填桁架布置于跨中, 用PKPM软件进行结构设计, 结构截面尺寸:框架梁截面为400mm×250mm×10mm×16mm;框架柱截面1~3层为500mm×500mm×14mm×20mm;4~6层为400mm×400mm×12mm×18mm。内填桁架的弦杆和腹杆均为等肢角钢相并, 弦杆截面为110mm×12mm, 水平腹杆为100mm×10mm, 斜腹杆为90mm×10mm。
经计算, 框架受力情况:顶层边跨25k N/m, 中跨10k N/m;以下各层边跨27k N/m, 中跨11k N/m。
2 结构PUSH-OVER分析
2.1 PUSH-OVER方法简介
PUSH-OVER方法是近年来在国外得到广泛应用的一种结构抗震能力评价的新方法, 其应用范围主要针对现有结构或设计方案进行抗震能力的估计。这种方法从本质上说是一种静力非线性计算方法, 与以往的抗震静力计算方法不同之处主要在于它将设计反应谱引入了计算过程和计算成果的工程解释。这种方法的优点在于:水平力的大小是根据结构在不同工作阶段的周期由设计反应谱求得, 而分布则根据结构的振型变化求得。
能量谱法是美国ATC-40采用的方法, 也被日本新的建筑基准法 (BSL2000) 所采用。基本思想是建立两条相同基准的谱线, 一条是由力—位移曲线转化为能力谱线 (Capacity Spectrum) , 一条是由加速度反应谱转化为需求谱线 (ADRS) , 把两条线画在同一个图上, 两条曲线的交点定为“目标位移点”或“结构抗震性能点”, 将性能点所对应的位移与位移允许值比较, 判断结构是否满足抗震性能要求。
A—初始地震需求曲线, B—折减后地震需求曲线, C—能力谱
2.2 结构PUSH-OVER分析
结构采用框架单元模拟钢框架, 梁柱节点采用刚接, 内填桁架结构弦杆与框架之间采用刚接, 腹杆的节点均采用铰接。框架柱塑性铰设为P-M2-M3铰, 框架梁的设为M3铰, 内填桁架腹杆均为P铰, 弦杆为M2-M3铰。结构加载模式采用倒三角加载, 假定水平侧向力沿建筑物高度呈线性分布。
2.2.1 基底剪力与顶点位移
纯钢框架与不同形式钢框架内填平行弦桁架结构的基底剪力与顶点位移曲线对比如图4所示, 最大基底剪力及对比如表1所示, 可以看出钢框架内填平行弦桁架大大增加了结构最大承载力, 图中也可以看出结构的刚度得到大幅度提升, 但是内填中心支撑桁架结构、内填十字交叉支撑桁架及内填K形支撑桁架结构的延性性能也是大幅度降低, 而内填单斜支撑桁架结构不仅提高了结构的最大承载力, 并且结构也具有良好的延性性能。
2.2.2 结构性能点指标对比
在得到结构的PUSH-OVER曲线后, 因我国规范和美国规范有区别, 应对反应谱曲线进行转换工作。根据ATC-40可知, CA、CV与水平地震影响系数有关, CA=0.4αmax, CV=Tgαmax, 按照抗震规范, 8度罕遇地震时, CA为0.36, CV为0.54, 由此可得到性能点的指标如表2所示, 性能点的位移均小于结构的极限承载力作用下的位移, 由此可以看出结构均满足抗震性能要求。
2.2.3 结构塑性铰分析
结构在PUSH-OVER分析下, 最早出现塑性铰时, 塑性铰的分布如图5所示。
根据SAP2000分析结果, 出现塑性铰的情况如下:纯钢框架结构首先在二层中跨梁端形成塑性铰, 随着结构的加载, 二至无五层梁端均形成塑性铰, 随后逐渐在底端柱形成塑性铰。钢框架内填单斜支撑桁架结构首先在二层内填桁架的腹杆中形成塑性铰, 然后在一二三层内填桁架腹杆、部分弦杆及梁端形成塑性铰, 随着部分内填桁架出现损坏, 最后在底层柱端形成塑性铰, 梁柱的损坏均出现在内填桁架结构损坏之后。钢框架内填中心支撑桁架结构首先在二层内填桁架的腹杆中形成塑性铰, 然后在一二三层内填桁架腹杆、部分弦杆及梁端形成塑性铰, 最后在底层柱端形成塑性铰, 梁柱的损坏均出现在内填桁架结构损坏之后。钢框架内填十字交叉支撑桁架结构首先在二层及一层内填桁架的腹杆中形成塑性铰, 然后在一至五层内填桁架腹杆、部分弦杆及梁端形成塑性铰, 最后在底层柱端形成塑性铰, 三层的梁端塑性铰发展较快并首先出现损坏。钢框架内填K形偏心支撑桁架结构首先在二层框架梁上形成塑性铰, 然后在一至三层的框架梁上形成塑性铰, 后期在内填桁架上才形成塑性铰, 梁先出现损坏。由此可见在内填单斜杆支撑桁架结构和内填中心支撑桁架结构中, 梁柱的损坏均晚于内填桁架, 并且内填桁架结构最先形成塑性铰。
3结论
(1) 利用SAP2000有限元分析软件对六层纯钢框架和四种形式的钢框架内填平行弦桁架结构进行PUSH-OVER分析, 内填桁架的存在有效地减小了顶点位移, 可较好地抑制结构的侧向变形。
(2) 填充桁架之后的结构在减小侧移的同时, 承受的荷载也得到提升, 由此可以看出内填桁架对于结构的承载力是一个良好的储备。
(3) 四种内填形式中, 对结构承载力增强的顺序是内填十字交叉支撑桁架结构、内填中心支撑桁架结构、内填K行偏心支撑桁架结构、内填单斜支撑桁架形式。但内填十字交叉支撑桁架结构、内填中心支撑桁架结构、内填K行偏心支撑桁架结构延性比较差。
(4) 内填单斜支撑桁架结构、内填中心支撑桁架结构和内填十字交叉支撑桁架结构塑性铰最早出现于内填桁架上, 内填K行偏心支撑桁架结构塑性铰最早出现于二层梁端。内填单斜支撑桁架结构及内填中心支撑桁架结构中内填桁架先于梁柱损坏, 其他两种内填桁架结构均为梁先损坏。当内填桁架屈服时, 框架梁柱均未屈服, 充分发挥了抗震设防第一道防线的作用。
(5) 基于Pushover分析, 从结构承载力、刚度、延性以及结构破坏机理四个方面考虑, 内填单斜杆支撑结构是一种抗震性能较好的结构形式。
参考文献
[1]Zheng Hong, Yang Feiying.Analysis of parameters on hysteretic behavior of steel deep beam[C]//proceedings of Shanghai International Conference on Technology of Architecture and Structure.Shanghai Tongji University press, 2009.474-479.
[2]Kahn L F, Hanson R D.Infilled Walls for Earthquake Strengthening[J].Journal of Structural Engineering, 1979, 105 (ST4) :283-296.
[3]Kabele P, Takeuchi S, Inaba K, et al.Performance of Engineered Cementitious Composites in Repair and Retrofit:Analytical Estimates[A].Reinhardt H W, Namaam A, Editors.High Performance Fiber Reinforced Composites (HPFRCC3) [C].Tokyo:RILEM Publishers, 1999:617-627.
[4]Horii H, Kabele P, Takeuchi S, et al.On the prediction method for the structural performance of repaired/retrofitted structures[A].Mihashi H, Rokugo K.Fracture Mechanics in Concrete Structures:Proceedings of FRAMCOS-3[C].AEDIF-ICATIO Publishers, Freiburg, Germany, 1998, Volume 3:17-39.
[5]Kesner K.E.Development of seismic strengthening and retrofit strategies for critical facilities using engineered cementitious composite materials[D].Cornell University, Ithaca, NY.2003.
[6]郑宏.钢板-混凝土组合深梁:中国, ZL200620136047.9[P].2007-10-31.Zheng Hong.Steel plate deep beam:China, ZL 200620136047.9[P].2007-10-31. (in Chinese) .
型钢混凝土组合结构施工工艺探讨 篇6
关键词:型钢混凝土;组合结构;施工;安装;浇筑与养护
由于型钢混凝土结构是在混凝土构件中配置型钢,并配有一定的受力钢筋和构造钢筋,因此容易造成梁柱节点区钢筋的空间关系复杂,混凝土浇筑质量难以保证。因此掌握准确的工程施工技术非常重要。
1.工程概况
该商住楼位于广州市,局部采用了型钢混凝土结构,建筑面积32500.34m2,建筑地下2层,地上16层。基础为桩筏基础,基础埋深-11.500m,筏板厚度为2m,该工程基础至地上6层采用型钢混凝土结构,1层~6层层高为6m,7层以上层高为4.5m。所用型钢柱主要为十字形柱,外形尺寸为550mm×550mm,型钢梁为工字形,外形尺寸为200mm×500mm。主要型钢混凝土柱截面尺寸为800mm×800mm,主要型钢混凝土梁的截面尺寸为550mm×800mm,工程主要部位的开间和进深均为8m。工程结构设计使用年限为100年,室外地面至主要屋面楼板顶为80m,建筑结构的安全等级为一级,建筑抗震等级为一级。
2.型钢混凝土施工
2.1型钢翻样
对于一个型钢混凝土结构的项目来说,翻样工作在技术准备时是比较重要的,有特殊之处。这里主要介绍型钢上钢筋孔位的确定。以工字形钢梁、柱和十字形钢柱为例来介绍孔位的确定。
(1)孔位的竖向位置确定。根据设计要求,一般情况下东西方向和南北方向的型钢框架梁顶标高是一致的。东西方向和南北方向的型钢梁在标高上是一致的,型钢梁位于混凝土的中部,但是,梁内的纵筋小可能在同一标高位置,本工程南北方向的梁筋在上,两个方向均为框架梁,受力是一致的。
在确定哪个方向的梁纵筋在上之后,就可以先确定这个方向孔的中心标高。以梁顶标高为基准,南北方向的梁上排纵筋孔的中心标高距梁顶标高的距离为:梁纵筋的保护层厚度c加上梁纵筋直径d的一半即c+d/2。东西方向梁的上排纵筋在南北方向梁的上排纵筋之下,这两层钢筋之间的净距按规范要求不小于25mm和较大钢筋的直径,这样两层钢筋间的最小净距为25mm,两排钢筋的中心距离为25mm+d,因此,东西方向梁的上排纵筋距梁顶面的距离为:c+d/2+25+d。而后再确定东西方向梁的底排纵筋孔位的中心位置,这时以梁的底面标高位置为基准,孔位中心距梁的底面的距离同样为c+d/2。然后再确定南北方向梁底排纵筋的孔中心位置,孔位中心距梁的底面的距离同样为c+d/2+25+d。至此梁纵筋的孔位标高全部确定,梁纵筋的孔位在型钢柱上。
(2)孔位的水平位置确定。在孔位的竖向位置确定以后,孔位的水平位置比较容易确定,一般在构件上均分即可。
2.2型钢柱的安装
(1)底层型钢柱安装。底层型钢柱具体安装步骤如下:a.用塔吊(或其他机械)把基础预埋柱吊起,然后把基础预埋柱慢慢放下,将柱脚底板的四角与垫层上的柱脚底板轮廓线对正,此时基础预埋柱仍被吊在塔吊上。b.用两经纬仪校准基础预埋柱的位置。两台经纬仪分别固定于柱的纵横轴线上,微移柱的位置使柱的正面、侧面中心线分别与两经纬仪的视点重合,也即轴线与柱的两侧面中心线重合,同时保证柱的垂直度。c.保持型钢柱的位置,将柱脚锚栓与基础筏板底层钢筋焊牢,待上述工作完成后,绑扎基础筏板上层钢筋,钢筋穿好绑牢以后,要重新校正型钢柱的位置,同样用两台经纬仪校正,使型钢柱正、侧面的中心线与轴线重合,然后将型钢柱与穿过型钢柱的钢筋塞焊焊牢。至此,底层型钢柱安装完毕。
(2)上层型钢柱安装。上层型钢柱安装主要包括以下步驟:a.采用单机起吊型钢柱。起吊回转过程中应注意避免同其他已吊好的构件及其他支架相碰撞,吊索应有一定的有效高度。等型钢柱已与底层或基础预埋柱有可靠连接后才能松开吊索。b.定位、校正型钢柱。一般用三根钢丝绳(缆风绳)从三个方向将型钢柱固定,采用缆风绳校正方法,现场配合施工方用两台成90的经纬仪找垂直,在校正过程中不断调整,直至校正完毕,使柱子正面、侧面中心与轴线重合。c.连接型钢柱。型钢柱与型钢柱间的大六角头高强螺栓连接,拧紧顺序应从节点板中心向边缘施拧,两个连接件为先主要后次要的顺序,型钢柱为先翼缘后腹板的顺序,严禁强行穿入螺栓(用锤敲打)。d.焊接型钢柱。型钢柱与型钢柱之间采用的现场坡口全熔透焊接,施工中按以下原则实施焊接:先焊基准点处焊缝,再焊周边焊缝,焊接应尽可能考虑结构对称、节点对称、型材翼缘对称、均衡对称施焊。
2.3型钢梁的安装
型钢梁的吊装与梁钢筋的安装存在较复杂的交叉作业,通过工程实践总结出了两种安装顺序:先穿梁底筋再吊装型钢梁的安装方法和先吊装型钢梁再穿梁底筋及面筋的安装方法。
本工程中选择第一种安装工艺,具体操作步骤与柱类同。
2.4混凝土的浇筑与养护
(1)混凝土浇筑。浇筑前,应对模板、支架、钢筋、预埋件、留洞、预埋管线等进行检查,浇筑顺序按照先浇低标高部位,后浇高标高部位;先浇柱,后浇梁板楼梯。柱混凝土浇筑当层高小于5m时采用一次浇筑,当层高大于5m,则采用分层浇筑,一层不超过4m。混凝土自高处倾落的自由高度控制在2m以内,当浇筑高度超过2m,应采用串筒、溜槽使混凝土下落。柱竖向构件应先在其底部浇50mm厚与混凝土配合比相同的碱石砂浆,再分层浇筑,分层厚度500mm。梁板采用一次浇筑,沿次梁方向进行。梁应按其高度采取整浇及斜面分层浇筑。板厚度设标志块控制,随浇随移。梁板的浇筑带宽度控制在3m以内。
(2)接缝处理。a.施工缝设置:每层水平施工缝设置于板面和梁下;竖向施工缝设置在以下部位:有主次梁的楼板,宜顺着次梁的方向浇筑,施工缝留在次梁跨度的中间至1/3跨度范围内;单向板施工缝设置在平行于板短边的任何位置,双向板施工缝设置在板跨中至1/3跨度范围内。b.施工缝的处理:在施工缝处继续浇筑混凝土时,已浇筑的强度不应小于1.2N/mm2。已硬化的施工缝表面应凿毛、清除浮浆和松动石子及软弱混凝土层,并浇水润湿。
(3)混凝土的养护。一般混凝土浇筑后12h内应派专人进行覆盖和浇水养护,梁板养护时间不少于7d。柱等竖向构件的带模养护时间为2d,在此期间应喷水养护,拆模后采用养护液养护。梁板等平面构件采取覆盖麻袋浇水养护,浇水次数应能使混凝土处于湿润状态。在已浇筑的混凝土强度未达到1.2MPa以前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。
3.结语
型钢混凝土结构在我国还有很大的发展空间,型钢混凝土结构构件内既有钢筋又有型钢,施工难度大,交叉作业多,施工前应做好策划,从以下几方面入手对工程施工进行控制:
(1)型钢翻样图与钢筋加工翻样相配合。
(2)型钢柱的安装控制应从柱脚开始,底层预埋柱安装质量基本决定了整个工程型钢柱的安装质量。交叉作业安装难度在底层柱充分体现,要切实重视底层预埋柱安装控制。施工现场型钢柱质量控制应从轴线、标高、焊接质量上着手。
(3)型钢梁与梁钢筋的安装存在一个谁先施工的问题。可先安装梁底筋,也可先吊装型钢梁,具体的操作应根据实际情况,这便是交叉作业的难点,处理得当有益于工期缩短。
参考文献
[1]何承东,浅谈型钢混凝土结构中的钢筋施工[J].山西建筑,2011.08
初探新型钢框胶合板模板施工技术 篇7
【关键词】钢框胶合板模板;施工工艺;混凝土
0.工程概况
某工程位于闹市区,地下1层,地上28层,标准层层高2.9米,建筑高度87米,总建筑面积22万平方米,其中地上建筑面积17.6万平方米,地下建筑面积3万平方米。主体结构为钢筋混凝土剪力墙结构,楼盖为现浇混凝土楼盖。建筑结构安全等级为二级,抗震设防裂度为7度。工程造价约4.85亿。
1.模板体系选型
目前,用于建筑市场的模板品种很多,结合工程特点和质量要求,选择了自重轻、拆装方便的钢框竹胶合板大模板墙模及55系列的钢框竹胶合板楼板模,楼板模主要规格为600×1200、600×1500、600×1800。
2.钢框竹胶合板大模板的应用
2.1合理划分流水段提高大模板的利用率
由于外墙现浇混凝土质量要求高,因此不宜分段过多,施工缝多,立面不宜处理。根据垂直运输和劳力分配情况,尽量使各段吊次及劳动量均衡,充分发挥大模板的作用。该工程每栋楼划分为四段流水(图1)。
2.2大模板的施工
(2)施工方法
清理楼面,做大模板找平层20mm厚。
安装外墙模板:外墙外模板支承在外挂架脚手板上,模板下边框压在50×100松木梁上,按照外墙标高加木垫块调整水平,调地脚螺栓控制板面垂直,外模根据楼板墙控制线就位,用2m靠尺靠直,用20塑料套管控制墙厚,上部螺栓穿35塑料套管,便于穿30钩头螺栓挂外承重挂架。按墙控制线安装外墙内模板,用靠尺靠直,校正后,旋紧穿墙螺栓,固定销片。
安装内墙模板及角模固定:根据楼板墙控制线将一侧内模板安放在找平层上,穿20塑料套管及螺栓,安装另一侧模板,将模板就位,靠直,同样校正后,旋紧穿墙螺栓,固定好销片,并将模板支架地脚螺栓下固定牢固。角模位于模板转角处连接2块模板,2侧翼压在模板内用12螺栓与大模板固定。
图2 施工工艺流程
1/4大模板的拆除次序与安装次序相反,混凝土浇筑完后,常温下8~10h即可拆模。及时将穿墙螺栓投出,旋松地脚螺栓,用塔吊起吊大模板。
3.55系列钢框胶合板及其支撑系统早拆模板体系的应用
(1)确定流水段:根据大模板的流水节拍来划分模板的流水段,施工缝留在相邻开间结构合理部位,力争做到工程量大致接近。
(2)模板早拆体系的构造措施:根据房间的布置,楼板模板的规格采用600×1200、600×1500、600×1800等3种规格进行合理安排,模板支撑系统采用可调的双翼柱头及立杆为48钢管(图3、图4)。
1)可调双翼柱头:是早拆模板体系的关键部件,由上下2块翼板,2个限位螺母及38mm×75mm螺杆组成,上翼板固定于螺杆顶端,作为100宽后拆带顶板。下翼板穿过螺杆(可调节),作搁置100mm×100mm主松木梁用。
2)立杆为扣件型脚手钢管(48mm×3.5mm),长2.2m,立杆间距控制在1500mm以内。
3)水平杆为48钢管,立杆与水平杆之间均用扣件连接。
4)可调底托:由38mm×750mm螺杆和一个限位螺母组成,起调节立杆长度的作用。
5)方木梁:主木梁为100mm×100mm的松木梁,梁表面平整无裂缝。
图3 支撑平面图
(3)早拆体系的施工方法。
1)清理楼面,在楼板上确定立杆位置,并使上下层支撑竖向位置一致,用一水平杆将2端立杆连系,逐次将其它立杆连系,连接水平杆,杆与杆之间用钢管扣件固定,将快拆头插入立杆内,插入长度不小于150mm。
2)将方木梁100mm×100mm放在可调底托上,其高度由墙面1m墨线来控制,木梁2端为防止移动用木楔背紧。
3)铺楼面模板,应先铺标准模板,后铺后拆带,涂刷隔离剂。
4)浇筑楼板混凝土。
5)拆模:混凝土达到设计强度50%即可拆除早拆部分模板,后拆带处要保留,待达到混凝土设计强度值后,方可拆除。
4.应用效果及优点
(1)实践证明,应用钢框胶合板模板施工,混凝土外观质量好,表面平整光滑,颜色均匀一致。
(2)较钢模板重量轻30%~50%。连接件可靠,操作简单,在支拆模板中省工、省力、省时,并节省塔吊台班。
(3)在现浇楼板施工中,采用早拆模板体系比普通支模法施工节约模板支承材料50%,且省工省时。