型钢柱施工工法1

省级工法申报材料(2012年度)工法名称：H型、十字型型钢混凝土柱施工工法申报单位：山东宁建建设集团有限公司推荐单位：济宁市住房和城乡建设委员会申报时间：二0一二年九月十三日目录1．省级工法申报书2．施工工法内容材料3．工程应用证明4．经济效益证明5．关键技术鉴定证书及鉴定资料6．关键技术科技成果获奖证明7．专业技术情报部门提供的科技查新报告省级工法申报书省级工法申报书工法名称：H型、十字型型钢混凝土柱施工工法申报单位：山东宁建建设集团有限公司申报地区：济宁市申报时间：二0一二年九月十三日工法名称H型、十字型型钢混凝土柱施工工法主要完成单位山东宁建建设集团有限公司通讯地址山东省济宁市建设南路61号邮编272015联系人电话[phone]主要完成者姓名职务职称所在工作单位房国华项目总工工程师山东宁建建设集团有限公司张诒凯技术负责人助工山东宁建建设集团有限公司孙猛技术负责人助工山东宁建建设集团有限公司张纪雪技术负责人助工山东宁建建设集团有限公司赵旋技术员助工山东宁建建设集团有限公司本工法应用的工程名称及时间⑴济宁市城市规划展示馆2010.7～2010.10⑵济宁市社区文化活动中心工程2011.3～2011.6注：表中通讯地址及联系人指第一完成单位;主要完成者人数最多不得超过5人;表中内容填写不下的,可另加附页。本工法关键技术名称及鉴定时间关键技术：1、型钢柱现场安装及焊接。2、钢筋穿型钢柱变为套式筒丝接。根据设计图纸要求，梁主筋需穿过型钢柱的腹板和翼缘板，但实际情况，电影院的十字型钢柱与H形型钢柱配筋及与其相交的梁配筋大又密，例如：电影院的十字形型钢砼柱，截面尺寸1050*1050，柱主筋4040梁钢筋10@100(6)，832;15324/11N1416。梁钢筋很难按图纸要求穿过型钢腹板及翼缘板，采取型钢上在加工厂焊接套式筒，梁钢筋与套式筒丝接。这样就很好的解决了型钢上穿孔太多的弊端。3、梁、柱主钢筋的施工顺序。4、型钢砼柱模板支设。型钢砼柱砼浇筑。组织审定单位：济宁市住房和城乡建设委员会鉴定时间：2012年9月5日本工法关键技术获成果奖励的情况本工法获山东宁建建设集团有限公司2011年度科技进步二等奖，并被评为企业级工法。工法内容简述：型钢砼柱能较好的发挥型钢和砼两种材料的优点，弥补各自的不足，作为一种新兴的，有巨大发展前途的结构形式，近几年在高层和超高层及大跨度建筑中获得了较广泛的应用，型钢砼柱中型钢不受含钢率的限制，型钢砼柱的承载力可以高于同样外形的钢筋砼柱的承载力的一倍以上，因此可以减少柱截面尺寸。对于高层建筑，减少柱截面，可以增加使用面积，因而经济效益很大。型钢在浇筑砼之前已形成钢柱，具有较大的承载力，能够承受自重和施工荷载，可缩短工期。型钢砼的延性比钢筋砼有明显的提高，尤其是实腹式型钢，因而此结构具有良好的抗震性能。型钢砼柱较钢柱在耐久性、耐火性等方面均胜一筹，且较钢柱可节省钢材。钢筋穿型钢柱变为套式筒丝接，梁钢筋很难按图纸要求穿过型钢腹板及翼缘板，采取型钢上在加工厂焊接套式筒，梁钢筋与套式筒丝接。这样就很好的解决了型钢上穿孔太多的弊端。关键技术及保密点（如有专利权，请注名专利号）：1、型钢柱现场安装及焊接。2、钢筋穿型钢柱变为套式筒丝接。根据设计图纸要求，梁主筋需穿过型钢柱的腹板和翼缘板，但实际情况，电影院的十字型钢柱与H形型钢柱配筋及与其相交的梁配筋大又密，例如：电影院的十字形型钢砼柱，截面尺寸1050*1050，柱主筋4040梁钢筋10@100(6)，832;15324/11N1416。梁钢筋很难按图纸要求穿过型钢腹板及翼缘板，采取型钢上在加工厂焊接套式筒，梁钢筋与套式筒丝接。这样就很好的解决了型钢上穿孔太多的弊端。3、梁、柱主钢筋的施工顺序。4、型钢砼柱模板支设。5、型钢砼柱砼浇筑技术水平和技术难度（与国内外同类技术水平比较）：1国内研究现状国内型钢柱与梁的施工多数采用在型钢上开孔的做法或者梁主筋弯曲绕过型钢进行锚固，在国内，尚无针对型钢柱上预先优化设计焊接套式筒，然后安装型钢柱，在绑扎梁主筋的过程中与型钢柱丝接，只是把个别环节的某些具体问题零散地发表在期刊杂志上，系统性、整体性的资料与论著很少，理论和差距很大。2本工法的创新之处现实施工中梁钢筋很难按图纸要求穿过型钢腹板及翼缘板，采取型钢上在加工厂焊接套式筒，梁钢筋与套式筒丝接，这样就很好的解决了型钢上穿孔太多的弊端。而且套式筒在工厂内与型钢柱一起加工，大大缩短了工期以及提高了套式筒与型钢的连接点的可靠性。上述关键技术研究所形成的技术成果经专家鉴定，达到国内领先水平，并填补了国内空白，其研究结果可为相关规范的补充或修订提供相应的依据。工法应用情况及应用前景：本工法先后应用于济宁城市规划展示馆工程、济宁市高新区社区文化活动中心工程、，累计应用面积13万平方米。本工法施工速度快、工艺简单，缩短工期，降低施工成本，安全可靠。本工法解决型钢上穿孔太多的弊端，保证了工程质量、降低工程成本，满足了节点的安全可靠性。取得明显的技术经济效果，对目前国内目前型钢柱与梁钢筋的连接节点的做法具有很大的指导意义。因此，本工法具有良好的经济、社会效益，推广应用前景广阔。经济效益和社会效益（包括节能和环保效益）：应用本工法，组织科学、技术先进、操作简便、安全适用、减低噪声污染、节能环保。本工法组织流水作业，加快施工进度，缩短工期、减少人工用量。截止目前，采用本工法施工面积为13万㎡。1、施工速度快，工期短：套式筒在工厂内与型钢柱一起加工，大大缩短了工期。2、通过对型钢和钢筋空间关系的研究，对型钢节点体系和钢筋布置进行了综合优化，不但节省钢材，而且减少了操作难度。3、清水型钢柱一次浇筑成型，减少了施工工序，避免了混凝土接茬处的二次处理费用。4、型钢混凝土框架节点处型钢、钢筋的处理方式简单、易操作，在施工中积累的丰富经验，将会在以后类似工程施工中起到很好的借鉴作用。5、本工程成功实现了型钢柱混凝土一次浇筑施工技术，为木模板在类似工程中的使用积累了丰富的经验。型钢砼柱和钢筋砼柱相比较，减少了构件截面，增加了工程的使用面积。工法主要完成单位意见H型、十字型型钢混凝土柱施工工法是以工程为对象、工艺为核心，运用系统工程的原理，把先进技术和科学管理相结合，经过工程实践形成的综合配套的施工方法。本施工工法技术领先，内容齐全，符合省级工法的编写要求，同意申报省级工法。年月日（公章）申报地区推荐意见年月日（公章）专家评审推荐意见评审组长：年月日省建管局审定意见年月日（公章）施工工法内容材料H型、十字型型钢混凝土柱施工工法山东宁建建设集团有限公司房国华张诒凯孙猛张纪雪赵旋1．前言1.0.1型钢砼柱能较好的发挥型钢和砼两种材料的优点，弥补各自的不足，作为一种新兴的，有巨大发展前途的结构形式，近几年在高层和超高层及大跨度建筑中获得了较广泛的应用。由于型钢砼柱工序多，施工复杂，因此施工质量的好坏直接影响着主体的刚度、强度、稳定性以及整个工程的质量，因此掌握和积累型钢砼柱施工技术具有重要意义。1.0.2济宁高新区社区文化活动中心工程中电影院科技馆共有型钢砼柱共24棵，其中20棵H型钢砼柱，4棵十字形型钢砼柱。钢柱从地下室底板-5.15m起至23.9m高，型钢柱钢板厚度为30、23、20、19、15、12，砼标号地下室及一层C45，二、三层C40，本工程于2011年成功地运用了型钢砼施工技术，取得了良好的效果1.0.3H型、十字型型钢混凝土柱施工工法已被公司批准为企业级工法，先后应用于济宁市城市规划展示馆工程、济宁市高新区社区文化活动中心工程等工程，应用面积为13万㎡。其关键技术经科技查新，国内未见有与本项目施工技术相同的文献报道，并于2012年9月通过济宁市专家鉴定，被认为达到省内领先水平。2.工法特点2.0.1为了解决型钢混凝土框架中的梁、柱节点处型钢与钢筋在空间上的矛盾，以实现梁主筋与柱的良好锚固，保证其整体性，在型钢柱加工前需进行钢筋锚固位置的深化设计。2.0.2型钢柱高度大，混凝土浇筑时混凝土对模板有很大的侧压力，这对模板方案的选择提出了很高的要求，科学、合理、易操作的模板施工技术对工程的质量、安全、成本等至关重要。2.0.3型钢梁、柱节点处，“工”字型型钢梁占据了节点处的大量空间、且“+”字型型钢周围主筋密集，混凝土浇筑时下灰困难。3.适用范围本工法适用于本工法适用于大跨度、重荷载和超高层建筑中的型钢混凝土框架结构体系，对于梁主筋与型钢柱采用套式筒连接的节点具有一定的借鉴意义。4.工艺原理4.0.1型钢混凝土框架结构利用型钢、钢筋与混凝土协同作用的原理，大大提高了结构的承载力、刚度、抗震性能。4.0.2在型钢柱和型钢梁与普通框架梁节点区域采用型钢柱上工厂内加工套式筒丝接，保证了型钢梁柱节点处钢筋的连接质量和节点区域的设计抗力。5.施工工艺流程及操作要点5.0.1施工工艺流程5.0.2操作要点一、深化设计1、套式丝筒深化设计十字型钢柱与H型钢柱配筋及与其相交的梁配筋大又密，梁钢筋很难按图纸要求穿过型钢腹板及翼缘板，经与设计院协商，采取型钢柱上在加工厂焊接套式筒，梁钢筋与套式筒丝接。这样就很好的解决了型钢上穿孔太多的弊端。二、型钢柱安装1、钢柱安装工艺流程为：基础测量放线、清理—构件安装前检验—钢柱吊装—测量垂直度、轴线、标高—点焊固定—焊接—测量监控—测量复测，为确保施工质量和进度,梁的侧模必须在预应力施工脚手架搭设型钢柱安装套式丝筒位置深化设计厂家加工钢筋加工钢筋绑扎、验收模板吊装、加固混凝土浇筑筋穿入固定后安装。2、构件进场后，技术人员要按照图纸要求进行复核，重点检查构件的外形尺寸和在运输、拼装过程中的变形情况，对变形部位要进行修复处理。安装就位后，对轴线、标号、垂直度进行校正，在焊接过程中应随时对钢柱的垂直度进行检测。3、钢筋的制作、安装：梁、柱节点核心区钢筋施工，因配筋密集且钢筋需穿过型钢上的孔眼进行锚固，故施工时严格控制节点施工质量。针对不同的型钢梁柱节点和配筋图，画出每个节点的施工大样图，从而确定每根钢筋的走向、相对位置、接头位置，并依据编号配料，采用机械连接，较好的完成梁柱钢筋的节点施工。由于整根箍筋无法穿过，施工时尽量采用焊接封闭箍。4、柱模板的安装与拆除：在型钢砼中，因其内有型钢，外有梁、板、柱的钢筋与其交织，故对拉螺栓穿过钢骨架上的预留孔眼较难，特别是梁、柱节点位置，故施工时严格控制各种钢筋、各种杆件位置是关键所在。5、砼的浇筑：对于梁柱接头等钢筋较密且交叉重复较多的部位，砼下料困难，作为结构的特别部位，浇筑砼时要特别仔细小心，振捣到位。应采用内部振动器和外部附着振动器相结合的方法，也可以对钢筋较密部位采取插钢管下振动棒，保证砼的振捣要到位、密实，避免漏振而影响砼质量。由于砼强度等级较高，内含水泥和外加剂成分较多，造成振捣后浮浆较多，需要在砼浇筑工程中及时清除，避免产生局部强度削弱的现象发生。在型钢砼的浇筑过程中，注意均匀、分层下料，振捣时必须对称振捣，以防止钢柱受扭。6、柱节间焊接时，要制作专用挡风斗，对火花采取严密的处理措施，以防火灾、烫伤等；下雨天不得进行露天焊接作业。7、当风速达到4级以上时，吊装作业必须停止。6.材料与设备6.0.1型钢柱材料1、钢材：型钢柱翼缘、腹板钢材为Q345-B。2、螺栓：螺栓主要采用10.9级的高强度螺栓。6.0.2钢筋及连接套筒型钢柱所用钢筋均为RRB400，其中柱主筋为：40；梁主筋筋为：25。钢筋连接采用滚压直螺纹接头。6.0.3模板体系材料1、面板材料：18mm厚木多层板。2、龙骨材料：竖楞：50×50木方；柱箍：100×50×5.3方钢管柱箍；6.0.4起重设备表6.5起重设备序号名称型号与规格数量单位1塔式起重机Q802台6.0.5汽车泵三一重工车载式混凝土泵（臂长58m）。7.质量控制7.0.1工程质量控制标准1、型钢柱安装质量型钢柱安装质量执行GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》，允许偏差按7.1.1表执行。表7.1.1型钢柱安装允许偏差及检查方法2、钢筋工程安装质量型钢柱钢筋工程安装质量执