劲钢(型钢)混凝土柱施工方案

石狮国际轻纺物流交易中心石狮国际轻纺城一期第一阶段第一标段主体工程箱型（工字型）劲钢结构施工方案福建省闽南建筑工程有限公司2013年1月30日石狮国际轻纺物流交易中心（石狮国际轻纺城）一期第一阶段第一标段主体工程1/9目录一、工程概况二、型钢混凝土结构特点三、工艺流程及操作要点四、钢骨柱施工五、施工安全消防文明施工石狮国际轻纺物流交易中心（石狮国际轻纺城）一期第一阶段第一标段主体工程2/9劲钢结构施工方案一、工程概况1、工程名称：石狮国际轻纺物流交易中心一期第一阶段第一标主体工程2、建设地点：福建省石狮市石狮服装城北侧、南环路南侧3、设计单位：深圳市建筑设计研究总院有限公司4、监理单位：福建和盛工程管理有限责任公司5、建设单位：石狮国际轻纺城发展有限公司6、建筑面积：本工程总建筑面积约33万平方米（其中A、B区专业商业市场地下一层，地上五层，建筑面积约30万平方米；2#办公塔楼地下二层，地上二十四层）,占地面积约13万平方米。7、建筑功能：本项目为石狮国际轻纺物流交易中心（石狮国际轻纺城）一期第一阶段第一标段，其中第一标段为A、B区专业商业市场、2#办公塔楼及其附属工程。施工范围包括，A、B区专业商业市场、2#办公塔楼、卸货平台(以9～10轴的变形缝为界，含9轴以内部分及9～10轴共用承台、10轴柱基础插筋、变形缝)、B区至C区天桥及地下连廊（含变形缝）和所属的室外工程六部分组成。A区14根型钢柱，B区16根型钢柱，从地下室底板开始预埋，一直到屋顶。二层以上有型钢梁。钢结构构件及型钢混凝土构件主要采用焊接十字型截面、焊接H型钢、焊接箱形截面、热轧H型钢及冷弯矩形钢管。钢板最大厚度60mm，十字型截面最大尺寸约0.5m*0.7m，H型截面最大尺寸约0.3m*0.9m。编制依据：《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001《钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》YB9238-92《建筑钢结构焊接技术规程》JBJ81—2002、J218-2002设计图纸及施工规范二，型钢混凝土组合结构特点a型钢不受含钢率限制，刚度大，承载能力高。b型钢构件截面积小，在结构承载力允许的条件下可以增加使用面积和层高，其经济效益可观。c型钢砼柱结构的延展性高，具有优良的抗震性能。d型钢砼柱结构耐久性和耐火性能优良。e不必等待柱芯混凝土达到一定强度就可继续安装上一个层次的钢结构构件，有效地缩短了建设工程的工期。f钢筋安装工程在钢构件施工完毕后进行，钢筋密集、钢构件表面布满剪力钉，钢筋安装非常困难。g竖向结构模板安装要避免碰撞已经施工完毕的密集的型钢梁，钢柱部位无法设置对拉螺栓，模板设计要全面考虑。h竖向结构模板与型钢柱间仅有150mm空隙，且钢筋和栓钉非常密集，模石狮国际轻纺物流交易中心（石狮国际轻纺城）一期第一阶段第一标段主体工程3/9板上口分布有型钢梁，对混凝土的施工提出更高的要求。三、施工准备1、材料准备：（1）柱脚无收缩灌浆料第一节钢柱与底板间设计有50mm缝隙，用无收缩灌浆料填充，要求此种灌浆料的流动性相当高，扩展度不小于500mm。(2)高强自密实微膨胀低收缩混凝土钢管混凝土及箱型钢骨内部需要浇筑自密实免振捣混凝土，要求水胶比0.26、水灰比0.33、砂率0.4%，严格控制混凝土扩展度≥500mm，坍落度为220-240mm。柱内衬板构造是否影响混凝土自密实、高抛混凝土是否产生离析、如何改善自密实混凝土的工作性能，是保证施工质量的关键问题，混凝土配比时原材料要求严格：水泥：选用42.5R普通硅酸盐早强水泥。砂：质地坚硬、级配良好的B类低碱活性天然Ⅱ区中砂。含泥量不大于1%、细度模数：2.5～3.2。石子：5～20mm的低碱自然连续级配的机碎石。含泥量不大于1%，针状和片状颗粒含量不大于15%。很好的和易性、较少的用水量以及较高的抗压强度，能减少混凝土的收缩。混凝土掺和料和外加剂：绿色环保型的、无污染、无毒害、无氨类等并经权威检测机构检测的,优质产品。I级粉煤灰：颗粒活性高、降低混凝土碱含量、降低水化热、减缓混凝土强度增长和抗腐蚀性。外加剂：复合外加剂，可大幅度改善混凝土拌和物的工作性，增加扩展度，减小扩展度损失。(3)柱脚灌浆料的施工钢柱锚板与混凝土底板上坪间预留的50mm缝隙用C40无收缩灌浆料填充。灌浆料采用现场人工搅拌，严格按照产品说明的加水量进行计量。高强无收缩灌浆料浇筑时，从一侧灌浆，至另一侧溢出并明显高于锚板下表面为止，严禁从两个以上方向轮流浇筑。灌浆料无须振捣，且开始灌浆后必须连续进行，不能间断。并尽可能的缩短灌浆时间。灌浆完毕后，要覆盖塑料薄膜；灌浆料强度达到20MPa以后方可拆除模板；养护时间不得小于14d。石狮国际轻纺物流交易中心（石狮国际轻纺城）一期第一阶段第一标段主体工程4/9(4)柱芯混凝土的施工1)钢结构焊接、钢柱下灌浆料浇筑完毕并经监理单位验收合格后劲性柱芯混凝土的浇筑施工。混凝土浇筑采用定型混凝土下料斗借助塔吊进行浇筑。免振混凝土的初凝时间为10h，终凝时间16h，扩展度≥500mm。2)将混凝土下料斗平稳的安放在所需浇筑钢柱上方预先开好的浇筑洞内，由施工人员扶稳下料斗，必要时可将下料斗安放用钢筋焊制的专用架子上，等待浇筑混凝土。3)将混凝土浇筑布料斗的斗内装好混凝土，用塔吊慢慢的将布料斗吊至待浇筑钢柱的上方，由信号工指挥塔吊，将布料斗慢慢放下到已经放置好的混凝土下料斗上方的适宜高度处，待布料斗平稳后，由施工人员将布料斗的制动闸门打开，使混凝土流入下料斗后进入钢柱柱芯内，根据下料斗内混凝土流动的速度和斗内混凝土的高度，及时开放制动闸门，浇筑混凝土。4)当布料斗内混凝土浇筑完毕后，由塔吊慢慢将布料斗吊离浇筑区，在混凝土罐车出料口处重新装好混凝土，准备继续浇筑。5)混凝土连续浇筑至钢柱柱芯上口处，且钢柱上方预留的排气孔有混凝土流出为止，并将柱顶混凝土抹平。6)浇筑同一钢柱柱芯混凝土时，覆盖下一层混凝土的时间不得超过混凝土初凝时间。7)派专人对已浇筑至柱顶标高的柱芯混凝土进行观察，当浇筑后的混凝土有坍落时，要在混凝土初凝时间内，及时将混凝土补浇至柱顶标高，确保钢柱柱芯内填充满混凝土，达到设计及规范的要求。2、施工机具石狮国际轻纺物流交易中心（石狮国际轻纺城）一期第一阶段第一标段主体工程5/9塔吊、大型吊车、卷扬机3、劳动力计划：焊工4个，小工5个，起重工2个，指挥工2个。4、进度计划随土建进度同步插入施工，每层型钢梁安装2天，型钢柱安装2天。三．工艺流程及操作要点（一）、工艺流程测量定位轴线→起吊钢骨柱→就位→临时固定→测量轴线、垂直度、标高→校正→固定→预热→焊接接头（对称焊接）→焊缝处理→超声波探伤检验（合格后）→焊接对拉螺栓→绑扎柱钢筋→拼装模板→支柱模→浇筑砼（二）、钢骨柱的构造钢骨架为劲性十字柱，由2根工型柱叉合，钢骨柱截面为十字型，型钢最大型号（0.6x0.6、H字型0.35x0.4）。（三）、工字型钢柱的安装：1、（1）安装前，应对构件的外形尺寸、螺栓孔径及位置、连接件位置及角度、焊缝、栓钉焊、高强度螺栓接头摩擦面加工质量栓件表面的油漆进行全面检查在符合设计文件和有关标准的要求之后，才能进行安装工作。(2).采用内爬、外附塔式起重机安装多高层钢结构时，应进行全面验算，并采取可靠措施，保证机械安装、运作、拆卸安全、以及主体结构安全。(3).结构安装时，应注意环境温差(如日照)、焊接等温度变化引起的热影响对构件的伸缩和弯曲(4).钢结构安装前，应根据定位轴线和标高基准点复核和验收土建施工单位设置的支座预埋件或预埋螺栓的平面位置和标高。支承面的施工偏差应满足《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。轴线控制：将轴线控制网用全站仪引测施工层的轴线，同首层以上为字钢骨柱插棒点石狮国际轻纺物流交易中心（石狮国际轻纺城）一期第一阶段第一标段主体工程6/9时检查下节钢骨柱伸至楼面部分中心线相对轴线的偏移量（即下一节钢柱的整体垂直度），为钢骨柱的对接定位及垂直度调整方向提供参考数据，防止累计误数超过允许偏差。2、吊装就位：根据图纸要求及工字钢柱编号，校对工字钢柱规格、尺寸、开孔位置是否符合设计和二次排大样的要求，核对无误后，利用工字型钢柱上的预留吊装孔作起吊点，进行吊装就位。临时固定：钢柱就位时，上下节钢柱对正，将3块225*200*40的连接钢板钢柱上的十形芯板用E35焊条连接，（每节钢骨柱的三面均预焊1块）以保证钢骨柱的稳定。3、校正：钢柱就位后按照先调整标高，再调整扭转，最后调整垂直度的顺序，以相对标高控制法，用激光经纬仪、全站仪对轴线、标高、垂直度、位移、错位量校正。4、标高的控制：由于钢骨柱分节安装，则应控制每节标高，每层柱安装完毕，整体复核，根据平面控制网及外围的原始控制点的标高，用自动安平水平仪调整。5、骨柱焊接：钢骨柱校正就位后，在钢骨柱上下接头焊缝周围的腹板、翼板上采用氧乙炔预热法预热，待达到所规定的温度后施焊。焊按时遵循“对称同步等速”的焊接原则，由8人分4组，采用ZXE1——3*500/400焊机。从柱相对的两个面同时等速对称焊接。焊缝成全熔透焊缝。随时观察垂直度有无变化，以减小对骨柱的垂直度影响，防止骨架的变形。6、超声波探伤检查：每层柱焊接完毕，待焊缝冷却至工作环境，按照《钢结构施工质量验收规范》（GB50205—2001）和《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345—89），对焊缝进行超声波探伤检测，合格后，再绑扎柱钢筋。钢筋工程：柱钢筋的绑扎同一般砼柱的钢筋绑扎方法。注意钢筋接头与钢骨架接头位置错开。钢骨柱模板的安装砼柱截面为1000*1000，模板设计采用九夹板、50*100木方子及φ48*3.5钢管综合安装。由于钢骨柱中间均为钢板，对原来砼柱的采用对拉十一夹板竖向钢管双螺母加固竖向50X100木方横向钢管14对拉螺栓山形扣件14两侧对拉螺栓焊接18钢筋栓钉劲性钢骨架焊接20钢筋石狮国际轻纺物流交易中心（石狮国际轻纺城）一期第一阶段第一标段主体工程7/9穿心螺栓固定模板的方法不能实施。图5钢骨柱模板示意图经设计单位同意，在钢骨柱φ20栓钉上横向间隔焊接φ20短钢筋，然后再在横向短钢筋上焊接φ18纵向长钢筋,在模板安装前，将中间一根对拉螺栓焊接在纵向的φ18钢筋上，间距仍同两侧的对拉螺栓间距，见图5。柱、梁节点钢筋绑扎梁钢筋与钢骨柱的连接。根据框架梁所处的标高以及梁高、梁宽和梁钢筋的根数、直径、分布，在加工厂制作钢骨柱时，按设计要求确定柱身腹板上穿孔的个数、位置、孔径及焊接翼板上加劲板的宽度、高度和标高等。四、钢骨柱施工(1)安装钢柱柱脚埋件1)钢结构的基础预埋工程非常关键，它影响第一节钢柱的安装精度乃至关系到整个工程钢结构的安装质量。2)预埋件的定位安装在地基筏板支设完后，校正并加固牢固，检查合格后，安装柱脚埋件，并在四个方向加固，利用1000mm高程控制线控制埋件的高度。浇筑混凝土时，拉通线控制，专人在纵横两个方向用经纬仪看护，以避免位移。同时安放调节螺母，用于调节钢柱埋件的标高。3)预埋件的保护埋件调整验收后，在螺栓丝头部位上涂黄油并包上油纸保护。在浇筑地梁混凝土前再次复核，确认其位置及标高准确、固定牢固后方可进行浇灌工序。在后续施工时对地脚螺栓采取严格的保护措施，严禁碰撞和损坏；在钢柱安装前要将螺纹清理干净，对已损伤的螺牙要进行修复。(2)安装钢柱柱脚第一节钢柱与柱脚埋件采用地脚螺栓进行连接。首先将底部的地脚螺栓调平，并点焊牢固，然后安装钢骨柱，紧固上部垫板及地脚螺栓，从纵横两个方向用经纬仪校核钢柱垂直度，确保合格后，将上部垫板及地脚螺栓点焊牢固。如下图所示：石狮国际轻纺物流交易中心（石狮国际轻纺城）一期第一阶段第一标段主体工程8/9(3)钢筋施工柱主筋为Φ22-Φ25钢筋，采用直螺纹连接。水平方向设有多肢箍筋组成的箍筋组及拉钩。1)柱主筋的施工主筋的安装与普通钢筋工程基本相同，但在上部或下部遇有钢梁时，需要提前进行深化设计，柱主筋尽可能躲开钢梁，躲不开的应从钢梁预留孔中穿过。2)柱箍筋的施工箍筋是劲性钢筋混凝土结构中对混凝土起约束