钢管叠合柱方案

江苏南通三建集团有限公司大连奥泰中心1#、3#楼项目NANTONGNo.3CONSTRUCTIONGROUPCO.,LTD.钢管混凝土叠合柱施工方案1钢管混凝土叠合柱施工方案一、工程概况工程名称：大连奥泰中心1#楼工程；建筑地点：大连高新科技园区；建设单位：大连奥泰房地产开发有限公司；设计单位：大连建筑设计研究院：监理单位：大连辽贸建设监理有限公司；施工单位：江苏南通三建集团有限公司；建筑面积：总建筑面积41716.5平方米工程特点：本工程为大连奥泰中心1#工程，地下室结构为钢筋砼框剪结构，1#楼为框剪-筒体结构，1、2层为公建，设备层，3～42层为公寓住宅；1#楼工程抗震设防烈度为7度，框剪抗震等级为一级。工程安全等级为二级，工程合理使用年限50年。1#楼1层高为5.15M，2层高为5.1M，设备层高为2.15M，3～42层高为3.4米。1～30层采用钢管混凝土叠合柱工艺。二、编制依据大连奥泰中心1#工程施工图纸；《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》（CECS188-2005）《建筑钢结构焊接规程》（JG81-2002）三、设计概况及施工部署3.1设计概况（1）本工程主体部分钢结构主要为钢管叠合柱：1）地下一～二层以及地上一～三十层筒体四周KZ1、KZ2共计14根¢700/600钢管柱。XGZ1：直径700，厚24MM，标高地下基础～40.7M；XGZ2：直径700，厚20MM，标高40.7～73.5M；江苏南通三建集团有限公司大连奥泰中心1#、3#楼项目NANTONGNo.3CONSTRUCTIONGROUPCO.,LTD.钢管混凝土叠合柱施工方案2XGZ3：直径600，厚18MM，标高73.5～105.3M；。钢管圆柱最大单根长度6.8m，最大重量2.72吨。3.2施工部署3.2.1加工制作所有钢管构件及配件均在专业工厂加工制作，再运输至现场安装。3.2.2钢管结构安装施工钢管：钢管安装按照设计要求，进行分段吊装，最大吊装单根长度7.20米，最大单根重量2.88T，一、二层钢管长度分别为4.6M、7.2M，由于塔吊35米最大吊重量为2吨，该部位高程较低，拟配置一台25T汽车吊进行吊装。三～三十层钢管长度设为两个规格：3.4M、6.8M，每层1-A和1-B轴共六根为3.4M，其他八根为6.8M。3.2.3施工顺序（1）钢管混凝土叠合柱：四、钢管柱加工4.1设计要求本工程钢结构主要包括¢700/600钢管混凝土叠合柱。材料及各种要求如下：除临时构件采用Q235钢外，其余均采用Q345B钢；各安装单元间均采用全熔透坡口焊，焊条采用E50系列低氢型；钢管上下柱对接连接焊缝为一级焊缝，柱脚底板与柱为二级焊缝，焊接质量除特殊注明外，一般为三级焊缝。4.2钢管制作（1）按照设计要求，钢管采用Ф700/600钢管，卷制钢管的钢板焊接，应采用CO2气体保护焊。钢管需在专业厂家制作，并经检验合格。卷制焊接钢管时，用长直焊缝或螺旋焊缝均可。钢板必须平直，不得使用表面锈埋设预埋件起吊钢管就位螺栓初拧垂直度初步校核螺栓终拧、垂直度复焊接完成垂直度测量核校正验收钢筋安装模板安装核钢管内混凝土浇注会审安装测量记录、确定焊接顺序管外混凝土浇注江苏南通三建集团有限公司大连奥泰中心1#、3#楼项目NANTONGNo.3CONSTRUCTIONGROUPCO.,LTD.钢管混凝土叠合柱施工方案3蚀或受过冲击的钢板，并有出场证明书及试验报告。卷管方向应与钢板压延方向垂直。Q345B钢卷管内径不应小于钢板厚度的40倍。卷制钢管前，应根据要求将板端开好坡口。坡口端应与管轴严格垂直。卷板过程中，应保持管端平面与管轴线垂直。考虑安装要求，设计时设有临时连接件，临时连接件采用Q235钢，具体设计做法如下图所示:临时连接件构造示意图（2）钢管坡口开设与开穿筋孔1）按照设计要求开设坡口根据设计要求，安装单元采用全熔透坡口焊，坡口开设如下如所示。江苏南通三建集团有限公司大连奥泰中心1#、3#楼项目NANTONGNo.3CONSTRUCTIONGROUPCO.,LTD.钢管混凝土叠合柱施工方案4安装坡口2）穿筋孔开设钢管开孔：根据施工图纸在钢管上画开孔孔位。钢管管壁上开孔位置应考虑节点不同方向梁纵向钢筋标高的差异,同时应满足：开孔孔径设计D=d+5mm（d为钢筋直径），钢管上、下排之间的预留孔中心距离为2D，预留孔之间的水平中心距离一般不小于3D，预留孔边距钢管边不小于3D。在钢管外壁准确定出钢管十字中心线，弹出墨线作基线，根据图中尺寸用钢皮尺沿钢管壁圆周测量定出上下排钢筋中心点，两点连线，再根据立面图中各排钢筋中点距梁上下边线（加强环）的尺寸，在钢管外壁上定出各钢筋的中点，复核无误后用洋冲打印。采用气割开孔，根据平面图中各梁与轴线（十字中心线）的角度，事先弹好孔位线，对准冲好的洋冲印校正角度无误后割孔。第三节钢管柱安装3.1吊装方案选择根据本工程钢管所处位置，数量以及单件重量，合理选择吊装机械。本工程钢结构吊装拟考虑一台25吨汽车吊及一台QTZ63塔吊。（1）根据塔吊布置位置及起吊能力，校核吊装能力。（2）最大吊装单根长度6.80米，最大单根重量2.72T，一、二层钢管长度分别为江苏南通三建集团有限公司大连奥泰中心1#、3#楼项目NANTONGNo.3CONSTRUCTIONGROUPCO.,LTD.钢管混凝土叠合柱施工方案55.1M、6.7M，由于塔吊35米最大吊重量为2吨，该部位高程较低，拟配置一台25T汽车吊进行吊装。三～三十层钢管长度设为两个规格：3.4M、6.8M，每层1-A和1-B轴共六根为3.4M，其他八根为6.8M，采用塔吊起吊。3.2钢管柱的安装钢管安装工艺流程：柱脚预埋→楼面钢柱定位测量、验线→吊装前准备工作（构件中心及标高标识、检查吊装设备工具、资料报验）→钢柱安装→校正标高、轴线、坐标、垂直度，经纬仪、水准仪跟踪观测→二次校正钢柱→二次检查测量→柱与柱节点焊→超声波探伤→钢柱验收→钢柱外侧柱钢筋安装。（1）钢管柱吊装1）吊装应注意吊装荷载作用下构件的变形，吊点位置应根据钢管本身的强度和稳定性验算后确定。2）吊装钢管时，上口应包封，防止异物落入管内。3）钢管柱吊装就位后，应立即进行校正并加以临时固定（采用设计的临时连接板固定），以保证构件的稳定性。如下图所示：4）连接件安装校正完毕，根据实测垂偏结果，确定焊接顺序，并按照设计要求进行焊接，焊接时应采用双人双机同时焊，换人不停机，一次性完成，如下图所示；钢管焊接参数及焊接顺序示意图5）各相邻安装单元钢管柱对接接长相邻安装单元对接首先采用临时连接件固定就位，位置校正后对钢管进行焊接，采用全全熔透坡口焊，焊条采用E50低氢系列。焊缝等级一级。江苏南通三建集团有限公司大连奥泰中心1#、3#楼项目NANTONGNo.3CONSTRUCTIONGROUPCO.,LTD.钢管混凝土叠合柱施工方案6（2）焊接顺序根据钢柱安装垂偏值，合理安排焊接顺序，一般采用双人对称焊接的原则。3.3吊装中的施工控制技术本工程安装以焊接为主。为保证钢管柱拼装作业在限定的工期内不因焊接施工的质量、速度、检验、转移作业工作台等对总的施工进度造成滞后影响，必须采取合理的作业方式、工艺流程，并采取切实可靠的质量保证措施。3.3.1焊接方法、设备及焊材（1）本工程现场安装节点采用焊条手工电弧焊全熔透坡口形式。（2）手工电弧焊按设计要求采用E50系列焊条。（3）所有焊材均应有产品质量保证资料，保证合格焊材用于工程。首次选用的焊材重新做工艺评定。（4）施工现场配备焊条烘干箱，焊条烘干工作由专人负责并做好烘干记录。（5）焊机电压应调节在正常工艺参数范围内，地线压紧牢固，接触可靠，电缆无破损，焊丝包装良好，送丝机均匀送丝，气管应无漏气或堵塞。3.3.2焊接准备（1）焊接工艺评定:针对本工程的焊缝接头形式,根据《JG81-2002建筑钢结构焊接规程》“焊接工艺试验”的具体规定,组织进行焊接工艺评定,确定完整合理详细的工艺措施和工艺流程。（2）焊工培训:按照《JGJ81-2002建筑钢结构焊接规程》的规定,对焊工进行复训与考核。只有取得合格证的焊工才能安排进入现场施焊。（3）焊接材料：本工程钢结构现场焊接施工所需的焊接材料和辅材，均有质量合格证书，施工现场设置专门的焊材存储场所，分类保管。用于本工程的焊条使用前均须要进行烘干处理。（4）根据构件吊装顺序和进度安排焊接准备工作，提前合理安排焊机风铲和手砂轮机，检查焊接平台（脚手架），及防风围护设施，布置好焊工作业环境，以保证焊工能安全、连续、无障碍作业。（5）焊接前，检查节点坡口间隙，钢衬垫状况及坡口面质量等，消除影响焊接质江苏南通三建集团有限公司大连奥泰中心1#、3#楼项目NANTONGNo.3CONSTRUCTIONGROUPCO.,LTD.钢管混凝土叠合柱施工方案7量的局部缺陷，清除坡口内浮锈及污物。3.3.3结构焊接顺序（1）结构平面焊接顺序原则上与构件吊装顺序相一致。（2）钢柱接头焊接顺序:为控制钢柱焊接变形，钢柱安装节点的焊接接头采用双人双机对称焊接，换人不停机，一次焊接完成焊接顺序。1）采用双人双机焊接时，2人以均速对称焊接，打底3～4层，每层起、收弧处错开30～50㎜，成阶梯状。焊到柱转角处应放慢速度，使柱角焊缝饱满。2）工人同时调转90°到相邻面按以上原则焊至6～8层，工人再换至原工作面焊接。3）按a、b项的焊接原则和步骤连续焊接，直至该柱节点焊接完成。焊最后一层盖面焊缝时，应适当减小电流，使外观成形良好。4）焊到柱转角处应放慢速度，使柱角焊缝饱满。3.3.4钢柱吊装时的质量控制（1）第一节柱与柱脚螺栓连接钢柱底脚安装是在土建基础上进行的，混凝土基础面上的柱脚螺栓的埋设精度直接影响上部结构的安装精度，对地脚螺栓中心位置和标高要严格控制。1）安装前检查项目：基础实际坐标偏差，基础混凝土龄期及检验报告以及构件加工偏差。2）标高的控制本工程采用相对标高（自定）和设计标高相结合的办法进行钢结构的安装控制，每安装一节柱后，引测实际标高复核设计标高，将设计标高的误差控制在5毫米以内。控制的方法是通过调节柱与柱之间的焊缝间隙来控制，并考虑焊缝收缩量。具体施工操作方法如下：钢柱吊装就位至安装面，首先找正柱底轴线位移，安装钢柱耳板上的高强螺栓，用钢楔子或千斤顶通过调整柱——柱之间的缝隙，按照先标高，后位移，最后垂偏的原则进行钢结构安装校正。钢柱安装时每节钢柱垂直度校正控制采用外控借线法观测，用两台经纬仪安装在外控点位上，在两个垂直方向上同时观测，配合安装校正。3）钢结构安装校正测量江苏南通三建集团有限公司大连奥泰中心1#、3#楼项目NANTONGNo.3CONSTRUCTIONGROUPCO.,LTD.钢管混凝土叠合柱施工方案8钢柱的校正是安装的关键工序。在钢结构吊装就位后，其校正的内容和顺序为：标高的校调、位移调整、垂直度校正、垂直度的看守观测（跟踪测量）。a.钢柱标高调校钢柱安装就位后，用高强螺栓利用连接板固定上下耳板，但不夹紧，通过起落吊钩并用撬棍调整柱间间隙或通过加焊钢楔子或结合千斤顶调整柱间间隙。通过上下柱的标高控制线之间的距离与设计标高数值进行对比，符合要求后打入钢楔，点焊限制钢柱下落，并考虑其焊接收缩量和压缩变量，将其标高调整至+5毫米以内。柱子安装后，在安装面安置水准仪测设相对标高，配合钢尺进行测量换算各柱柱顶线，将其标高测量结果与下节柱预检长度对比进行综合处理。钢柱标高调整示意图b.位移调整钢柱对接时的中心线应尽量对齐，其错边量应满足规范的要求。为上下柱不出现错口，应尽量做到上下柱十字线重合，如有偏差，在柱——柱的连接耳板的不同侧夹入垫板（垫板厚度0.5～1mm），拧紧高强螺栓，钢柱的位移偏差每次调整3mm以内，如果偏差过大可以分2～3次调整。每一节钢柱的定位轴线绝不允许使用下面下面一节钢柱的定位轴线，必须从地面控制线引至高空，避免产生累计误差。c.垂直度校正对钢柱有关尺寸预检，对影响垂直的因素预先控制。对于安装误差、焊接变形、江苏南通三建集团有限公司大连奥泰中心1#、3#楼项目N