關(guān)于型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中型鋼柱的施工工藝分析

李國(guó)衛(wèi)

【摘 要】隨著建筑行業(yè)的快速起步，建筑施工技術(shù)也得到了快速提高，本文主要結(jié)合某工程大廈建設(shè)為例，對(duì)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中型鋼柱的施工工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)；型鋼柱；施工工藝

0.工程概況

該建筑主樓為門(mén)字形，東西主樓自23層～30層相互連接，為復(fù)雜連體結(jié)構(gòu)。建筑面積約14.9萬(wàn)m2。工程中采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，鋼骨柱、梁均為Q345B。本文主要針對(duì)本工程對(duì)鋼骨柱的施工工藝做一下探討。

1.鋼結(jié)構(gòu)材料的檢查和確定

所有鋼骨柱均采用Q345B鋼材，埋弧自動(dòng)焊采用H08MnA型焊絲，手工焊采用E50XX型焊條。所有原材料進(jìn)場(chǎng)要有合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告等質(zhì)量證明文件。材料進(jìn)廠后，要進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，為防止板材重皮，采用超聲波探傷。

2.鋼結(jié)構(gòu)焊接

2.1焊接前的準(zhǔn)備

焊接前采用微機(jī)精確放樣，鋼板切割采用數(shù)控火焰切割（丙烷） ，切割完畢及時(shí)清渣。焊工應(yīng)持有效期內(nèi)的焊工上崗證，持證上崗。焊條和焊劑在使用之前按出廠證明上規(guī)定進(jìn)行烘干，焊絲清除鐵銹油污及其他污染物。焊前檢查焊縫兩側(cè)處理情況，如有油污、銹跡應(yīng)清除干凈后再施焊。焊接時(shí)必須在車(chē)間或施工棚內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)禁雨水浸濕。

2.2操作要求

焊接H、十字形鋼的翼緣板和腹板拼接焊縫的間距不應(yīng)小于200mm，且拼接點(diǎn)位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求。鋼板拼接采用碳弧氣刨開(kāi)坡口并清渣，車(chē)間拼接一級(jí)焊縫按規(guī)范100%進(jìn)行超聲波探傷，杜絕不合格產(chǎn)品出廠。構(gòu)件焊接梁柱翼緣與腹板焊縫采用埋弧自動(dòng)焊，焊絲采用H08MnA，焊劑采用HJ431；加勁板焊接采用CO2氣體保護(hù)焊，焊絲采用藥芯焊絲。焊工嚴(yán)格按照焊接工藝施焊，為減少焊接變形，采用兩遍施焊。不準(zhǔn)在焊縫區(qū)外的母材上打火引弧。焊接時(shí)如發(fā)現(xiàn)點(diǎn)固焊縫有裂紋，應(yīng)用氣刨清除后重焊。

2.3過(guò)程檢驗(yàn)

按設(shè)計(jì)圖紙要求和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中的有關(guān)要求，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢查，對(duì)一級(jí)焊縫依據(jù)規(guī)范要求委托市質(zhì)監(jiān)站進(jìn)行超聲波檢測(cè)并出具檢測(cè)報(bào)告。

2.4焊接變形的矯正

焊接H型鋼的角變形利用H型鋼矯直機(jī)進(jìn)行矯正，旁彎則利用火焰矯正方法進(jìn)行矯直?；鹧娉C正只能空冷，不能用冷水冷卻，否則影響鋼材的內(nèi)部組織。加熱時(shí)，火焰必須呈三角形，以利于矯正效果，加熱在彎曲構(gòu)件的凸緣，定點(diǎn)朝內(nèi)。對(duì)于厚度大、剛性較強(qiáng)的構(gòu)件的彎曲變形，可以采用兩個(gè)或多個(gè)焊鋸?fù)瑫r(shí)加熱，在加熱過(guò)程中，可視具體情況加外力作用，增加矯正效果。加熱溫度嚴(yán)禁超過(guò)900℃，且焰芯不得對(duì)準(zhǔn)一個(gè)點(diǎn)，應(yīng)徐徐移動(dòng)，使矯正三角區(qū)均勻受熱?；鹧娉C正需循序漸進(jìn)，不能操之過(guò)急，否則效果適得其反。

2.5構(gòu)件除銹

采用拋丸除銹機(jī)除銹，除銹等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)。

2.6構(gòu)件預(yù)拼裝

根據(jù)放樣基準(zhǔn)將要拼裝的構(gòu)件按照平臺(tái)上大樣位置順序排放，確定正確無(wú)誤后用螺栓連接緊固，緊固時(shí)一定要保證每個(gè)螺栓受力基本一致，緊固結(jié)束后按大樣和圖紙進(jìn)行檢查。如果與圖紙和大樣相符，證明構(gòu)件制作合格；如果與大樣和圖紙不相符，則構(gòu)件制作不合格。

2.7拆散

拆散前需在有關(guān)節(jié)點(diǎn)部位標(biāo)示拼裝連接點(diǎn)標(biāo)志，以便安裝時(shí)能正確就位，作完標(biāo)志后方可進(jìn)行拆散，拆散時(shí)一定要將合格品放在一起，不合格品放在一起。對(duì)于不合格品采取相應(yīng)的措施進(jìn)行返修。

3.鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸

運(yùn)輸和堆放是鋼結(jié)構(gòu)施工的重要環(huán)節(jié)，運(yùn)輸及堆放組織的成功與否，直接關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)變形大小及流水施工過(guò)程是否逆流和能否保證工期。我們?yōu)榇瞬扇〉拇胧┤缦拢翰捎密?chē)間內(nèi)的5t行車(chē)裝車(chē)，使用10t的載重汽車(chē)從加工廠向工地運(yùn)輸鋼構(gòu)件，運(yùn)輸長(zhǎng)度小于10km。運(yùn)輸過(guò)程中，將構(gòu)件捆扎牢固，防止產(chǎn)生振動(dòng)變形。采用施工現(xiàn)場(chǎng)塔吊按要求卸在安裝位置附近。構(gòu)件的堆放場(chǎng)地要平整干燥，分類(lèi)水平堆放。在加工廠內(nèi)采用多層疊放時(shí)，必須使各層墊木在同一垂線上。

4.鋼結(jié)構(gòu)安裝

4.1吊裝準(zhǔn)備

由于本工程的吊裝高度大，水平距離遠(yuǎn)，不能使用汽車(chē)吊，只能選擇現(xiàn)場(chǎng)安裝的8臺(tái)塔吊，鋼骨柱、梁經(jīng)合理分段使每段重量控制在塔吊起重范圍之內(nèi)。根據(jù)鋼構(gòu)件的吊點(diǎn)及重量情況，準(zhǔn)備足夠的不同規(guī)格的鋼絲繩和卡環(huán)，并準(zhǔn)備好倒鏈、纜風(fēng)繩、爬梯、工具包、榔頭以及扳手等機(jī)具。用鋼柱上端的連接板作為吊點(diǎn)，為穿卡環(huán)方便。檢查首節(jié)鋼柱柱腳基礎(chǔ)的就位軸線，在鋼柱柱腳板上劃出鋼柱就位的定位線。采用型鋼組成的可裝配式操作架在鋼柱頂部，既方便組裝，又可以循環(huán)使用。

4.2安裝順序

鋼骨柱、梁安裝依據(jù)土建現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度，在土建合模之前安裝完畢。遵循如下順序進(jìn)行： 鋼骨柱→鋼骨柱矯正→鋼骨柱焊接→鋼骨梁安裝→鋼骨梁焊接→焊縫探傷→竣工清理→驗(yàn)收。

4.3吊裝方法的選擇

由于受塔吊起重能力的限制，鋼骨柱、梁的吊裝采用分段、分件吊裝法。相應(yīng)鋼柱安裝完畢后，及時(shí)連接之間的鋼梁使安裝的構(gòu)件及時(shí)形成穩(wěn)定的框架，并且每天安裝完成的鋼柱必須用鋼梁連接起來(lái)，不能及時(shí)連接的應(yīng)拉設(shè)纜風(fēng)繩進(jìn)行臨時(shí)固定。

4.4首層鋼柱吊裝

在首層鋼柱起吊之前，為了避免鋼柱在起吊過(guò)程中將柱腳板和基礎(chǔ)鋼筋損壞，在鋼柱柱腳板位置墊好10cm架子板。起吊時(shí)通過(guò)吊索具與塔吊吊鉤連接，采用單機(jī)回轉(zhuǎn)法起吊。嚴(yán)禁在地面上拖拉。鋼柱起吊時(shí)必須邊轉(zhuǎn)臂邊起鉤，使鋼柱垂直離地。當(dāng)鋼柱吊至距其就位位置上方200mm～250mm時(shí)，使鋼柱保持穩(wěn)定，人工扶著鋼柱，對(duì)準(zhǔn)螺栓孔，慢慢下落。下落過(guò)程中防止碰到地腳螺栓絲扣，當(dāng)柱腳板剛剛與基礎(chǔ)接觸后應(yīng)停止下落，檢查基礎(chǔ)十字軸線與鋼柱四邊中心線的對(duì)準(zhǔn)情況，如有不符，立即進(jìn)行調(diào)整。落實(shí)后用角尺檢查，確保鋼柱的定位線與基礎(chǔ)定位軸線誤差小于3mm，如圖1所示。

圖1 鋼柱吊裝圖

4.5下節(jié)（即第二節(jié)及以上）柱等構(gòu)件的吊裝

第二節(jié)及以上柱、支撐等構(gòu)件的吊裝準(zhǔn)備、吊裝流程、起吊方式及吊點(diǎn)選擇、臨時(shí)固定和測(cè)量校正緊固、焊接等與第一節(jié)鋼骨柱、梁的吊裝基本相同。

4.6不在現(xiàn)場(chǎng)塔機(jī)覆蓋范圍內(nèi)鋼柱和鋼梁的吊裝

施工現(xiàn)場(chǎng)有塔機(jī)覆蓋不到的死角，而這個(gè)范圍恰恰有部分鋼骨梁和鋼骨柱。這種情況下，我們現(xiàn)場(chǎng)使用三腳架，配合卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行鋼柱的吊裝； 鋼骨梁在地面組裝成型，使用兩個(gè)倒鏈將鋼梁吊裝就位，倒鏈固定在鋼柱牛腿上。

4.7鋼柱標(biāo)高和垂直度控制

土建每層柱完工后，依據(jù)交底將標(biāo)高引至每根柱上，結(jié)構(gòu)吊裝時(shí)均由該點(diǎn)用鋼卷尺直接向上量測(cè)。利用水準(zhǔn)儀往返測(cè)量與基準(zhǔn)標(biāo)高校核，將標(biāo)高誤差控制在允許的范圍之內(nèi)； 鋼柱垂直度校正采用水平尺對(duì)鋼柱垂直度進(jìn)行初步調(diào)整，然后用兩臺(tái)經(jīng)緯儀從柱的兩個(gè)側(cè)面同時(shí)觀測(cè)調(diào)整。每層鋼柱吊裝時(shí)，都將基礎(chǔ)軸線引至每層柱底，每層鋼柱校正時(shí)，使用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在兩個(gè)方向進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量，保證鋼柱垂直度在偏差范圍之內(nèi)。在用鋼尺對(duì)位置點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，用水準(zhǔn)儀協(xié)助控制保證尺子兩端水平，以減少系統(tǒng)誤差。拉尺用力均勻一致，距離測(cè)量均采用來(lái)回兩次拉尺的方法，用兩次排尺的平均值消除人為誤差。調(diào)整完畢后，將鋼柱柱腳螺栓擰緊并固定。

4.8高強(qiáng)度螺栓的施工

高強(qiáng)度螺栓先進(jìn)行初擰，初擰合格后應(yīng)作出標(biāo)記。高強(qiáng)螺栓緊固順序： 從中間向兩端依次緊固。高強(qiáng)螺栓平面施工順序：高強(qiáng)度螺栓穿入方向應(yīng)便于施工操作為準(zhǔn)，同一節(jié)點(diǎn)穿入方向一致。若高強(qiáng)度螺栓的連接孔出現(xiàn)偏差，采用微型砂輪磨光機(jī)修正或人工挫銷(xiāo)。

4.9工地焊接

鋼柱工地接長(zhǎng)采用焊接形式，使用 CO2氣體保護(hù)焊，焊接應(yīng)由兩名焊工在對(duì)稱(chēng)位置同時(shí)施焊。焊接工藝參數(shù)： CO2氣體保護(hù)焊：焊絲直徑1.2mm，電流 220A～320A，電壓29V～34V，焊速350mm/min～450mm/min，層間溫度50℃～80℃，焊絲伸出長(zhǎng)度約20mm，氣體流量20L/min～80L/min。栓焊連接應(yīng)嚴(yán)格按照腹板螺栓初擰、翼板焊接、螺栓終擰的順序施工，全焊連接應(yīng)在梁柱翼緣間加臨時(shí)撐板，以減少焊接收縮變形。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，一個(gè)好的建筑項(xiàng)目離不開(kāi)科學(xué)合理的施工工藝，本文所探討的型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中型鋼柱的施工工藝，不僅使我們加深了對(duì)建筑工程技術(shù)的操作技能，而且對(duì)帶動(dòng)建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展具有一定的幫助。