型鋼柱混凝土組合結(jié)構(gòu)施工工法

摘 要：在建筑工程施工中型鋼柱混凝土組合結(jié)構(gòu)是一種具有廣闊前景的施工工藝，本文結(jié)合自身多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)型鋼柱混凝土組合結(jié)構(gòu)施工中的一些問(wèn)題進(jìn)行了全面的探討。

關(guān)鍵詞：型鋼柱；混凝土；組合結(jié)構(gòu)施工；施工工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）11-0138-02

前言

型鋼柱混凝土架構(gòu)方式是在混凝土中加入型鋼結(jié)構(gòu)以形成整體性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，型鋼的性質(zhì)穩(wěn)定，有利于增加基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承重性和延展性，因而被廣泛應(yīng)用。型鋼與混凝土組合的方式較舊式的單一鋼筋支撐有更大的優(yōu)越性，型鋼能夠更好地結(jié)合混凝土組成安全性能優(yōu)異的整體結(jié)構(gòu)，能夠經(jīng)受安全系數(shù)內(nèi)的強(qiáng)烈地質(zhì)活動(dòng)，比純鋼材質(zhì)更節(jié)省成本且更具承重性和穩(wěn)固性。

1 工法特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)型鋼柱混凝土組合結(jié)構(gòu)中型鋼柱接頭的現(xiàn)場(chǎng)焊接、型鋼柱腹板開(kāi)孔、補(bǔ)強(qiáng)以及梁、柱節(jié)點(diǎn)箍筋做法等工藝的研究，使上述節(jié)點(diǎn)做法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保證結(jié)構(gòu)受力的傳遞。

2 適用范圍

型鋼柱混凝土組合結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)體系。適用于框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)、框架核心筒結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系，可以應(yīng)用于全部構(gòu)件，也可以用于部分結(jié)構(gòu)加強(qiáng)構(gòu)件。

3 工藝原理

按照施工設(shè)計(jì)圖規(guī)劃的標(biāo)注點(diǎn)施工，需要通過(guò)機(jī)械將型鋼柱升高到合適位置；鋼柱接頭對(duì)焊前，先將兩段鋼柱采用安裝螺栓臨時(shí)固定，然后再進(jìn)行測(cè)量校正，把偏差嚴(yán)格控制在規(guī)范要求內(nèi)；選用科學(xué)、合理的焊接方法來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)型鋼柱組合結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。

4 施工過(guò)程

4.1 工藝要求

施工流程是按照設(shè)計(jì)預(yù)期的結(jié)構(gòu)標(biāo)定，選擇或定制適合本工程的型鋼柱并合理地運(yùn)輸、存放，施工時(shí)要采用穩(wěn)固的固定起吊方式，提升到適當(dāng)?shù)臉?biāo)高處，安裝前要做好水平和垂度的測(cè)試，接頭焊接工作要求專(zhuān)業(yè)的操作員組織施工，檢查合格后進(jìn)行后續(xù)的澆筑。

4.2 型鋼柱使用要點(diǎn)

4.2.1 型鋼柱腳處理

型鋼柱腳按照施工工藝步驟和方式分為基本的兩種加工形式。一種是常見(jiàn)的埋入式處理，另一種是據(jù)已建成的唐山香格里拉酒店實(shí)例分析，是在混凝土加工前先埋設(shè)型鋼柱配件螺栓，此方法稱(chēng)為非埋入處理，混凝土結(jié)構(gòu)形成后利用鋼板上固定的螺栓架構(gòu)鋼柱，形成穩(wěn)定的承重結(jié)構(gòu)。

4.2.2 型鋼柱設(shè)計(jì)和施工

型鋼柱設(shè)計(jì)時(shí)必須按照工程要求和材料性質(zhì)規(guī)定加工，型鋼柱的打孔設(shè)計(jì)序配合結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)中的鋼筋位置，以鋼筋的定位結(jié)構(gòu)和空間內(nèi)不同位置做出合理的安排，不同方向的鋼筋架設(shè)必須留有安全距離；鋼筋和型鋼柱內(nèi)部結(jié)構(gòu)不能發(fā)生沖突，按照國(guó)家設(shè)計(jì)要求，型鋼柱腹板與鋼筋焊接點(diǎn)必須保持在大于12mm的距離，以保證各部件在可承受變化范圍內(nèi)互不干涉。

混凝土結(jié)構(gòu)基本形成后，要及時(shí)檢查預(yù)埋設(shè)的螺栓位置，保證型鋼柱架設(shè)點(diǎn)的正確性，若檢查誤差值較大，要立即整改。型鋼柱的安裝必須在設(shè)計(jì)點(diǎn)的誤差范圍內(nèi)，即使是細(xì)小的偏差都會(huì)影響型鋼柱的垂直度，造成整體結(jié)構(gòu)的偏移，因此要復(fù)查控制點(diǎn)內(nèi)的螺栓和鋼柱位置。

現(xiàn)場(chǎng)型鋼柱節(jié)點(diǎn)焊接的方法與措施：選用低氫型的焊接材料，Q345與Q345鋼之間焊接采用E50型焊條，Q235與Q235鋼之間焊接應(yīng)采用E43型焊條。

焊接方法及參數(shù)：采用CO2氣體保護(hù)焊為主的焊接方法。焊接作業(yè)區(qū)風(fēng)速當(dāng)手工電弧焊超過(guò)8m/s、氣體保護(hù)焊及藥芯焊絲電弧焊超過(guò)2m/s 時(shí)，應(yīng)設(shè)防風(fēng)棚或采取其他防風(fēng)措施；制作車(chē)間內(nèi)焊接作業(yè)區(qū)有穿堂風(fēng)時(shí)也應(yīng)按以上規(guī)定設(shè)置擋風(fēng)裝置。

5 材料與設(shè)備（如表1）

6 質(zhì)量控制

型鋼柱的加工必須按照國(guó)家規(guī)程的相關(guān)要求進(jìn)行，確保材質(zhì)來(lái)源、質(zhì)量，按照設(shè)計(jì)要求和施工方案設(shè)計(jì)實(shí)際的處理方案，通過(guò)機(jī)械電子控制處理，配備技術(shù)指導(dǎo)人員監(jiān)督加工人員按照施工設(shè)計(jì)圖進(jìn)行。型鋼材料初處理后要進(jìn)行質(zhì)量復(fù)核，檢測(cè)應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2001，合格后按照運(yùn)輸、存儲(chǔ)方案送至施工點(diǎn)。型鋼柱梁安裝質(zhì)量要求：

（1）型鋼柱安裝具有很強(qiáng)的技術(shù)要求，使用前要做好表面的清潔工作，接縫的焊接需要由經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)合格的配有證件的技工實(shí)施加工。

（2）型鋼柱安裝要嚴(yán)格（見(jiàn)表1）按照設(shè)計(jì)方案規(guī)定的位置點(diǎn)和方向規(guī)定，保證鋼筋結(jié)構(gòu)配合空洞位置，在提升時(shí)要通過(guò)垂度測(cè)量?jī)x保證其水平、垂直度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，實(shí)際施工和預(yù)期設(shè)計(jì)位置可能存在誤差，要嚴(yán)格控制在驗(yàn)收規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。

（3）工字形和十字形型鋼柱的腹板和翼緣、水平加勁肋與翼緣的焊接應(yīng)采用坡口熔透焊縫，水平加勁肋與腹板連接可采用角焊縫。

（4）焊縫的坡口形式和尺寸，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《手工電弧焊縫坡口的基本形式和尺寸》GB985-1988和《埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸》GB986-1998的規(guī)定。

（5）型鋼鋼板制孔，應(yīng)采用工廠車(chē)床制孔，嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)用氧氣切割開(kāi)孔。

（6）栓釘焊接前，應(yīng)將構(gòu)件焊接面的油、銹清除；焊接后檢查栓釘高度的允許偏差應(yīng)在±2mm以?xún)?nèi)，同時(shí)，按有關(guān)規(guī)定抽樣檢查其焊接質(zhì)量。

7 安全措施

本工法認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和工程的具體特點(diǎn)，組成專(zhuān)職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負(fù)責(zé)人參加的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行國(guó)家和上級(jí)部門(mén)制定的各項(xiàng)安全規(guī)程，明確各級(jí)人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。

8 環(huán)保措施

所有原材料及工程剩余材料應(yīng)堆放整齊，不得隨意亂放，應(yīng)劃分原材料和成品區(qū)域，不得混放?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)置消防器材和滅火設(shè)施；遵照國(guó)家和行業(yè)的各種環(huán)境保護(hù)規(guī)定實(shí)施環(huán)境保護(hù)。

9 效益分析

本工法成功的解決了型鋼柱混凝土結(jié)構(gòu)施工中提高型鋼柱現(xiàn)場(chǎng)焊縫一次性合格率、型鋼柱結(jié)構(gòu)垂直度及平整度、型鋼柱結(jié)構(gòu)箍筋綁扎等技術(shù)難點(diǎn)，節(jié)省了工期，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。在施工中，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，將會(huì)在以后類(lèi)似工程的施工中起到很好的借鑒作用。

1區(qū)節(jié)省工期統(tǒng)計(jì)：1×2d+4×1.5d+17×1d=25d；

3區(qū)節(jié)省工期統(tǒng)計(jì)：1×2d+4×3d+1×4d=18d；

節(jié)約成本1.4萬(wàn)元（包括試驗(yàn)費(fèi)用0.9萬(wàn)元、焊絲的損耗0.5萬(wàn)元等）。

10 實(shí)例應(yīng)用

唐山香格里拉大酒店工程塔樓及商業(yè)裙樓廣泛采用型鋼柱混凝土組合結(jié)構(gòu)，縮短了施工周期，贏得了甲方、監(jiān)理的一致好評(píng)。