劲性钢结构施工技术

劲性钢结构施工技术

唐小卫

江苏省苏中建设集团股份有限公司，江苏 南通 226600

摘要：针对内蒙古医学院附属医院项目在钢结构型钢梁、柱施工时的一些技术难点进行了阐述,并提出合理的施工方案,介绍了其实际操作要点,进行了进一步技术攻关,以确保工程进度和施工质量。

关键词：劲性钢结构；重点难点；施工技术

1 工程概况

工程采用框架剪力墙结构形式，建筑结构类别为乙类高层，抗震设防烈度为8度；地下室层高分别为7.45m、5.4m，一层层高5.4m，二至八层层高4.2m，设备层3.0m，九至二十二层层高3.9m，机房层层高3.3m。

从地下二层至十四层：4-7轴交F轴、11-15轴～F轴、19-22轴～F轴、12-14轴～A轴、B轴交10轴、B轴交16轴、D轴交12-14轴之间，设置劲性钢柱,裙房大厅为钢结构梁。

2 工程重点难点

2.1 钢柱梁为了便于运输及考虑塔吊起吊重量，按设计，将钢柱构件按每层高度尺寸分节，钢梁分三节,分段起吊至施工楼层进行拼装连接。

2.2 梁柱节点处，与型钢结构交接处钢筋需穿过型钢结构腹板或与腹板焊接连接，为便于施工，需进行深化设计，预先对型钢结构与钢筋交接处进行定位，并采取机械开孔预加工。

2.3 选择合格的焊接工艺，焊接电速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证，设计要求熔透焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤。

3 主要施工方法及工艺要求

3.1 钢材要求

本工程主刚架梁、柱采用Q345B，梁柱端头板采用Q345B，加劲肋采用Q345B；锚栓采用Q345B；栓钉采用Q345B。圆柱焊钉与钢柱及钢梁焊接时，应在所焊的母材上设置焊接瓷环，以保证圆柱头焊钉的焊接质量。

3.2 钢结构的焊接要求

探伤比例对工厂制作焊缝按每条焊缝长度的百分数计，且不小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；对现场安装焊缝按同一类型、同一施焊条件的焊缝焊缝条数计算百分比，探伤长度不小于200mm。当超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤。焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷；二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷；二氧化碳气体体纯度不应低于99.5%，其含水量不应大于0.005%。当采用气体保护焊时，焊接区域的风速应加以限制，风速在1m/s以上时，应设挡风装置，对焊接现场进行防护，当进行手工电弧焊时，风速大于5m/s，进行气体保护焊时，风速大于3m/s，应采取防风措施方能施焊。30mm以上厚板的焊接，为防止在厚度方向出现层状撕裂，采取以下措施：

a）焊接前，对母材焊道中心线两侧各2倍板厚加30mm的区域内进行超声波探伤检查。

b）严格控制焊接顺序，尽可能减少垂直于板面方面的约束；根据母材的Ceq和Pcm值选择正确的预热温度和必要的后热处理；采用低氢型焊条施焊，必要时可采用超低氢型焊条，在满足设计强度要求的前题下，采用屈服强度较低的焊条。梁和柱接头的焊接应设长度大于2倍焊缝厚度的引弧板，引弧板的厚度应和焊缝厚度相适应，焊完后割去引弧板时应留5~10mm。梁和柱接头的焊接应先焊梁的下翼缘板，再焊其上翼缘板；先焊梁的一端，待其焊缝冷却到常温后，再焊另一端。

3.3 钢结构的制作与安装要求

钢板拼接采用全熔透连续对接焊缝。钢板最小拼接长度≥0.3m。安装前应对构件的外形尺寸、螺栓孔直径及位置、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、栓件表面的油漆等进行全面检查。

3.4 钢结构除锈

除镀锌构件外，制作前钢构件表面均应进行喷砂除锈处理，不得手工除锈。

3.5 钢结构与混凝土结构连接要求

1）梁、墙筋不得贯穿钢骨翼缘，但可贯穿腹板，腹板穿孔后截面面积损失：首层不得超过20%；首层以上各层不得超过30%.超过25%时应对腹板进行补强处理。

2）各层连梁、框架梁或框支梁钢筋遇钢骨腹板时均应予留孔洞。钢骨穿筋孔洞比钢筋直径大1.5~2mm应采用工厂车床制孔。

3）梁纵筋与钢骨翼缘外恻平行距离不大于25mm时，应附加短钢筋将梁纵筋与钢骨翼缘焊接在一起。

4）柱箍筋均为封闭箍，柱拉筋应紧靠纵筋并钩住封闭箍。

5）锚栓安装时应采用刚强的固定架定位。

6）型钢梁遇次梁时，在次梁位置处加加劲肋，肋板厚度同腹板。

3.6 型钢结构的吊装

1）型钢的施工。钢柱按楼层采用分段切割后吊运至施工层，再采用焊接连接，采用半自动co2气体保护焊的单V形坡口焊道焊接，并对焊缝进行探伤。钢梁焊接并探伤合格后，方可穿主梁钢筋；由于梁底模已经安装，必须先将梁筋连接好后方可施工，且箍筋必须做开口箍，梁的主筋套好后将箍筋焊接封闭并绑扎牢固。

2）型钢结构的吊装采用两台50吨型汽吊配合吊装，现场配备吊装指挥人员，指挥两台塔吊联动作业，型钢结构吊运至梁底模上后。

3）梁柱节点箍筋的安装。钢梁的梁柱节点施工需要提前进行深化没计，柱箍筋采用开口箍，焊接在型钢结构的腹板上。

3.7 型钢混凝土浇筑

1）各种钢筋节点密集，且穿插复杂，在钢筋绑扎过程中，按照节点施工方法操作。

2）模板支设前必须对墙根新旧混凝土交接处，应对旧混凝土进行凿毛。

3）模板支设完成后及时检查模板垂直度、模板间的拼缝、阴阳角模板加固等情况。

4）混凝土浇筑过程中，不可随意挪动钢筋，应随时复查钢筋的位置，并派钢筋工进行调整，以保证钢筋位置的正确。

5）混凝土的振捣自上向下采用插入式振动器振捣，振捣深度为插入被覆盖混凝土50mm,为确保混凝土振捣密实，振动应做到快插慢拔，以免混凝土里面产生气泡或空隙，插棒间距为20mm,采用排列式振捣方法。

6）浇筑完毕后，常温下墙体模板拆除时，混凝土强度不应低于1.0MPa，拆模时轻轻将模板撬离柱体。然后整体拆离墙体，严禁直接用撬杠挤压，拆下的模板轻轻吊离柱体。

3.8 型钢结构混凝土养护

1）型钢柱模拆除后，应及时对混凝土进行养护，必须经常浇水保证混凝土表面湿润，养护时间不少于7天。

2）为避免混凝土表面裂缝，板混凝土在终凝前，对表面应进行2—3遍搓压处理，然后用塑料布包裹，待混凝土终凝后应立即浇水进行养护，并保持混凝土表面湿润。

3）注意的问题

(1)支撑加固。由于型钢结构自重较大,除本层支撑系统应满足各类荷载要求外,还应对其下楼层相应的梁采取一定的加固措施。

(2)由于型钢结构跨度、高度均较大,故对拆模时间作出规定:底模从浇筑完毕起28d,且强度达到100%后方可拆除；侧模浇筑后7d开始拆卸固定梁外侧的螺栓,然后用撬棍略加撬动以脱离混凝土。浇水养护14d。外侧模板起保温保湿作用。

3.9 混凝土结构

1）①优化钢筋配料方案，钢筋加工前应对下料单及样品进行复核，无误后方可批量下料。

②损耗钢筋要分类集中存放，马凳筋、埋件、短洞口加筋等尽量利用此类钢筋。

2）模板工程

①在施工前应对模板工程的方案进行优化。使用可重复利用的模板体系，模板支撑采用碗扣式脚手架支撑，最大限度的提高模板、支撑架的周转次数。

②模板必须仔细计算，对各部位的模板进行配模，尽可能使加工的模板有利于二次使用。

③模板拆除后，立即进行模板表面的清理和刷水质脱模剂，使模板处于保养状态。

3）混凝土工程

浇筑墙体等竖向构件时必须使用挡板配合布料杆施工，以减少混凝土的浪费，集中到灰槽中再利用，降低浪费。

4 结语

超高层建筑采用劲性钢筋混凝土结构，从材料的选用、构件的制作、安装焊接、构件校正、检查验收等方面加强施工工艺和特殊过程控制，严格把关，确保施工技术质量。

参考文献：

[1]邓程来，孙磊，等，型钢混凝土柱综合施工技术的工程实践[J].广西城镇建设.2008（11）