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)