钢管混凝土结构柱施工方案工法Word格式文档下载.docx
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线天津
西站站
地下三层
φ1000
23
C50
7.600m
1500
6100
2
地下二层
7.785
~8.190m
1300
3
地铁6号线天津西站站
12
7.47
1~8.100m
1600
5.871
~6.500m
4
备注:
钢管柱锚入桩内2500mm(桩直径2200mm);
钢管总长:
4号线:
6.100+(7.785~8.190)+2.5=16.385m
6号线:
(5.871~6.500)+2.5=8.371~9.0m
钢管结构柱的设计平面布置形式为沿车站纵向设置单排,4号线北端局另有5根横向钢管混凝土柱,4号线柱中心间距主要为10500、10750mm,6号线中心间距主要为12436mm。
2钢管混凝土结构柱的作用
4号线钢管柱既做为施工过程中的临时支撑柱,又是使用阶段做为地铁的永久性的主要竖向承载与传力结构,而4#线施工工艺设计为盖挖逆作法施工,钢管柱是在在下施工其施工程序复杂,在保证钢管柱定位、垂直度、连接节点等方面质量特别重要,它直接影响着保证4号线工程质量。
6号线钢管柱与4号线钢管柱在施工方式不同,是正常的顺作方法,施工程序相对简单,本节重点描述4号线盖挖逆作法的施工方法。
3钢管柱与结构的连接方式
4号线、6号线钢管柱与底板结构下基础的连接方式为:
C30钢筋混凝土钻孔灌注桩,设计桩径为2200mm,4号线、6号线桩长分别为98m、66m(自底板下算起),桩承台高2500mm,钢管柱插入其基础2500mm。
钢管柱与地铁中板梁板结构、顶板梁板结构的连接方式为:
钢管与梁板结构主筋连接或焊接,浇筑混凝土后形成节点结构。
钢管柱设计图、各节点图详见图3.5.9.1-3、3.5.9.1-4、3.5.9.1-5所示。
对于采用盖挖逆作法施工的地铁4号线,构件之间的连接方式必须稳妥可靠,能够准确反映结构预期的工作状态。
节点的构造形式及施工质量对结构的强度、刚度及整体质量直接影响,因此在施工中必须控制好各结构节点的施工质量。
3.5.9.1-4地铁4号线钢管柱中间节点示意图
3.5.9.1-5钢管柱底部节点
3.5.9.2钢管混凝土柱施工要点与分析
1钢管柱的定位控制及垂直度控制
根据本工程招标文件、招标图纸的要求,钢管柱中心定位轴线最大允许偏差不超过5mm;
柱轴线垂直度单层柱最大偏差不超过10.0mm,多节柱底层柱最大偏差不超过10.0mm,柱全高最大偏差不超过35.0mm。
而地铁4号线结构全部采用盖挖逆作法施工,钢管柱既是临时支撑柱,又是永久性结构柱,施工工艺要求完成地下2200mm大直径桩基后直接在地下施工钢管柱,在桩基础上完成钢管柱安装及混凝土浇筑,一次性达到正式结构施工质量要求。
在此条件下钢管柱的定位及垂直度控制是钢管柱保证施工质量关键,而且天津地区地下水位高,地质条件较差,不宜采用北京、南京等地对于钢管柱定位的施工方法。
为此,我们将采用上下两端定位固定的方法来保证钢管柱的垂直度和准确定位。
2钢管柱临时钢护筒
4#线钢管柱施工临时钢护筒采用等同于相应施工的钻孔灌注桩直径(2200mm)尺寸制作,用t=16mm钢板卷制而成并焊接加强肋板,钢套筒分成三节,上节约18.0m,中节长3.0m,下节5.0m。
3钢管柱加工质量控制
钢管柱不但是结构施工时临时支柱,更是正式结构框架柱,其外观质量、尺寸、加工精度,还是材质要求都有较严格的要求,为此必须保证钢护筒及钢管柱的加工质量。
加工厂家必须是有良好信誉、资质、技术保证的生产商,在加工过程中加强过程监督,如钢管柱的原材料检验、外观、无损检验、同心度、顺直度、焊缝处理等。
3.5.9.3钢管柱施工组织
本工程钢管柱直径为1000mm,设计长度4号线为16.385~16.79m,6号线为8.371~9.0m。
为此钢管柱可一次加工成型直接运至现场,这样易于保证加工质量,又可避免现场二次连接。
由于现场狭窄,钢管柱进场随施工进度要求提前进场,现场不得过多存放,驻厂监造与现场保持密切联系,保证现场既不堆积过多,又不影响施工进度。
钢管柱钢管重约10t(6t),采用现场基础桩钢筋笼吊装的150t吊车即可,配合一台25t吊车进行附件的吊装,一次性吊装到位。
3.5.9.4钢管柱的深化设计、制作及加工
1钢管柱深化设计
(1)深化设计的依据
本工程钢结构深化设计的依据见表3.5.9.3-1。
表3.5.9.3-1钢管柱深化设计依据一览表
依据类别
依据内容
施工合同及设计图纸
工程施工合同文本
设计的施工图
主要规范、规程
《钢结构设计规范》GBJ50017-2003
《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS28:
90
《钢骨混凝土结构规范》YB9082-97
《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工与验收规程》JGJ81-2002
《钢结构工程施工质量验收规程》GB50205-2001
其它现行设计及施工规范。
(2)深化设计流程
本工程钢管柱深化设计的流程见图3.5.9.3-1
(3)深化设计的内容
表3.5.9.3-2深化设计内容一览表
项目
内容
安装布置图
包括平面布置图和立面布置图以及布置图所示构件的索引图。
安装布置图所包含的内容有构件编号、安装方向、标高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息。
节点设计
节点设计应严格按照结构设计提供的杆件内力报告进行计算。
若结构设计无明确要求时,所有节点按等强连接设计。
节点的型式原则上采用结构设计给定的样式,若确需调整,应事先提交结构设计确认。
所有节点的设计,除满足强度要求外,尚应考虑结构简洁、传力清晰以及现场安装的可操作性。
构件详图
构件细部、重量表、材质、构件编号、焊接标记、连接细部和锁口等。
螺栓统计表,螺栓标记,螺栓直径,螺栓强度等级及栓钉统计表。
轴线号及相对应的轴线位置。
加工、安装所必须具有的尺寸。
方向。
构件的对称和相同标记(构件编号对称,此构件也应视为对称)。
图纸清单
应注明详图号、构件号、数量、净重量、构件类别、改版号、提交日期。
文字:
所有文书、资料、清单、图纸均使用中文。
图3.5.9.3-1深化设计流程图
2钢管柱加工制作
(1)钢管柱制作所采用的有关规范
钢管柱的制作所依据的主要规范为《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205—2001)、《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81—2002)等。
(2)钢管柱制造工艺流程
(3)钢管制造工艺
3钢构件的运输
(1)待运
1)待运物件堆放需平整稳妥垫实,搁置干燥、无积水处,防止锈蚀;
2)钢构件按种类、安装顺序分区存放,底层垫枕应有足够的支承面,应防止支点下沉;
3)相同构件的钢构件叠放时,各层钢构件的支点应在同一垂直线上,防止钢构件被压坏或变形。
(2)散件运输
1)装车时,须有专人监管,清点上车的箱号及打包件号,并办好移交或交接手续;
2)车上堆放牢固稳妥,并增加必要的捆扎,防止滚动碰撞;
3)构件制作必须符合运输安全要求和现场拼装进度、质量要求,构件按照安装顺序分单元成套供货。
(3)工地存放
工地内设专用堆场放置钢管柱及钢套管,上设篷布遮盖防雨,以防其锈蚀。
4钢管柱加工质量监控
钢管柱加工过程中派驻厂监造,构件出厂前验收质量,验收内容包括材质、物理力学性能指标,构件长度、垂直度、弯曲矢高等项目。
5中间立柱钢管柱的制作精度
钢管柱、钢护筒制作精度详见表3.5.9.3-3所示。
表3.5.9.3-3钢柱外形尺寸的允许偏差(mm)
项目
允许偏差
检查方法
一节柱高度(H)
±
3.0
逐个尺量
两端最外侧安装孔距离(13)
2.0
柱底铣平面到牛腿支承面的距离(l1)
铣平面到第一个安装孔距离(a)
1.0
5
柱身弯曲矢高(f)
H/1500,且不应大于5.0
6
一节柱的柱身扭曲
h/250,且不应大于5.0
7
牛腿端孔到柱轴线距离(l2)
8
牛腿的翘曲(△)
l2≤1200
逐个用直尺和塞尺量测
l2>1200
9
柱截面尺寸
连接处
其它处
4.0
10
柱脚底板平面度
5.0
直尺加塞尺
11
翼缘板对
腹板的垂直度
1.5
逐个角尺检查
b/100,且不应大于5.0
3.5.9.5钢管柱施工工艺流程
1钢管柱施工工艺流程
施工准备→测量放线→钻孔灌注桩成孔→灌注桩清底→桩体钢筋笼吊放→吊放钢套筒→首次灌注桩体砼至预定标高→抽排泥浆桩底注浆→凿除桩顶浮浆至标高→钢套筒内安装钢柱定位器→二次灌注砼至定位器顶面→安装钢管柱→钢管柱上下端定位固定→三次灌注桩杯口砼(2500mm高)至底板底→浇筑钢管砼至设计位置→灌入清水并回收上节钢套筒→钢管柱周围回填砂并柱顶进行钢筋砼盖板
2钢管柱施工工艺示意图详见表3.5.9.4-1、3.5.9.4-2、3.5.9.4-3。
3.5.9.6钢管柱施工方法
1施工准备
提前平整夯实场地,施工人员的到位,钻孔桩施工机具的配置,自动定位器、钢套筒、钢管柱等材料的进场备置等。
2测量放线
测设定桩心位置,按桩心位置将设备就位,其水平位置误差不大于20mm。
3钻孔灌注桩施工
钢筋混凝土钻孔灌注桩部分的施工方案及施工工艺详见本章3.3钻孔灌注桩基础、支撑柱及水平支撑。
4制作及吊放钢套筒,与桩基钢筋笼连接
钢套筒用16mm厚钢板卷制而成,钢套筒分成三节,上节约18.0m,中节长3.0m,下节5.0m。
钢套筒直径同钻孔桩基础直径,为φ2200mm钢护筒。
下节钢套管长度应满足超底梁面0.5m、钢管柱锚入桩基不小于2.5m、定位器安装护筒深度0.5m以及第一次灌注嵌入小于2.5m的锚固及施工规范要求。
上、中两节间采用内法兰螺栓加橡胶垫联结,中、下两节间采用外法兰螺栓加橡胶垫联结。
在上节钢套管顶部内侧,两个相互垂直的方向各焊接两段150mm长φ6钢管段,钢筋段与钢套筒纵轴线平行,便于下放钢套筒后,依据钢筋段的纵轴线位置检测钢套筒的垂直度。
上节钢套筒上端设两个吊环,以便于垂直吊放。
上中节间、中下节间钢套筒的联结质量应符合规范的要求,具有统一的纵轴线。
其直径、管口圆度、端面对管轴的垂直度等检测项目的偏差均要满足规范要求。
接口处结合紧密,具备良好的水密性,以阻断地下
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- 钢管 混凝土结构 施工 方案