建筑工程钢混凝土组合结构技术总结三维效果图secretWord格式文档下载.docx
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1.设计概况
XXXX大厦工程总建筑面积59284.73㎡,地下4层,地上18层,结构体系为型钢砼框架(钢梁-钢骨柱)-砼核心筒混合结构,标准层高4m,标准层单层面积约2500㎡,其中核心筒640㎡,核心筒墙内配置22颗构造型钢柱,8道钢骨砼梁;
框架部分1900㎡,配置20颗钢骨柱,36道钢框梁及147道钢次梁。
工程钢结构总用钢量约4000吨。
其中,钢梁、钢柱材质为Q345B,其他辅材材质为Q235B。
外围框架部分采用闭口压型钢板组合楼板,压型钢板总面积约为31000㎡。
按照原设计,钢柱分为每3层一节,钢结构的连接方式中柱与柱对接为焊接、钢骨柱与钢筋砼梁连接为焊接形式,钢骨柱、型钢梁连接为栓焊混合形式,梁梁连接少量为栓焊混合。
主要节点详图及连接形式如下图所示,钢梁截面形式为H型,最大截面积为H1000×
400×
25×
36,最小截面为H250×
250×
8×
12;
十字型钢最大截面积为700×
500(400)×
36,最小截面积为500×
300×
18×
30,相对于劲性结构截面较大。
节点①详图及梁柱连接形式
节点②详图及梁柱连接形式
2.施工概况
本工程按照核心筒部分及外围框架部分各分为两个流水段,施工总体部署按照先起内部核心筒,再起外围框架的形式组织流水施工。
为满足钢构件的安装及材料倒运要求,现场设置两台塔吊于建筑物东西两侧,臂长50m。
施工工期目标按照每8至9天一个标准层进行施工,工程质量目标为结构长城杯“金”奖、钢结构“金”奖、建筑长城杯、国家优质工程。
(二)安装流程如下:
1.总安装顺序流程图
(1)核心筒暗柱第一节吊装(吊装过程中采用假梁临时固定,使之成为一整体)
(2)外围第一节柱吊装(吊装过程中采用假梁临时固定,使之成为一整体)
(3)地下一层顶板(板结构出地面)
(4)核心筒第二节暗柱吊装(土建先施工核心筒部位)
(5)外围第二节钢骨柱吊及第三层梁及第二层梁安装,此时楼层板插入施工
(6)继续安装下层钢梁
(7)核心筒第三节柱安装
(8)外围钢骨柱第三节安装(由上至下安装其主梁次梁)
(9)外围钢骨柱第四节安装,流水作业上面步骤一样
(10)依次循环以上步骤,至到安装完成
2.钢结构立面施工流水图:
3.我方将每一节钢柱吊装后,并将其所对的主梁安装就位,并对钢柱钢梁进行校正焊接,让所安的钢梁钢柱形成一个固定体,此时土建进行绑筋、支模、打灰等工序。
(三)钢柱安装
1.概述:
本工程核心筒暗柱共22根,其重量都在塔吊的起重量内,随土建施工进度一起施工。
钢骨柱共有20根,分布在A~F/3~8轴间,从地下一层-4.600~74.35m之间,按设计分段其最重一节约为9t,根据现场塔吊的所在位置及相应的起重范围满足吊装要求。
每一层钢柱与主钢梁一同安装,将外围钢柱与核心筒钢柱通过钢梁连接形成一整体,控制柱与柱之间的轴线尺寸,同时避免土建绑筋及混凝土浇灌过程中影响钢柱的垂偏。
2.安装方法:
根据现场钢柱分段及重量,结合现场塔吊分布情况,在塔吊装范围内的,用塔吊直接从堆放场地起吊并吊装就位,直接进行拼装焊接;
(四)安装要点:
1.柱脚埋件安装
在地下二层顶梁绑筋时侯,预埋件的施工即可进入。
预埋件就位后用全站仪进行定位、抄平,然后将定位模板固定在钢筋上。
柱脚埋件相对设计标高低20mm,这样在安装柱的时候有利于进行调节柱的标高。
埋件安装完成后,用塑料套将其外漏的地脚螺栓包裹严实,以免在施工中碰撞损坏。
2.钢柱:
平运时二点起吊,安装时一点立吊。
吊装示意图-1
3.在柱端临时固定耳板上开孔,此孔既是吊装孔,又是捆缆绳孔。
用自动卡环吊两耳板起吊,如下图
吊装示意图-2
4.第一节钢柱吊装前,先对地脚埋件进行复测,并做出“十字”控制线。
将所测的地脚螺栓位置及埋栓标高数据与设计尺寸进行核对,并用以指导柱脚板的开孔。
钢柱安装时先备好4~10mm厚不等的铁锲用以高节柱的标高。
安装前在钢柱上装设爬梯,一般为一节柱一节抓梯,梯子分节组成,与每一节柱同长,上部中部应与柱子拉直卡紧,下面与已安装层固定,严禁安装在柱外侧。
钢爬梯的做法
5.钢骨柱吊装时,应绑好缆风,每一节柱子不少于三根分别位于不同的三个面,拉设于柱的柱顶处,做为钢柱垂偏调节及固定所用,确保安装质量和结构安全。
柱安装临时固定示意图
6.暗柱位于核心筒墙柱内,根据我公司施工经验,在钢柱垂偏和位移校正完后,采用钢管(ø
114)做临时假梁将其各暗柱连接成一整体,避免土建在绑筋支模及混凝土浇灌过程中对其柱的垂偏位移影响。
当土建混凝土浇灌后,将其假梁拆后移至下一层钢柱安装,如此层层控制,才能保证其暗柱的安装精度。
(五)钢梁的吊装:
1.采用两点平吊
吊点选在0.2L处。
本工程中最重钢梁约4.5吨,长约11m时,当吊索与梁水平夹角为45度时,每支吊索受力为3.18吨;
另一钢梁长11.2m时,重0.75吨时,当吊索与梁水平夹角为45度时,每支吊索受力为0.53吨。
2.吊装前先将缆绳(棕绳)栓在钢梁端头,一端一根,大约20m长,以控制钢梁在吊装过程中来回晃动,同时在利于钢梁的就位,严防碰撞。
3.吊装前在大梁上先作好安全防护绳(由4分铀绳及脚手管组成,脚手管与钢梁焊接,使用完后将管切割掉并焊接处打磨补漆),高1.2m。
如单根钢梁重量不大,满足一机多吊的要求时,可通过吊装孔多件串吊,如下图:
钢梁串吊示意图
4.就位后→带上螺栓→脱钩→校正梁与柱垂直度复测→高强度螺栓(初拧)→高强度螺栓(终拧)→上下翼缘焊接。
5.为提高吊装速度,现场采用两套索具交替使用,以减少等待时间。
(六)钢骨柱钢筋工程
1.钢构件打孔质量控制
钢筋穿钢构件施工是钢骨混凝土中不可避免的问题,同时又是保证钢筋绑扎质量的关键。
根据钢筋穿构件的具体情况,主要采取了以下措施:
(1)设计出钢筋穿孔图;
(2)施工单位绘制钢筋排布大样图,对钢筋穿孔图认真核对,并经过设计单位认可后,在钢构件加工前将钢筋穿孔图和穿孔的质量要求提供给构件加工厂;
(3)所有钢筋孔在厂家加工,不得现场气割成孔,根据钢筋直径大小,穿孔大小为:
钢筋直径+6,8,10mm;
(4)专人对构件打孔与钢筋穿孔图核对,对于漏打、错打的孔,现场用磁力钻成孔。
对多余的孔按规范要求焊接封堵。
2.主要节点钢筋绑扎
(1)型钢砼框架柱
型钢柱生根锚固是钢结构现场施工的第一道工序,其安装精度直接影响到上部钢结构的安装精度和整体质量,是一项极其重要的工序。
型钢柱底板全部为Q345B的36mm钢板,锚栓为Q235B的Φ30钢筋。
设计图中型钢柱锚固位置在-4.600m标高,此标高为地下一层地面结构标高。
如按照原设计施工,下部混凝土梁、柱结构中钢筋密集,柱脚的锚筋平面位置难以与设计图中的位置相符,且柱底板无调节水平及标高的空间。
为解决柱脚锚固的问题,只能调整钢柱锚固的标高。
经过二次详图设计,将柱底板标高调整为-4.514m,留出50mm调节螺母调节柱底板水平度及垂直度的空间。
调整好后,再用C40细实混凝土进行二次灌浆,将柱底板与下部混凝土结构之间的空隙填充严实。
通过现场的施工实践检验,此方案较为合理,既未影响到土建结构的施工,也为钢柱的生根锚固创造了有利的条件。
实现了不同工序有效合理的搭接。
(2)型钢砼框架柱内主筋分布与箍筋调整
由于型钢柱与混凝土梁连接需在混凝土梁方向加焊牛腿,梁筋与牛腿焊接连接,通过二次详图设计图及三维模型中,反映出柱主筋及箍筋的主要问题,由于型钢柱(700×
400(500)×
36)相对于混凝土截面(1000×
1000)较大,钢筋布置密集、规格较大等问题,实际施工中需根据牛腿位置重新布置柱、梁主筋,且型钢柱柱上的栓钉及牛腿导致柱箍筋无法自上而下施工,对施工带来极大的困难,对于以上等问题,采取针对钢柱栓钉及牛腿位置调整柱主筋位置,改变箍筋肢距,使满足设计要求。
针对箍筋无法施工的问题,联合设计单位改变箍筋形式,即改小封闭箍筋为符合箍筋再焊接封闭,原八角箍筋改为拉钩。
如下图所示:
原设计详图设计后
3.型钢砼框架梁、柱节点
(1)型钢柱与混凝土梁的连接
混凝土梁与型钢混凝土柱的节点区位置施工时,梁的主筋处理主要本着能通则通不通则焊的原则,但是同时又要避开柱内主筋位置,因此结合本工程设计,对节点区位置进行放样,选择最优布筋位置,严格要求现场按二次详图设计图纸进行施工。
并且针对本工程结构设计施工图中,偏心梁与型钢混凝土柱节点区位置的梁筋,为了保证钢筋与牛腿焊接焊缝长度要求及焊接质量,采取了将牛腿加长100mm,将能够通过的钢筋通长设置。
(2)钢柱与型钢框梁连接时梁中主筋及拉钩的处理
由于为型钢混凝土劲性梁,因此型钢构件相较混凝土梁截面尺寸较小,梁主筋与型钢柱翼缘相撞,根据规范及设计要求,型钢柱翼缘不能开孔,而此位置牛腿为满足型钢梁的连接,高度不能满足梁筋高度的设计要求,针对此问题进行二次详图设计,设计时并未考虑传统型钢混凝土梁与型钢柱连接时所采用的钢筋连接器连接的方法,而是在型钢柱翼缘上焊接立板,再将梁内钢筋与立板焊接,焊缝长度单面焊不小于10d。
(3)型钢砼框架柱与钢梁的连接
在原设计结构施工图中,部分节点,型钢梁截面逐渐减小,但按照原设计柱内箍筋形式放样后,根据二次详图设计图纸显示,由于节点区箍筋需加密,且受四周连接钢梁牛腿影响,多为复合箍筋,采取焊接方式封闭,需要在牛腿腹板长穿孔布筋,但按此施工,腹板则被箍筋孔打穿,尤其将使钢梁根部的抗剪能力大大削弱,不利于结构整体的稳定性和抗震要求,因此,通过二次详图设计,改变部分箍筋形式,如右表所示,将原复合箍筋改为双复合C型箍筋,待箍筋穿孔绑扎后与型钢牛腿腹板焊接,并且满足单面焊不小于10d的要求,采取这样的做法既提高了型钢梁根部的抗剪性能,同时还保证了梁、柱节点区的可靠性。
(4)型钢砼框架柱与组合楼板的连接
因本工程外围框架部分为压型钢板组合楼板,于框架柱及钢梁节点部分,混凝土施工缝留置方法为斜向施工缝(见附图1),而现场实际施工时
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