高层建筑型钢混凝土组合结构转换桁架施工工法文档格式.docx
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2.0.3内肢箍筋分割成U形或L形,现场穿过型钢后再焊接成封闭的箍筋,箍筋上、下焊接位置交错的箍筋安装工艺,解决内肢箍筋穿过型钢柱腹板和翼缘难的问题。
3适用范围
本工法适用于建筑结构中型钢混凝土组合结构转换桁架的施工。
4工艺原理
4.0.1通过绘制转换桁架梁柱节点大样图,将型钢柱、梁节点处每一面的纵筋穿孔及补强,以及钢筋的弯折和锚固等情况,精确投影至二维平面,通过加工厂的测量、排尺、放线,快捷、准确地完成型钢柱梁节点钢筋穿孔的定位,提高钢筋的穿孔率。
4.0.2根据结构特点和设计要求,对梁柱的各类箍筋进行统筹安排,将柱的半数箍筋套入下段伸出楼面的型钢柱,另半数箍筋在每根型钢梁、柱吊装前套入型钢柱梁,随梁、柱吊装,待型钢梁柱焊接就位后,再逐个就位箍筋,其梁柱节点处采用将箍筋分割成U形或L形,现场穿过型钢后再焊接成封闭的箍筋,箍筋上、下焊接位置交错。
4.0.3型钢混凝土组合结构转换桁架的施工由型钢梁柱构制作与安装、钢筋安装、模板安装、砼浇筑等环节的构成。
5工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
5.1.1型钢组合结构构件安装施工工艺流程:
5.2操作要点
5.2.1型钢构件的制作
型钢构件及其制孔与补强均由工厂集中制作。
1型钢构件应根据设计详图按1:
1的比例翻样后下料。
翻样时,应根据工艺要求预留制作与安装所需的焊接收缩量及切割、刨边和铣平等加工余量。
其余量参考值如下表5.2.1-1和表5.2.1-2。
表5.2.1-1焊接结构中各种焊缝的预留收缩量
截面形式
焊缝收缩量
截面高度在1000mm以内
钢板厚度在25mm以内
纵长焊缝——每米焊缝为0.5mm(每条焊缝)
接口焊缝——每一个接口为1mm
加劲板焊缝——每对加劲板为1mm
截面高度在1000mm以上
钢板厚度在25mm以上
纵长焊缝——每米焊缝为0.2mm(每条焊缝)
注:
本表中焊缝收缩量仅适用于实腹式型钢
表5.2.1-2切割及加工预留余量(mm)
切割方法
加工余量
锯切
剪切
手工切割
自动切割
精密切割
切割缝
10
1
4-5
3-4
2-3
边缘加工
铣平
2型钢构件的翼缘板及腹板穿孔及补强
1)型钢构件制孔,采用工厂车床制孔,严禁现场用氧气切割开孔,为保证构件的安装精度与穿孔率,优先采用模板制孔,钢筋穿孔的孔径D一般为钢筋直径d+6mm。
2)型钢翼缘板和腹板穿孔应进行双面补强,其补强构造如图5.2.1-1:
图5.2.1-1补强板构造图
1—型钢翼缘板或腹板
图中尺寸值:
hf=1.2(tf)1/2,
t=hf+2~4mm
w≥D/2且不小于20mm
v≥D且≤12tf和200mm的较小值
tf≥0.5tf且≤0.7tf
n×
m穿孔补强尺寸可以按该尺寸类推
3)当型钢梁外包梁底纵筋穿型钢柱,孔补强时其补强板尺寸高于型钢梁下翼缘板,造成型钢梁不能准确就位,此时其补强板采用保证补强面积,对高出型钢梁下翼缘的尺寸增加到孔的另一侧,具体如图5.2.1-2所示:
图5.2.1-2型钢梁底筋穿孔补强板
1—阴影为型钢梁下翼缘截取部分;
2—截取的部分另一侧增加
5.2.2型钢柱地脚螺栓的安装
为了保证地脚螺栓的预埋精度,将每一根柱脚的所有螺杆用与钢板定位法兰联系制作成一个整体的框架,在承台底部钢筋绑扎完,将整个框架进行整体就位并临时定位,然后待承台面钢筋绑扎后对预埋螺栓进行第二次定位,混凝土浇灌前再次复核其位置和标高,浇灌过程中,要对其进行监控,出现移位尽快纠正。
其钢板定位法兰整体框架的加固措施如图5.2.2所示:
图5.2.2地脚螺栓加固大样图
1—钢筋加固支撑;
2—底部法兰用钢筋加固;
3—钢板法兰盘;
4—焊牢
5.2.3型钢构件进场
1钢构件存放场地应平整坚实、无积水。
钢构件底层垫枕应有足够的支撑面,以防止支点下沉。
2钢构件应按种类、型号、安装顺序分区存放。
3相同型号的钢构件叠放时,各层钢构件的支点应在同一垂直线上,并应防止钢构件被压坏和变形。
5.2.4外包柱钢筋制作与普通钢筋制相同。
其外箍筋应在梁、柱的外箍在吊装时,先套入一部份外箍于型钢梁柱与型钢梁柱一起吊装,吊装就位后,在纵筋连接前,先套柱梁的外箍,集中在一个区域,纵筋机械连接后再均匀分开。
5.2.5型钢柱的安装
型钢柱采用分段制作和吊装,钢柱的吊点直接利用设在柱顶两侧临时连接板,钢柱起吊前绑好铁爬梯。
1第一节钢柱安装。
第一节钢柱安装之前,首先对预埋地脚螺栓集团进行复测,并弹出柱中心线,然后根据钢柱的底标高调整好螺杆上的螺帽高度,开始钢柱直接安装。
钢柱用汽车式起重机吊装到位后,放置在调节好的螺帽上,并调整柱双向中心线与基础中心线相吻合。
1)标高调整时,先在柱身标定基准标高,然后用水平仪测定其标高,旋动调整螺母以调整柱顶标高。
如图5.2.5-1:
图5.2.5-1钢柱标高调整示意图
1—标高控制点;
2—锁紧螺母;
3—调整螺母
2)钢柱垂直度校正采用水平尺对钢柱垂直度进行初步调整。
然后用两台经纬仪从柱的两个侧面同时观测,依靠千斤顶或缆风绳进行调整。
如下图5.2.5-2示:
图5.2.5-2钢柱垂直度调整示意图
1—经纬仪;
2—轴线;
3—借用轴线;
4—手动葫芦;
5—缆风绳
2上节钢柱的安装。
钢柱吊点设置同下节柱,钢筋吊装到位后,将活动双夹板平稳插入下节柱对应的耳板上,调整上下两节柱中心线至吻合,活动双夹板平稳插入下节柱对应的安装耳板上,穿好连接螺栓,连接好临时连接夹板,并按第一节柱钢柱的垂直度调整方法进行垂直度调整。
活动双夹板与耳板的连接如图5.2.5-3:
图5.2.5-3活动双夹板与耳板的连接图
1—中心线;
2—上节柱;
3—连接耳板;
4—高强螺栓;
5—下节柱
3为减少现场焊缝的残余变形对型钢柱垂直度的影响,采用以下的焊接顺序和方法:
型钢柱上下节的对接坡口焊,采用二人同时对称跳焊,第一道焊缝厚度不超过3mm,其后每道焊缝厚度不超过5mm,每道焊缝完成后将焊渣清理干净。
同时采用CO2气体保护焊及在焊的过程中用锤击,以减少焊接应力和变形。
如图5.2.5-4:
图5.2.5-4上柱与下柱对接焊示意图
1—上节柱;
2—下节柱;
3—6厚衬板
5.2.6型钢梁的安装
1型钢柱与型钢梁的连接采用刚性连接,且型钢梁翼缘与型钢柱翼缘采用坡口全熔透焊焊缝连接。
连接方式如图5.2.6-1:
图5.2.6-1转换桁架梁柱节点大样图
1—型钢柱;
2—型钢梁
2由于型钢梁的跨度大和自重较大,型钢吊装就位首先采用在型钢柱侧设置临时牛腿支撑钢梁,然后焊接。
临时牛腿的做法如图5.2.6-2:
图5.2.6-2牛腿支架
1—翼缘板;
2—钢梁底标高;
3—10厚钢筋宽50mm;
4—40厚钢板
3现场型钢梁、柱节点焊接的方法与措施:
1)选用低氢型的焊接材料,考虑到焊接接头应与母材等强的原则,选用E5015型电焊条。
低氢型焊条在常温下超过4h应重新烘焙,烘焙温度为350℃-400℃,时间为1.2h。
2)焊接方法及参数:
采用手工电弧焊。
焊接电流:
为了避免焊缝组织粗大,造成冲击韧性下降,必须采取以下措施:
选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺。
焊道的宽度不大于焊条的3倍,焊层厚度不大于5mm。
第一层至第三层采用Ф3.2电焊条,焊接电流110-130A;
第四层至第六层采用Ф4.0的电焊条,焊接电流130-180A。
3)现场焊接顺序:
焊前预热。
在翼缘板焊接前,首先对翼缘板进行预热,恒温30分钟后开始焊接。
焊接的预热、层间温度、热处理由热处理控温柜自动控制,采用远红外履带式加热炉片,微电脑自动设定曲线和记录曲线,热电偶测量温度。
预热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm。
焊接。
为了防止焊接变形,每个柱梁接头采用二人对称施焊,焊接方向由中间向两边施焊。
两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致。
在焊接一至三层结束后,背面进行清根。
在使用碳弧气刨清根结束后,必须对焊缝进行机械打磨,清理焊缝表面渗碳,露出金属光泽,防止表层碳化严重造成裂纹。
当焊接第二层时,焊接方向应与第一层方向相反,以此类推。
每层焊接接头应错开15-20mm。
焊后热处理:
焊口焊接完成后在12小时内进行热处理。
5.2.7外包钢筋安装
1绘制钢筋穿过型钢翼缘板或腹板节点大样,预先计划每一个梁柱节点的钢筋制作与安装。
2当内肢箍须穿过型钢时,将箍筋制作成U形或L形,现场穿过型钢后再焊接成封闭的箍筋,箍筋上、下焊接位置应错开。
如图5.2.7-1:
图5.2.7-1U形或L形箍筋大样图
1—单面焊10d
3为减少柱、梁纵筋穿过型钢翼缘,当纵筋绕开型钢后,内肢箍无角筋时,采用增设架立筋的方法,形成稳定的钢筋骨架,如图5.2.7-2:
图5.2.7-2梁内箍增设架立筋示意图
1—架立筋
4
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