剪力墙中型钢与钢筋连接板现场焊接施工工法Word文档格式.docx
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焊接套筒法
将直螺纹套筒一端与型钢焊接,再将钢筋与套筒连接。
可在工厂提前将套筒焊接在型钢上,也可现场焊接
工厂焊接,连接可靠,施工方便。
现场焊接套筒位置可根据实际情况做适当调整。
工厂焊接需要精确计算套筒标高位置,如有误差,不可调整。
现场焊接需沿套筒环焊,焊接操作空间受限制,难于保证焊接质量。
由于套筒直径大于钢筋,同一水平面上可与型钢焊接的套筒数量有限。
预留搭筋板
将钢板一端与型钢焊接,再将钢筋与搭筋板焊接。
工厂预先制作,搭筋板与型钢焊接质量有保证。
可同时与多条钢筋搭焊。
需要精确计算塔筋板标高位置如有误差,不可调整。
小截面型钢柱,腹板部位操作空间小,搭筋板焊接难度大。
搭筋板过多或过长,影响节点处混凝土下料,导致振捣不密实。
本工法采用与型钢同等强度的厚钢板作为连接板,采用CO2气体保护焊,将连接板分别与型钢和梁钢筋焊接连接。
连接板与型钢之间角焊缝10mm高,连接板与梁钢筋采用搭接焊。
该工法克服了因型钢截面小,无足够接触面焊接套筒的问题。
解决了传统预留搭筋板法,因搭筋板长、暗柱截面小,水平搭筋板阻碍柱混凝土下料的困难。
同时采用CO2气体保护焊现场焊接工艺,不但保证了焊接质量的可靠性,而且焊接位置也可以根据现场实际情况进行调整。
3、适用范围
本工法适用于型钢混凝土结构梁、柱节点部位,尤其适用于剪力墙形式的型钢混凝土结构中暗柱与连梁或暗柱与框架梁的节点部位。
4、工艺原理
采用与型钢同等强度10mm厚的Q345级钢板做这连接板材料,钢板根据需要连接钢筋的数量,裁切成5d×
55×
10(mm)条型连接板,再采用CO2气体保护焊,将连接板竖向放置与型钢焊接。
具体如4-1所示。
图4-1连接板焊接模型
5、工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
施工工艺流程见图5-1
图5-1施工工艺流程图
5.2操作要点
主要介绍与连接板现场焊接的施工要点,其它施工方法同常规。
5.3.1测量定位
型钢柱进场,由塔吊负责吊装就位。
完成校正、焊接、检测等工序后,在梁柱节点标高位置,用墨笔标识出需要与型钢柱焊接的梁钢筋位置。
计算梁钢筋位置时,要扣除钢筋保护层厚度和箍筋直径。
如果是次梁钢筋与型钢柱连接,还要扣减主梁钢筋直径。
5.3.2模板安装
在型钢柱上标识完成后,进行墙、柱钢筋绑扎和模板安装工作。
墙、柱模板按常规安装好后,先安装梁底模板。
与通常住宅模板安装工序不同,如同时安装梁侧模板和板模板,连接板焊接将没有足够的工作空间,边角部位难于施焊到位,焊接质量得不到保证。
保证至少一侧梁、板模板不安装。
5.3.3焊接连接板
本工法技术方案经设计单位复核,并确认后实行。
焊接板选用与型钢柱同等强度等级的Q345B级钢板,进场前在加工厂裁切完成。
焊缝形式为角焊缝,焊角高度尺寸为10mm。
具体如图5-2所示。
现场焊接连接板采用CO2气体保护焊,先点焊固定,再四面围焊。
图5-2焊角尺寸图
5.3.4梁钢筋绑扎
梁钢筋根据图纸设计要求,先绑扎成钢筋骨架,但梁端近节点区域3道箍筋提前穿好,暂不绑扎。
将绑扎好的梁钢筋骨架沉入梁模板中,可贯通的钢筋绕行型钢柱,需要与连接板焊接的钢筋同时与连接板紧贴对位。
贴合长度大于等于5倍钢筋直径。
5.3.5连接板与钢筋焊接
连接板与钢筋对位后,先点焊固定,再在钢筋两侧双面焊接。
对梁钢筋较多时,如果中间部位钢筋双面焊接有难度,可提前加长连接板长度至10d后,改为单面焊。
如果梁高大于400mm且梁底筋需要与连接板焊接时,在安装梁侧向模板时,预留一边暂不安装,以便梁底筋焊接。
钢筋与连接板焊接好后,将梁端部的3道箍筋安装回原位。
如图5-3所示。
图5-3型钢与连接板焊接实体图
5.3.6试验验证
型钢与钢筋连接板焊接效果按照设计指标要求,委托海南建筑工程研究院检测中心,采用实体检测和现场取样的方法对试件进行了检测。
实体检测试件3个,取样试件3个。
其中实体检测在现场原位进行,通过液压千斤顶对型钢与连接板焊缝强度进行了加载试验,加载至钢筋抗拉强度设计值,3个试件焊缝处均未出现破坏。
加载至连接板破坏后,焊缝处依然完好。
现场取样试件主要检测连接板与钢筋焊接质量,经试验中心仪器检测,均符合设计要求。
具体如图5-4所示。
图5-4试验验证图
6、材料和设备
6.1材料
本工法所需要的原材料及辅材见表6-1所示。
表6-1方洞模具钢板厚度参照表
序号
材料名称
规格(mm)
单位
备注
1
Q345钢板
100×
10
块
2
200×
单面焊备用
3
THQ-50C焊丝
1.2
盘
6.2机械工具
本工法所需要的机械工具见表6-2所示。
表6-2机械工具表
设备名称
规格型号
数量
额定功率(KW)
C02焊机
NB-400
1台
台
17
焊接
烘干箱
YGCH-X-400
1个
12
烘干
照明设备
10KW
个
/
7、质量控制
7.1执行标准
7.1.1、本工法执行的主要规范、标准、图集见表7.1-1
表7.1-1主要规范、标准、图集
规范、标准、图集
代号
类别
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
国家
钢结构工程施工及验收规范
GB50205-2001
钢结构焊接规范
GB50661-2011
4
钢筋焊接及验收规范
JGJ18-2012
行业
5
混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图
11G101-1
6
型钢混凝土结合结构构造
04SG523
7.2质量控制要求
7.2.1、连接板截面平整,无弯曲;
定位准确,无偏差,
7.2.2、同一平面上的多个连接板,间距不小于1.5倍钢筋直径。
7.2.3、焊接部位表面清理干净,无油污、锈迹。
7.2.4、焊缝尺寸符合设计要求,焊缝处无气孔、加渣现象。
7.3质量控制措施
7.3.1向施工人员做好技术交底,明确质量要求。
7.3.2严格按照图纸施工,认真执行三检制度:
自检、互检、专检。
7.3.3建立质量保证可追溯性,谁安装谁负责,并制定实行相关经济奖惩制度。
7.3.4连接板、焊丝进场后,专业质量员应及时核对产品质保文件、检查连接板截面尺寸,发现有不合格的材料及时清退出场。
7.3.5焊接工作必须由专业焊工操作,焊工持证上岗。
7.3.6所有焊缝需由焊接工长100%进行目视外观检查,并记录成表。
7.3.7大风天不得操作CO2气体保护焊。
8、安全措施
8.1施工前应做好安全教育,安全交底等工作。
8.2焊工中必须戴好安全帽、防护面罩、防护绝缘手套,绝缘鞋等其他安全防护用品。
8.3满堂脚手架按规范要求搭设,施焊部位脚手板与满堂架连接牢固。
8.4连接板堆放在平整的板面上,不得散放在梁钢筋骨架上,以免滑落伤人。
8.5高空临边作业使用的工具应放在随身携带的工具袋中,不便入袋的工具应放在稳当的地方,严禁上下抛扔。
8.6施工现场实行安全员责任制,抓好安全用电,做好安全生产管理。
8.7施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。
8.8操作前,焊工应配电箱内开关和电焊机电缆进行检查,确保开关完好,电缆无破皮现象。
8.9焊接施工必须在取得动火令后,方可进行施工。
8.10施焊部位周围5米范围内,不得堆放方木、模板或易燃易爆物品,施焊结束后,应确认无冒烟、明火后,方可离开。
9.环保措施
9.1夜间操作时,应采用遮挡措施,减少光污染。
9.2当日未使用完的材料,应及时回收仓库,统一收集。
9.3焊丝外包装及使用完塑料卷盘,不得随意丢弃。
应分类回收。
9.4提前计划施工工期,避免昼夜连续作业,若必须昼夜连续作业时,应采取降噪措施。
10、效益分析
10.1经济效益分析
10.1.1节约原材料
传统焊接套筒法每个连接部位都需要一个直螺纹套筒,本工法使用的连接钢板取材容易,相对直螺纹套筒成本低。
传统预留搭筋板使用的钢板,多采用与型钢腹板同厚度的钢板,多在20mm以上。
本工法使用的连接板钢板较搭筋板法使用的钢板,虽长度相同,但厚度较小,只有10mm。
比搭筋板节约钢材50%。
具体材料节约对比如表10-1所示。
表10-1原材料节约对比表
对比工法名称
节约成本计算
以25mm钢筋连接所有套筒为例
成品套筒:
13元/个;
连接钢板:
0.1×
0.055×
0.01×
7.85×
3600=1.55元/条;
单个连接板节约成本13-1.55=11.45元/个
预留搭筋板法
搭筋板材料:
0.02×
3600=3.101.55元/条
单个连接板节约成本3.10-1.55=1.55元/条
此方法影响混凝土浇筑质量,节约成本不计。
10.1.2省人工
本工法使用的连接钢板与型钢柱竖向垂直焊接。
搭筋板法的搭筋板是在加工厂完成。
如果现场梁钢筋绑扎高度稍有误差,难于保证钢筋与搭筋板完好贴合,后期调整费时费工;
焊接套筒法虽然也可以现场焊接,但套筒下半圆弧需要仰焊。
以直径25mm钢筋所需连接套筒为例,套筒直径50mm。
单个套筒焊接仰焊长度为78.5mm,而本工法单个连接板仰焊长度只有10mm。
大大降低了焊接的操作难度,提高了工人工作效率25%以上。
节省人工。
10.2社会效益分析
在剪力墙等小截面尺寸构件中,两种传统方法无法满足使用要求,给梁柱节点处的钢筋与型钢柱连接带来不确定性。
此工法的诞生,从传统方法吸取好的经验,综合两种方法的优点,完美的解决了剪力墙等小截面尺寸构件型钢柱与梁钢筋连接的问题,使此类结构设计在现实中具有可操作性。
给高抗震设防地区高层设计,提供了一种可选择的结构设计方式,促进了该技术的发展。
本工法使用材料均为金属类材料,尾料、废料等均可回收再利用。
施工过程中不产生废水、废气等有毒有害物质。
施工噪音小,光污染影响小,对周围居民无影响。
11、工程实例
11.1实例一
金盘花园项目位于海口市金盘工业开发区,建设三横路中段东侧,交通较方便。
本工程由2栋塔楼和地下室组成;
地上30层,地下2层,其中地上1-3层为商业楼。
项目总建筑面积47418.56m2;
其中地下建筑面积14610.60m2,地上建筑面积32807.96m2。
建筑高度99.90m。
该工程基础至地上三层,柱采用型钢混凝土组合结构。
梁钢筋与型钢柱连接处共计2631处。
基础至地上三层计划工期150天。
该工法的成功应用,大大提高了焊接效率,将原来计划的150天工期缩短至141天。
施工初期,我司聘请专家对工法的可行性进行了论证。
并进行了工艺验证试验,结果均符合设计要求。
施工过程中,在监理单位和建设单位的见证下,进行了见证取样试验,并将合格结果反馈设计单位。
该工法的实施,得到了各单位认可和好评。
11.2实例二
三亚金沙国际酒店总建筑面积23546m2,层高8层。
由主楼和副楼两栋建筑组成,主、副楼采用连体地下室,地下室总建筑面积7255m2,拥有停车位121个,客房179间,采用太阳能热水系统。
本工程主体结构施工过程中施工采用《剪力墙中型钢与钢筋连接板现场焊接施工工法》,该施工工艺采用的新型连接技术,即通过10mm厚钢板的连接钢板与型钢柱和梁钢筋进行焊接连接。
解决了由于剪力墙截面小,无法焊接套筒的问题。
同时该方法所使用连接钢板与型钢柱竖向垂直连接,方便混凝土下料。
该方法经设计单位认可,我司与监理单位现场验证,该方法操作简便,施工速度快。
同时保证了质量,得到我司及监理单位的一致好评,是一项值得推广的技术。
11.3实例三
桐林阁项目位于海口市府城镇凤翔路南侧,项目结构为框剪结构,总建筑面积15300平方米,由海南工业设备安装有限公司承建施工。
该工程基础至地上4层,柱采用型钢混凝土组合结构。
梁钢筋与型钢柱连接处共计2156处。
基础至地上4层计划工期120天。
该工法的成功应用,大大提高了焊接效率,将原来计划的120天工期缩短至113天。
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