型钢梁柱混凝土施工工法.docx

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型钢梁柱混凝土施工工法

型钢梁柱混凝土施工工法

1.前言

随着我国建筑行业的不断发展，新建建筑风格日益多样化，高大空间建筑物越来越多，为了满足现代建筑功能的需要，设计上采用型钢梁柱混凝土结构。

此结构能够较好的发挥型钢梁柱和混凝土两种材料的优点，弥补各自的不足，作为一种新型的且有巨大发展前景的结构形式，近年来在高层、超高层、大跨度及大空间建筑中广泛应用。

由于此结构在施工中工序多、比较复杂，结构的质量直接影响到整个工程主体质量，因此在施工中广泛积累施工经验掌握此技术是很有重要意义的。

通过实践取得良好效果，经总结形成公司工法。

2.特点

2.1型钢混凝土框架结构相对独立，模板支设难度大。

2.2型钢混凝土结构具有良好的耐久性和耐火性。

型钢外浇制的混凝土具有抵抗有害介质侵蚀，防止钢材锈蚀等作用。

2.3型钢混凝土结构受力性能好。

2.4型钢混凝土结构抗震性能好。

2.5由于是用混凝土和型钢共同承担荷载，所以型钢混凝土这种组合结构能节约大量钢材。

2.6钢构件长、重，且构件均在工厂预制，比在施工现场加工质量好，进度快。

2.7自密实混凝土施工操作工艺简单，劳动强度小，混凝土浇筑质量容易控制。

3.适用范围

适用于高层、超高层框架结构及框架剪力墙结构、底层大空间剪力墙结构、框架核心筒结构等结构体系，可以应用于全部构件，也可以用于部分结构加强构件。

4.工艺原理

型钢梁柱混凝土结构构件是由型钢梁柱、主筋、箍筋及混凝土结构组合而成。

即核心部分有型钢结构构件，其外部则为以箍筋约束并配置适当纵向受力主筋的混凝土结构。

型钢混凝土框架结构利用型钢、钢筋与混凝土协同作用的原理，大大提高了结构的承载力、刚度、抗震性能。

自密实混凝土在型钢混凝土柱中的应用，解决了型钢框架中钢筋密集部位的混凝土振捣不密实和振捣困难的施工难题。

型钢混凝土结构是在型钢混凝土内配置型钢提高结构的抗剪能力，从而减小柱梁截面尺寸。

5.工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

型钢柱：

深化设计各节点图→型钢柱加工制作、运输→钢柱测量定位→地脚螺栓与承台板埋设→地脚螺栓、承台板定位轴线及中心线的校正→起吊→就位→临时固定→型钢安装与较正（轴线及垂直度）→预埋底板与钢柱焊接连接（必须对称施焊）→焊缝处理→焊接外观检验→合格后外围柱子钢筋绑扎→柱子模板安装→柱子混凝土浇筑。

型钢梁：

深化设计各节点图→型钢梁加工制作、运输→起吊→就位→临时固定→调节水平、竖向调节丝杆→校正轴线垂直度、标高→焊接固定点→焊接腹板侧边→焊接翼缘抗剪连接件→焊缝处理→焊接外观检验→合格后外围梁钢筋绑扎→梁模板安装→梁混凝土浇筑。

5.2操作要点

5.2.1施工准备：

型钢构件及其制作与补强均由工厂集中制作。

型钢构件应根据设计图纸及深化设计，按1:

1的比例翻样后下料。

材料进场后必须会同相关单位验收合格，方可吊装。

5.2.2型钢柱的安装：

1）必须会同相关单位验收型钢柱承台的定位轴线及中心线，合格后方可吊装。

2）吊点采用工厂制作时设置的专用钢板制吊耳，每根钢柱设置2个吊耳，直接焊在钢柱的顶部两侧，吊耳距顶面10cm，同时柱体翼缘板上焊接四个拴倒链的耳板。

3）柱子起吊前为保证柱子稳定性，采用4根Ф14mm钢丝绳作为缆风绳，分别栓在柱子顶部，做为找正、临时固定使用。

4）型钢柱吊装方法采用直吊法，钢柱起吊时钢丝绳固定在起重机吊钩上，起重机收钩，直到柱身呈直立状态，然后将柱吊离地面50cm时应停机检查吊索具是否安全可靠，确认无误后升到安装高度，移到就位柱上方，缓慢下降，对正位置后，用连接板安装螺栓进行固定，同时将揽风绳与地面地锚固定。

5.2.3型钢梁的安装

1）吊装前对型钢梁的安放点（柱牛腿）进行校正。

2）用吊车将钢梁吊运至钢柱的牛腿上，做临时连接，并找正位置，割掉钢梁腹板吊耳。

钢梁翼缘中心线应对正牛腿中心线，以保证钢梁轴线位置，在安装钢梁过程中，利用钢梁腹板两侧安装设备上的水平调节丝杆来调节钢梁的垂直度，利用自行设计在钢柱牛腿上的竖向调节丝杆来调整钢梁的标高。

2）吊装钢梁时，需要反复观测并纠正其轴线、标高、垂直度偏差值，直至符合规范要求后，方可进行对接焊。

梁柱吊装组合图

5.2.4型钢梁柱钢筋的绑扎

1）柱、梁钢筋穿过型钢柱、梁是相互交错的，在施工中应全面考虑各种钢筋穿插先后顺序，以便更好快速施工。

2）型钢柱主筋在基础梁内插筋时，需严格按照主筋位置排布的深化设计结果进行插筋，必须保证穿过型钢梁翼缘板的主筋位置准确，且在柱子的整个施工过程中需该部分钢筋的竖直度。

穿过型钢梁或钢支撑牛腿翼缘板的主筋安装时先将待连接的钢筋从下往上穿过穿筋孔，然后利用专用套筒与下端钢筋连接。

型钢混凝土框架节点处的箍筋由于受到型钢梁、钢支撑牛腿腹板的影响只能加工成开口套，该部分箍筋安装时，需与腹板上预焊的胡子筋（在工厂预焊）焊接。

3）型钢梁钢筋在绑扎前必须做好模板的搭设，然后在按图纸要求画好箍筋的间距，绑扎梁钢筋并入模就位。

主筋穿好箍筋，按已画好的间距逐个分开，固定弯起筋和主筋并套好箍筋放梁架，然后隔一间距将梁底主筋与箍筋绑住，绑架立筋再绑主筋，箍筋弯钩的叠合处，在梁中应交错绑扎，箍筋弯钩为135°，且平直长度不少于10d。

弯起筋和负弯矩钢筋位置要准确，梁与柱交接处，梁钢筋锚入柱内长度应符合设计要求。

梁内主筋布置要按设计要求，假若布置成两排或两排以上时，排距控制采用Ф25米且短钢筋横放在两排钢筋之间。

梁上留洞孔时，洞孔四周应按设计要求进行加强处理。

梁柱钢筋绑扎示意图

5.2.5型钢梁柱模板的安装

由于截面内型钢，柱、梁侧模安装加固采用的对拉螺栓无法拉通，因此采用在型钢腹板纵向每隔不大于1.5m，沿梁高方形每隔不大于0.5m焊接耳板，并在耳板，并在耳板上钻孔，孔眼尺寸应为螺栓直径d+6mm，对啦螺栓尾部弯成直角，尾部插入孔眼内，与侧模板外部楞木形成牢固拉结。

由于型钢梁柱混凝土结构应用工程高度都在8米以上，跨度在20米以上，所以在安装柱梁模板时，模板支撑都经过高支模专家论证，梁底支撑都按专家论证方案搭设。

型钢柱模板安装：

基础面或楼面上弹纵横轴线和四周边线，并做好检查复核工作，柱、墙根部清理干净。

柱、梁接槎部位此处加垫海棉，柱子阳角接缝处必须加垫海棉条，了保证柱子的截面尺寸，设置双槽钢柱箍，且型钢柱最上部增设一道柱箍。

支撑杆与楼板支架连接。

型钢梁模板安装：

支架立杆下必须设置垫板，确保地基有足够的承载力。

型钢梁周边、两侧及高支模范围内纵横每隔6排支架立杆均设置竖向剪刀撑，剪刀撑应由底至顶连续设置，用48钢管拉结，斜杆与地面倾角为450～600，并与地面顶紧，剪刀撑与钢管立杆有效连接，剪刀斜撑搭接长度不少于1000㎜，采用不少于3个旋转扣件固定，剪刀斜撑端头伸出扣件边缘长度不应少于100㎜。

梁底范围中间位置设置一道水平剪刀撑。

底楞上沿梁轴线方向进行满铺，侧模与底模固定方法与侧模夹底模，侧模木楞沿梁轴线方向@300mm，外龙骨采用双钢管，按照计算书螺杆间距进行加固，由于梁高度较高，沿梁轴方向间距500mm设置斜撑。

顶板模板与梁侧模拼缝，梁侧模与梁底模之间接缝设单面贴海绵条防止漏浆。

顶板梁柱模板所有与混凝土直接接触的多层板小面要用刨子刮平，刷封边漆保证混凝土表面平整。

5.2.6型钢梁柱混凝土的浇筑

梁、板混凝土同时浇筑，随浇随振捣。

由于型钢梁柱交接处及型钢梁腹部钢筋非常密集，型钢柱及型钢梁腹部混凝土采用高一设计标号等级细石混凝土，型钢梁腹部400mm以上采用设计混凝土，混凝土的浇筑时，从梁中向两边分成浇筑，用“赶浆法”由梁中间向两端成阶梯形向前推进，当起始点混凝土达到板底位置时，再与板的混凝土一起浇筑，随着阶梯的不断延伸，梁、板混凝土连续向前推进直至完成。

混凝土均采用插入式振捣器振捣跟人工配合振捣，振捣厚度不得大于振捣棒的长度。

混凝土的振捣采用随浇随振捣，振捣棒垂直插入混凝土，插入到下层尚未初凝的混凝土中约50～100mm，以使上下层互相结合；操作时要做到快插慢拔，如插入速度慢会先将表面混凝土振捣密实，导致与下部混凝土发生分层离析现象；如拔出速度过快，混凝土来不及填补而在振捣器抽出的位置形成空洞。

振捣器的插点要均匀排列，排列方式采用行列式和交错式两种，由振捣手灵活掌握。

插点间距距不超过30cm，振捣器距模板应大于20cm；用振捣器振捣时应避免碰振钢筋、模板、吊环及预埋件。

在分层浇筑混凝土过程中，浇筑首层混凝土时注意不要将振捣器插到已经浇筑并初凝的混凝土上。

6.材料与设备机具

6.1材料

6.1.1材料质量及性能符合国家相关现行标准的规定，所有材料应附质量合格证明书。

6.1.2混凝土采用普通混凝土，其强度等级不宜低于C30，目前通常选用高性能混凝土，强度达C40-C60。

6.2设备

设备名称

型号及额定功率

台数

塔吊

1台

C02保护焊机

NB-500（23KVA）

5台

汽车起重机

60t

2辆

卷扬机

15

1套

平板运输车

10t

1辆

人字扒杆

15

2套

磨光机

5台

电弧气刨

2套

TC扳手

M30

3把

把手拉葫芦

5t

4套

经纬仪

J2

4台

水准仪

S3-D

4台

长度检测工具

2套

泵车

1台

插入式振动器

5台

7.质量控制

7.1施工严格执行施工图纸设计要求，《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002，《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2010、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012及《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001。

7.2材料质量要求

7.2.1所使用材料必须有出厂合格证及相关证明材料。

7.2.2型钢梁柱安装质量要求

项目

质量标准

测量工具和方法

邻两梁接头部位顶面高差

±1mm

水准仪测量

梁安装在钢柱上对牛腿中心线偏移

±5mm

经纬仪测量

型钢梁、柱垂直度

±5mm

吊线钢尺测量

型钢柱垂直度

±3mm

吊线钢尺测量

型钢梁水平标高

±5mm

水准仪测量

型钢梁水平标高

±2mm

水准仪测量

型钢梁侧向弯曲

±10mm

拉线钢尺测量

型钢梁挠曲

±10mm

拉线钢尺测量

结构允许偏差

序号

项目

允许偏差（m）

检验方法

中高层框架

中高层大模板

1

轴线位移

柱、墙、梁

5

5

尺量检查

2

标高

层高

±5

±8

用水准仪或尺量检查

全高

±30

±30

3

截面

尺寸

基础

+10

+10

尺量检查

柱、墙、梁

+8

-5

4

柱墙垂直度

每层

5

5

用2m托线板检查

全高

H/1000

且不大于30

H/1000

且不大于30

用经纬仪或吊线和尺量检查

5

表面平整

8

5

用2m靠尺和楔形塞尺检查

6

预理钢板中心线位置偏移

10

10

7

预埋管、预留孔中心线位置偏移

5

5

8

预留洞中心线位置偏移

5

5

9

预留洞中心线位置偏移

15

15

10

电梯井

井筒长、宽对中心线

+25

-0

+25

-0

井筒全高垂直度

H/1000

且不大开30

H/1000

且大于30

吊线和尺量检查

8.安全措施

8.1建立安全生产责任制，施工前进行安全技术教育及交底工作。

落实所有安全技术措施和人身安全防护用品。

8.2工人进入现场必须配戴安全帽，禁止赤脚或穿拖鞋进入现场，禁止酒后上岗。

8.3现场钢结构的运输、吊装和电焊的作业人员及吊车司