《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》是大連悅泰建設工程有限公司、大連三川建設集團股份有限公司完成的建築類施工工法;作者分別是張大鵬、孫輝;適用範圍是高低層工業與民用房屋建築工程中的鋼結構體系和轉換層結構中鋼析架體系的鋼骨混凝土梁、柱結構的現場施工,鋼骨梁、柱的安裝及混凝土的澆築。
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》主要的工法特點是:鋼桁架是以箱形鋼柱、箱形鋼樑和腹桿為骨架;具有鋼結構和鋼筋混凝土結構的雙重優點;節約鋼材、耐火能力強,增強結構及建築物的剛度,減振陽尼性能提高,抗震性能好;工速度快,操作方便,質量易保證,觀感質量好。
2009年10月19日,《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2007-2008年度國家一級工法。
基本介紹
- 中文名:鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法
- 工法編號:GJYJGF013-2008
- 完成單位:大連悅泰建設工程有限公司、大連三川建設集團股份有限公司
- 主要完成人:張大鵬、孫輝
- 審批單位:中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽:國家一級工法(2007-2008年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
隨著建築結構體型日趨複雜多變,轉換層結構在建築結構中套用越來越普遍。轉換層的結構形式有鋼筋混凝土轉換層結構、預應力混凝土轉換層結構以及鋼轉換層結構,對於混凝土轉換層結構來說,由於轉換層結構的跨度和承受的豎向荷載都大,致使轉換層結構的混凝土截面尺寸不可避免地高而大,同時混凝土自重和施工荷載大,配筋較多,因此採用鋼桁架結構轉換層結構體系能解決上述問題,同時滿足了建築大空間的使用要求和建築體系多功能、綜合性的要求。在桁架壁內混凝土施工中,採用了單件安裝整體覆核澆築混凝土的施工工藝,確保工程質量,加快施工進度,降低工程成本,取得了經濟效益。在承建的大連天興·羅斯福大廈工程中,在5~6層套用了鋼桁架轉換層。對此,大連悅泰建設工程有限公司、大連三川建設集團股份有限公司開展QC小組攻關行動,解決了施工中遇到的一系列問題,總結出了一套既保證質量又提高工效的施工方法,特編制了《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》。
工法特點
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》的工法特點是:
一、鋼桁架是以箱形鋼柱、箱形鋼樑和腹桿為骨架,鋼骨架與混凝土組合,共同承受荷載的作用,增加結構的剛度。
二、具有鋼結構和鋼筋混凝土結構的雙重優點,充分發揮了混凝土(受壓)和鋼材(受拉)兩種不同材料的特性,與鋼筋混凝土結構相比,提高了柱的承載力,減小了柱截面,減少了混凝土量,減輕結構自重,減少了對地基的荷載。
三、節約鋼材,耐火能力強,增強結構及建築物的剛度,減振阻尼性能提高,抗震性能好,並具有更高的強度。
四、該工法施工速度快,操作方便,質量易保證,觀感質量好,能有效的降低成本。
操作原理
適用範圍
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》適用於高低層工業與民用房屋建築工程中的鋼結構體系和轉換層結構中鋼桁架體系的鋼骨混凝土梁、柱結構的現場施工,鋼骨梁、柱的安裝及混凝土的澆築。
工藝原理
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》的工藝原理敘述如下:
桁架結構體系的弦桿和腹桿為焊接箱形鋼結構,鋼柱為箱形、形鋼和鋼板組立裝配而成,採用了內加勁外相貫焊接的節點型式,主桁架的上下弦桿和腹桿均採用厚鋼板組合箱梁,弦桿與腹桿採用內加勁外相貫節點連線。矩形鋼柱最大截面2700×1000×30×40,單根構件最大重量為15噸。桁架節點體系以箱形結構為主載體,首節鋼柱外裹C60混凝土,弦桿和腹桿箱形鋼樑內澆築C60自密實混凝土。
一、根據《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB50205一2001、《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB50204一2002、《建築工程施工質量驗收統一標準》GB50300一2001等來指導鋼骨混凝土梁、柱施工的全過程,依據規範、設計圖紙,編制切實可行的施工方案,經過現場攻關小組的實際操作,並加以總結,編制了該施工工法。
二、採用全站儀、經緯儀放線,測定柱軸線的位置,形成內控平面控制網。
三、首節鋼骨柱安裝在承台底板上,安裝骨柱基礎節時,採用坐漿法,在柱腳底部抹一層高強度等級的水泥砂漿,排淨基腳與混凝土墊層接觸面之間的空氣。
四、鋼骨柱節與節之間的安裝,從測量、吊裝、對中、校正、測量其垂直度、標高,焊接前對焊縫周圍部位的鋼板預熱。
五、選用科學合理的安裝工藝和焊接方法,焊接採用對稱焊接工藝,防止骨架的變形。
六、柱、梁接頭連線處,梁鋼筋一部分穿過鋼骨柱的翼板,與另一跨梁相連,另一部分鋼筋則焊在翼板的加強板上。
七、柱模板的支設,不同於一般的鋼筋混凝土柱模板的支設,穿過骨架截面的對拉螺栓,其中間一根不好穿過,為此在栓釘上焊接鋼筋來固定模板的對拉螺栓連線。
八、混凝土的澆築。合理選擇原材料,確定混凝土的配合比,調整水灰比,以達到確保強度,節省資源,並與環境保護相協調的目的。
施工工藝
- 工藝流程
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》的工藝流程是:
測量定位軸線→鋼桁架柱地腳板→抗剪鍵筋和柱筋→吊裝鋼柱、校正→吊裝下一節鋼柱、校正→吊裝桁架主梁、斜撐梁→臨時固定→測量軸線、垂直度、標高→校正→固定→預熱→焊接接頭(對稱焊接)→焊縫處理→超音波探傷檢驗(合格後)→鋼桁架鋼柱腳板下高壓注漿→綁紮首節鋼柱鋼筋→支柱模→澆築混凝土→澆築箱形柱內混凝土→斜撐梁內混凝土澆築→主梁混凝土澆築。
- 操作要點
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》的操作要點如下:
一、鋼骨柱的安裝(圖1)![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/d/09a/EjZkFmZ0MDM0YjYhRWZjVWOhVTN5AzYxYWYhVjMwIDOwY2M3MTMxQmY0MWYvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/d/09a/EjZkFmZ0MDM0YjYhRWZjVWOhVTN5AzYxYWYhVjMwIDOwY2M3MTMxQmY0MWYvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖1 基礎節柱
1.基礎節設定在第五層混凝土柱中,基腳底板採用60毫米厚鋼板,與預埋螺栓連線。
2.平面軸線控制:採用內控法在底板上布設基準線控制網,測量軸線位置,並用全站儀閉合複測。
3.地腳標高的控制:用螺帽擰在高強度錨栓的上部螺紋處,作為水平標高的控制點,用水平儀測量標高。標高控制在高於混凝土表面5~8毫米。用全站儀進行校核,控制錨栓的上口標高和平整度。
4.抗剪鍵筋:鑽Φ60毫米孔深500毫米,植Φ50鋼棒,外露500毫米。
5.吊裝:利用現場的塔吊作為吊裝設備,按現場鋼柱與塔吊的距離及骨架的重量,配備塔吊的起重量要能滿足施工的要求。
6.安裝:將鋼骨柱吊裝到位,使鋼骨柱中收線與混凝土承台板上柱軸線對中,在柱腳板底抹薄薄的一層高於混凝土柱強度的高強度等級水泥沙漿,(鋼骨柱腳底板上已設定了4Φ16的排氣孔),待骨柱底板與承台混凝土接觸時,水泥漿從排氣孔內擠出,排出柱腳底板與混凝土間的氣體。隨後,擰緊基礎節底板與預埋螺栓連線的螺帽,進行初校正。
7.校正:用雷射經緯儀在兩個垂直方向,測量鋼骨柱四面的垂直度,控制鋼骨柱在水平及垂直方向的安裝精度。
二、鋼桁架的安裝
1.軸線控制:將軸線控制網用全站儀引至施工層,用經緯儀引測施工層的軸線,為鋼桁架的對接定位及垂直度調整方向提供參考數據,防止累計誤數超過允許偏差。
2.吊裝就位:根據圖紙要求及鋼構件編號,校對鋼構件規格、尺寸、開孔位置是否符合設計和二次排大樣的要求,核對無誤後,利用L形連線耳板和加強板作起吊點,進行吊裝就位。
3.校正:鋼桁架就位後按照先調整標高,再調整扭轉,最後調整垂直度的順序,以相對標高控制法,用雷射經緯儀、全站儀對軸線、標高、垂直度、位移、錯位量校正。
4.標高的控制:由於鋼骨柱分節安裝,則應控制每節標高,每層柱安裝完畢,整體覆核,根據平面控制網及外圍的原始控制點的標高,用自動安平水平儀調整。
5.骨柱焊接:鋼骨柱校正就位後,在鋼骨柱上下接頭焊縫周圍的腹板、翼板上採用氧乙炔預熱法預熱,待達到所規定的溫度後施焊。焊接時遵循“對稱同步等速”的焊接原則,由8人分4組,採用ZXE1一3×500/400焊機。從柱相對的兩個面同時等速對稱焊接。焊縫成全熔透焊縫。隨時觀察垂直度有無變化,以減小對骨柱的垂直度影響,防止骨架的變形。
6.超音波探傷檢查:鋼桁架焊接完畢,待焊縫冷卻至工作環境,按照《鋼結構施工質量驗收規範》GB50205一2001和《鋼焊縫手工超音波探傷方法和探傷結果分級》GB11345一89,請市質檢中心的專檢人員對焊縫進行超音波探傷檢測,合格後,再綁紮柱鋼筋。
三、方、圓鋼骨混凝土柱施工(圖2~圖4)![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/2/016/MjZiRDZlFGN0IWYkF2NxITY0gTOlFTYyETNwImYxMjYyETOzczN5EGZ4IzNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/2/016/MjZiRDZlFGN0IWYkF2NxITY0gTOlFTYyETNwImYxMjYyETOzczN5EGZ4IzNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖2 首節鋼柱鋼筋示意圖和現場效果圖
![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/f/7c5/MjZzYzYycTNzQmMmlDZ1czM4QTMzYWM5gDMyAjY3EGM1kDZxYDMlZDOwQGNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖3 柱頂鋼筋打拐示意圖
![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/1/ba2/MjZxcTY0YGNyIDZ2YTM0UTOhNWYjZWOhRmNkNTZllTN3kjNyQ2MxUTYmlDMvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖4 箍筋與柱相貫示意圖
1.柱筋連線方法:
(1)柱筋採用擠壓套筒連線。
(2)第二次連線採用直螺紋連線。
(3)鋼桁架梁間的柱筋採用同直徑附加筋連線。
a.+25.55米桁架梁下、兩支桁架梁之間的柱筋頂與桁架梁底間距不小於50毫米。
b.兩支桁架梁之間的柱筋支撐在斜樑上皮,不得焊接。
c.在+25.55米、+29.55米鋼桁架梁底分別各增設一道焊接封閉箍。
2.封頂柱筋製作、綁紮、加固:
方、圓柱柱頂為+29.7米,到此封頂其柱封頂鋼筋經與設計院研究其方案如下:
(1)方、圓柱外圈柱筋打拐12天伸入板內,側面無板則伸入柱內。
(2)方、圓柱內圈柱筋均不打拐。
(3)在+29.7米柱頂處加一道Φ18焊接封閉箍。
3.箍筋與柱身相貫、同時又與柱身緊固螺栓衝突。經與設計院研究處理如下:
(1)原柱身緊固螺栓由Φ16改為Φ18毫米,柱身鋼板鑽孔由Φ18改為Φ20毫米,套Φ16絲扣。
(2)緊固螺栓安裝後,螺帽外要保留絲扣長度10天等於160毫米。
(3)作Φ16U形筋與緊固螺栓焊接成封閉箍。
四、混凝土澆築
1.鋼桁架鋼柱腳板下高壓注漿
(1)高壓注漿材料
採用大連日本小野田強度等級為42.5水泥,內加U形膨脹劑,經試配為C60水泥試塊,試壓合格後用於該工程。
(2)施工方法
a.地腳板底與混凝土面之間間距要保證40~50毫米,最小間距不得小於5毫米。
b.地腳板和混凝土之間的灰塵、雜物清淨。混凝土面要用清水潤濕並無積水。
c.地腳板下一側和對面分別插入Φ20毫米鋼管,進入底板下水平長度為50~100毫米。
d.地腳板周邊縫隙用鋼板封擋,並用混凝土封閉。地腳板上面洞口用3毫米鋼板焊接封閉。
e.用高壓注漿泵將C60水泥漿從一側Φ20毫米鋼管口處注入,氣體由另一側1Φ20毫米鋼管排出,將地腳板與混凝土面之間縫隙注漿填實。
2.箱形鋼柱混凝土澆築
(1)箱形鋼柱自密實混凝土澆築箱形鋼柱澆築混凝土採用自由下落自密實澆築法。
(2)C60自密實混凝土配製
該工程配合比由混凝土攪拌站設計,並試塊試壓達到設計強度。
水泥:小野田強度等級為42.5,砂:大砂河的河砂,石:前關青碎石(5~20毫米),摻和劑:Ⅱ級粉煤灰,減水劑:高效聚羧酸減水劑,U形膨脹劑。
(3)採用立式高位拋落無振搗施工
該工程每節柱高為6.6米、9.9米,即利用混凝土下落時產生的動能達到振實的目的。當柱高小於4時,因澆築混凝土的自由下落高度小,所產生的動能小而達不到自密實的目的,故還需要採用振搗振實。
(4)鋼管內每次拋落混凝土量在0.7~1米,澆築宜連續進行。如必須間歇,間歇時間不應超過混凝土的終凝時間。間歇時混凝土澆築的位置不宜停在柱內隔板上、下處,以防止在柱內隔板處存氣,致使混凝土內部不密實。
(5)用吊車將混凝土料斗提升至鋼管頂,通過漏斗和導管將混凝土自由下落至箱型鋼管內。
(6)用料斗容積控制每次混凝土的澆築量,通過施工人員錘擊管壁,或通過標桿測量到達設計要求的液面位置來核對澆築量。
(7)對已安裝就位的箱形鋼柱頭、水平梁、斜梁的灌漿孔和排氣孔加以覆蓋。以防雨水、異物落入。
(8)檢查混凝土澆築設備完好,安裝穩固,組織混凝土進場。
(9)泵送混凝土如不能連續澆築時,混凝土的間斷時間不能超過混凝土的初凝時間,現場要及時拌制同強度等級的自密實混凝土進行連續澆築或澆築到混凝土指定施工縫位置。
(10)每節柱內混凝土澆築到柱頂下500毫米處留設施工縫。待上節鋼柱安裝後,再從上節柱頂向下拋落自密實混凝土(圖5)。
![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/a/dc4/IjZkZjYmVTNkZDZzUWZlRTNjhzM1MTOhFmZ4AzYlBTYmhTM5MDM3YGMkNjNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖5 混凝土施工縫留置圖
(11)每節鋼柱安裝完或混凝土澆築至施工縫後,應臨時將柱頂封閉防止雨、雪、雜物落入。
(12)管內混凝土澆築質量採取敲擊鋼管方法進行檢查,如有異常,可採用超音波檢查,對確實有空洞處,採用鋼板鑽孔高壓注漿方法進行補強,補強後將鋼板鑽孔補焊封固。
3.箱形梁、斜撐內高壓注C60水泥漿(圖6)。![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/2/bb1/IjZhNzNlRTNjVmY3UGMmFGZ2Y2M4ATY3kTZxADMxQGO5Q2Y3M2YzEGZkZmMvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/2/bb1/IjZhNzNlRTNjVmY3UGMmFGZ2Y2M4ATY3kTZxADMxQGO5Q2Y3M2YzEGZkZmMvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖6 轉換桁架灌漿孔和排氣孔平面布置圖
鋼桁架水平梁、斜撐內如採取與鋼柱同樣的自由下落自密實混凝土澆築法,水平梁、斜撐的頂部的自密實混凝土將不能澆築到位。所以採用高壓注C60水泥漿。
轉換層桁架、伸臂桁架中箱形水平梁長4~9米。在其頂板上一側有Φ150混凝土灌注孔,另一側有Φ20的排氣孔。
(1)在Φ150混凝土灌注孔上安設一鋼製混凝土漏斗,從漏斗處向梁內灌注C60自密實混凝土。
(2)從Φ150混凝土灌注孔內插入振搗棒引導混凝土流向排氣孔一側,隨之振搗,並結合採用附著在箱形鋼樑外側的振搗器進行振搗。
(3)水平鋼樑內的混凝土要經過幾次向梁內澆築混凝土和振搗器振搗後方可達到密實。
(4)採取敲擊的方法檢查箱形鋼樑內混凝土與鋼樑頂板之間有無空隙。如有空隙則從原灌注混凝土孔或在鋼板上另鑽孔,採取高壓泵注M0水泥漿填實。待半小時後再進行二次高壓注漿。注漿結束後將注漿孔用封死加固。
4.混凝土配合比要求
根據混凝土設計等級計算,並通過實驗後確定。滿足強度指標外,混凝土坍落度不小於15厘米。粗骨料粒徑可採用0.5~3厘米,水灰比不大於0.45,要摻適量減水劑。為減少收縮量,摻入適量的混凝土微膨脹劑。自密實混凝土現場試驗,在排空時間6~10秒內擴展度應為Φ550~680毫米,並中邊差不大於20毫米。
五、鋼骨柱模板的安裝(圖7)![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/3/0ba/IjZ2gzMwMmZkZ2MjV2Y0QWZhZDZiFjNzATM3QjY4IzNxEDZjFTYhJGMwADZvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法 鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法](/img/3/0ba/IjZ2gzMwMmZkZ2MjV2Y0QWZhZDZiFjNzATM3QjY4IzNxEDZjFTYhJGMwADZvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖7 鋼骨柱模板示意圖
模板設計採用十一夾板、50×100木方子及Φ48×3.5鋼管綜合安裝。由於鋼骨柱中間均為鋼板,對原來混凝土柱的採用對拉穿心螺栓固定模板的方法不能實施。經設計單位同意,在鋼骨柱Φ20栓釘上橫向間隔焊接Φ20短鋼筋,然後再在橫向短鋼筋上焊接Φ18縱向長鋼筋,在模板安裝前,將中間一根對拉螺栓焊接在縱向的Φ18鋼筋上,間距仍同兩側的對拉螺栓間距。
材料設備
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》所用的機械設備明細如表1。
序號 | 機械或設備名稱 | 型號規格 | 單位 | 數量 |
---|---|---|---|---|
1 | 塔式起重機 | H3/36B(內爬升) | 台 | 1 |
2 | 塔式起重機 | FO/23B(外附著) | 台 | 1 |
3 | 100噸汽車吊 | QY100 | 台 | 1 |
4 | 交流焊機 | BX-500 | 台 | 8 |
5 | 自動埋弧焊機 | MZ-1100013 | 台 | 4 |
6 | 焊條保溫箱 | PR-4/450mm | 台 | 40 |
7 | 程控電焊條烘箱 | YGCH-X-400 | 台 | 5 |
8 | 電加熱器 | 200×400 | 塊 | 40 |
9 | 電加熱溫控箱 | LWK-9B | 台 | 6 |
10 | 混凝土輸送泵 | HBT90 | 台 | 3 |
11 | 氧氣割焊設備 | ╱ | 套 | 2 |
12 | 振動器 | 插入式 | 套 | 20 |
13 | 內爬式布料桿 | ╱ | 台 | 1 |
14 | 全站儀 | STE2110 | 台 | 1 |
15 | 雷射經緯儀 | J2B | 台 | 1 |
16 | 經緯儀 | J2 | 台 | 1 |
17 | 水準儀(威爾特) | DS3 | 台 | 1 |
18 | 水準儀(自安平) | DS3 | 台 | 2 |
19 | 組合檢測工具 | ╱ | 套 | 5 |
20 | 超音波探傷儀 | CTS26(A) | 台 | 1 |
21 | 萬用表 | 500型 | 台 | 3 |
22 | 壓力表 | P1-16 | 塊 | 2 |
23 | 風速測試儀 | EY11B | 台 | 1 |
24 | 電流電壓測試儀 | M641-VAW | 台 | 1 |
25 | 坍落筒 | ╱ | 個 | 6 |
26 | 遊標卡尺 | ╱ | 把 | 3 |
質量控制
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》的質量控制要求如下:
一、安裝質量標準
按照《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB50205一2001第十一章多層及高層鋼結構安裝工程的規定執行。對主控項目,第11.2、11.2.3、11.3條及附錄E中表6的相關條款執行。主要的允許偏差條款複述見表2。
項目 | 允許偏差(毫米) | 測量工具 |
---|---|---|
建築物定位軸線 | L/20000,且不應大於3.0 | 經緯儀、水準儀、全站儀的鋼尺實測 |
基礎上柱的定位軸線 | 1.0 | |
基礎上柱底標高 | ±2.0 | |
地腳錨栓位移 | 2.0 | |
主體結構的整體垂直度 | (H/2500+10.0)且不應大於50.0 | ╱ |
上、下柱連線處的錯口 | 3.0 | 鋼尺檢查 |
同一層柱的各柱頂高度差 | 5.0 | 水準儀檢查 |
二、焊接質量標準
焊縫質量標準見《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB50205一2001第五章及附錄A二級焊縫質量標準。
三、混凝土澆築標準
嚴格按照《自密實混凝土套用技術規程》CECS203:2006和《矩形鋼管混凝土結構技術規程》CECS159:2004執行。
四、質量保證措施
1.為了保證工程測量校正工作的質量,特建立由項目總工領導,技術員、質量總監、測量工中間控制,工段內部測量專職質檢員、測量班長以及下道工序專職質檢員相互檢查的三級管理組織機構,形成由項目部、生產技術部門到工段、班組的質量管理網路體系。
2.鋼柱基礎地腳螺栓的埋設精度,直接影響到鋼柱的安裝質量與進度,所以在鋼柱吊裝前,必須對已完成施工的預埋螺栓的軸線、標高及螺栓的伸出長度進行認真的核查、驗收。對超過規範的不合格者,要提請監理和有關方會同解決。
3.鋼柱柱身垂直度及傾斜度滿足規範要求;鋼柱校正時,按照先調整標高,在調整扭轉,最後調校垂直度的順序進行控制。
4.保證現場混凝土澆築質量應從工藝制定、資源配置、澆築過程、混凝土養護、檢驗等方面加大管理和監控的力度,在控制現場澆築質量的過程中,應始終貫徹“在混凝土出場合格的前提下,由合格的工人按照合格的工藝施工”的原則。切實保證現場混凝土的質量。
安全措施
採用《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
一、參加施工的特工作業人員必須是經過培訓,持證上崗。施工前對所有施工人員進行安全技術交底。進入施工現場的人員必須戴安全帽、穿防滑鞋,電工、電氣焊工應穿絕緣鞋,高空作業必須系好安全帶。
二、作業前應對使用的工具、機具、設備進行檢查,安全裝置齊全有效。
三、操作面應有可靠的架台護身,經檢查無誤再進行操作。構件綁紮正確,吊點處應有防滑措施,高處作業使用的工具、材料應放在安全地方,禁止隨便放置。
四、起吊構件時,提升或下降的速度要平穩,避免緊急制動或衝擊。專人指揮,信號清楚、響亮、明確,嚴禁違章操作。構件安裝後必須檢查其質量,確實安全可靠後方可拆卸,每天工作必須達到安全部位,方可停工。
五、氧氣瓶與乙炔瓶隔離放置,嚴格保證氧氣瓶不沾染油脂,乙炔發生器有防止回火的安全裝置。
六、施工現場的臨時用電嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規範》的有關規範規定執行。
七、混凝土澆築時,做好下料、振搗的安全措施。
環保措施
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》的環保措施如下:
一、鋼結構施工垃圾清運採用容器吊運或袋裝,嚴禁隨意凌空拋撒,地面適量灑水,減少污染。
二、加強對現場存放油品和化學品的管理,對存放油品和化學品的庫房進行防滲漏處理,在存儲和使用中,防止油料跑、冒、滴、漏污染水體。
三、每晚22時至次日早7時,嚴格控制強噪聲作業。鋼結構在支設、拆除和搬運時,必須輕拿輕放,構件安裝修理晚間禁止使用大錘。
四、施工現場設立專門的廢棄物臨時貯存場地,廢棄物應分類存放,對有可能造成二次污染的廢棄物必須單獨貯存,設定安全防範措施且有醒目標識。
效益分析
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》的效益分析如下:
一、質量方面
鋼管柱的混凝土採用立式高位拋落無振搗施工,解決了6.6米、9.9米高的鋼柱混凝土澆築問題,同時在橫樑與斜撐的交叉部位採用高壓注C0水泥漿的施工方法,解決了水平梁、斜撐的頂部的自密實混凝土不能澆築到位的問題。在桁架混凝土澆築完成後,通過對構件實體的物探檢查,未發現任何鏤空和不連續現象。
二、經濟效益
鋼桁架轉換層建築面積1100平方米,採用了矩形鋼管混凝土施工技術。降低工程造價、增加使用面積、縮短施工工期、提高抗震性能和結構承載力。減小柱截面,節約混凝土量,減輕結構自重。取得了經濟效益。
三、社會效益
鋼結構轉換層的施工質量優良,達到了設計意圖,受到了甲方和監理的好評。市委、市建委有關領導多次到工地視察參觀,並且吸引了日本及中國國內多家鋼結構設計及施工企業到現場進行參觀交流。
四、工程評價結果
施工全過程處於安全、穩定、快捷的可控狀態,每3層的平均施工時間為15天,工程質量優良率達到98%以上,無安全生產事故發生。
套用實例
《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》的套用實例如下:
一、工程概況
大連天興羅斯福工程建築面積約8萬平方米,地下3層,裙房地上4層,東塔樓地上55層,結構高度196.6米。該工程總體為混合結構,鋼結構從地上5層開始,核心筒中分布有勁性型鋼柱,外框架由矩形鋼柱和樓層鋼樑組成。5~6層外周為轉換桁架,15層/26層/37層設定有伸臂桁架。單根構件最大重量為15噸,鋼結構總重約8000噸。鋼構件材質為Q345B和Q345C。矩形鋼柱最大截面2700×1000×30×40,核心筒中勁性鋼柱截面為HW250×250×9×14,樓層鋼樑最大截面為H550×300×12×20(雙工字)。
該工程施工2003年7月1日至2004年12月30日結束。
二、施工情況
該工程在5~6層結構上採用了鋼桁架轉換層體系,以滿足底部混凝土結構向上部鋼框架的轉換,房屋內部跨度大、淨距高、外部造型複雜的要求。在鋼材的選擇上,主要採用Q345C、Q235B材質,以滿足東北地區低溫要求。鋼桁架的構件基本上採用箱形柱內加勁外相貫焊接的節點,鋼管柱的混凝土採用立式高位拋落無振搗施工,橫樑和腹桿採用了C60自密實混凝土澆築,在橫樑與斜撐的交叉部位採用高壓注C60水泥漿的施工方法。
三、工程監測及結果評價
採用《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》後,為保證現場施工質量,並及時檢測各主要工序是否符合質量標準,施工單位監測組及第三方檢測部門對鋼桁架體系進行了全過程的監控檢驗。
該工程在桁架混凝土澆築完成後的監測結果顯示,構件實體未發現任何鏤空和不連續現象,工程質量優良。所有焊縫經第三方100%探傷,100%合格,優良率達98%。
榮譽表彰
2009年10月19日,中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2009]162號”檔案發布《關於公布2007-2008年度國家級工法的通知》,《鋼結構轉換層桁架矩形鋼管混凝土施工工法》被評定為2007-2008年度國家一級工法。