型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱组合节点施工工法
1.前 言型钢混凝土结构是一种内配型钢的组合结构，它综合了钢筋混凝土结构及钢结构的特点，能充分发挥钢结构和钢筋混凝土结构各自材料的优点，具有承载力高，延性好，抗震性能优越等优点，成为结构工程领域重要的研究方向并在工程建设中广泛应用。
型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱组合节点是一种新型组合节点形式，国内外均未见相关文献报道。该类节点复杂，型钢的吊装定位、节点核心区钢筋绑扎、混凝土的浇筑工艺均不同于普通的钢筋混凝土节点，也与常规型钢混凝土梁柱节点有所区别。我们知道，节点是有效连接梁、柱构件并使二者共同工作的重要部分，其施工质量直接影响到整个结构的安全性，该节点的施工工艺将是施工控制的重点。
我公司在施工四川省南充市泰合·青年城项目过程中，通过优化创新、方案改革，总结了型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱组合节点施工方法。采用本工法，该工程节点施工质量满足设计要求，缩短工期，节约成本。表明本工法可推广性强，在跨度大的转换层结构及类似工程领域具有广泛的应用前景。
2.工法特点2.1 应用CAD三维建模技术，优化型钢梁开孔位置及节点区内钢筋精确定位排布，提高型钢梁加工制作的准确性。
2.2型钢梁构件实行工厂化制作，避免了现场纠偏、补开孔的工作量，保证构件尺寸、精度及开孔位置的准确，保证了柱纵向受力钢筋能准确、顺利的穿过型钢梁。
2.3 对节点区自密实混凝土进行试配，并根据试验最终确定自密实混凝土工作性控制参数范围，保证了节点区混凝土的质量。
2.4充分利用梁内型钢的结构刚度进行梁支撑系统的设计计算，梁侧模板需设对拉螺栓时，可在型钢梁腹板上设耳板，将其固定于耳板上，耳板应在钢结构深化设计时考虑并在工厂加工时完成。
2.5本工法具有施工简单、快捷、易于掌握，施工综合费用低等特点，保证了质量和施工进度，有较高的应用推广价值。
3.适用范围型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱组合节点是型钢混凝土结构中的一种新型节点形式。本工法适用于型钢混凝土梁柱节点的施工，也适用于型钢混凝土梁与钢筋混凝土梁、柱相交的结构体系。
4.工艺原理型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱组合节点具有梁内型钢吨位大、节点区钢筋和型钢布置较密等特点，实际施工中将面临型钢构件的制作安装、节点区构造复杂及混凝土浇捣困难等问题。
4.1通过对型钢混凝土梁构件中的型钢构件进行深化设计，确定节点区型钢梁翼缘板开孔及补强的节点大样后进行预制加工，对型钢混凝土梁结构的每一个连接点绘制钢筋穿过型钢翼缘或腹板穿孔及补强的节点大样，预先计划节点纵向钢筋弯折、锚固及穿孔补强情况。
4.2通过对型钢梁腹板翼缘开孔补强及节点箍筋做法等工艺的研究，解决了型钢混凝土结构节点施工难题，使型钢梁翼缘板开孔补强、型钢梁与混凝土柱的连接、梁柱节点箍筋做法等达到设计要求，保证结构受力的传递。
4.3 利用自密实混凝土进行节点区混凝土的浇筑，以解决因节点钢筋密集、难以振捣的课题，保证节点区混凝土的质量。
5.工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程
深化设计各节点图→型钢梁加工制作、运输→搭设支撑架体→安装梁底钢筋及型钢梁槽支撑垫架→型钢梁吊装→外围梁钢筋绑扎及侧模加固螺杆腹板上焊接固定→节点区混凝土柱钢筋绑扎、焊接→梁侧模安装→混凝土试配→节点区混凝土浇筑→构件养护。
5.2 操作要点
5.2.1 深化设计
1. 采用CAD三维建模技术，优化型钢梁混凝土与钢筋混凝土梁、柱中钢筋和型钢的定位排布，同时合理编排焊接顺序。
2. 绘制每一个柱或次梁纵向钢筋穿过型钢梁翼缘或腹板穿孔及补强的节点大样。
3. 绘制每一个根钢梁内肢箍及次梁箍筋与型钢梁相交时需穿孔的大样图。
4. 绘制穿孔大样时，钢筋穿孔的孔径一般取为钢筋直径加4~6mm确定，实际施工时必须保证孔径有钢筋直径加6~8mm，同时还必须保证同一根钢筋在型钢中有可能穿过两个以上的孔。穿孔位置应该尽量避免在型钢的翼缘，同时还应避免在型钢的组合焊缝处。
5.2.2型钢构件的制作与安装
1．型钢梁制作
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。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参考值如下表5.2.2-1和表5.2.2-2。如必须在翼缘板上穿孔，则须进行局部补强。
型钢梁加工参数表 表5.2.2-1
|
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——每条焊缝每米为0.5mm 接口焊缝——每一个接口为1mm 加劲板焊缝——每对焊缝为1mm |
|
截面高度在1000mm以上 钢板厚度在25mm以上 |
纵长焊缝——每条焊缝每米为0.2mm 接口焊缝——每一个接口为1mm 加劲板焊缝——每对焊缝为1mm |
型钢梁加工参数表 表5.2.2-2
|
切割方法加工余量 |
锯切 |
剪切 |
手工切割 |
自动切割 |
精密切割 |
|
切焊缝 |
10 |
1 |
4-5 |
3-4 |
2-3 |
|
边缘加工 |
2-3 |
2-3 |
3-4 |
2-3 |
2-3 |
|
铣平 |
3-4 |
2-3 |
4-5 |
2-3 |
2-3 |
2．型钢梁安装要点
将制作好的钢梁用平板运输车至现场，用汽车吊吊至地面，钢梁吊装前应先在钢梁腹板侧边焊吊耳，用人字扒杆及卷扬机将钢梁移至塔吊回转半径范围内。
首先浇筑柱混凝土至柱头设计标高位置，上预埋柱子承压加劲板，待浇筑的柱混凝土强度达到设计强度后，用塔吊将钢梁吊运至梁模板支撑体系上并找正位置，割掉钢梁腹板吊耳。钢梁翼缘中心线应对正柱轴中心线，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，利用自行设计在混凝土柱上的竖向调节丝杆来调整钢梁的标高。型钢梁安装的允许偏差如表5.2.2-3所示。
型钢梁安装的允许偏差 表5.2.2-3
|
项目 |
允许偏差 |
检验方法 |
|
梁的跨中垂直度 |
h/500 |
用吊线和钢尺检查 |
|
侧向弯曲矢高 |
L/1500,且不应大于10.0 |
用拉线和钢尺检查 |
|
垂直上拱矢高 |
10.0 |
用拉线和钢尺检查 |
|
两端支座中心 位移，对定位轴线的偏移 |
5.0 |
用拉线和钢尺检查 |
|
梁支座加劲板对柱子承压加劲板中心的偏移 |
t/2 |
用吊线和钢尺检查 |
|
同跨内同一横截面的梁顶面高差 |
10.0 |
用经纬仪、水准仪和钢尺检查 |
|
相邻梁接头的中心错位 |
3.0 |
用钢尺检查 |
5.2.3 模板支设
由于截面内有型钢，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1.0m，沿梁高方向每隔180mm设置耳板，耳板采用焊接方式，并在耳板上钻孔，孔眼尺寸应为螺栓直径d 6mm，对拉螺栓不套丝的一端带90°弯钩，尾部插入孔眼内，平直部分为120㎜和型钢焊接，并与侧模板外部楞木形成牢固拉结，拆除模板后截掉多余的部分并作防腐。耳板应在钢结构深化设计时考虑，并在工厂加工时完成。图5.2.3为节点区梁侧模加固示意图。
图5.2.3 节点区梁侧模加固示意图
1-型钢梁；2-方木；3-端部弯成90度的对拉螺栓；4-钢管支撑；5-对拉耳板
5.2.4节点区钢筋布置
柱、梁钢筋穿过型钢梁是相互交错的，在施工中应全面考虑梁、柱钢筋穿过型钢梁时各种钢筋穿插先后顺序，以便更好快速施工。但在施工中要尽可能减少对型钢梁截面的影响，影响较大时必须进行补强措施，当梁、柱中钢筋避开不了型钢时，应采取措施。
1．型钢梁钢筋的绑扎
1) 搭设钢管支架后，将底部主筋排布于每隔3m一道的钢板底座支架上，纵向钢筋的排距采用28mm的短钢筋控制，短钢筋间距以2m为宜，然后再用22#铁丝将短钢筋固定在支架上。
2) 如梁底筋与钢筋混凝土柱钢筋连接时两个方向上的钢梁高度一致，则梁底筋可直锚进混凝土柱；若不一致，则梁底较高的型钢梁底筋须焊接至增加的托板上，或是满足锚固长度的情况下向下弯锚至混凝土柱内。
3) 型钢梁安装就位，位置校正无误，并连结牢固验收合格后，方可进行普通钢筋的绑扎、连接、锚固。型钢混凝土结构的钢筋绑扎，与钢筋混凝土结构中的钢筋绑扎基本相同。
①箍筋可自弯钩处掰开，套入主梁后，复原、绑扎、固定后，再焊接弯钩。
②梁顶多排纵向钢筋之间可采用短钢筋支垫来控制排距。
4) 型钢混凝土梁纵向钢筋水平方向的净间距，因符合GB50010中的规定：梁上部纵向钢筋水平方向净距不小于30mm和1.5d(d为钢筋最大直径)；下部纵向水平方向的间距不小于25mm和d。
5) 型钢梁侧面钢筋的排布。型钢梁侧面的主筋之间、主筋与型钢翼缘之间的净间距应≥20㎜，以保证梁底混凝土的密实。
6) 型钢梁中部腹板两侧可设2排纵筋，以固定拉结筋，避免在腹板上开孔。型钢侧面钢筋布置如图5.2.4-1所示。
图5.2.4-1 型钢侧面钢筋布置图
2．钢筋混凝土次梁与型钢混凝土主梁连接
1) 次梁中的上皮钢筋布置在主梁上皮钢筋的上方通过，下皮钢筋与型钢混凝土主梁连接采用次梁下皮钢筋焊接连接且焊接长度为400mm，钢筋混凝土次梁与型钢混凝土主梁连接示意图如图5.2.4-2所示。
图5.2.4-2 钢筋混凝土次梁与型钢混凝土主梁连接构造
2) 型钢梁与普通钢筋混凝土次梁交接部位。因次梁的底筋遇型钢而无法贯通，可在型钢梁上增加托板，将次梁底筋焊在托板上，见图5.2.4-3。
图5.2.4-3 次梁钢筋与型钢梁连接构造
图 5.2.4-4 主、次梁相交处节点区箍筋构造
3) 型钢梁的主筋钢筋分别从型钢上部及型钢底部穿过，不需要穿过型钢梁的截面，而与钢筋混凝土次梁相交的箍筋内箍需从型钢梁截面穿过当开孔的削弱面积大于截面积的25%时需做补强处理。型钢梁的箍筋通常采用的做法如下图5.2.4-4所示。
3．混凝土柱筋与型钢梁的连接
1) 柱的纵向钢筋不能穿过型钢梁的翼缘板，因此柱的纵向钢筋只能避开型钢梁设在柱截面的四角或无梁的部位(见图5.2.4-5、6)。
如柱钢筋不能避让，必须穿型钢翼缘，则参照柱纵筋穿型钢梁翼缘做法示意图。先准确定位纵筋穿过的位置，上下竖直，然后进行机械开孔(开孔要加强)，孔径应比纵筋直径大2mm。穿孔柱筋预留搭接双面焊长度为5d。当柱钢筋穿过翼缘板时，采用使用连接钢板采用是钢筋塞焊方式处理或采用钻孔补强的方法。
图5.2.4-5 纵向钢筋在柱截面构造
图5.2.4-6 柱纵筋穿梁翼缘做法示意图
2) 柱箍筋与型钢梁的连接
在梁柱节点部位，由于整根箍筋无法穿过，箍筋应为两端用电弧焊焊接至型钢梁腹板上，采用单面焊接。或者箍筋加工成开口套，安装时，与腹板上预焊的胡子筋(在工厂预焊)焊接，腰筋拉钩焊接在型钢梁腹板加强钢带上。箍筋采取单面焊的形式，焊缝长为10d，如图5.2.4-7所示。
图5.2.4-7 框架节点处型钢柱箍筋焊接
4．钢筋安装需注意的事项
1) 为了减少柱和次梁纵筋穿过型钢翼缘，当纵筋绕开型钢后，内肢箍五角筋时，采用增设架立筋的方法现场稳定的钢筋骨架。
2) 纵向型钢混凝土梁与柱、次梁连接时，柱、次梁的纵筋在型钢梁的腹板或翼缘板穿孔必须相互错开，以保证柱和次梁的纵筋能穿过腹板或翼缘板。
3) 型钢混凝土梁的纵筋的净间距不小于30mm，且不小于粗骨料最大粒径的1.5倍。
4) 选用低氢型的焊接材料，考虑到焊接接头与母材等强的原则选用E5015型电焊条。底氢型焊条在常温下超过4h应重新烘熔，烘熔温度为350℃-400℃，时间为1.2h。
5) 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用以下措施：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的电焊条，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。
5.2.5 混凝土试配
对钢筋密集，难以使用振动棒进行振捣的型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱节点，应选用具有自流平和自密实性能的自密实混凝土进行浇筑。
1. 配制原理
配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题，能自由流淌并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。因此，在配制中主要应采取以下措施：
1) 借助以萘系高效减水剂为主要组分的外加剂，可对水泥粒子产生强烈的分散作用，并阻止分散的粒子凝聚，使混凝土拌合物的屈服应力和塑性粘度降低。高效减水剂的减水率应不低于25%，并且应具有一定的保塑功能。
2) 掺加适量矿物掺合料能调节混凝土的流变性能，提高塑性粘度，同时提高拌合物中的浆－固比，改善混凝土和易性，使混凝土匀质性得到改善，并减少粗细骨料颗粒之间的摩擦力，提高混凝土的通阻能力。
3) 掺入适量混凝土膨胀剂，减少混凝土收缩，提高混凝土抗裂能力，同时提高混凝土粘聚性，改善混凝土外观质量。适当增加砂率和控制粗骨料粒径不超过20mm，以减少遇到阻力时浆骨分离的可能，增加拌合物的抗离析稳定性。在配制强度等级较低的自密实混凝土时可适当使用增稠剂以增加拌合物的粘度。
2. 试配参数目标
配制自密实混凝土时，根据施工部位的实际情况，本次试验从拌合物流动性、间隙通过能力、填充能力几个方面指标来确定自密实混凝土的拌合物性能。
1) 流动性
由于自密实混凝土属于高流态混凝土，参考《水下不分散混凝土试验规程》，采用坍扩度作为评价自密实混凝土流动性的指标。
2) 间隙通过能力
根据施工部位配筋较密的状况，有必要检验混凝土拌合物通过钢筋间隙的能力。试验采用如图5.2.5-1所示装置，试验时使混凝土拌合物从a向b水平流动通过间距8cm的钢筋栅(栅格间距也为8cm)，分别检测a，b区域的混凝土容重和高差，通过对混凝土流经钢筋栅前后容重和高度差的比较来评价混凝土拌合物通过钢筋间隙的能力。
图5.2.5-1 自密实混凝土间隙通过能力试验装置示意图
3) 填充性
填充能力是衡量自密实混凝土工作性能的一个重要指标，一般采用BOX模型试验来检验。为更好的模拟混凝土在现场的施工性能，根据浇筑部位的实际情况，对BOX模型进行了改良，改良后的试验装置为一内置多层钢筋网的“U”型槽，见图5.2.5-2。
图5.2.5-2 自密实混凝土填充性能试验装置
试验时，混凝土从一端倒入，在不加任何外力的情况下，流经布有钢筋网的中段，直至混凝土装满整个箱模，观察混凝土拌合物在流经钢筋网后是否发生分离。流变性良好的自密实混凝土配合比要求有：较低的粗骨料含量和足够粘度的砂浆。
3. 混凝土配合比设计
自密实混凝土配合比设计方法包括如下步骤：
1) 根据所使用的外加剂的性能特点，设定混凝土的含气量；
2) 设定石子的松堆体积为500L，然后根据石子的松堆率和表观密度确定石子用量；
3) 根据砂的级配情况设定体积砂率(即砂性存在着地域差异问题，本文尝试使用普遍的体积占砂浆体积的百分比)，得到砂的用量；
4) 根据掺合料掺入比例和目标强度等级确定体积水胶比，得到用水量和胶凝材料量；
5) 根据胶凝材料的组成比例分别确定各类胶凝材料用量。
6) 通过试验试配调整减水剂用量，直至满足自密实性能检测要求。
7) 如果无法通过调整减水剂用量来满足自密实性能检测要求，则需要根据原材料性能状况改变配合比，建议变更顺序为：体积水胶比-体积砂率-胶凝材料混合比例-石子用量。
4. 混凝土试验
通过试配并进行试验，结果为：
1) 当混凝土用水量为180kg/m3时，粗骨料松堆体积含量为56.8%，混凝土通过钢筋间隙的能力尚可。
2) 外加剂品种对混凝土拌合物的性能有着显著的影响。通过调整其掺量，可以配制出流动性能较好的混凝土拌合物。
3) 试验中发现，要获得高流态、整体性好的自密实混凝土，需要选择合适增粘剂的品种和掺量。自密实外加剂中增粘组份的掺量与混凝土用水量有较大的关系，提高混凝土用水量需适当增加增粘剂的掺量。
4) 对于自密实混凝土来说，较小的流动性损失是很重要的，因为自密实混凝土需要依靠自重和混凝土互相挤压来流动，以达到填充密实的效果，如果先入仓混凝土流动性损失过快，后入仓混凝土的流动密实过程就会受阻，导致缺陷的产生。
5) 填充能力试验表明，当坍落度在65cm左右、混凝土中粗骨料松堆体积含量低于57%、骨料最大粒径不大于20mm时，混凝土拌合物的整体性较好，可以自流通过间距为8cm的钢筋栅，填充密实整个箱模。
6) 混凝土28d强度和变形性能应满足相应规范和设计要求。
浇筑前对自密实高性能混凝土进行试配，泰合·青年城二区项目节点及梁的混凝土实际配合比如表5.2.5所示。试配后各参数良好，均能达到设计和规范要求。
自密实高性能混凝土参考配合比 表5.2.5
|
混凝土强度等级 |
水泥强度 等级 |
材料用量(kg/m3) | |||||
|
水泥 |
粉煤灰 |
碎石 |
中砂 |
水 |
外加剂 | ||
|
C50 |
42.5 |
385 |
165 |
835 |
830 |
180 |
6.6 |
|
C40 |
32.5 |
385 |
165 |
835 |
830 |
180 |
6.6 |
5.2.6 混凝土浇筑
型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱组合节点的混凝土浇筑与普通混凝土浇筑基本相同，都应遵循国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定，在施工中由于梁型钢翼缘下部部位混凝土不易充分填满，应着重进行浇筑和振捣。
浇筑时，泵口应距柱口有一定距离，应使混凝土拌合物沿柱模板侧壁流向柱底，以避免柱内形成“空气包”影响混凝土浇筑质量。应先浇捣柱头处C50混凝土，混凝土浇筑高度略大于设计标高，振实后的标高应是设计标高，振捣密实后再浇筑与柱头相连接的梁、板低标号混凝土。在距柱边300mm处设快易收口网。对于型钢混凝土梁构件，应自梁的一侧进行，待另一侧的混凝土自型钢梁底部溢出后，再两侧同时浇筑。
浇筑过程中，振捣持续时间不能过长，一般每个振捣点振捣时间不超过3秒。还需实施外部辅助振捣措施，如利用橡皮锤敲击梁的侧模、底模，尤其是柱子四角处应多敲击，这样可以检查混凝土浇筑是否密实，而且有利于排除混凝土内部的气泡。节点浇筑面平型钢面时，摊铺略高于型钢面，稍加振捣，使混凝土浆料把型钢翼缘板与腹板阴角位置填充饱满，再浇筑至正常梁面标高。浇筑完成后立即对混凝土构件进行养护。
5.3劳动力组织
劳动力组织计划表 表5.3
|
序号 |
工种 |
任务 |
人数 |
备注 |
|
1 |
现场管理人员 |
对现场作业给予技术指导、安全管理 |
6 |
视工程大小和工期要求调整人数 |
|
2 |
型钢加工 |
对型钢进行加工 |
20 | |
|
3 |
型钢吊装 |
检查现场作业安全是否符合要求 |
15 | |
|
4 |
钢筋加工安装 |
钢筋加工和绑扎 |
20 | |
|
5 |
混凝土浇筑 |
混凝土浇筑、振捣 |
10 | |
|
6 |
电焊工 |
焊接、加固 |
8 | |
|
7 |
木工 |
搭拆模板 |
15 | |
|
8 |
普工 |
协助配合其它工种工作 |
10 |
6.1 材料
6.1.1 使用的材料需符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002(2011年版))、《热轧H型钢和剖分T型钢》(GB/T11236-2005)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007)、《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008)、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)等国家规范及地区相关文件要求。型钢结构用钢、焊接材料、高强度螺栓、普通螺栓应具有质量证明书，所有材料应按程序实行进场验收或送样复检，合格后方可使用。
具体主要材料详见表6.1.1。
主要材料表 表6.1.1
|
序号 |
材料名称 |
型号规格 |
单位 |
数量 |
用于施工部位 |
|
1 |
商品混凝土 |
C50 |
m3 |
1200 |
结构梁、板、柱 |
|
2 |
钢材 |
HRB400 |
t |
200 |
结构梁、板、柱 |
|
3 |
H型钢 |
Q345 |
t |
90 |
型钢梁 |
|
4 |
焊条 |
T43 |
kg |
100 |
型钢梁 |
|
5 |
螺栓、螺帽 |
MΦ20×70 |
kg |
100 |
型钢梁 |
|
6 |
钢管 |
Φ48×3.5 |
t |
120 |
模板安装 |
|
7 |
木胶合模板 |
18mm厚 |
m2 |
3000 |
模板安装 |
6.1.2 自密实混凝土配合比的设计原则应符合《建筑用砂》(GB/T14684-2001)、《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2003)等国家规范及地区相关文件要求。并应根据试验最终确定自密实混凝土工作性控制参数范围，具体参考配合比如表5.2.5所示。
6.2 机械设备
各机械应根据施工实际情况选用，具体机械配置如下表6.2所示。
主要机械设备配备表 表6.2
|
序号 |
机械或设备名称 |
型号规格 |
单位 |
数量 |
用于施工部位 |
|
1 |
汽车起重机 |
STC500 |
台 |
2 |
起重吊装 |
|
2 |
卷 扬 机 |
15 |
套 |
1 |
起重吊装 |
|
3 |
人字扒杆 |
15 |
套 |
2 |
起重吊装 |
|
4 |
电焊机 |
BX3-300 |
台 |
3 |
钢梁和钢筋焊接 |
|
5 |
塔吊 |
TCT5512 |
台 |
1 |
垂直运输 |
|
6 |
混凝土车载泵 |
C6 |
台 |
1 |
浇筑混凝土 |
|
7 |
平板运输车 |
10t |
辆 |
1 |
钢梁的运输 |
|
8 |
磨光机 |
台 |
5 |
打磨型钢 | |
|
9 |
栓钉焊机 |
FRNR-2000 |
台 |
10 |
焊接栓钉 |
|
10 |
插入式振动器 |
台 |
5 |
混凝土振捣 | |
|
11 |
水准仪 |
南方355S |
台 |
1 |
测量放线 |
|
12 |
全站仪 |
索佳B40 |
台 |
1 |
水平测量 |
7.1 质量标准
本工法涉及钢结构和混凝土框架结构工程施工，施工中必须认真执行相关国家规范标准，主要内容有：《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300－2013)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002(2011年版))、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)及地方相关规范要求。
7.2 质量控制措施
7.2.1 钢结构构件用的钢材质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》 规定的Q235钢材及《低合金高强度结构钢》规定的Q345钢材。钢材必须有出厂合格证和检验报告，所有栓钉应符合《圆柱头焊钉》(GB10433)规定，其抗拉强度＞400kpa，屈服强度＞240kpa。
7.2.2 连接及安装用的普通螺栓应按国家现行标准《碳素结构钢》中规定的Q235钢制成，且应符合《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺母，垫圈与技术条件》GB/T1228-1991~GB/T1231-1991的规定。焊接工艺应优先采用自动焊，焊条应符合现行《碳钢焊条》GB5117-1995，《低合金钢焊条》GB5118-1985，《熔化焊用钢丝》GB/T14957-1997，焊条、焊丝、焊剂应针对不同钢种、板厚和坡口形式，按《建筑钢结构焊接规程》的规定选用。
7.2.3 型钢开孔必须准确，开孔直径、间距需要与柱纵筋、箍筋直径及间距相对应。穿插塞焊时要保证纵向钢筋的竖直及箍筋保持水平。
7.2.4 钢结构安装前，应对柱及梁槽的平面位置和标高进行检查验收。
7.2.5 钢筋接头位置、箍筋间距、箍筋弯钩角度、钢筋混凝土保护层厚度必须符合施工规范及设计的要求，焊渣要清除干净，并做好隐蔽验收。
7.2.6 所有焊缝均须经过质检人员的检查。焊缝表面焊波应均匀，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区不得有飞溅物。一级焊缝应进行
100％的无损检测，二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20％。
7.2.7 模板安装应拼缝严密平整，保证不漏浆、不错台、不跑模、不涨模、不变形。
7.2.8节点核心区的钢筋密集，必须加强核心区混凝土的振捣，可以采用30棒加强振捣，确保振捣密实、到位。浇筑完成后的节点通过声波透射法进行密实度检验合格率应达到100%。
8.安全措施8.1 认真贯彻“安全第一、预防为主、全面治理”的方针，根据国家有关规定，结合施工现场实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员、班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行国家和上级部门制定的各项安全规程，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。
8.2从型钢梁的制作加工、安装方法及质量要求，在每一工序施工前均由技术人员进行详细交底及现场指导。
8.3 在钢梁起吊前应检查梁底支撑系统和复测相应关键点标高并试吊，检查起吊机具有完好性，有损坏的机具严禁使用。危险吊装区域应拉设警戒绳，派专职安全员现场值勤。起重指挥人员需要高度集中注意力，严禁违章指挥。
8.4在钢结构吊装时，为防止人员、物料和工具坠落或飞出造成安全事故，需铺设安全网和设置操作平台。
8.5危险吊装区域应拉设警戒绳，派专职安全员现场值勤。
8.6焊接作业人员应接受技术及安全作业培训后方可上岗，焊工要戴好护目镜。对工人进行安全教育，增强工人的安全意识，杜绝工人违章作业。
8.7 操作工人必须正确佩戴好劳动安全防护用品，尤其持振捣棒者必须戴好安全帽，绝缘手套，穿绝缘鞋和防护裙。
8.8 施工期间做好施工楼层面上的防火工作，配备必要的灭火设备。所用设备均需接地，决不允许有破损的电线、电缆。
9.环保措施9.1 施工现场采取防尘及防辐射等措施，工完场清，控制扬尘排放。
9.2 优先选用先进的环保机械。模板、钢筋加工安装和混凝土浇筑时，严格控制噪声污染。采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。
9.3 减少施工垃圾的产生，应对模板、钢筋短料进行筛选，回收利用。
9.4 所有原材料及工程剩余材料应堆放整齐，不得随意乱放，应划分原材料和成品区域，不得混放。现场设置消防器材和灭火设施。
9.5 遵照国家和行业的各种环境保护规定实施环境保护。
10.效益分析10.1 经济效益
在泰合青年城二区工程施工中，采用型钢混凝土梁组合结构，充分利用了地下车库的使用空间，缩短了10%施工周期。通过对本工法各项工序的严格执行落实，减小了型钢和钢筋原材料、商品混凝土的需求及施工机械台班、人工等的使用花费，最终节约材料、人工、管理综合费用约18万元。采用本工法施工对高层结构，特别是超高层、大跨度，大高度的型钢混凝土梁结构施工带来显著的经济效益。
10.2 社会效益
使用本工法可以降低材料损耗、节能减排，达到环保绿色施工要求。能有效缩短施工工期，减少对周边环境干扰，有利于文明施工。本工法的编制、推广和应用，符合国家节能、环保的建筑发展方向要求，对行业的类似工程形成良好带动效果，提高公司创新能力，更提高公司的市场竞争力。
11.应用实例本工法成功地应用于泰合•青年城二区项目、明珠国贸商城、柳州阳光100城市广场8#楼等工程，工程质量满足设计和规范要求。
11.1 泰合•青年城二区项目
泰合·青年城二区项目位于南充市滨江中路与胜利路交叉口、滨江大道嘉陵江边。本工程共4栋楼，其中1号楼为27层办公、酒店，设3层地下室，为框支剪力墙结构。在1号楼地下室顶板Ⅱ-7、Ⅲ-1轴交1-J、1-T轴之间有三条分别为12.55米、11.85米、10.55米的型钢混凝土框架梁，尺寸均为800×1500mm，设计混凝土强度等级为C40。整个梁构件重达30T，作为转换层结构梁构件，其作用是梁上抬柱。梁内型钢为工字钢，截面尺寸为H1000×500×20×20，与型钢混凝土梁相连的框架柱为钢筋混凝土柱构件，截面尺寸为700×900mm、1100×1100mm两种。梁内型钢在两侧柱端与外侧平齐，共设计6个节点，混凝土强度等级与柱构件相同，均为C50。型钢采用Q345B，焊条采用E50型。其构件布置及尺寸、配筋如图11.1所示。
图11.1-1 构件平面布置图
图11.1 -2 构造示意图
在施工前，项目部对本工程的特点进行了大量的、科学优化设计工作，有效的把握住施工过程中的各个关键点，应用CAD三维建模技术，优化型钢梁混凝土与钢筋混凝土梁、柱中钢筋和型钢的定位排布，提高型钢梁加工制作的精确性；合理编排焊接顺序，解决了转换层节点处的钢筋焊接可施性；对自密实性混凝土进行试配，保证了节点区混凝土浇筑质量。该工程共有型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱节点6个，经过专家、设计讨论后，决定采用本工法处理节点，在保证质量的同时节约成本20%，缩短工期20d。
施工全过程处于安全、优质、快速的可控状态，型钢梁与钢筋混凝土节点施工完成后，型钢梁与钢筋混凝土节点焊接质量可靠，进行现场混凝土密实度检测检验，合格率达100%，满足设计要求。在确保结构施工质量的前提下，提高了施工功效，缩短了施工工期，大大降低了施工成本，赢得了各方的好评。
11.2 明珠国贸商城
明珠国贸商城位于广西北海市合浦县还珠大道，建筑面积约23万㎡，共4栋楼，框架剪力墙结构，地下室2层，地上31层。型钢混凝土梁主要应用于1#楼地下室顶板的转换层结构。
在施工前，项目部对本工程的特点进行了大量、的科学优化设计工作，有效的把握住施工过程中的各个关键点，优化型钢梁与钢筋混凝土柱的定位排布，提高型钢梁加工制作的精确性；合理编排焊接顺序，解决了转换层节点处的钢筋焊接可施性。经过公司技术部门、设计单位技术部门讨论后，决定采用本工法处理节点，在保证质量的同时节约成本18%，缩短工期25%。
11.3 柳州阳光100城市广场8#楼
柳州阳光100城市广场8#楼位于广西柳州市桂中大道2号，建筑面积约2.6万m2，框架剪力墙结构，地下室2层，地上28层。型钢混凝土梁主要应用于5#楼地下室顶板的转换层结构。
在施工前，项目部对本工程的特点进行了大量、的科学优化设计工作，有效的把握住施工过程中的各个关键点，优化型钢梁与钢筋混凝土柱的定位排布，提高型钢梁加工制作的精确性。经过公司技术部门、设计单位技术部门讨论后，决定采用本工法处理节点，在保证质量的同时节约成本15%，缩短工期20%。
施工全过程处于安全、优质、快速的可控状态，型钢梁与钢筋混凝土节点施工完成后，进行现场拉拔试验检测，合格率达100%，型钢梁与钢筋混凝土节点焊接质量可靠，满足设计要求。在确保结构施工质量的前提下，提高了施工功效，缩短了施工工期，大大降低了施工成本，赢得了各方的好评。
- 工程人需要不断学习、总结、提高！喜欢本文章，请点赞 关注！你的支持，是我乐于分享知识的动力！
