微信扫一扫联系
工程概况
本工程，地下1层、地上9层～13层，总建筑面积43460m2 ，整体建筑结构总长达200 余米。本工程结构在结构架空处采用了型钢柱、梁等构件，架空层设计标高为11.4 m～ 12.9 m，型钢柱最大截面尺寸1200 mm×1200 mm、型钢梁最大截面尺寸2400 mm ×650 mm。其中型钢柱为“+”字形柱，型钢梁为“工”字形钢梁，见图1，图2。
图1 型钢梁截面图图2 型钢柱截面图
2 难点分析
本工程部分承重构件为型钢混凝土构件，其中型钢柱为“+”字形，型钢梁为“工”字形，根据设计要求需在型钢外围配置钢筋与浇筑混凝土。根据施工部署，为了缩短工期，减少型钢与混凝土施工的交叉作业，本工程安排钢结构柱一次性吊装完成，再按混凝土施工的施工进度要求逐层吊装钢梁。与常规施工比，有以下施工难点:
1) 吊装难度大: 吊装机械难以达到指定工作位置，分期施工增加施工难度，钢骨劲性混凝土梁柱构件体积较大。由于型钢柱、梁交接处构件结构截面较大，且在型钢梁与柱交接处设有增强加劲板，所以外围受力钢筋难以通过。钢结构与土建配合施工技术较复杂，施工难度大。
2) 型钢梁、柱节点多且复杂，主要有“型钢梁钢筋型钢柱交接处托板连接”“型钢梁内主筋排布”“型钢柱内主筋排布”“型钢梁上柱主筋排布与连接”“型钢柱上悬挑梁钢筋布置与连接”“型钢主梁与次梁交接处钢筋排布与连接”及“型钢柱主筋遇型钢梁时排布与连接”等。
3) 焊接质量及工艺要求高， 钢梁柱的翼缘与腹板连接为双面坡口全熔透焊接， 并要求选择合理的工艺顺序和措施，减少焊接变形及焊接应力。
4) 高空焊接作业频繁，较多采用仰焊及钢筋双面焊接等难度较大的作业方式。
3 施工方案
3．1 图纸深化
施工前期项目部技术人员积极配合设计单位对施工图进行了进一步图纸深化，包括“型钢梁钢筋型钢柱交接处托板连接”“型钢梁内主筋排布”“型钢柱内主筋排布”“型钢梁上柱主筋排布与连接”“型钢柱上悬挑梁钢筋布置与连接”“型钢主梁与次梁交接处钢筋排布与连接”及“型钢柱主筋遇型钢梁时排布与连接”等主要节点进行了进一步技术处理。
3．2 劲性混凝土梁、柱施工工艺
劲性混凝土梁柱的施工程序为:
钢梁柱制作并运至现场→劲性柱基础承台处安装劲性柱预埋底座→劲性钢柱安装→劲性钢柱校正→劲性柱基础钢筋绑扎→基础混凝土浇筑→各层劲性钢梁安装→各层劲性柱钢筋绑扎→各层劲性柱混凝土浇筑→各层劲性梁钢筋绑扎→各楼层梁、板混凝土浇筑→养护。
3．3 钢梁柱制作及安装
由于施工场地各方面因素控制，施工吊装设备采用150 t 汽车吊进行吊装，根据尺寸，现场所用塔吊能满足钢梁柱的吊装要求。
1) 劲性钢柱安装施工。
复核、调整好预埋锚栓轴线、标高后，按轴线依次吊装钢柱。为保证位置准确，事先精确定位、用水准仪调整搁置架表面，确认水平度和标高符合设计要求后，与工程桩可靠焊接。
a．预埋基座安装。
在绑扎劲性柱基础承台、基础梁钢筋前，应先安装劲性柱预埋件底座支架，调整好预埋件底座轴线位置、标高。底座支架与工程桩( PHC 管桩) 间采用5×50 扁钢抱箍连接( 见图3) 。
图3.预埋基座安装示意图
b．劲性钢柱安装。
安装前，在每根劲性钢柱预埋件底座上焊接4组垫铁，以便校正时用垫板调整柱垂直度、标高，在纵横控制轴线上各布设1台经纬仪控制垂直度，用水准仪控制标高。
c．劲性钢柱的校正。
本工程采用缆绳校正法，通过缆绳及手拉葫芦初步调节柱子大尺度垂直度，在劲性钢柱底部与底座支架的连接板的间隙中打入楔铁，通过击打楔铁的深度来校正、微调型钢柱的垂直度; 校正后，将高强度螺栓紧固好，并用电焊将连接板焊实，即可进行焊接施工。
2) 劲性钢梁安装。
a．钢梁的吊装。
钢梁吊装前，应在每个钢柱四周搭设工作平台( 低于梁面1.5 m) 以便于梁柱连接的操作; 且每榀钢梁需在地面对拼焊接好后开始吊装( 现场节点焊缝达到二级) 。吊点处要放置垫块以避免损伤吊绳; 为了避免吊索滑动，靠近吊索的翼缘孔插一支板钳，试吊时只有最小变形才表示吊索位置正确。钢梁安装时，用经纬仪检验各段梁是否位于同一平面内，以保证钢梁垂直度、正直度满足要求。吊装时，为使钢梁在吊起时不发生摇摆，以免与其他构件发生碰撞，在两端绑扎好溜绳随吊随放松，以保证其位置和姿势的正确。钢梁安装时，起重工要慢慢吊起到正确位置，使钢梁平稳摆放。
3) 探伤。
焊接完毕，委托专业单位进行钢结构焊缝超声波检测。通过对40根下柱与8根上柱的角焊缝、十字形柱的对接缝、钢梁的对节点对正后用临时螺栓和钢钎定位并临时固定，待屋架梁的垂直度和正直度满足要求后，用高强螺栓将其最后固定。第一榀钢梁吊装就位后，因梁本身高度较高，为防止钢梁中间倾斜或扭曲，应在梁中间拉两道缆风绳防止梁自身偏移，缆风绳拉好后吊车可松钩。
b. 质量检查。
钢梁的直线度拉线与钢尺检查或用经纬仪与钢尺检查，按GB50205-2001要求，钢梁弯曲度控制在L/1000且不大于50.0 mm，钢梁的垂直度十字及H/250，用垂球及钢尺检查。接缝及T形缝采用手工横波接触法检测，检测结果全部符合设计要求。