型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)總結(jié)

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1、第10頁/共10頁型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)總結(jié)劉桂峰中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司第61工程管理部[摘要]隨著高層、超高層建筑的發(fā)展，單純的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系無法滿足建筑使用功能的需要，如何減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸，減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件占去的有效建筑面積是建筑結(jié)構(gòu)契待解決的問題。近幾年，鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)得到很快的發(fā)展，這種結(jié)構(gòu)體系是充分利用了鋼和混凝土兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，讓兩種材料協(xié)同受力，從而有效減少了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸。結(jié)合漕河涇興園技術(shù)中心工程實(shí)際，重點(diǎn)利用現(xiàn)場施工過程照片研究在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工過程中，如何保證施工質(zhì)量，使施工

2、完成的結(jié)構(gòu)符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算模型的要求，滿足建筑使用功能要求，提高整個(gè)建筑物的品質(zhì)。[關(guān)鍵詞]型鋼混凝土柱；梁、型鋼柱節(jié)點(diǎn)；柱腳1工程概況上海漕河涇興園技術(shù)工程位于上海漕河涇新興技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，由兩幢38層主樓（高度152.5m）、地下車庫及裙房（高度14.0m）組成，基地總面積32945平方米，總建筑面積18.8萬平方米，本工程的主要功能為商業(yè)和辦公，建成后將成為該地區(qū)的標(biāo)志性建筑。主樓的結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻主要分布在主樓的兩端，結(jié)合電梯井筒及樓梯間布置，中間部分為大開間辦公區(qū)，中間24根框架柱自基礎(chǔ)至14層（-1

3、1.5~52.55m），采用型鋼混凝土柱。型鋼混凝土柱平面布置見下圖所示：圖1.型鋼混凝土柱平面布置圖第10頁/共10頁型鋼柱典型截面類型詳見下圖：圖2.型鋼柱典型截面類型2型鋼混凝土柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析型鋼混凝土柱是以型鋼柱作為鋼骨，周圍配置鋼筋并澆筑混凝土，形成組合式結(jié)構(gòu)體系。充分發(fā)揮鋼與砼兩種材料的特點(diǎn)，采用鋼骨砼柱，可以大大減少柱的截面尺寸，顯著改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，提高建筑物的使用面積。型鋼混凝土柱柱腳采用埋入式柱腳，通過地腳螺栓與混凝土基礎(chǔ)相連接，地腳螺栓的精確定位是柱腳施工的重點(diǎn)；框架梁與型鋼混凝土柱節(jié)點(diǎn)位置，鋼筋

4、較密，且框架梁鋼筋部分穿過型鋼柱腹板形成貫通筋，部分鋼筋與型鋼柱牛腿焊接，部分從型鋼柱側(cè)邊穿過，施工時(shí)如何合理處理框架梁鋼筋與型鋼柱的關(guān)系是本結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn)。3型鋼混凝土柱施工3.1.三維建模分析采用專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)建模深化設(shè)計(jì)軟件TEKLAstructuresForsteel對型鋼柱進(jìn)行建模分析，主要是對梁、柱節(jié)點(diǎn)框架梁與型鋼柱的關(guān)系進(jìn)行定位，準(zhǔn)確確定框架梁每根鋼筋的位置，經(jīng)建模確認(rèn)無誤后，即可根據(jù)三維模型進(jìn)行下料加工型鋼柱。第10頁/共10頁圖3.三維模型節(jié)點(diǎn)圖3.2.型鋼柱埋入式柱腳施工3.2.1.柱腳螺栓預(yù)埋每根型鋼柱地腳

5、由四根直徑40的地腳螺栓固定，地腳螺栓長800mm，待地腳底的鋼筋綁扎完成及型鋼柱外圍插筋綁扎固定完成后，開始預(yù)埋地腳螺栓，地腳螺栓的固定采用角鋼或槽鋼加工成定型套架固定，詳見下圖所示：圖5.地腳螺栓砼澆筑完成圖4.地腳螺栓預(yù)埋固定3.2.2.柱腳吊裝固定地腳螺栓預(yù)埋完成后，型鋼柱最下面一節(jié)柱腳即可進(jìn)場安裝，首節(jié)型鋼柱包括40厚柱腳底板，通過地腳螺栓將柱腳固定，首節(jié)型鋼柱高出基礎(chǔ)底板面1.3米。第10頁/共10頁圖7.柱腳就位圖6.柱腳吊裝圖8.地腳螺栓調(diào)平固定完成圖9.地腳螺栓墊片與柱腳底板點(diǎn)焊固定圖10.首節(jié)型鋼柱安裝完

6、成第10頁/共10頁3.2.3.型鋼柱地腳施工質(zhì)量控制要點(diǎn)總結(jié)（1）地腳螺栓精確定位，并用成品鋼框固定牢靠，保證在澆筑地腳混凝土?xí)r不被擾動；（2）框架柱在柱腳內(nèi)的插筋應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙要求定位，否則會影響柱腳底板與預(yù)埋螺栓的正確連接；（3）首節(jié)型鋼柱安裝標(biāo)高、垂直度必須符合設(shè)計(jì)要求，否則會給后續(xù)安裝帶來累計(jì)誤差，導(dǎo)致梁鋼筋無法穿過型鋼柱開孔腹板。標(biāo)高利用位于柱腳底板下部的四個(gè)調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)標(biāo)高和型鋼柱的垂直度，利用兩臺經(jīng)緯儀在兩個(gè)方向隨時(shí)監(jiān)控垂直度，直至符合設(shè)計(jì)要求；（4）首節(jié)型鋼柱調(diào)整完成后，應(yīng)將地腳螺栓墊板與柱腳底板點(diǎn)焊固

7、定，以防在基礎(chǔ)底板施工過程中擾動已經(jīng)安裝完成型鋼柱柱腳。3.3.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)型鋼柱安裝3.3.1.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)型鋼柱吊裝基礎(chǔ)底板施工完成后，即可開始安裝型鋼柱上部標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度根據(jù)現(xiàn)場的吊裝設(shè)備吊裝能力確定，一般為一層一節(jié)或兩層一節(jié)。上節(jié)型鋼柱吊裝就位后與下節(jié)型鋼柱之間的連接采用16厚的連接耳板+C級安裝螺栓臨時(shí)固定，待型鋼柱翼緣及腹板焊接完成后，將耳板用火焰割除。圖13.上下節(jié)型鋼柱耳板連接圖12.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)型鋼柱就位圖11.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)型鋼柱吊裝第10頁/共10頁圖14.型鋼柱坡口焊縫焊接施工圖13.上、下節(jié)型鋼柱耳板連接圖15.第二節(jié)型

8、鋼柱安裝完成3.3.2.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)型鋼柱安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)總結(jié)（1）在現(xiàn)場吊裝設(shè)備吊裝能力滿足需求的情況下，型鋼柱最好每兩層一節(jié)，以有效減少現(xiàn)場焊接工作量和因安裝引起的安裝誤差；（2）上、下節(jié)型鋼柱之間的連接為部分熔透的坡口對接焊縫，焊縫等級為二級，焊接時(shí)采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊接完成后需對焊