1—— 型鋼混凝土勁性柱施工工法
2—— 前 言
3—— 為了滿足建筑型體變化、內(nèi)部高大空間和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的需要，越來越多的高層建筑采用了型鋼混凝土勁性柱組合結(jié)構(gòu)。型鋼混凝土除了鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點外還具備混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，同時結(jié)構(gòu)具有良好的防火性能。由于柱內(nèi)型鋼截面尺寸大，重量大，安裝不便，且柱內(nèi)鋼筋密集，綁扎不便，勁性混凝土柱與其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件相交點多，鋼筋處理復(fù)雜，混凝土澆筑難度大；其關(guān)鍵技術(shù)是如何合理解決梁柱節(jié)點區(qū)鋼筋的穿筋問題，以確保節(jié)點良好的受力性能與加快施工速度。
4—— 一、工法特點
5—— 1、型鋼結(jié)構(gòu)對接采用對稱焊接，減少焊接變形，并利用焊接收縮控制勁混凝土梁（剪掉了）縱向受力筋性柱的垂直度偏差。
2、混凝土梁縱向受力筋遇型鋼柱翼緣板時，型鋼柱與混凝土梁縱向受力筋連接采用工廠內(nèi)焊接連接板，并在連接上預(yù)先焊好套筒的連接方式，避免現(xiàn)場仰焊帶來的質(zhì)量隱患，同時還加快了梁柱節(jié)點的現(xiàn)場施工速度。
3、混凝土梁縱向受力筋遇型鋼柱腹板時，型鋼柱與混凝土梁縱向受力筋連接采用在型鋼腹板上廠內(nèi)預(yù)先開孔，梁縱向受力筋直接穿腹板的連接方式。
4、柱箍筋采用在型鋼腹板上廠內(nèi)預(yù)先開孔，現(xiàn)場采用雙開口箍封閉焊，解決了勁性柱箍筋穿筋難的問題點。
6—— 二、作業(yè)條件
7—— 1 材料要求
1.1 型鋼
應(yīng)有出廠合格證和試驗報告；品種和性能符合《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 》 GB/T1591-94 標準的要求。
組合型鋼的焊縫采用自動埋弧焊，四道連接焊縫均需滿焊，不得采用單面焊接。焊接質(zhì)量檢驗等級應(yīng)滿足設(shè)計要求。
1.2 焊條
焊條采用E50型焊條。
2 主要機具設(shè)備
主要機具設(shè)備有：電焊機、經(jīng)緯儀、水準儀、磁力線墜等。
8—— 3 作業(yè)條件
3.1、參加操作人員已經(jīng)過培訓(xùn)、考核，持證上崗。
3.2、施工設(shè)備經(jīng)檢修，符合施工要求。
3.3、勁性型鋼柱由專業(yè)廠家制作，應(yīng)符合圖紙設(shè)計及規(guī)范要求。
3.4、勁性柱安裝焊接前，應(yīng)對構(gòu)件的組裝尺寸進行檢查，主要檢查構(gòu)件的幾何尺
3.5 施焊前，應(yīng)清除焊接區(qū)域內(nèi)的油銹和漆皮等污物，同時根據(jù)施工圖要求檢查坡口 角度和平整度，對受損和不符合要求的部位進行打磨和修補處理。
9—— 三、施工工藝
10—— 1 型鋼柱安裝
1.1 地腳螺栓預(yù)埋
（1）對地腳螺栓進行檢查，看有無缺絲、少絲、破損現(xiàn)象；在固定架上放設(shè)控制線，以備測量定位偏差。
（2）將地腳螺栓與預(yù)制好的固定架進行組裝后地腳螺栓組放入鋼筋籠，并調(diào)整模板的軸線位置及標高，調(diào)整無誤后固定模板。
11—— 1.2 型鋼柱吊裝、就位及臨時調(diào)整
吊裝時采用單機回轉(zhuǎn)法起吊，起吊前鋼柱應(yīng)橫放在枕木上，起吊時不得使鋼柱在地面上有拖拉現(xiàn)象，鋼柱起吊必須距地面2米以上才可以回轉(zhuǎn)。
就位后通過耳板間安裝連接板固定，上下柱不能出現(xiàn)錯口，然后進行校正焊接。每一個柱的定位軸線，應(yīng)從地面控制軸線引到柱頂，以保證每節(jié)鋼柱安裝無誤，避免產(chǎn)生過大的積累偏差。
耳板連接并經(jīng)過垂直度初測完成后臨時電焊固定，（剪掉了）臨時點焊固定結(jié)束后的復(fù)校，是防止在點焊固定過程中發(fā)生型鋼柱垂偏。
1.3 垂直度的校正
用經(jīng)緯儀檢查型鋼柱垂直度的方法是用經(jīng)緯儀后視柱腳下端的定位軸線，然后仰視柱頂型鋼柱中心線，互相垂直的兩個方向柱頂中心線投影均與定位軸線重合，或誤差小于控制要求，認為合格；垂直度偏差在螺栓緊固、焊接前后都應(yīng)嚴格控制。
12—— 1.4 型鋼連接
型鋼對接采用全熔透焊焊接，對接位置一般設(shè)在三分之一層高處，對接時采用臨時連接耳板進行連接，待準確定位后進行校正焊接，在安裝過程中始終在縱橫兩個方向用經(jīng)緯儀進行定位，保證安裝和連接的效果。對接節(jié)點形式祥見下圖：
13—— 1.5 型鋼焊接
1.5.1 定位焊：在型鋼柱對口連接板上的安裝螺栓定位擰緊后，在四個方向上等分進行定位焊,分布位置要避開連接板的位置,定位焊縫長20～30mm,焊縫高度4～6mm。
1.5.2 焊接工藝
型鋼柱組裝定位點焊后,要嚴格按照焊接工藝規(guī)定的參數(shù)和焊接順序進行焊接：
（1）對口質(zhì)量檢查:焊前班長要檢查型鋼柱的對口質(zhì)量，特別是錯口情況, 錯口量超過壁厚的1/10或大于3mm時應(yīng)在調(diào)整合格后進行焊接。
（2）打磨:使用鋼絲刷或電動鋼絲砂輪對坡口內(nèi)及兩側(cè)的浮銹進行打磨清理。
（3）焊接順序:焊接前對施工區(qū)域內(nèi)型鋼柱的整體垂直度和柱頂位移數(shù)據(jù)與焊前數(shù)據(jù)進行對比分析,利用焊接變形減少或糾正型鋼柱的垂偏和柱頂位移偏差。
（4）焊接完成后將耳板割除。
（5) 超聲波檢查：全熔透焊縫在完成外觀檢查之后進行20%的超聲波無損檢驗，標準執(zhí)行《GB11345¬¬—89鋼結(jié)構(gòu)焊接手工超聲波探傷方法和結(jié)果分級》，焊縫質(zhì)量不低于B級的二級。
14—— 2 型鋼柱箍筋施工
型鋼柱的箍筋綁扎經(jīng)常與型鋼相遇，為解決箍筋的安裝，可按箍筋位置預(yù)先在型鋼腹板上開孔，與腹板相遇的對稱箍筋改為開口箍；與翼緣板相遇的箍筋均與在翼緣板上廠內(nèi)預(yù)先焊接耳板后與耳板相焊；也可與設(shè)計協(xié)商改成八角箍，減少現(xiàn)場焊接量，解決型鋼柱箍筋的穿筋問題，加快施工進度。
15—— 3 梁柱節(jié)點施工
在梁柱節(jié)點處，梁為鋼筋混凝土梁，框柱為型鋼勁性柱，節(jié)點部位的梁縱向受力筋安裝始終是施工的一大難題。
混凝土梁縱向受力筋遇型鋼柱腹板時，型鋼柱與混凝土梁縱向受力筋連接采用在型鋼腹板上廠內(nèi)預(yù)先開孔，梁縱向受力筋直接穿腹板的連接方式。
16—— 混凝土梁縱向受力筋與型鋼柱翼緣板連接時，型鋼柱與混凝土梁縱向受力筋連接采用工廠內(nèi)焊接連接板，并在連接板上預(yù)先焊好套筒的連接方式，或在型鋼柱翼緣板上廠內(nèi)直接焊套筒的連接方式，避免現(xiàn)場仰焊帶來的質(zhì)量隱患，同時還加快了梁柱節(jié)點的現(xiàn)場施工速度。
17—— 4 型鋼柱模板支設(shè)
型鋼混凝土框架柱模板支設(shè)時，由于框柱中間設(shè)有型鋼，對拉螺栓無法穿越型鋼。為此，在型鋼翼緣板上應(yīng)在加工廠內(nèi)按照螺栓的豎向間距要求提前焊接加長螺母，使用兩頭均帶螺紋的螺栓在模板安裝前先將螺栓擰進螺母，調(diào)整方向，模板套裝后背木方次楞與鋼管主楞加固；在型鋼腹板一側(cè)，則利用穿腹板的箍筋，在同一肢箍筋兩側(cè)焊接短螺栓，把其作為一根整體受力的一次螺栓使用?；炷翝仓瓿赡０宀鸪?，割除外露螺栓。
18—— 5 混凝土施工
型鋼混凝土框架柱施工中，由于箍筋過密，采用以下施工方法。
1）自密實混凝土施工：由于箍筋過密，且按抗震設(shè)計要求，其箍筋彎后平直段長度為10d，按此方法安裝的鋼筋，給混凝土澆筑帶來極大的難度，難振搗，施工難度大，可采用免振自密實混凝土進行澆筑。此混凝土配合比中摻加了大量硅粉，且石子粒徑均在10mm以下，和易性好，無需振搗。
2）普通混凝土施工：由于使用自密實（二聲）混凝土造價高，可采用普通混凝土進行施工，但由于箍筋過密不易振搗。針對這一特點，可經(jīng)設(shè)計同意后，對箍筋形式進行改造，即雙開口箍相焊接成封閉箍，避免了箍筋彎后平直端的產(chǎn)生，使箍筋形成網(wǎng)格狀易振搗；振搗宜選擇Φ30mm振搗棒，方便振搗過程中的下插和上拔，避免被箍筋網(wǎng)卡??；同時，嚴格控制混凝土分層澆筑的厚度。
19—— 6 糾偏處理
勁性柱在焊接和澆筑完混凝土后，勢必存在著一定的偏差。如果偏差不大時，可采取鋼板錯位焊接糾偏。具體做法為：在勁性柱吊裝時用不同厚度鋼片墊在上下耳板間，作為糾偏的依據(jù)，在型鋼柱臨時固定后取出鋼片進行大面積焊接，每次糾偏不得大于3mm，大于3mm（剪掉了）應(yīng)分節(jié)多次糾偏。勁性鋼柱整體偏位較大時，應(yīng)在正確位置額外焊接鋼板，并于原勁性柱焊接連成整體進行糾偏。
20—— 四、質(zhì)量控制
21—— 1、工程質(zhì)量標準
本工法須執(zhí)行《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》GB50300-2001，《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2002，《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ138-2001及《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001。
2、質(zhì)量保證措施
2.1 從型鋼柱的制作加工、安裝方法及質(zhì)量要求，在每一工序施工前均由技術(shù)人員進行詳細交底及現(xiàn)場指導(dǎo)，對于復(fù)雜節(jié)點的處理先做樣板組織現(xiàn)場操作人員現(xiàn)場學(xué)習(xí)，同時加強質(zhì)檢力量。將質(zhì)量檢查工作貫穿于施工全過程，并嚴格執(zhí)行質(zhì)量獎罰制度，使施工工序質(zhì)量達到內(nèi)控要求。
2.2 防止鋼骨、柱主筋偏位：在鋼骨安裝、柱主筋連接時要對鋼骨和連接好的柱筋進行臨時固定（沒剪干凈），防止偏位或扭曲后無法套箍。對個別偏位的柱筋要在箍筋綁扎前進行調(diào)較。
2.3 型鋼柱的安裝應(yīng)嚴格按圖紙規(guī)定的軸線方向和位置定位，受力和孔位應(yīng)正確；吊裝過程中應(yīng)使用經(jīng)緯儀嚴格校準傾斜角度，并及時定位。
