《劲性结构梁(钢包砼).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《劲性结构梁(钢包砼).doc（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 劲性结构梁、柱节点施工要点1.1 钢管混凝土柱和钢骨（型钢）混凝土梁、柱，其在节点构造方面比较特殊，目前还未有规范及相应的结构构造措施。为了保证其结构的安全性、可靠性，工程设计方、监理方、施工方紧密合作，从不同角度共同研究，已确保工程质量。1.2 柱角节点施工要点由于本工程中矩形钢管柱的吊装施工比较特殊。常规的地下室钢柱施工方法是在基础底板完成后再行吊装，在本工程中正好相反，在基础钢筋混凝土施工前即完成了吊装工作。如何能既满足其强度要求，又能控制好其变形成为柱角埋设的一个关键性的问题1.2.1 钢管柱柱角节点构造基础底板板面钢筋在钢管柱位置需断开，焊接在钢管柱四周的钢牛腿上，为了保证此处与
2、底板的连接强度，在此位置另配B1450钢筋网片增加其与混凝土的粘结性，如下图：1.2.2 锚栓支架和柱脚支架的埋设施工经过与吊装单位多次商讨，最终确定了通过设置定位埋件来精确的控制其埋设位置，同时加设了斜抛撑来提高其侧向刚度并控制变形，最后通过设置调节、连接装置来进行上部矩形钢管柱的校正和固定，确保上部钢柱的施工精度。施工过程中，矩形钢管柱的结构重量和施工中产生的施工荷载全部由其底部的型钢支架来承担，因此支架的施工质量直接关系到上部矩形钢管柱的安装精度。1) 支架定位埋件支架上的每个主肢下对应有一埋件，埋件采用Q235钢板，其尺寸为20020020。定位埋件全部埋设在混凝土垫层内，为了提高其位
3、置精确性采用全站仪进行定位。同时为了提高钢管柱区域混凝土抗压强度，在柱下2m1.5m部位配置16100单层双向钢筋网片。支架与埋件间采用焊接连接，如下图所示：支架定位示意图上部支架主肢与埋件间通过立板连接，立板尺寸为405010，与埋件和主肢间均为全熔透焊缝。2) 支架侧向变形及扭转控制a. 由于E轴上的地脚锚栓支架高达3m，截面尺寸也达到了2m1.5m，上部承重更达到了30t以上，为了控制其侧向变形及扭转，除了在设计支架时予以考虑外，在支架侧向增加额外的斜抛撑予以加强。b. 对于埋入式柱脚，考虑到支架主要承受竖向荷载，且其最大高度为0.8m，钢柱却高达7m，增加其侧向的稳定性，同样也设置了斜
4、抛撑予以加强。具体形式如下图所示：预埋锚栓斜抛撑示意图埋入式柱脚斜抛撑示意图1.3 梁柱节点构造真对施工现场不同形式的梁柱节点，我们分别采取不同的措施，保证工程质量。1.3.1 钢管、钢骨混凝土柱与普通框架梁节点施工1) 钢管柱与混凝土梁连接节点为了保证现场混凝土梁的钢筋和钢管柱间能很好的连接，我们要求钢结构加工单位，出厂前在钢管柱的牛腿上预先焊接好800mm长的短钢筋（一段已镦粗直螺纹，用于现场连接）。施工时根据现场梁的实际尺寸断料连接，确保钢筋连接的施工质量。2) 钢骨柱与混凝土梁连接节点钢骨柱节点钢筋的连接根据设计要求需要有两根贯通，因此我们要求钢结构加工单位，预先在型钢的腹板位置开孔（
5、具体尺寸由钢筋翻样确定，技术部门复核）。现场施工时，确保两根钢筋贯通，两根钢筋锚入柱子内，最侧边的两根钢筋弯折后贯通。1.3.2 钢管、钢骨混凝土柱与型钢梁节点施工1) 钢管柱与型钢梁连接节点为保证钢梁上钢筋的连接质量，所有型钢梁上的钢筋均要求钢结构加工单位在工厂内焊接后，随钢梁一起运输置现场。施工现场吊装就位后只进行钢管柱与型钢梁的焊接工作。2) 钢骨柱与型钢梁连接节点型钢梁与钢骨柱连接时，在钢筋较多又不能全部焊接到钢梁面时，通过现场弯折钢筋锚入型钢柱内。同时为了保证箍筋在钢骨柱节点的闭合，我们通过要求钢结构加工单位，预先在钢梁腹板上开洞的措施（具体尺寸由钢筋翻样确定，技术部门复核）保证此处
6、节点的质量。a. 钢骨柱节点一b. 钢骨柱节点二 3) 钢管柱与钢骨柱间型钢梁连接节点钢管柱与钢骨柱连接时，由于两侧钢筋配置数量不一，我们预先在钢管柱两侧各留下一根800mm长的短钢筋，在现场用套筒连接，其余全部在工厂焊接到钢梁上。1.4 钢管混凝土施工要点1.4.1 钢管柱内部构造钢管柱内部劲板纵横交错布置，管壁上打满栓钉且与水平方向存在一定的夹角。钢管柱内部构造1.4.2 存在问题由上图可以看出，钢管柱内部构造特殊，四周打满栓钉，劲板与管壁成90度垂直，横向劲板上开洞大小只有200mm，普通的混凝土浇捣手段很难保证劲性结构的施工质量。演艺中心的上部结构荷载主要依靠108根钢管柱来承受，为了
7、能在实际浇捣过程中取得较好的效果，满足设计的要求，浇捣混凝土拟采用C60自密实混凝土。为确保工程质量，在施工前我们专门进行了一次模拟试验，取得第一手资料。 1.4.3 混凝土配合比设计通过对原材料的性能进行试验，并对混凝土的配合比进行组合试验，综合混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能以及等各项指标，确定自密实混凝土配合比设计原则：1) 由于斜撑内钢板孔径小、结构复杂，因此选用粒径较小的粗骨料，以增加混凝土的密实性。2) 采用优质聚羧酸盐外加剂，既能保证混凝土流动性又能防止或减少混凝土离析。3) 在满足混凝土和易性、泵送性和现场浇筑施工性的前提下，将坍落度、扩展度分别控制在150mm210mm和
8、550mm750mm范围内。根据以上设计原则，确定自密实混凝土初步配合比如下：C60混凝土配合比（单位： kg/m3）原材料水水泥黄砂石子粉煤灰矿粉外加剂用 量17037076095070804.95设计坍落度（mm）18030水胶比0.33砂率44%1.4.4 由于钢管柱与水平方向存在夹角，管内横向劲板又都与管壁垂直，按照设计要求横向劲板上允许开孔大小只有A200mm，浇捣混凝土时无法将泵管插入钢管底部。另外横向劲板与水平位置有夹角存在，浇捣过程中很容易发生空洞现象。经过与设计多次协商，最终同意在劲板的四个角上开四分之一的圆孔，孔径A50。另外要求钢结构加工单位在工艺板对应位置也相应开孔，确
9、保混凝土浇捣过程中透气。1.4.5 模拟试验1) 由于无法对钢管内混凝土的浇灌质量作直观检查，在施工验收时，对构件重要的部位用超声波来检测，确保混凝土浇筑密实。即将进行的矩形钢管混凝土柱的混凝土浇筑工艺试验，主要用于确定浇筑工艺，并通过对试件的各个部位进行超声波检测，为今后管内混凝土的施工质量检验提供各项技术依据。2) 钢管混凝土模拟试件的检测要求：对试件的第一次检测在管内混凝土浇筑后一周以内开始，并在浇后2周、4周时在相同位置再测两次，检测部位见下图。具体检测点布置由测试单位按规范制定。测试结束后应沿纵向割开试件，检查管内混凝土实际成型状况，并对指定部位的混凝土抽芯检验，察看粗骨料分布情况及
10、进行芯样抗压强度试验。3) 模拟劲性钢柱的切割分离采用喜利得墙锯（LP-32）和链锯（WS-15）配合进行。墙锯（LP-32）将表面钢板切割后，形成一链切割缝（5厘米高、3厘米深），待表面钢板槽切割完成以后，再利用喜利得链锯（WS-15）进行分割施工。如下图： 1.4.6 混凝土生产与运输1) 做好生产供应前的设备检查、保养维修工作，使整个生产控制系统处于完好状态。混凝土原材料均按重量计量，每车累计计量的允许偏差为：水泥和掺合料1%，粗、细骨料1%，水和外加剂1%，所有计量设备仪器须定期检验。2) 生产混凝土，其搅拌时间不宜少于40秒，混凝土从出料到浇捣最长时间不宜超过2.5小时。3) 混凝土
11、运输车在装料前应将拌筒清洗干净并将筒内积水排尽。4) 混凝土运输时，均速转动拌筒保持混凝土拌合物的均匀性，不产生分层离析现象。5) 卸料前搅拌车筒体快速转动2至3分钟，保持混凝土均匀性。6) 利用混凝土搅拌车GPS卫星定位系统，及时调度运输车辆，保证混凝土施工的连续性、运送频率均匀性。1.4.7 混凝土浇捣1) 泵送前应先用适量的与混凝土成分相同的水泥砂浆润滑输送管内壁。2) 在泵送过程中，受料斗内应具备有足够的混凝土，以防止吸入空气产生阻塞。3) 根据工程结构的特点、平面形状和几何尺寸、混凝土供应和泵送设备能力、劳动力和管理能力，以及周围场地大小等条件，预先划分好混凝土浇筑区域。4) 混凝土
12、垂直下料时，将串筒伸入斜撑圆孔中，控制混凝土的自由落差高度。5) 在斜撑的左右角开启若干小孔，便于斜撑内的空气逸出，减小内部压力。1.4.8 混凝土振捣1) 采用木质榔头在斜撑表面进行轻轻敲击，尽可能使混凝土密实，且使其分布均匀。2) 敲击点沿斜撑周边均匀布置，上下敲击点之间的间距控制在400500mm。3) 严格控制敲击的时间和力度，防止过度敲击引起的石子下降。4) 敲击顺序要遵循“交错有序、对称均衡”的原则，具体情况按结构尺寸而定。1.4.9 混凝土质量控制1) 按批检测混凝土坍落度，坍落度控制在设计范围内，混凝土不得有离析、泌水、分层现象。2) 混凝土抗压强度试块按预拌混凝土（GB/T1
13、4902-2003）规定的要求，每100m3进行取样制作6个试块，分7天、28天两个龄期试压，并按混凝土强度检验评定标准（GBJ107-87）中的数理统计方法进行合格评定。1.4.10 混凝土入模控制措施1) 加强对砂、石料堆场管理，在混凝土生产前用铲车将料堆表面、温度较高的砂、石料铲除，尽量使用料堆中间温度较低的材料。2) 充分利用混凝土搅拌机料仓空间，最大限度储存砂、石料，使砂、石料在料仓内有一定的降温时间，避免边生产边上料。3) 在混凝土装料后出站前，用水冲刷搅拌车筒体，降低筒体表面温度。4) 对搅拌用水采用预养措施，控制水温上升。5) 生产过程中，加强与施工现场联系，尽量做到均匀生产、
14、均匀发料，缩短搅拌车装料、卸料等候时间。6) 在条件许可情况下，尽量安排在夜间浇筑混凝土，有利于降低混凝土入模温度。1.5 其他注意事项：1.5.1 注重栓钉的施工质量，以免因质量问题而影响力的传递。1.5.2 注重混凝土的浇捣质量，注意排水排气，避免产生钢管内混凝土浮浆接合面，从而形成混凝土夹心层。1.5.3 注重底管的接头质量（规则、坡口、衬板、焊接），避免钢管接高过程中的偏差。2 钢结构施工过程控制2.1 矩形钢管柱的施工变形控制2.1.1 施工变形产生原因分析上一节以提到了本工程的特殊性，在地下一层的钢框架形成时，地下室钢筋混凝土尚为完成施工。而内圈和外圈矩形钢管柱在地下一层处即开始弯
15、折变向，一旦其出现较大的施工偏差，不仅是造成标高误差，更为严重的是影响上部连接节点的水平位置，引起较大的错边。因此，为了控制矩形钢管柱的位移，首先是通过现有的结构梁将相应的矩形钢管柱连接，但由于大部分环向梁缺失，还需要在这些缺失位置加设措施梁，提高钢柱上部在环向的抗侧向能力，其次是通过加设斜抛撑控制刚钢柱底部的变形。2.1.2 临时措施梁为了将所有的矩形钢管柱均连为框架，以提高其抗变形的能力，除了利用地下一层原有的结构钢梁外，在部分结构钢梁缺失的位置加设临时措施梁，采用型钢I，具体见下图临时措施梁设置示意图2.2 现场焊接工艺2.2.1 焊接工艺评定在工程正式施焊前，根据不同的焊接方法、焊接材料、焊接位置、预热要求以及坡口类型，按照JGJ81-2002进行工艺评定，确定合适的焊接参数，作为现场焊接施工的依据。整个工艺应在焊接工艺评定合格后的基础上实行。2.2.2 焊接流程2.2.3 焊接施工工艺1) 焊前准备a. 焊接区操作脚手平台应搭设良好，平台高度及宽度应有利于焊工正常操作且确保安全
