2018大跨度大截面劲性梁柱施工技术

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　　【摘要】高层建筑是抗震结构中的一个十分重要的工程，它采用劲性钢筋混凝土组合柱从而缩小柱的截面，但钢柱加工的难度却加大了，为此，根据多年施工经验及相关理论知识，本文介绍了大跨度大截面劲性梁柱的施工工艺、劲性梁柱的制作与安装方法。
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　　【关键词】劲性梁柱；制作；安装 ；施工工艺
　　
　　在大型厂房建设中，大跨度大截面劲性梁柱的施工非常常见。但由于钢柱加工，现场上下柱的连结和梁柱节点中梁的钢筋需要穿过柱的腹板等工艺，给施工者提出高难度的要求。
　　一、劲性梁柱施工工艺
　　现场塔吊超长、超高、超重等问题常出现在钢梁柱制作、运输和安装过程中，对此，须对梁、柱采取分段制作运输、吊装拼接的方法。
　　根据设计要求将梁筋穿过柱的翼缘板和腹板,柱主筋通过钢梁的翼缘板。由于正常施工顺序是无法安装钢梁柱和绑扎钢筋的，因此施工顺序应更改为：安装钢梁柱，绑扎钢梁柱钢筋，支模板浇混凝土。
　　劲性混凝土梁柱的施工程序为：制作钢梁柱并运至现场→对钢柱稳固架子进行搭设→对钢柱进行安装及校正，并对其进行焊接固定→对大梁排架及钢梁安装操作平台进行搭设→支大梁底模→钢梁吊装就位、扶直、校正并焊接固定→绑扎柱钢筋→支柱模板→浇筑柱混凝土至梁下50mm→对钢梁之上的梁面筋进行绑扎→对钢梁之上的梁底筋进行绑扎→对钢梁之下的梁面筋进行绑扎→对钢梁之下的梁底筋进行绑扎→对钢梁两侧腰筋进行绑扎→焊接箍筋→对梁筋进行验收→支梁侧模→安装其他模板→浇筑梁板混凝土→养护。
　　二、劲性梁柱的制作
　　1、须按钢结构的要求制作劲性柱与柱底座埋件。
　　2、剪力键布置：H型钢柱上，在每排水平面上布置8块剪力键，其中有6块为十字型剪力键，但每节柱排数不同，最上节的8m长钢柱，首节至第二节钢柱以及7m、3.8m处设置剪力键的每排中心距为600mm，而第三节以上的每排中心距设置为1300mm。
　　3、按《建筑钢结构焊接规程 JGJ81-91》、《钢结构工程施工及验收规范 GB50205-95》和《钢结构工程质量验收评定标准 GB50205-95》的三个标准对劲性柱进行制作和验收。
　　4、根据安装需要各焊接4块连接耳板于劲性柱两端头的翼缘板外侧，选择规格为170mm×90mm×16mm的耳板，2-M24螺栓孔。为使安装时上下耳板对准在一个平面上，进行焊位时要做到严格准确，并用4-M24螺栓和厚16mm的钢夹板临时固定上下耳板。
　　5、根据工程需要，梁的钢筋必须穿过劲性柱的腹板，因此在加工时须按加工图所示的位置和孔径同在加工厂内完成。
　　6、在工厂生产劲性柱时，须将每节进行验收，验收合格后对其进行编号，准许出厂。
　　三、劲性梁柱的安装
　　1、底座埋件安装
　　在对地下室承台混凝土进行浇筑前，将劲性柱底座钢板根据各柱的轴线和水准点埋入并将其固定牢，需要做到位置及钢板面平整标高均准确。初凝前若发现位移或升降的现象必须及时加以修正，并确保钢板底没有空隙。
　　2、劲性柱首节安装
　　（1）测量放线：将可能会影响焊接质量的杂物如柱座钢板上的水泥浆、铁锈、油污等清理干净，在柱底钢板上放出劲性柱的纵横安装中心轴线和标高，并将测量结果绘制记录，交付验收。
　　（2）钢柱放线：经质量检测合格后，对钢柱进表面的油污、铁锈、泥土杂物清洗干净，并将其横放在垫木上，即可在钢柱上弹出纵横安装中心线。
　　（3）吊点与吊索具：在实际操作中起吊通常是采用单机回转法进行的，并利用耳板螺栓孔作为吊点。
　　（4）在对首节进行起吊时，禁止出现柱端在地面上的拖拉现象，要做到边起勾，边转臂，使钢柱垂直离开地面。
　　（5）就位：当塔吊回转到就位上方后，逐渐下落钢柱至距底座200mm位置，此时应当停机保持其稳定，确认基本对准安装轴线后再将其缓慢下落，轻轻接触底板，直至将其调整到完全对准轴线后，点焊定位，将柱上端的风绳紧紧拉近以便作为临时固定用。
　　（6）垂直度调整：对垂直度的测定一般需使用2台经纬仪，并将钢柱的垂直度借助于缆风绳的调整到允许偏差范围。
　　（7）在完成对地面层楼板的混凝土浇捣后，对钢柱柱顶标高和柱轴线进行复测，确保第二节柱身长度与各柱标高统一。
　　（8）施焊：按对称原则在每节柱上安排两个焊工，以减少焊接变形，焊工时先焊翼缘板，再焊腹板。
　　（9）现场所有的施焊操作人员和检验人员都必须是通过技术培训并取得合格证的人员。
　　3、上节钢柱吊装
　　（1）上下柱的临时连接：在弹出纵横中心线后起吊，达到要求的位置后，用M24螺栓以及4组厚16mm的钢夹板连接上下两节柱的耳板，完成上下柱的焊接后，方可卸下夹板，夹板可重复利用。
　　（2）垂直度调整：采用两台经纬仪对垂直度进行测量，并将钢柱垂直度调整到无偏差位置，此过程需要借助临时缆风绳。
　　（3）焊接：上下柱的焊缝为全熔透I级焊缝，接头为内测V型坡口。用J422φ3.2mm的焊条对柱接头的底层进行打底，而采用φ4.0mm的焊条对中层打的，φ5.0mm焊条对外层打底。用碳弧气对焊缝背面刨清根后再施一道焊条。
　　（4）焊接程序：按对称原则进行焊接以减少焊接变形，避免对柱的垂直度造成影。施工时，由两名焊工共同负责每个柱接头的安配，先焊翼缘板，再焊腹板。完成中层焊道后，对其垂直度进行复测，如若发现偏差，即使调整，再继续完成气刨清根与焊接。
　　（5）注意事项：完成每道焊缝后均需对焊渣及飞溅物进行清除，针对焊接缺陷要及时磨去并修补，不得在较高温度进行焊接，控制每道焊接层间温度在50～800℃，焊接时不得在割口外的母材打火引弧。
　　（6）检测：需通过超声波对焊缝质量等级以及焊缝表面成型进行检测，使其符合规范要求，达到I级。
　　（7）在完成焊接和检验工序后，焊工和检验人员须将按各项作业记录认真填写，并完成检验评定表。
　　4、梁柱节点钢筋穿孔处理
　　为保证横梁上下主筋穿过钢柱腹板，在对钢柱进行加工时需按提供的加工图进行钻孔，由于梁柱不是直角相交，一般钻孔孔径比所穿钢筋直径大10mm。
　　四、模板工程
　　1、模板材料
　　采用18 mm厚的胶合板，厚0.3mm的镀铁皮、50mm×5mm扁铁、50mm×100mm木枋、Φ20塑料管和Φ12螺栓对柱模进行配制。采用18mm厚胶合板以及背枋和托枋均为50mm×100mm木枋作为梁模板材；采用采用活动钢管顶撑作为支撑。
　　2、圆柱模
　　圆柱模并不是一个整体，而是经4片1/4的圆柱模组合而成，并采用13块均为18mm厚的胶合板拼成弧形，其中，采用50mm×100mm的木枋对每1/4圆弧模板的两端进行收口。用18mm厚夹板与50mm×5mm扁铁对每根柱进行包箍，保持每根柱的间距为300mm，然后再用钢管顶撑将其顶牢。
　　3、矩形柱
　　矩形柱的截面为1000mm×2200mm。将8根50mm×100mm木枋放置在背枋长边，将5根同等规格的木枋放置在短边，其中，将1根对拉螺栓穿在短边中间，3根对拉螺栓穿在长边。
　　4、梁模板
　　采用50mm×100mm的木枋和胶合板对底模板进行配制，在其纵向设置6根背枋，背枋间距为600mm；横向采取托枋立放，保持间距为500mm，并采取3排螺杆进行对拉固定。采用活动钢管顶撑作为支撑可保证梁的侧向刚度，又由于梁位于边轴线上，故需对梁内侧采用斜撑拉梁腹部和钢管顶撑相结合的方法进行撑拉间隔。
　　五、结束语
　　劲性梁柱是建造大跨度结构较好的途径，应用前景广阔。但由于其具有较大的截面，不仅使施工难度加大，而且使钢柱的有效断面大大削减。为减小此种现象的发生，提高工程质量，必须严格按照施工要点进行施工，并对施工人员进行技术培训，以提高施工人员的自身能力。
　　
　　参考文献
　　【1】袁邦权 《大跨度大截面劲性梁柱施工》 2010年
　　【2】黄立雄 《超高建筑大截面劲性梁柱施工》 2006年
　　【3】陈忠 邓刚 《高层建筑大截面劲性柱施工》 2009年