劲钢混凝土柱施工方案.docx

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劲钢混凝土柱施工方案

石狮国际轻纺物流交易中心石狮国际轻纺城一期第一阶段第一标段主体工程

箱

型

（工字型）

劲

钢

结

构

施

工

方

案

福建省闽南建筑工程有限公司

2013年1月30日

1、工程概况

2、型钢混凝土结构特点

3、工艺流程及操作要点

4、钢骨柱施工

5、施工安全消防文明施工

劲钢结构施工方案

一、工程概况

1、工程名称：

石狮国际轻纺物流交易中心一期第一阶段第一标主体工程

2、建设地点：

福建省石狮市石狮服装城北侧、南环路南侧

3、设计单位：

深圳市建筑设计研究总院有限公司

4、监理单位：

福建和盛工程管理有限责任公司

5、建设单位：

石狮国际轻纺城发展有限公司

6、建筑面积：

本工程总建筑面积约33万平方米（其中A、B区专业商业市场地下一层，地上五层，建筑面积约30万平方米；2#办公塔楼地下二层，地上二十四层）,占地面积约13万平方米。

7、建筑功能：

本项目为石狮国际轻纺物流交易中心（石狮国际轻纺城）一期第一阶段第一标段，其中第一标段为A、B区专业商业市场、2#办公塔楼及其附属工程。

施工范围包括，A、B区专业商业市场、2#办公塔楼、卸货平台（以9～10轴的变形缝为界，含9轴以内部分及9～10轴共用承台、10轴柱基础插筋、变形缝）、B区至C区天桥及地下连廊（含变形缝）和所属的室外工程六部分组成。

A区14根型钢柱，B区16根型钢柱，从地下室底板开始预埋，一直到屋顶。

二层以上有型钢梁。

钢结构构件及型钢混凝土构件主要采用焊接十字型截面、焊接H型钢、焊接箱形截面、热轧H型钢及冷弯矩形钢管。

钢板最大厚度60mm，十字型截面最大尺寸约0.5m*0.7m，H型截面最大尺寸约0.3m*0.9m。

编制依据：

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001

《钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》YB9238-92

《建筑钢结构焊接技术规程》JBJ81—2002、J218-2002

设计图纸及施工规范

二，型钢混凝土组合结构特点

a型钢不受含钢率限制，刚度大，承载能力高。

b型钢构件截面积小，在结构承载力允许的条件下可以增加使用面积和层高，其经济效益可观。

c型钢砼柱结构的延展性高，具有优良的抗震性能。

d型钢砼柱结构耐久性和耐火性能优良。

e不必等待柱芯混凝土达到一定强度就可继续安装上一个层次的钢结构构件，有效地缩短了建设工程的工期。

f钢筋安装工程在钢构件施工完毕后进行，钢筋密集、钢构件表面布满剪力钉，钢筋安装非常困难。

g竖向结构模板安装要避免碰撞已经施工完毕的密集的型钢梁，钢柱部位无法设置对拉螺栓，模板设计要全面考虑。

h竖向结构模板与型钢柱间仅有150mm空隙，且钢筋和栓钉非常密集，模板上口分布有型钢梁，对混凝土的施工提出更高的要求。

3、施工准备

1、材料准备：

（1）柱脚无收缩灌浆料

第一节钢柱与底板间设计有50mm缝隙，用无收缩灌浆料填充，要求此种灌浆料的流动性相当高，扩展度不小于500mm。

（2）高强自密实微膨胀低收缩混凝土

钢管混凝土及箱型钢骨内部需要浇筑自密实免振捣混凝土，要求水胶比0.26、水灰比0.33、砂率0.4%，严格控制混凝土扩展度≥500mm，坍落度为220-240mm。

柱内衬板构造是否影响混凝土自密实、高抛混凝土是否产生离析、如何改善自密实混凝土的工作性能，是保证施工质量的关键问题，混凝土配比时原材料要求严格：

水泥：

选用42.5R普通硅酸盐早强水泥。

砂：

质地坚硬、级配良好的B类低碱活性天然Ⅱ区中砂。

含泥量不大于1%、细度模数：

2.5～3.2。

石子：

5～20mm的低碱自然连续级配的机碎石。

含泥量不大于1%，针状和片状颗粒含量不大于15%。

很好的和易性、较少的用水量以及较高的抗压强度，能减少混凝土的收缩。

混凝土掺和料和外加剂：

绿色环保型的、无污染、无毒害、无氨类等并经权威检测机构检测的,优质产品。

I级粉煤灰：

颗粒活性高、降低混凝土碱含量、降低水化热、减缓混凝土强度增长和抗腐蚀性。

外加剂：

复合外加剂，可大幅度改善混凝土拌和物的工作性，增加扩展度，减小扩展度损失。

（3）柱脚灌浆料的施工

钢柱锚板与混凝土底板上坪间预留的50mm缝隙用C40无收缩灌浆料填充。

灌浆料采用现场人工搅拌，严格按照产品说明的加水量进行计量。

高强无收缩灌浆料浇筑时，从一侧灌浆，至另一侧溢出并明显高于锚板下表面为止，严禁从两个以上方向轮流浇筑。

灌浆料无须振捣，且开始灌浆后必须连续进行，不能间断。

并尽可能的缩短灌浆时间。

灌浆完毕后，要覆盖塑料薄膜；灌浆料强度达到20MPa以后方可拆除模板；养护时间不得小于14d。

（4）柱芯混凝土的施工

1）钢结构焊接、钢柱下灌浆料浇筑完毕并经监理单位验收合格后劲性柱芯混凝土的浇筑施工。

混凝土浇筑采用定型混凝土下料斗借助塔吊进行浇筑。

免振混凝土的初凝时间为10h，终凝时间16h，扩展度≥500mm。

2）将混凝土下料斗平稳的安放在所需浇筑钢柱上方预先开好的浇筑洞内，由施工人员扶稳下料斗，必要时可将下料斗安放用钢筋焊制的专用架子上，等待浇筑混凝土。

3）将混凝土浇筑布料斗的斗内装好混凝土，用塔吊慢慢的将布料斗吊至待浇筑钢柱的上方，由信号工指挥塔吊，将布料斗慢慢放下到已经放置好的混凝土下料斗上方的适宜高度处，待布料斗平稳后，由施工人员将布料斗的制动闸门打开，使混凝土流入下料斗后进入钢柱柱芯内，根据下料斗内混凝土流动的速度和斗内混凝土的高度，及时开放制动闸门，浇筑混凝土。

4）当布料斗内混凝土浇筑完毕后，由塔吊慢慢将布料斗吊离浇筑区，在混凝土罐车出料口处重新装好混凝土，准备继续浇筑。

5）混凝土连续浇筑至钢柱柱芯上口处，且钢柱上方预留的排气孔有混凝土流出为止，并将柱顶混凝土抹平。

6）浇筑同一钢柱柱芯混凝土时，覆盖下一层混凝土的时间不得超过混凝土初凝时间。

7）派专人对已浇筑至柱顶标高的柱芯混凝土进行观察，当浇筑后的混凝土有坍落时，要在混凝土初凝时间内，及时将混凝土补浇至柱顶标高，确保钢柱柱芯内填充满混凝土，达到设计及规范的要求。

2、施工机具

塔吊、大型吊车、卷扬机

3、劳动力计划：

焊工4个，小工5个，起重工2个，指挥工2个。

4、进度计划

随土建进度同步插入施工，每层型钢梁安装2天，型钢柱安装2天。

三．工艺流程及操作要点

（一）、工艺流程

测量定位轴线→起吊钢骨柱→就位→临时固定→测量轴线、垂直度、标高→校正→固定→预热→焊接接头（对称焊接）→焊缝处理→超声波探伤检验（合格后）→焊接对拉螺栓→绑扎柱钢筋→拼装模板→支柱模→浇筑砼

（二）、钢骨柱的构造

钢骨架为劲性十字柱，由2根工型柱叉合，钢骨柱截面为十字型，型钢最大型号（0.6x0.6、H字型0.35x0.4）。

（三）、工字型钢柱的安装：

1、

（1）安装前，应对构件的外形尺寸、螺栓孔径及位置、连接件位置及角度、焊缝、栓钉焊、高强度螺栓接头摩擦面加工质量栓件表面的油漆进行全面检查在符合设计文件和有关标准的要求之后，才能进行安装工作。

（2）.采用内爬、外附塔式起重机安装多高层钢结构时，应进行全面验算，并采取可靠措施，保证机械安装、运作、拆卸安全、以及主体结构安全。

（3）.结构安装时，应注意环境温差（如日照）、焊接等温度变化引起的热影响对构件的伸缩和弯曲

（4）.钢结构安装前，应根据定位轴线和标高基准点复核和验收土建施工单位设置的支座预埋件或预埋螺栓的平面位置和标高。

支承面的施工偏差应满足《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。

轴线控制：

将轴线控制网用全站仪引测施工层的轴线，同时检查下节钢骨柱伸至楼面部分中心线相对轴线的偏移量（即下一节钢柱的整体垂直度），为钢骨柱的对接定位及垂直度调整方向提供参考数据，防止累计误数超过允许偏差。

2、吊装就位：

根据图纸要求及工字钢柱编号，校对工字钢柱规格、尺寸、开孔位置是否符合设计和二次排大样的要求，核对无误后，利用工字型钢柱上的预留吊装孔作起吊点，进行吊装就位。

临时固定：

钢柱就位时，上下节钢柱对正，将3块225*200*40的连接钢板钢柱上的十形芯板用E35焊条连接，（每节钢骨柱的三面均预焊1块）以保证钢骨柱的稳定。

3、校正：

钢柱就位后按照先调整标高，再调整扭转，最后调整垂直度的顺序，以相对标高控制法，用激光经纬仪、全站仪对轴线、标高、垂直度、位移、错位量校正。

4、标高的控制：

由于钢骨柱分节安装，则应控制每节标高，每层柱安装完毕，整体复核，根据平面控制网及外围的原始控制点的标高，用自动安平水平仪调整。

5、骨柱焊接：

钢骨柱校正就位后，在钢骨柱上下接头焊缝周围的腹板、翼板上采用氧乙炔预热法预热，待达到所规定的温度后施焊。

焊按时遵循“对称同步等速”的焊接原则，由8人分4组，采用ZXE1——3*500/400焊机。

从柱相对的两个面同时等速对称焊接。

焊缝成全熔透焊缝。

随时观察垂直度有无变化，以减小对骨柱的垂直度影响，防止骨架的变形。

6、超声波探伤检查：

每层柱焊接完毕，待焊缝冷却至工作环境，按照《钢结构施工质量验收规范》（GB50205—2001）和《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345—89），对焊缝进行超声波探伤检测，合格后，再绑扎柱钢筋。

钢筋工程：

柱钢筋的绑扎同一般砼柱的钢筋绑扎方法。

注意钢筋接头与钢骨架接头位置错开。

钢骨柱模板的安装

砼柱截面为1000*1000，模板设计采用九夹板、50*100木方子及φ48*3.5钢管综合安装。

由于钢骨柱中间均为钢板，对原来砼柱的采用对拉穿心螺栓固定模板的方法不能实施。

图5钢骨柱模板示意图

经设计单位同意，在钢骨柱φ20栓钉上横向间

隔焊接φ20短钢筋，然后再在横向短钢筋上焊接φ18纵向长钢筋,在模板安装前，将中间一根对拉螺栓焊接在纵向的φ18钢筋上，间距仍同两侧的对拉螺栓间距，见图5。

柱、梁节点钢筋绑扎

梁钢筋与钢骨柱的连接。

根据框架梁所处的标高以及梁高、梁宽和梁钢筋的根数、直径、分布，在加工厂制作钢骨柱时，按设计要求确定柱身腹板上穿孔的个数、位置、孔径及焊接翼板上加劲板的宽度、高度和标高等。

四、钢骨柱施工

（1）安装钢柱柱脚埋件

1）钢结构的基础预埋工程非常关键，它影响第一节钢柱的安装精度乃至关系到整个工程钢结构的安装质量。

2）预埋件的定位安装

在地基筏板支设完后，校正并加固牢固，检查合格后，安装柱脚埋件，并在四个方向加固，利用1000mm高程控制线控制埋件的高度。

浇筑混凝土时，拉通线控制，专人在纵横两个方向用经纬仪看护，以避免位移。

同时安放调节螺母，用于调节钢柱埋件的标高。

3）预埋件的保护

埋件调整验收后，在螺栓丝头部位上涂黄油并包上油纸保护。

在浇筑地梁混凝土前再次复核，确认其位置及标高准确、固定牢固后方可进行浇灌工序。

在后续施工时对地脚螺栓采取严格的保护措施，严禁碰撞和损坏；在钢柱安装前要将螺纹清理干净，对已损伤的螺牙要进行修复。

（2）安装钢柱柱脚

第一节钢柱与柱脚埋件采用地脚螺栓进行连接。

首先将底部的地脚螺栓调平，并点焊牢固，然后安装钢骨柱，紧固上部垫板及地脚螺栓，从纵横两个方向用经纬仪校核钢柱垂直度，确保合格后，将上部垫板及地脚螺栓点焊牢固。

如下图所示：

（3）钢筋施工

柱主筋为Φ22-Φ25钢筋，采用直螺纹连接。

水平方向设有多肢箍筋组成的箍筋组及拉钩。

1）柱主筋的施工

主筋的安装与普通钢筋工程基本相同，但在上部或下部遇有钢梁时，需要提前进行深化设计，柱主筋尽可能躲开钢梁，躲不开的应从钢梁预留孔中穿过。

2）柱箍筋的施工

箍筋是劲性钢筋混凝土结构中对混凝土起约束作用的重要钢筋构件，必须保证其完全闭合，并与主筋牢固连接。

本工程劲性钢筋混凝土结构柱箍筋的施工难度较大，须与主筋安装穿插进行。

柱箍筋为矩形箍筋，钢筋加工时严格控制下料长度和弯折角度，保证成品箍筋安装顺利。

且安装时不能象普通混凝土结构柱子一样从顶部顺序下放，必须将箍筋开口部位打开，在没有连接主筋之前将箍筋从型钢柱柱身向下套。

向下套箍筋时要注意不要将箍筋开口过大，严禁将箍筋完成死弯，以免就位后不能会恢复原状，影响模板安装。

注意保护主筋连接丝头，一旦破坏将无法修复。

3）框架梁钢筋的施工

框架梁底模安装完后，侧模不能封，框架梁纵向钢筋按照设计图纸进行排列，先套好箍筋，纵向钢筋按照设计图纸要求结合现场实际情况下料，主筋能拉通的就拉通，不能拉通的部分穿腹板，部分焊在钢牛腿上，采用双面焊，焊缝长度不少于6d，焊缝宽度不小于0.6d，焊缝高度不小于0.35d，d为纵筋直径，焊缝质量等级二级。

部分纵筋弯锚入柱内，满足锚固长度要求。

焊在钢牛腿上的纵筋加焊弯锚，弯锚长度不少于300mm，弯锚钢筋与钢板双面焊接，分层满焊，焊接的次数要确保焊缝的宽度和高度符合设计要求。

（4）柱模板施工

本工程型钢混凝土柱全部配制木模板。

在钢筋安装完毕，机电专业预留预埋完成，并经监理单位验收合格同意隐蔽后安装竖向结构模板，型钢混凝土结构模板施工与普通钢筋混凝土结构模板施工基本相同，但要注意以下几点：

1）配板尺寸：

竖向结构模板安装时，上部的型钢梁已经安装完毕，配板时要注意钢梁间隙的大小能否满足大模板吊装的需要，如若配板尺寸过大将无法进行模板的吊装，影响施工整体进度。

本工程采用四片木模板组拼，方便快捷。

2）对拉螺栓：

模板设计时在型钢柱柱身部位不能设置对拉螺栓，因此，模板柱箍应该有足够的强度和刚度，最好采用型钢柱箍，以满足计算需要。

3）模板配制高度以能够满足层高要求即可，不要过高，否则将与柱顶部的型钢梁发生冲突；配制木模板，可拆改，增强模板施工的可调节性。

7、柱混凝土施工

1）箱型钢骨柱（工字柱）

a工艺流程

浇筑层段施工缝的清理→有关部门验收（土建、水电）→施工缝提前浇水湿润→混凝土输送泵试运行→铺设50mm的水泥砂浆（其配合比与混凝土的砂浆成分相同）→分层浇筑混凝土→分层量取高度→分层振捣→柱上口混凝土标高检查→清除混凝土表面浮浆→拆模→养护→成品保护。

b浇筑方法

柱混凝土采用混凝土输送泵浇筑，塔吊配合。

现场设置洗泵沉淀池，收集在试运行混凝土泵及混凝土浇筑完后洗泵管的水。

柱混凝土浇筑前，先浇筑50mm厚的水泥砂浆，其配合比与混凝土的砂浆成分相同，并用铁锹入模。

以避免烂根现象。

柱混凝土采用分层浇筑法施工，分层高度不大于400mm，同时在混凝土浇注过程中，要加溜槽，混凝土下落高度控制在2米以下，保证混凝土在浇筑过程中不出现离析现象。

泵管软管出口离模板内侧面不应小于50mm，且不得向模板内侧面直冲布料，也不得直冲钢筋骨架；混凝土下料点分散布置，间距控制在2米左右。

混凝土的振捣间距为450mm，振捣时间以混凝土表面出现浮浆，不再下沉为止，时间宜为20秒左右。

振捣棒不得触及模板钢筋预埋管件；浇筑时，应设专人看护模板、钢筋有无位移、变形，发现问题及时处理。

混凝土的标高控制以投测到柱体钢筋上的标高线为依据。

待浇筑完毕后，对柱上口甩出的钢筋加以整理。

混凝土的振捣

振捣棒应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，点的间距控制在450mm为宜，独立柱应在柱四角进行插棒振捣，如图：

振捣棒插入混凝土的深度以进入下一层混凝土50mm为宜，做到快插慢

拔，振捣密实。

如图：

混凝土的浇筑高度大于2米时,下料处必须加溜槽,保证混凝土在浇筑过程中不出现离析现象。

在柱混凝土浇注前，现场预备铁槽，将同配合比砂浆放入槽内，然后用铁锹将砂浆均匀溜入柱模内，随铺随浇筑混凝土，砂浆的厚度以5cm为宜。

五．施工安全消防文明施工

.1现场消防措施

1、认真贯彻《中华人民共和国消防条例》，坚持预防为主、防消结合的方针，加强施工人员的消防意识教育。

2、施工现场设专人负责防火工作，配备消防器材和消防设备，做到经常检查，发现隐患及时上报处理，现场施工作业，设备、材料堆放不得占用或堵塞消防通道。

3、严格执行现场用火制度，电气焊用火前必须办理动火证，并设专人看货，筹备消防器材。

电、气焊工作业前，清除作业范围内易燃物品或采取有效隔离措施。

氧气、乙炔瓶严禁放在动火地点下方，并有专用的铁笼盛装顶部有防晒遮盖，严禁用明火检查漏气情况。

电焊机不得接在建筑物、机械设备及金属架上，不得使用无柄的焊、割工具。

遇五级以上大风时，应停止。

2安全文明施工

1、安全保证体系2、安全施工

要树立安全第一预防为主的思想，使全体员工认识到安全生产的重要性。

1）施工人员应熟知本工种的安全技术操作规程，正确使用个人防护用品，采取安全防护措施。

进入施工现场必须戴安全帽，禁止穿拖鞋或塑料底鞋，在无房户措施的高空施工时必须系安全带。

严禁酒后操作。

2）加强对电气焊，氧气、乙炔及其他易燃易爆物品的管理，杜绝火灾事故的发生。

3）使用电气焊时要有操作证、动火证，并清理好周围的易燃易爆物品，配备好消防器材，并设专人看火。

4）线路上禁止带负荷接电断电，禁止带电操作。

5）登高人员必须佩带工具袋，工具应放在工具袋内，不得随意放在钢柱或易失落的地方。

所有手动工具必须系上安全绳，防止失落伤及他人。

6）严格执行上级主管部门有关安全生产的规定并针对工程特点、施工方法和施工环境，制定切实可行的安全技术措施，做好安全技术交底工作。

7）吊索具在使用前必须检查，不符合使用要求的要报废或降级使用。

8）吊物在起吊0.5米检查吊索具的安全情况，确认安全后才可吊起至工作面。

9）遇大风禁止吊装，构件不得悬空过夜。

10）夜间施工要保证足够的照明。

3、钢结构安装专项安全措施

1）柱安装

柱身设计无爬梯，因此柱起吊前必须事先搭设井字脚手架，以便于摘钩及安装时人员上下。

摘钩前必须采用缆风绳将注资固定后方可摘钩。

2）安全挂钩与工具防坠链

将全部手动工具、轻型电动工具架设不懂形式的防坠链和挂钩，防止工具坠落伤人。

4、文明施工

1）严格按照施工组织设计所布置的方案进行施工，不得随意乱占道路、乱占场地。

材料构件按时间顺序进场，不积压。

2）注意环境保护，尽量减少施工噪音，晚间施工时，采取可靠措施，避免光污染。

3）随时注意清运施工垃圾，不得乱堆乱放。