型钢混凝土转换桁架施工工法（图文详细）

'型钢混凝土转换桁架施工工法编制单位：中建**第三建设有限公司二O一O年十一月15 型钢混凝土转换桁架施工工法中建**第三建设有限公司1.前言近年来，高层公共建筑日益增多，为了保证门厅大跨度、高空间的效果，型钢混凝土转换桁架的运用将越来越多。这种结构具有跨度大、刚度大、强度高等优点。型钢桁架作为骨架包裹在混凝土内，与钢结构相比，有更优越的防火性能，与预应力结构相比，工序简单，施工方便。我公司在中国石油工程设计有限公司西南分公司设计办公楼项目施工过程中，针对型钢混凝土转换桁架的施工，进行专门的深化设计及施工工艺的探索，在成功经验的基础上编写此工法2．工法特点2.1深化设计合理，施工方便，质量有保证。2.2利用塔吊进行分解吊装、就位后拼接，操作简单快捷，吊装速度快，与一次吊装就位相比，投入成本低。2.3箍筋采用先开口后焊接的方法，解决了钢筋绑扎的技术难题。2.4钢梁外包混凝土使其在防火性能方面比钢结构更有优越性。3．适用范围适用于型钢混凝土转换桁架施工。4．工艺原理15 利用结构梁底模作为拼装钢梁的平台，不再单独搭设钢桁架的支撑体系；钢筋绑扎在栓钉上加焊短钢筋作为梁纵向受力钢筋的支撑，箍筋采用先开口后焊接保证了钢筋的成型质量。混凝土浇筑根据节点情况分向浇筑，利用不同规格的振捣设备保证混凝土的密实性。5．施工工艺流程及操作要求5.1施工工艺流程深化设计→加工制作→支梁底模→吊装型钢柱→吊装下弦型钢梁→吊装上弦型钢梁→吊装斜杆→绑扎上、下弦梁主筋→绑扎斜杆主筋和箍筋→绑扎上、下弦梁箍筋→支梁侧模→浇筑下弦梁砼→浇筑上弦梁和斜杆砼→砼养护5.2操作要点5.2.1深化设计a熟悉图纸，与原设计单位设计人员积极进行沟通，了解设计意图及深化设计中需注意的事项b了解现场需求。结合工程实际情况，现场仅具备用塔吊吊装的条件，因此深化设计过程中需考虑构件的重量。同时为了保证混凝土密实度，还要考虑在水平隔板上设适当的排气孔。最终在原设计单位认可后，将上下弦钢梁分别分为三段，在现场吊装到位后进行高强螺栓等强连接。15 5.2.2加工制作a排料：放样、下料和检验所使用的量具，应是经计量部门计量合格的量具。下料所划的切割线，必须正确、清晰，下料的尺寸允许偏差为±1。根据进料实际情况排料以保证H型钢腹板翼板的焊缝相互错开200mm以上，同时降低损耗。b下料：下料时必须核对钢板的牌号、规格和表面质量情况，在确认无疑后方可下料。H型钢下料采用全自动多头切割机下料，下成的板条宽度一致，误差控制在1mm内且没有变形，割缝光滑。c坡口：构件的焊缝坡口形式，应按图纸标出的焊接符号选择坡口形式和尺寸，所有的对接焊缝的坡口形式，必须能保证其焊接接头完全焊透。采用半自动切割开坡口，并且用角磨光机将表面氧化层清理干净。d组立：翼缘板和腹板需保证垂直，定位焊长30～50㎜，间距500㎜，不得超过焊缝2/3，且必须是溶焊。e门焊：根据板材牌号使用相应的焊丝焊剂，保证焊平整光滑。f矫正：使用矫正机矫正、矫直在焊接时造成的变形。15 5.2.3钢桁架吊装运用梁底模作为拼装钢梁的平台。在支撑体系的设计验算过程中就考虑钢梁的荷载。按支模体系施工方案搭设好支模架，铺设好下弦梁底模，在底模上沿梁跨长方向每个钢构件的两端分别放置两根槽钢，用于分散钢构件对下部支模架产生的集中荷载，并在槽钢上放置两个Φ25马镫铁（如图2），塔吊吊装GL7、GL11、GL6至支撑板和马镫上进行拼装、焊接，施工完成后拆除马镫铁和槽钢。将下部钢管支撑架延伸至上弦梁底，按下弦型钢梁施工方法吊装GL1、GL10、GL12进行拼装、焊接，施工完成后拆除马镫铁、槽钢，支撑架拆至下弦梁底。用塔吊将斜杆GL8和GL9分别吊至定位位置，再用悬挂在上弦型钢梁上的两个3T葫芦进行精确定位焊接。5.2.4钢筋施工a钢筋加工尺寸根据设计图进行计算现场1：1放样后制作，施工时先摆放上下弦梁纵向受力筋，此时需在钢梁翼缘板的栓钉上焊上承受纵向受力钢筋的短钢筋,作为梁的纵向受力钢筋固定支架。然后斜杆主筋由上往下，由中部钢筋向外依次穿插，最后绑扎各型钢梁箍筋。15 b梁的箍筋绑扎在安装完梁的纵向受力钢筋后进行。由于部分箍筋要同时套上斜杆及水平钢梁，且钢筋密集，施工难度大，此处箍筋采用图示方式进行焊接封闭。5.2.5模板施工转换桁架模板根据设计图经过计算进行现场1：1放样，核对后制作。由于梁中间是钢构件，对拉螺杆无法贯通，因此将梁两侧螺杆单独与型钢梁腹板进行焊接，在模板侧面开侧向螺杆的预留孔。同时为了保证斜杠的成型质量，斜杆用模板进行全封闭，仅在斜杆上表面间隔1.5m留设300×900mm浇注孔。5.2.6混凝土施工a混凝土浇捣时应先从梁一侧下料，用振捣棒在梁一侧浇捣，将混凝土从梁底挤向另一侧，直至混凝土高度超过钢梁下翼缘板100mm以上，然后改为从两侧下料，两侧两人对称振捣。b下弦梁由于在两端支座处有较密集的横向加劲肋，因此浇筑下弦梁混凝土时，从梁中部开始浇筑，将混凝土从中部挤向两端。上弦梁由于在中段有较密集的横向加劲肋，因此混凝土从梁一端向另一端浇筑。同时为了保证加密横向加劲肋部位混凝土浇筑密实，在梁15 侧模离梁底0.8米位置处预留150×150的洞口,一是进行观察，二是振动棒在该处插入振捣,当混凝土浇至预留口时，再钉上模板加固处理,然后再浇筑上部混凝土。c浇筑斜杆时从布料机接软管穿板面预留浇筑孔，从斜杆表面模板预留的浇注孔浇筑，振捣密实后封闭下部浇筑孔，然后从上部浇筑孔浇筑并振捣密实进行封闭，最后拆除下接软管，封闭板面预留浇筑孔。d砼的振捣，由于节点钢筋密集，钢筋净距较小，现有的φ50棒难以插入梁内，节点浇筑采用φ30振动棒，其余部位砼浇筑采用φ50棒振捣，振棒移动间距为400左右，振捣时间为15～30秒。5.2.7支撑体系变形监测砼浇筑时，派专人对支模体系进行监测，主要监测支架位移、变形等情况。沿梁跨度方向间隔3m在支架上设置一个监测点，采用水准仪进行监控，监测频率30分钟一次。当监测数据接近或达到报警值时，立即停止施工并组织有关各方采取应急或抢险措施。5.2.8砼养护砼浇筑完成后及时覆盖麻袋，斜杆用塑料薄膜包裹，由专人进行浇水养护，减少砼内外温差，防止开裂。养护时间为14天。6.材料与设备6.1材料6.1.1钢材15 用于钢结构工程的钢板厚度和不平度的允许偏差应符合表1和表2规定。钢板厚度允许偏差表1板（mm）8＜S＜1616＜S＜2525＜S＜40公（mm）+1.2-0.5+1.3-0.6+1.5-0.7钢板不平度允许偏差表2板厚（mm）允许的不平度偏差（mm）测量长度1000㎜测量长度2000㎜8＜S＜1671116＜S＜2571025＜S＜40796.1.2焊接材料焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂和焊接保护气体。所有被采用焊接材料的生产厂，均必须具有有效的质量保证体系。焊接材料生产厂名、焊接材料出厂质量证明书以及产品使用说明书，均应向监理部门备案。6.2设备序号设备名称规格单位数量备注1气体保护焊机套42直流电焊机套23砂轮切割机Φ300套124磨光机Φ100套126手动葫芦3T台27经纬仪JS-2台215 8水平仪台26.3劳动组织6.3.1根据工程特点确定施工人员，施工过程中不得随意调配施工人员，让施工人员熟悉自己所施工部位的操作方法，且能在质量检查中责任落实到人。6.3.2根据工程量的大小来确定施工人数，必须保证人数能满足施工进度的要求，且不造成窝工现象。6.3.3水电工及其它工种应配合土建施工进度，保证工期不被拖延。7.质量要求7.1质量控制标准本工法的质量标准执行《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2002、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002的规定。质量允许偏差见下表。项次项目检查方法1钢筋绑扎骨架宽、高±6长±102受力主筋间距±10排距±53保护层厚度±34模板轴线位置25截面内部尺寸±26表面平整度315 7混凝土轴线位置58截面尺寸±39表面平整度610角、线顺直度37.2质量保证措施7.2.1钢桁架上吊点位置，必须进行设计计算；7.2.2吊装钢桁架时，应由指挥统一号令，全体人员的操作应协调一致，做到同时用力；7.2.3钢桁架的安装质量经检验符合要求后,方可焊接或安装高强螺栓。7.2.4钢筋安装完毕，应按现行国家规范完成钢筋工程隐蔽验收合格后方可进行混凝土浇筑施工。8.安全措施8.1施工人员进场由项目技术负责人对其进行安全技术交底。8.2施工现场正确佩戴安全帽相关安全规范。8.3在吊装区域，设置临时护栏，悬挂明显标志，派专人警戒，禁止非操作人员入内；8.4在钢桁架落放于支撑架前，应通过溜绳调整钢桁架的方向，严禁用手直接推挡；8.5木枋安装前要认真检查外形尺寸和质量情况，严禁使用挠曲，开裂等有缺陷的木枋。确保各层木枋之间紧密贴合。8.6高空作业人员必须系好安全带；8.6遇有六级以上大风或雷雨时，停止吊装作业。15 8.7所有钢丝绳、吊索及挂索等在使用前和吊装作业前必须经过合格起重工检查。如发现磨损、刮伤、扭结、绕夹或其它可能降低受力性能的现象，应停止使用，立即更换。安全人员应及时了解情况并采取恰当措施以确保有缺陷的吊具不再使用。吊装用钢丝绳索等在使用过程中避免与尖锐边缘接触，使用结束后应妥善保存。8.8高空作业点下地面不允许站人，防止高空坠落事故。8.9吊用工具和钢丝绳，必须有足够的安全系数，一般不得不小于5-6倍。8.10塔机必须由专人指挥，司机必须持证上岗，所有操作必须符合规范要求。9.环保措施9.1施工现场应做到工完、料尽、场地清。车辆进出场应有防泥带出措施。9.2材料必须按施工现场总平面布置图堆放，做到安全、整齐，不得超高。9.3水泥、混凝土骨料中天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度应同时满足IRa（内照射指数）≤1.0和Iγ（外照射指数）≤1.0。10.效益分析10.1经济效益通过深化设计，解决了塔吊吊运能力不足的问题。利用了砼结构的模板支撑体系作为钢桁架的拼接平台，减少了一次支撑平台的搭设，经综合分析对比，节约支模费用4万元，缩短工期5天。15 表面平整度及垂直度均在优质工程允许偏差范围内，可免除混凝表面的粉刷，节省了费用。10.2社会效益利用型钢混凝土转换桁架，实现底层在不设柱的情况下，获得大跨度、高空间，同时保证建筑的使用功能和整体效果，为类似公共建筑门厅设计和施工提供了可借鉴的经验。11.应用实例中国石油工程设计有限公司西南分公司设计办公楼，主楼地上33层，主体结构采用框架－核心筒结构，主要柱网尺寸8.4x8.4m。八层以下采用型钢混凝土柱。一层至三层12轴线与G轴线相交的柱被抽掉，三层～四层间采用型钢混凝土桁架进行转换。应用本工法，成功解决了型钢混凝土转换桁架施工中钢筋绑扎难度大、混凝土浇筑等技术难题，取得了良好的质量效益和社会效益。照片15 吊装就位斜杆焊接15 整体效果下弦梁钢筋绑扎15 斜杆钢筋绑扎15'