工艺工法qc江苏钢筋混凝土梁桁架结构施工工法

'钢筋混凝土梁桁架结构施工工法XX项目部XXXX一前言随着建筑科学技术的发展，近20年来又推出了第五种结构类型，即钢—混凝土组合结构。该种新型建筑结构，充分发挥了钢材和混凝土的材料特性及优点，按其组合方式又可分为：钢管—混凝土结构、钢—混凝土组合粱、外包钢组合结构和劲性钢筋混凝土结构等四种。它们的共同特点是：施工简便、工期短、结构性能好且大大节约建筑材料。劲性钢筋混凝土结构兼有钢结构和混凝土结构的诸多优点，如承载力强、抗震性能好和施工速度快等，特别是钢结构骨架本身可以承担施工荷载，可以取消施工中的支撑体系，简化模板结构，从而能缩短工期，获得较大的经济效益。XX南扩工程造型新颖别致，外形为三个叠起的“方盒子”。住院部东出入口、西出入口和北侧水文景观上方6~7层主体结构内采用钢筋混凝土桁架梁结构，托起上部的“盒子”。桁架梁三处总计11根，高度7.5m，最大跨度39m、最高安装高度为28.55m，单榀最大重量207吨。桁架上下弦由钢筋混凝土梁内包裹工字钢组成，中间斜腹杆外露。无论在跨度覆盖空间和使用功能上都具有极大的优越性和竞争性。二工法特点由于本工程出入口设计采用一般公共建筑大跨度、大空间的特点，与以往工程不同的是出入口高5至6层，高达17m~23m，两头采用独立劲性柱为支撑点。整个转换层桁架梁系统及其上的8层荷载全部靠独立劲性柱承担及平衡，对结构整体挠度及安装要求非常高。根据工程现场实际情况，构件的吊装、焊接变形控制以及工期紧是本工程最大的难点。材料吊装方面，由于塔吊覆盖范围和场地的限制，桁架的大部分节点，塔吊无法直接吊装，因此该部分型钢节点采用塔吊和汽车吊配合垂直吊运，在楼层或安装平台上水平移动，安装考虑采用塔吊、汽车吊和三脚架三种形式组合吊装；钢结构安装施工和焊接质量直接影响到本工程的结构质量，因此施工中控制钢结构的安装和焊接质量显得尤为重要。桁架梁外包钢筋混凝土，由于梁的截面比较大，最大达到900×1500，螺杆无法对穿，故需要采取模板加固措施，确保桁架梁在混凝土浇筑后不爆模、不变形；由于桁架梁的上下都有劲性柱连接，故采用电脑放样，确保钢筋制安，既满足规范和设计要求，又便于施工，更要方便混凝土的浇筑。 以上问题一旦处理不好，既可能影响施工的进度、导致工程事故的发生，还会增加工程的施工成本。采用合理的施工措施，不仅可以满足设计要求，同时增加了安全系数，可大幅度加快施工进度，缩短施工工期，也给企业创造了效益。三适用范围钢筋混凝土梁桁架结构广泛应用于超高建筑转换层以及大跨度、大空间的医疗公共建筑、工业厂房等大型建筑。四工艺原理本工法的工艺原理是利用劲性钢筋混凝土结构的诸多优点：承载力强、抗震性能好和施工速度快等，特别是钢结构骨架本身可以承担施工荷载，以达到取消施工中的支撑体系，简化模板结构等目的，从而能缩短工期，获得较大的经济效益。五施工工艺及操作要点(一)工艺流程方案策划图纸深化（分段编号、节点深化）钢桁架构件厂间分节制作构件运输进场验收搭设操作平台测量放线定位安装（散件拼装）高强螺栓连接测量校正螺栓终拧焊接绑扎钢筋支模板浇砼。(二)施工方法1方案策划由于建筑面积大，地处城市正中心，四周紧靠交通要道，施工场地非常狭窄等原因，综合考虑塔吊的吊装能力，对东入口、西入口及北侧三处桁架制定专项吊装方案：东入口：紧邻中山路，汽车吊无法进入，但2#塔吊较近，因此根据2#塔吊的起吊能力分段吊装HJ3和HJ4。西入口：桁架数量最多，共7榀，安装范围较广，HJ5北侧及HJ10、HJ11离塔吊较远，因此用塔吊吊装HJ5~HJ9及HJ10、HJ11较轻构件，由汽车吊配合吊装较重较大构件。北侧景观处：北侧为XX老建筑，东侧为地铁，汽车吊无法进入安装，且6#塔吊离桁架安装位置较远，加上此处2榀桁架跨度最大（净跨长39米，总长54.6米），安装难度最大，经多次商讨研究决定采用三角架吊装方案，塔吊配合吊装较轻和较小构件。三角架吊装示意图： 2图纸节点深化根据现场条件及吊装设备情况，将重大的钢桁架结构进行分段，并对每件构件进行详细的编号标注，由钢结构专业公司进行节点细化设计，以满足现场安装要求。3分段桁架构件制作加工由专业钢结构制作公司按深化图纸，采用流水作业、专用工装设备集中进行节点和杆件、构件的加工制作，以单件的形式按编号专车运到工地进行拼装。4钢构件吊装（1）安装操作平台（高支模）：构件安装前要有固定牢靠的操作平台，采用高支模脚手架，控制标高，架顶满铺钢板，局部同步设置钢格构柱作为三角架支撑点，配合塔吊便捷的安装构件，同时也为后续桁架梁及楼板支模提供脚手架体系：钢桁架构件安装平台高支模 （2）桁架吊装部署：桁架安装顺序及吊装平面示意图现场采用塔吊及汽车吊配合使用吊装桁架构件，汽车吊主要负责吊装桁架上下弦与柱子连接的重且大的节点构件，塔吊则吊装剩下的所有节点构件，采用此分节散拼的方法，可以节省大量汽车吊台班费用或桁架整体提升安装的提升机械设备相关的成本费用，同时也使钢结构安装变的简单、容易、安全且可行。（3）钢桁架安装顺序及方法：桁架安装分节编号及安装顺序示意图一榀桁架，先安装与柱子连接的下弦节点，再安装下弦杆件，待下弦杆件全部安装完成后，浇筑楼层混凝土，再安装与柱子连接的上弦节点，后安装斜腹杆和竖腹杆，最后再安装上弦节点，使桁架合拢，浇筑混凝土，如果桁架上下弦全部安装完成后分层浇筑混凝土，钢结构桁架整体变形和位移较大，难以控制安装质量，本工程采用的安装顺序及方法可有效减小和避免钢结构整体变形和安装偏差，满足施工质量及规范要求，达到较好的效果。（4）定位连接：桁架分段吊装到位后，用高强螺栓连接，初凝后，测量校正，待安装质量达到规范要 求后，终拧高强螺栓。（5）焊接。5钢筋绑扎桁架梁的原有箍筋形式是穿过钢结构柱体的闭合箍筋，既影响钢结构性能，又不便于施工，更会延长施工工期，是一种不合理的形式。经过与设计的协商及讨论，对箍筋形式进行改进，改进后的箍筋形式为“V”形箍筋和“口”形箍筋，不影响钢结构，且方便钢筋的施工，缩短施工工期。6模板支模桁架梁截面大（900*1500），且梁配筋较大，因此模板支模加固难度大大增加，采用普通的支模加固方法很容易造成涨模、跑模等问题，经研究讨论，制定如下有效的支模方法：桁架梁模板支模示意图将穿梁拉杆端部做成90°弯钩与桁架梁腹板搭接双面焊，此做法可有效改善直接点焊 不牢的的现象，拉杆分三排间距500mm均匀焊在梁上，保证模板支模的牢靠稳固，同时在拉杆上按尺寸焊接梁侧模定位筋，保证梁位置准确，不跑模、涨模，达到高标准的质量要求。7混凝土浇筑因考虑到钢梁翼板与侧模之间缝隙较小，劲性结构截面较大（1300×500、1500*500），加之钢筋多且密（梁上部多达10根32的钢筋），尤其在梁柱节点处想浇注密实更加困难。为避免砼浇注出现蜂窝、孔洞等质量事故，我们特采取以下措施：（1）采用细石砼浇注，备用30mm、50mm两种直径振捣棒振捣。（2）浇注时先浇注钢梁一侧，振捣将砼从梁底流至另一侧并向上返至下翼板以上10cm以上后，开始从另一侧浇注，从而保证下翼板下部砼密实。（3）砼坍落度适当放大，保证砼易流动。（4）梁下派人使用手锤敲击检查，发现有不实的地方及时与上部振捣人员沟通，保证振捣密实。通过采用以上办法，很好的解决了梁底砼浇筑不实、蜂窝、孔洞等质量问题，拆模后的外观质量非常好，能够达到清水混凝土的表观要求。六劳动组织钢结构安装工程由上海宝冶建筑技术经营公司负责安装，该公司先后参与了“国家体 育场”、“德基广场”等大型钢结构工程的施工，具有合格的、经验丰富的焊工、测量和安装人员，并参与相关的工艺评定，达到完成本工程焊接所需要的水平，公司将加强组织管理，确保本工程质量符合规范和设计要求。现场施工劳动力安排计划表表3-1工种人数工种人数工种人数管理人员8吊车司机4电焊工16测量工6起重工20架子工8普工9探伤工2电工2合计75人七机械设备安装设备配置：综合考虑本工程的结构特点、塔吊的位置、与土建交叉施工等各种因素进行配置。机械设备配置一览表表3-2序号设备名称规格/型号能力单位数量主要用途安装设备1塔吊651710t台2构件进场卸车、构件安装2塔吊QTZ808t台2构件进场卸车、构件安装3塔吊QTZ402t台1构件进场卸车、构件安装4汽车吊QY130130t台1配合吊装。5直流电焊机AX7-630630A台4焊缝返修6直流电焊机AX7-400400A台16构件安装焊接7CO2焊机YM400400A台16构件安装焊接8烘箱ZRJ1502KW台4焊接材料烘烤9超声探伤仪CTS-26台2构件探伤10全站仪TOPCON台4测量专用11水准仪AL-M4台2测量专用12力矩扳手1000N·M台6高强螺栓初拧、终拧检测 八质量要求(一)焊缝及安装质量要求钢结构桁架施工及焊缝质量均应满足《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的要求。(二)焊缝无损检测要求1超声波探伤范围比例(UT)I级焊缝100%II级焊缝20%III级焊缝外观检查2探伤标准超声波探伤按GB11345-89要求检验，焊缝评定等级为BII级；3放线、测量定位的规范、标准《工程测量规范》(GB50026-2007)《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-2007)《工程测量基本术语标准》(GB50228-96)九安全措施（一）在职工中牢牢树立起安全第一的思想，认识到安全生产，文明施工的重要性，做到每天班前教育，班前总结，班前检查，严格执行安全生产三级教育。（二）进入施工现场必须戴安全帽，2米以上高空作业必须佩带安全带。（三）吊装前起重指挥要仔细检查吊具是否符合规格要求，是否有损伤，所有起重指挥及操作人员必须持证上岗。（四）高空作业人员严禁带病作业，施工现场禁止酒后作业，低温天气做好防冬保温工作。（五）风力超过6级或雷雨时应禁止吊装，夜间吊装必须保证足够的照明，构件不得悬空过夜。（六）氧气、乙炔、油漆等易爆、易燃物品，应妥善保管，严禁在附近明火作业，严禁吸烟。（七）焊接平台上应作好防火措施，防止火花飞溅。 十效益分析以下以北侧水文景观劲性结构桁架梁（HJ1、HJ2）为例，两榀桁架，共包括8根立柱、44根弦杆、24根斜腹杆，标高为21.250m至28.550m；HJ1跨度最大，为39m，重量为134.8T，属于安装难度最大的一榀，现以HJ1为主对比方案如下：方案A：桁架梁在地面拼装，然后用汽车吊或塔吊或提升机整体吊装。方案B：桁架梁分段编号，运至安装位置后采用电动葫芦、三角架、塔吊等吊装设备散件高空拼装焊接。（一）技术效益1工期方案A：采用整体吊装，待桁架梁拼装完成后，再用汽车吊或大型提升设备安装，然后进行后续结构施工，既影响进度又加大施工难度，导致工期至少增加60天左右。方案B：采用三角架及塔吊相配合，钢结构散件高空拼装的施工方法，桁架与结构间设置后浇带，既不影响结构部分正常施工，又有充分时间分配给钢结构桁架部分的同时施工，可节约至少2~3个月的施工工期。2技术可行性方案A：整体吊装对于现场实际，几乎不可能实现，HJ1、HJ2所在的北侧临近XX老建筑，汽车吊等无法进入，HJ3、HJ4紧靠中山路汽车吊也不能进入吊装，而HJ5~HJ11靠近天津路，上空有高压线，也行不通。方案B：采用三角架吊装工艺，配合塔吊，按设备能力现场分节安装，方便灵活，且便于施工，十分切合现场实际。（二）经济效益方案A：采用整体吊装需租用汽车吊台班时间约50工作日，12000元/每日计价，共需台班费用约60万元；汽车吊通道加固材料费用：钢管或钢格构柱及碗扣架折合需至少50万元；耗费人工约需10人，20日/每人，人工单价按100元/日计算，共需10*20*100=2万元。方案B：高空散拼可缩短施工工期，按1万元/天的费用支出计算，共计可节约90*1=90万元的成本费用开支。综上所述，做出评价如下： 方案A：采用此方案合计费用支出为112万元，耽误工期60天，工期损失至少约60万元，且施工难度大。方案B：对比方案A，此方案可节省112+60=172万元，工期提前90天，带来至少90万元的利润（按1万元/天的费用总支出计算），总计可优化成本172+90=262万元，相当可观的经济效益，而且施工难度大大减小，灵活方便，安全可行。十一工程实例南京XX南扩工程的钢结构工程具有施工难度大、施工工期紧、设计要求高、技术含金量高等特点。针对大跨度、大吨位的钢结构和大型空中桁架结构的工程特点和施工难点，经过研究开发和技术方案优化，在钢结构安装中采用“塔吊吊装、汽车吊吊装、塔吊和汽车吊抬吊、三脚架吊装”的施工工艺，还采用“支架承重、整体卸载”的施工工艺，解决了施工场地限制、施工机械能力限制等问题，攻克了特殊施工工艺的一些关键难点，达到了业主和设计要求，通过大家一致努力，顺利完成该工程，取得了较好的经济效益和社会效益。'