工艺工法qc钢骨混凝土桁架柱施工工法

'钢骨混凝土桁架柱施工工法1前言据悉国内实际工程中,很少采用钢骨混凝土构件,我司管理实施的营口经济技术开发区奥体中心项目体育场等工程桁架柱部分,设计采用了少量钢骨混凝土构件,主要用于具有抗拔作用力的桁架柱，根据中华人民共和国黑色冶金行业标准《钢骨混凝土结构技术规程》YB9082-2006定义：属“钢骨混凝土部分组合框架”。目前，尚未见到钢骨混凝土结构技术的国家规范，只有这个行业标准。（下文中将黑色冶金行业标准《钢骨混凝土结构技术规程》YB9082-2006简称为《YB9082-2006规程》）,我们在施工中遇到一些比较棘手的施工工法问题，谨根据我们的实践,编制《钢骨混凝土桁架施工工法》，提交与业内同仁商榷。2特点2.1本施工工法的目的性明确:要准确理解钢骨混凝土桁架柱的原设计意图,铨译原设计图未能完全反映的钢骨混凝土桁架柱的技术难点和施工难点,采用经济合理施工工艺,优化劳动力组合、优化材料投入,提高工作效率,达到原设计要求;2.2本施工工法合理性严密性彰显：针对桁架柱造型比较复杂，桁架柱斜柱在空间上的变化以及钢骨柱、钢筋、模板尺寸，对其加以三维CAD的施工绘图,精确地进行空间放样定位，形成一套完备的施工技术体系，有效地解决了施工难度大，施工条件受限等一系列现场施工问题。2.3本施工工法保证支撑体系稳定、高效：采用满堂脚手架支撑体系，配合塔吊、倒链等进行安装定位，利用放线孔、预埋件对钢骨柱进行安装固定。充分保证了钢骨柱、钢筋、模板的固定，为后期混凝土的浇筑提供了保证。2.4本施工工法防胀模槽钢构造的使用：针对传统的施工方法，因施工段的设置，导致前后浇筑混凝土的结合部出现明显漏浆现象，外加防胀模槽 钢构造和预埋防胀模螺栓来保证下一段混凝土模板底口的严密程度，有效地改善混凝土的外观质量。2.5本施工工法总结了在解决斜柱主筋箍筋与斜柱钢骨腹板穿越施工难点的一些施工工艺做法：由于体育场的桁架柱呈弧线形排列的、且柱顶标高各异，但原施工图设计上没有标注出桁架柱节点处其斜柱主筋箍筋与斜柱钢骨腹板穿越处的位置定位尺寸、标高、穿孔的孔径及余量，而且设计院方面不能提供进一步详细图纸，钢骨柱腹板穿孔问题是困扰施工的严重问题。经过EPC管理总工程师有效整合，组织钢结构施工方、钢筋混凝土施工方、原设计方周密研究、共同协商，圆满地解决开孔问题，主筋连续问题，箍筋穿越问题，保证了钢骨混凝土桁架柱受力的完整性，达到了原设计要求。3适用范围本工法适用于结构外形、水平截面尺寸复杂的钢骨混凝土桁架柱梁，也适用具有一定倾斜角度的现浇钢骨混凝土柱的施工。此类结构常见于大跨度建筑、体育场、体育馆、展览馆及其他大型公共建建筑项目等。4工艺原理4.1将钢骨混凝土桁架柱视为柱及梁的综合，即：斜柱下方支撑视之为梁，斜柱侧支撑视之为柱，其概念性的界定有效地解决了支撑方式及拆模的技术要点。4.2针对于一般斜柱，利用多层板易于加工拼装和钢管脚手架搭设方便等特点，用模板拼成斜柱所需形状，通过控制模板的裁减角度、支撑架的搭设高度，来满足斜柱截面、倾斜角度的要求。模板支撑全部采用扣件式钢管脚手架。4.3针对于钢骨混凝土桁架柱的高度较高，采用分段浇筑的方法，对模板的组合拼装板块进行编号以便重复使用，有效的节省人工和料具。5钢骨混凝土桁架施工工艺熟悉图纸→掌握关键节点→放线(确认轴线)→钢筋定位线→钢骨地脚螺栓定位线→无穿越主筋绑扎→吊装就位钢骨→穿越钢筋绑扎→箍筋绑扎(穿越箍筋绑扎)→立模(高大支模设计计算)→确认柱子模板开“侧窗”位置→认真清理柱底 梁底→混凝土浇捣→养护→检测→后处理→总结提高5.1钢骨混凝土桁架柱施工操作要点：5.1.1钢骨混凝土桁架柱施工图往往图面反映简单实际操作不简单，熟悉图纸十分重要；5.1.2关键节点构造要认真进行空间形象思维，弄清钢筋可能穿越H型钢腹板，翼缘板的地方，弄清钢筋的拐弯处做法及型钢腹板穿孔标高位置、确定穿孔大小及形状；5.1.3最好绘出桁架柱柱子或梁节点部位3D图，准确确认上述位置数据；5.1.4钢筋翻样准确，确认钢筋连续穿过,还是分段穿过后焊接成型;5.1.5钢骨（H型钢）穿孔准确，垂直孔定位较容易，孔径比穿越钢筋直径大5-6mm，弯起钢筋斜向穿过腹板的斜孔则不易，很难定位，可开为长圆形的孔，比如48X200；5.1.6对腹板开孔削弱超过规程规定的，施加补强板补强；5.1.7钢骨（H型钢）穿孔、补强，钢筋成型，均为预先制作；5.1.8绑扎与钢骨没有交叉的主筋；5.1.9钢骨（H型钢）吊装就位；5.1.10现行绑扎穿越钢骨（H型钢）腹板的主筋，然后绑扎与型钢有交叉的箍筋；5.1.11混凝土浇捣的特点:钢筋纵横交叉,振捣器插入困难,振捣方向各异,模板固定困难,振捣时易出纰漏。5.2钢骨混凝土桁架柱以钢结构施工为前导，测量放线、脚手架支撑体系充分为其服务，钢结构支撑定位，腹板开洞部位加强焊接及探伤试验完毕后，再进行钢筋混凝土结构施工，其中钢筋的绑扎过程中必要时会采用先绑扎箍筋再穿主筋的方式以满足箍筋在复杂钢结构中穿插并连接。工艺流程：斜柱钢结构CAD三维放样、预加工并根据斜柱及梁配筋图，准确定位打孔位置（图5.1.2-1）→定位放线（图5.1.2-2）→支撑脚手架CAD放样设计（图5.1.2-3）→脚手架搭设→斜柱钢结构安装就位→斜柱钢结构安装（与原有预埋螺栓图5.1.2-4）→安装主筋（图5.1.2-5）→外围箍筋→模板 的CAD放样并预加工（为混凝土浇筑振捣留有振捣孔）→模板拼装→模板加固→混凝土浇筑→混凝土内外同时振捣→养护→拆模→下一道斜柱施工。图5.1.2-1 图5.1.2-2 图5.1.2-3 图5.1.2-4隐检完毕后合其它三面模板 图5.1.2-55.3施工方法5.3.1平面线位及空间线位的施测首先通过三维CAD对图纸斜柱的平面线位、空间线位、钢结构与钢筋关系进行放样。平面线位：斜柱因其呈斜向分布，其水平面线位尺寸须根据柱倾角进行3维CAD放样，方得出实际平面尺寸。空间线位：将斜柱各关键点在3维CAD中进行精确放样，准确测量各点与相应轴线的水平距离，以便钢结构、钢筋、模板等各专业作业施工。斜柱混凝土浇注过程中，设测量人员观察斜柱顶端下沉和模板变形情况。根据目前施工观测情况。钢骨柱与钢筋关系：原施工图设计上没有标注出桁架柱节点处其斜柱主筋箍筋与斜柱钢骨腹板穿越处的位置定位尺寸、标高、穿孔的孔径及余量，而且设计院方面不能提供进一步详细图纸，所以钢结构施工方通过3维CAD图形确定开孔的空间定位、标高、孔径（见图5.1.2-1），在开孔处腹板处适当补强。倚设计院认可后方可施工。5.3.2钢筋工程1、钢筋翻样：每榀钢骨混凝土桁架柱应设专人翻样，绘制翻样图，并利用计算机辅助翻样。翻样前均需绘制翻样图，翻样图中对每根柱主筋进行单独编号（如下 图），分别计算每根主筋的长度，并在料单中注明，下料时对照翻样图和料单对每根斜柱主筋单独下料，下料后及时系上料牌，料牌上注明斜柱部位和主筋编号，防止混用。2、钢骨混凝土桁架柱箍筋的加工和控制方法：钢骨混凝土桁架柱中存在大量的多边型箍筋，箍筋加工前在现场实际放出斜柱大样，反推保护层尺寸，放出箍筋加工尺寸，并在CAD上绘图，经过对比确定箍筋加工尺寸。每种异型尺寸箍筋加工前，先加工样板，经验收合格后方可大量加工。加工中随时与样板进行比照。3、钢骨混凝土桁架柱钢筋绑扎方法：钢骨混凝土桁架柱绑扎过程中与模板有一定的工序交接，为保证斜柱绑扎质量，必须按此操作顺序进行。钢骨混凝土桁架柱钢筋与模板工序的交接：先根据大样图给出的数据，调整好斜柱接头以下钢筋的位置，绑接头以下斜柱箍筋，然后将斜柱主筋向柱底模反方向拉起，以便木工支斜柱底模，支好斜柱底模后，机械连接接头以上钢筋和绑扎柱箍筋，做完斜柱钢筋隐检后合其他三面柱模板。钢骨混凝土桁架柱绑扎箍筋的施工工艺：绑扎钢骨混凝土桁架柱箍筋时应先在一根钢骨混凝土桁架柱主筋上划出箍筋间距线，然后依次套上一段所有的箍筋，待形成钢筋骨架后再用水平尺把此线引到另外几个柱主筋上，根据此线再画间距线，这样控制箍筋绑扎的平整度。绑扎柱箍筋时注意箍筋编号，和斜柱的变化方式，以免用错箍筋。由于斜柱内钢筋较密，不能直接套入的箍筋应断开焊接，焊接所需的搭接要求要满足规范的要求。钢骨混凝土桁架柱主筋弯折方法：由于钢骨混凝土桁架柱会发生节点，因此钢骨混凝土桁架柱主筋在梁柱节点处需弯折，控制钢骨混凝土桁架柱主筋的弯折角度和弯折点位置是钢筋工程的另一难点。主筋弯折采用在前台绑扎时人工弯折，弯折在浇筑完下一层斜柱混凝土后，绑扎梁柱节点钢筋前进行。弯折前在斜柱底面模板两侧定标高，标高为施工所用1米线，标高打在第一段斜柱的周围。找到每根主筋的弯折点位置用石笔做出记号，每弯折一根钢筋用尺量钢筋与标尺间距离以控制钢筋斜度和钢筋间距。5.3.3模板工程 1、模板要求本工程要求达到清水混凝土的目标，所以对模板的要求很高。要求在斜向支撑的模板，在混凝土达到100%强度之后方可拆除。2、钢骨混凝土桁架柱斜柱模板的配置1）模板配置钢骨混凝土桁架柱模板采用15mm厚覆膜多层板，模板配制高度至第一施工段，配置断面尺寸为图纸尺寸减去3mm.。模板竖向龙骨为50×100mm木方（间距不大于250mm），底面采用50*1000mm覆膜多层板做底部限位，中间采用50×100mm木方（间距不大于250mm）。钢骨混凝土桁架柱模板支撑采用仿框架梁形式，钢骨混凝土桁架柱的两斜柱之间采用水平支撑和斜撑来支撑固定斜柱的侧模。立杆顶端按斜柱底面水平斜向角度固定小横杆，作为底面模板支架。钢骨混凝土桁架柱设柱箍，用#14槽钢，长1500mm宽100，打孔用对拉螺栓来做成一组柱箍，每一组柱箍用4根#14槽钢来组合，每组柱箍的间距不超过450mm。在斜柱每一面的正中采用双48*3.5钢管加对拉螺栓来保证每一个面上模板的刚度，在斜柱面上的模板加对拉螺栓所有间距不超过400mm。在桁架柱首段的模板顶口，木工带线以保证顶口在一个水平线上。 桁架柱模板加固以及支撑体系示意图桁架柱加固示意图2）钢骨混凝土桁架柱模板安装工艺流程制模→（首层短柱基础上）弹线→搭设外围整体支撑架→固定底面模板小横杆→安装底面模板→绑扎斜柱钢筋→安装侧面模板、顶面模板→自下而上安装柱箍并安装侧面模板斜撑→预检→浇筑混凝土时 钢筋模板的复查维护→拆模→模板清理3）钢骨混凝土桁架柱模板安装钢骨混凝土桁架柱支撑体系采用在结构外侧搭设满堂红脚手架，立杆间距700mm，横杆间距700mm，步距为1700mm。为保证架子整体稳定性隔排立杆设置剪刀撑，外侧设置剪刀撑。斜柱下三排斜向支撑，斜柱两侧600mm处各一列，斜柱下两列。在每根斜柱两侧600mm处沿斜柱方向立杆加密，作为斜柱支撑，间距为沿斜柱方向400mm。并用水平杆与满堂红脚手架连成整体。水平杆步距1700mm，在斜柱支撑立杆上根据斜柱斜率和底面模板斜边角度固定小横杆，间距小于500mm。小横杆安装后，吊线检查线坠与斜柱基础边线距离，以保证斜柱的整体斜率。检查后安装底面模板，并用短木方临时固定。绑扎斜柱钢筋后，安装侧面、顶面模板，并安装柱箍。最后用脚手管在斜柱侧面打斜撑，斜撑固定在整体外架上，以保证斜柱侧向稳定性。并在斜柱下沿斜柱方向加设支杆支撑，间距400mm。在保证斜柱整体尺寸和斜率满足设计要求的前提下，斜柱整体向内侧倾斜10mm。以抵消浇筑混凝土时，由于混凝土自重产生的整体下沉。5.3.4钢骨混凝土桁架柱钢骨的制作安装1、钢骨混凝土桁架柱钢骨的预加工由于钢骨混凝土桁架柱结构一般采用实腹式钢骨梁、柱外包钢筋混凝土的形式，在节点处不可避免地涉及到钢筋混凝土梁、柱的主筋、箍筋与钢骨混凝土桁架柱中钢骨交叉的问题。我们解决这一问题一般遵从以下几点原则：1）于设计院反复沟通，确认尽可能避免钢筋混凝土梁、柱的主筋与钢骨的腹板发生位置冲突，保证钢骨的抗剪、抗弯能力满足设计要求。2）当钢骨混凝土桁架柱中钢筋混凝土梁、柱的主筋与钢骨的翼缘板交叉时，应力求钢筋避让钢骨；当钢骨混凝土桁架柱中钢筋混凝土梁、柱的主筋与钢骨的腹板交叉时，可在钢骨腹板穿筋孔以保证钢筋混凝土梁、柱的主筋的连续贯通，不改变受力状态。而穿筋孔数量不宜多，钢骨开孔而损失的面积<30%钢骨腹板同一截面面积。3）其他在钢筋混凝土结构受力仅作为锚固作用的钢筋，不再穿越腹板，可在钢骨腹板上焊接，以保证主筋载荷传递的锚固的可靠性。焊接搭接钢板宜选用与钢骨梁、柱同材质的钢材，宽度应满足主筋的搭接长度的要求，截 面积满足主筋等强度要求。4）穿筋孔位应尽量远离钢骨梁、柱的拼接焊缝和板边缘，距离不小于一个孔径。2、钢骨混凝土桁架柱钢骨安装钢骨混凝土桁架柱结构中钢结构部分的施工基本按照以下施工顺序进行：搭设承重脚手架→吊装钢骨梁、柱→钢骨梁、柱位置调整→支撑、固定→钢筋混凝土施工1）吊装钢骨混凝土桁架柱的钢骨钢骨混凝土桁架柱钢骨（梁、柱）的吊装一般采用现场塔吊完成，钢骨梁的吊耳设在梁两端1/4～1/3的对称区域内，钢骨柱吊耳设在柱顶端。对于钢骨斜柱的吊装可利用不同长度的吊索来实现倾斜吊装，如下图所示：图5.2.5-1钢骨斜柱倾斜吊装2）钢骨混凝土桁架柱钢骨斜柱的调整钢骨柱吊装就位前，首先调整固定钢骨柱的地脚螺栓标高，达到设计图纸要求。然后进行钢柱吊装。钢骨混凝土桁架柱钢骨斜柱吊装就位后，采用在承重脚手架上搭设门子架挂倒链的方法及用水准仪、经纬仪、全站仪把钢骨柱按图纸要求调整好钢骨斜柱的位置、角度和标高。倒链位置设在临近柱顶或梁端，形式如下图： 图5.2.5-2钢骨斜柱5.3.5钢骨混凝土桁架柱之混凝土工程1、钢骨混凝土桁架柱的混凝土施工是斜柱施工的重中之重，由于斜柱的特殊造型造成混凝土施工有以下几个难点：1）钢骨混凝土桁架柱斜柱箍筋较密，在斜柱底面呈一斜面，浇灌混凝土时在向下输送过程中，拌合物中的石子易被箍筋夹住，阻止砂浆下行，造成斜柱底部混凝土空洞缺少砂浆。2）钢骨混凝土桁架柱部分斜柱斜度较大，且钢筋较密，振捣棒很难输送至斜柱底部，在提升过程中，振捣棒容易被箍筋卡住。而且没有重新插棒的机会。3）钢骨混凝土桁架柱斜柱振捣过程中，混凝土中产生的气泡不易排出，会积聚在顶面模板下。造成顶面混凝土蜂窝、麻面，影响混凝土质量。2、针对以上难点，采取以下措施：桁架柱斜柱中钢筋箍筋比较密集，外加钢骨柱，浇筑混凝土必须采取分层浇筑的方法，每次浇筑的高度不得高于一个施工段的1/3，混凝土的振捣时，先将振捣棒插入钢筋内部，在浇筑过程中一边浇筑一边往上提。同时采取外部振捣的方式，外部振捣主要是要注意振捣的时间不能过长；振捣的同时，木工看模，要时时紧跟。 振捣的过程中，如果出现钢骨柱倾斜的情况，钢结构技术人员立即进行调整。整个过程，要求涉及到各方面专业的技术人员，各工种均得到场，发现问题及时解决。6吊装涉及到的人员及设备安排钢骨架预埋安装预计安排安装工3人，焊工1人，测量工程师1人，安装工程师1人，起重工2人，信号指挥工1人。主要配备工具为：焊机1台，氧气乙炔气割工具1套，经纬仪1台，水平仪1台，全站仪1台，对讲机2套，120吨汽车吊1台，吊索、钢丝绳等吊装工具1套。7质量控制根据设计要求，参考有关规范和标准，结合工程实际制定质量验收标准，详见下表：项次项目允许偏差（mm）检查方法1轴线位移±3尺量2标高±5水准仪、尺量3全高±30水准仪、尺量4截面尺寸±5尺量5表面平整3靠尺、楔形塞尺6倾斜度±10全站仪或拉线尺量8安全措施6.1在周转使用模板的过程中，对发生损坏的模板要及时进行更换。拆模后吊到模板架子上，不得靠在其它物体上，防止滑移、倾倒。6.2浇筑斜柱混凝土时，需在柱边支搭操作平台，平台上需有一道扫地栏杆和一道齐腰栏杆。平台上铺脚手板，严禁工人或指挥人员站在梁底模和模板口上。6.3混凝土振捣时，工人应系好安全带，不得在操作平台上打闹。6.4浇筑斜柱混凝土时，指派专人看管斜柱底支撑，防止意外情况发生。6.5浇筑混凝土用电时，要有专业电工在场，出现机械漏电情况，应及时修理，防止触电发生。 6.6．属于高支模的，必须进行严格的高支模施工方案设计和专家论证，杜绝一切模板坍塌事故的发生。9效益分析编制《钢骨混凝土桁架柱施工工法》是我们的责任，可以总结了我们应用的多项先进的施工工艺及技术措施，回顾解决了钢骨混凝土桁架柱的施工难题过程，也有利于我们自身的提高和发展，在迎接新的机遇中，提高挑战能力。现浇钢骨混凝土桁架柱施工工法仅以粗浅的经验，勉为成文，希望能为业内同仁，起着抛砖引玉的作用，就非常满足了。我们施工工艺的研究和改进，收到了一定成效，比较完美地满足设计意图的前提下，施工完成相当完美的外观效果及混凝土质量，确保了中南海湾新城封顶形象目标，取得了良好的社会效益令业界人士普遍赞誉。10应用实例南通中南国际广场南通中南国际广场，位于南通市崇川路南，桃园路西，由南通中南新世界中心开发有限公司开发建设，南通建筑工程总承包有限公司施工。主楼地下2层，地上57层，裙楼地下3层，地上5层。主楼框架----核心筒结构，裙房框架结构，其中地下室劲性柱及核心筒钢骨柱，建筑高度277.974m，建筑面积.12m2。南通中央商务区A-04工程南通中央商务区A-04工程位于南通市桃园路北，工农南路西，为商业、办公楼。建设单位为南通中南新世界中心开发有限公司，设计单位上海房屋建筑设计院有限公司，监理单位南通中房工程建设监理有限公司，施工单位南通建筑工程总承包有限公司。本工程两栋主楼为超高层建筑，结构型式主楼为框剪结构，其中工程主楼框架及核心筒结构22层以下有劲性钢柱及钢骨柱，裙房为框架结构，地下主楼2层，裙房5层；地上东主楼34层，西主楼38层，总高度主楼158.15m，裙楼27.85m。本工程总建筑面积约为.25m2。±0.00相当于绝对标高4.65m,中南海湾新城A区公建二期工程 南通中南国际广场，位于青岛市经济技术开发区唐岛湾畔，楼地下6层，地上51层。主楼框架----核心筒结构。本施工工法科学可行，工序流程严密紧凑，操作技术先进合理，安装过程方便快捷，加快了施工进度。与国内外同等技术相比较，能够达到国内先进水平，推广前景巨大。技术指标测量结果部位斜向劲性柱直立劲性柱表面平整度截面尺寸混凝土外观质量表面平整度截面尺寸混凝土外观质量误差情况≤2mm≤2mm优良≤2mm≤1mm优良11结语《钢骨混凝土桁架柱施工工法》编制成功，是全体参编人员的努力的结果，更是全体参建单位人员的努力的结果。希望我们《钢骨混凝土桁架柱施工工法》能收到各方面改进修改意见，是我们参编人员的荣幸。'