剪力墙中型钢与钢筋连接板现场焊接施工工法.docx

剪力墙中型钢与钢筋连接板现场焊接施工工法
1、工程概况
决型钢柱与梁钢筋连接问题，不但是创新施工方法，提高工作效率，更是保证结构安全的关键技术。我司技术管理人员在剪力墙中型钢与钢筋焊接技术施工过程中，经过摸索实践，不断改进和完善，总结形成了《剪力墙中型钢与钢筋连接板现场焊接施工工法》，通过在公司内部广泛使用，该工法改进了传统施工工艺，极大提高了工效，确保型钢与梁钢筋的连接质量，降低施工成本，使得公司精细施工的号得以实现。
2、工法特点
以金盘花园工程为例，剪力墙暗柱截面尺寸小，最小宽度3mm，最大宽度4mm。钢柱截面又偏大，以暗柱2YBZ1与2LL27节点处为例（如图2-1所示），在不增大柱截面的情况下，梁上部钢筋只有上下各3条，共计6条钢筋可绕过型钢柱，其余其余6条主筋无法绕过型钢柱。根据设计要求，型钢柱翼缘上不允许开孔。如剩余梁筋采用在腹板上开孔的形式贯穿型钢柱，又不能满足腹板开孔截面损失率不大于25%的要求。
图2-1暗柱2YBZ1与连梁2LL27节点处平面与断面图
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型钢混凝土梁柱节点处，当梁钢筋无法通过开孔穿过或避让型钢柱时，传统的型钢柱与梁钢筋的连接形式主要有两种，一是焊接套筒法，二是预留搭筋板法。当剪力墙结构中暗柱部位加入型钢柱，由于剪力墙暗柱本身截面面积小，型钢柱截面尺寸也因此受限。焊接套筒法因套筒与型钢接触面积不足而影响可焊接套筒数量。如果在型钢柱水平位置预留搭筋板，将过多占用本来就不大的暗柱截面，影响该处混凝土下料。两种方法的特点分析见表2-1。
表2-1传统方法特点分析
方法
原理
优点
焊接套
将直螺纹套筒
工厂焊接，
筒法
一端与型钢焊
连接可靠，

接，再将钢筋与
施工方便。

套筒连接。可在
现场焊接

工厂提前将套
套筒位置

筒焊接在型钢
可根据实

上，也可现场焊
际情况做

接
适当调整。
预留搭
将钢板一端与
工厂预先
筋板
型钢焊接，再将
制作，搭筋

钢筋与搭筋板
板与型钢

焊接。
焊接质量

有保证。可

同时与多

条钢筋搭

焊。

缺点
工厂焊接需要精确计算套筒标高位置，如有误差，不可调整。现场焊接需沿套筒环焊，焊接操作空间受限制，难于保证焊接质量。由于套筒直径大于钢筋，同一水平面上可与型钢焊接的套筒数量有限。
需要精确计算塔筋板标高位置如有误差，不可调整。小截面型钢柱，腹板部位操作空间小，搭筋板焊接难度大。搭筋板过多或过长，影响节点处混凝土下料，导致振捣不密实。
平面简图
本工法采用与型钢同等强度的厚钢板作为连接板采用CO2气体保护焊，将连接板分别与型钢和梁钢筋焊接连接。连接板与型钢之间角焊1缝mm高，连接板与梁钢筋采用搭接焊该工法克服了因型钢截面小无足够接触面焊接套筒的问题。解决了传统预留搭筋板法，因搭筋板长、暗柱截面小，水平搭筋板阻碍柱混凝土下料的困难。同时采用CO2气体保护焊现场焊接工艺，不但保证了焊接质量的可靠性，而且焊接位置也可以根据现场实际情况进行调整。
3、适用范围
本工法适用于型钢混凝土结构梁、柱节点部位，尤其适用于剪力墙形式的型钢混凝土结构中暗柱与连梁或暗柱与框架梁的节点部位。
4、工艺原理
采用与型钢同等强度10mm厚的Q345级钢板做这连接板材料，钢板根据需要连接钢筋的数量，裁切成5dx55x10(mm)条型连接板1，再采用CO2气体保护焊，
1 d为连接钢筋的直径，55mm是以本工程梁最大钢筋直径25mm，根据等面积换算后取最大值而得。55 x10〉3.14x （2洪）2将连接板竖向放置与型钢焊接。连接板与型钢之间角焊缝10mm高，连接板与梁钢筋采用搭接焊。具体如4-1所示。

图4-1连接板焊接模型

5、工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
施工工艺流程见图5-1

图5-1施工工艺流程图
5.2操作要点
主要介绍与连接板现场焊接的施工要点，其它施工方法同常规。
5.3.1测量定位
型钢柱进场，由塔吊负责吊装就位。完成校正、焊接、检测等工序后，在梁柱节点标高位置，用墨笔标识出需要与型钢柱焊接的梁钢筋位置。计算梁钢筋位置时，要扣除钢筋保护层厚度和箍筋直径。如果是次梁钢筋与型钢柱连接，还要扣减主梁钢筋直径。
5.3.2模板安装
在型钢柱上标识完成后，进行墙、柱钢筋绑扎和模板安装工作。墙、柱模板按常规安装好后，先安装梁底模板。与通常住宅模板安装工序不同，如同时安装梁侧模板和板模板，连接板焊接将没有足够的工作空间，边角部位难于施焊到位，焊接质量得不到保证。保证至少一侧梁、板模板不安装。
5.3.3焊接连接板
本工法技术方案经设计单位复核，并确认后实行。焊接板选用与型钢柱同等强度等级的Q345B级钢板，进场前在加工厂裁切完成。焊缝形式为角焊缝，焊角高度尺寸为10mm。具体如图5-2所示。现场焊接连接板采用CO2气体保护焊，先点焊固定，再四面围焊。

图5-2焊角尺寸图
5.3.4梁钢筋绑扎
梁钢筋根据图纸设计要求，先绑扎成钢筋骨架，但梁端近节点区域3道箍筋提前穿好，暂不绑扎。将绑扎好的梁钢筋骨架沉入梁模板中，可贯通的钢筋绕行型钢柱，需要与连接板焊接的钢筋同时与连接板紧贴对位。贴合长度大于等于5倍钢筋直径。
5.3.5连接板与钢筋焊接
连接板与钢筋对位后，先点焊固定，再在钢筋两侧双面焊接。对梁钢筋较多时，如果中间部位钢筋双面焊接有难度，可提前加长连接板长度至10d后，改为单面焊。如果梁高大于4mm且梁底筋需要与连接板焊接时，在安装梁侧向模板时，预留一边暂不安装，以便梁底筋焊接。钢筋与连接板焊接好后，将梁端部的3道箍筋安装回原位。如图5-3所示。

图5-3型钢与连接板焊接实体图
5.3.6试验验证
型钢与钢筋连接板焊接效果按照设计指标要求，委托海南建筑工程研究院检测中心，采用实体检测和现场取样的方法对试件进行了检测。实体检测试件3个，取样试件3个。其中实体检测在现场原位进行，通过液压千斤顶对型钢与连接板焊缝强度进行了加载试验，加载至钢筋抗拉强度设计值，3个试件焊缝处均未出现破坏。加载至连接板破坏后，焊缝处依然完好。现场取样试件主要检测连接板与钢筋焊接质量，经试验中心仪器检测，均符合设计要求。具体如图5-4所示。

图5-4试验验证图

6、材料和设备
6.1材料
本工法所需要的原材料及辅材见表6-1所示。
表6-1方洞模具钢板厚度参照表
序号
材料名称
规格（mm）
单位
备注
1
Q345钢板
1 x 55 x 10
块

2
Q345钢板
2 x 55 x 10
块
单面焊备用
3
THQ-50C 焊丝
1.2
盘

5
6.2机械工具
本工法所需要的机械工具见表6-2所示。
表6-2机械工具表
序号
设备名称
规格型号
数量
单位
额定功率（KW）
备注
1
C02焊机
NB-4
1台
台
17
焊接
2
烘干箱
YGCH-X-4
1个
台
12
烘干
3
照明设备
10KW
2
个
1
/

7、质量控制
7.1执行标准
7.1.1、本工法执行的主要规范、标准、图集见表7.1-1
表7.1-1主要规范、标准、图集
序号
规范、标准、图集
代号
类别
1
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-22
国家
2
钢结构工程施工及验收规范
GB50205-21
国家
3
钢结构焊接规范
GB50661-2011
国家
4
钢筋焊接及验收规范
JGJ18-2012
行业
5
混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图
11G101-1
国家
6
型钢混凝土结合结构构造
04SG523
国家
7.2质量控制要求
7.2.1、连接板截面平整，无弯曲；定位准确，无偏差，
7.2.2、同一平面上的多个连接板，间距不小于1.5倍钢筋直径。
7.2.3、焊接部位表面清理干净，无油污、锈迹。
7.2.4、焊缝尺寸符合设计要求，焊缝处无气孔、加渣现象。
7.3质量控制措施
7.3.1向施工人员做好技术交底，明确质量要求。
7.3.2严格按照图纸施工，认真执行三检自检、互检、专检。
7.3.3建立质量保证可追溯性，谁安装谁负责，并制定实行相关经济奖惩制度。
7.3.4连接板、焊丝进场后，专业质量员应及时核对产品质保文件、检查连接板截面尺寸，发现有不合格的材料及时清退出场。
7.3.5焊接工作必须由专业焊工操作，焊工持证上岗。
7.3.6所有焊缝需由焊接工长1%进行目视外观检查，并记录成表。
7.3.7大风天不得操作CO2气体保护焊。
8、安全措施
8.1施工前应做好安全教育，安全交底等工作。
8.2焊工中必须戴好安全帽、防护面罩、防护绝缘手套，绝缘鞋等其他安全防护用品。
8.3满堂脚手架按规范要求搭设，施焊部位脚手板与满堂架连接牢固。
8.4连接板堆放在平整的板面上，不得散放在梁钢筋骨架上，以免滑落伤人。
8.5高空临边作业使用的工具应放在随身携带的工具袋中，不便入袋的工具应放在稳当的地方，严禁上下抛扔。
8.6施工现场实行安全员责任制，抓好安全用电，做好安全生产管理。
8.7施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。
8.8操作前，焊工应配电箱内开关和电焊机电缆进行检查，确保开关完好，电缆无破皮现象。
8.9焊接施工必须在取得动火令后，方可进行施工。
8.10施焊部位周围5米范围内，不得堆放方木、模板或易燃易爆物品，施焊结束后，应确认无冒烟、明火后，方可离开。
9. 环保措施
9.1夜间操作时，应采用遮挡措施，减少光污染。
9.2当日未使用完的材料，应及时回收仓库，统一收集。
9.3焊丝外包装及使用完塑料卷盘，不得随意丢弃。应分类回收。
9.4提前计划施工工期，避免昼夜连续作业，若必须昼夜连续作业时，应采取降噪措施。