丽晶国际中心型钢混凝土柱施工技术.pdf

浙 江建筑 ， 第 3 1 卷 ， 第 8期 ， 2 0 1 4年 8月 Z h e j i a n g C o n s t r u c t i o n ，V o 1 3 1 ，No 8，Au g 2 0 1 4 丽 晶国际中心型钢混凝 土柱施工技术 Co n s t r u c t i o n o f t h e S e c t i o n S t e e 1 Co n c r e t e Co l u mn s i n L l J i n l n t e r n a t io n a I Ce n t e r 杨 士珏 ， 李金 园 E 4 NG S h ij u e ，L I J i n y u a n ( 1 龙信建设集团有限公 司， 江苏 南通 2 2 6 0 0 0； 2 上海鲁班工程顾 问有限公司 ， 上海 2 0 0 0 9 2 ) 摘要 ： 结合丽晶国际中心工程 ， 简述了超高层项 目型钢混凝土柱型钢的制作及安装 、 梁柱节点 的处理 、 型钢柱模板安 装及 混 凝土浇筑 ， 可供同类工程的施工借鉴 。 关键词 ： 超高层建筑； 型钢柱 ； 混凝土施 工 中图分类号 ： T U 7 5 5 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 8 3 7 0 7 ( 2 0 1 4 ) O 8 0 0 4 8一 O 4 1 工程概况 丽 晶国 际 中 心工 程 位 于 钱 江世 纪 城 G一1 0地 块 ， 庆春隧道人 口北侧 ， 地理位置优越。总建筑面积 为 1 3 9 4 0 1 0 5 m ， 框 架剪力墙 结构 ， 其 中地上 3 9 层 ， 地下 2层 ， 地 上建 筑面 积 约 1 1 7 1 2 3 0 5 m ， 地下 建筑面积约为2 2 2 7 8 m ， 建筑总高度为 2 0 9 2 3 0 m， 属于超高层建筑。本工程 2层以下为联体地下室和 裙 房 ， 3层 以上 主 楼 标 准层 层 高 为 4 9 9 m， 3 0层 以 上标 准层 层高 6 IT I 。主楼 范 围 l 4层及 以下 ( 标 高 为 一 1 1 6 7 0 9 2 0 m) 的框架柱采用型钢混凝土结构 ， 每层分布 7 6根型钢混凝土组合柱 ， 柱截面根据层数 和 部位 的不 同 ， 有 1 4 0 0 h i m x 1 6 0 0 h i m、 1 3 0 0 mlx l 1 6 00 n l lT l 、 1 2 0 0 mm 1 6 0 0 mm 、 1 1 0 0 mm X 1 6 0 0 mm 等不 同截 面。框 架 柱 内配 9 0 0 mm X 1 1 0 0 m m、 8 0 0 mm 义1 1 0 0 mm、 7 0 0 mm 1 1 0 0 mm、 6 0 0 1T i m 1 1 0 0 m m， 板厚 3 8 、 3 4 、 3 2 、 3 0 、 2 6 m m 的 Q 3 4 5型钢 焊 接 而成 “ 十 ” 字 型钢 柱 ， 见 图 1 。 型钢 柱混 凝 土 强 度 等级为 c 6 0 ， 钢柱腹板预制穿筋孑 L ， 框架梁钢筋遇腹 板贯穿 ， 遇翼缘焊接在牛腿上。型钢柱按照设计楼 层高度 分为 4 8 、 6 7 、 4 9 9 m等 3种 规格。共 计 1 2 1 6 根 ， 总重 3 8 6 7 t ， 型钢柱埋入基础筏板 1 6 i n ， 锚栓固定。柱翼缘板焊接 2排抗剪栓钉 ， 栓钉直径 为1 9 m l T I ， 竖向间距 i 5 0 m m， 水平间距 1 6 0 m m， 长度 9 0 m n l 。 以增加钢柱与混凝土的整体性。本工程建成 1 ， r l 后将是杭州庆春隧道北侧钱江世纪城标志性建筑。 l j离 l 嘲 l I 爿 闺 】 p 8 4 3 4 c 地 ，： 铀 9 1 0 图 1 KZ 1 3型钢框架柱 2 1 层 配筋 图 2型钢柱 制作安装 由于型钢柱制作 、 安装质量直接影响主体结构 ， 安全 ， 因而对其施工质量要求较高， 其制作 、 运输 、 安 装质 量 均 按 照 钢 结 构 工 程 施 工 及 验 收 规 范 ( G B 收稿 日期 ： 2 0 1 40 32 1 作者简介 ： 杨士珏( 1 9 7 9 一 ) ， 男 ， 湖北孝感人 ， 高级工程 师， 从事工程技术 管理工作 。 第 8期 杨士珏等： 丽晶国际中心型钢混凝土柱施工技术 4 9 5 0 2 0 5 -2 0 0 1 ) 标准执行 。 2 1 施 工 工 艺 根据结构特点 ， 型钢柱制作 以设计层高进行分 段加工 ， 上下层柱段联结位置位于楼面上 1 3 i n处 ， 钢 柱 制作 在 加工 车 间进 行 ， 经 检 验 合 格 后 运 至 施 工 现场 ， 施 工 现场 在 离 塔 吊较 近位 置专 门 留设 型 钢 柱 堆放 场 地 ， 用 浙 江 虎 霸 集 团有 限公 司 生 产 的 T 7 5 2 7 塔吊吊装至框架柱位置进行校正、 焊接 。 2 2型钢 柱制 作 型钢 柱 制 作 进行 分 部 件 加 工 组 装 ， 工 艺 流 程 如 下 ： 选材 下 料一 制 孑 L 一 部件 拼 装一 焊接 一矫 正 。 2 2 1 下 料 根 据 钢 板 规 格 及 分 段 长度 ， 用 火焰 自动 机 采 取 分段间断切割法进行钢板切割 ， 依靠钢板 自身的钢 性抑制其变形 ， 同一楼层钢柱加工所需材料一次下 齐 ， 并 进 行坡 口 、 调 直 。 2 2 2制 孔 根据分段情况及设计要求 ， 确定每段钢柱穿钢筋 孔 、 联结板孔 及模板螺杆孔位置 ， 整批采用机械制孔 。 2 2 3拼装 型钢柱部件拼装在专用钢板平台上进行 ， 腹板 、 翼缘用专用夹具 固定 。钢板拼装前 ， 所有连接面及 沿焊缝每边 5 0 m m范围内的铁锈、 油污必须清除干 净 ， 用 手工 电弧焊 点焊 固定 。 2 2 4焊 接 由于 钢 板 厚 度 较 大 ， 在 焊 接 坡 口两 侧 各 8 0 1 0 0 m m范围进行预热 ， 采取合 理的施焊顺序、 焊接 工 艺参 数 ， 用 手工 电弧 焊 打 底 ， 增 加 构 件 刚性 ， 埋 弧 自动焊及 C O 气体保护焊并用 的焊接方式 ， 按顺序 先 里 后外 ， 分 层连 续施 焊 。 合 理 的施焊顺 序可 以减小 焊接变形和焊接 应 力 ， 焊接时由两个焊工同时对称逆 向施焊 ， 焊接速度 一 致 ， 先焊翼缘板再 焊腹板。在焊接里 口时( 靠 近 腹 板 部分 ) 第 一 层 至第 二 层 使 用 小 焊 条 、 低 电流 焊 接 。第二 层 焊接 方 向与第 一层 焊 接方 向相 反 。1 2 层焊接结束后 ， 背面进行碳弧气刨清根 ， 清根结束后 对焊缝进行机械打磨 ， 清理焊缝表面渗碳 ， 露出金属 光泽 ， 防止表层碳化严 重造成裂纹 。外 口焊接应一 次焊完 ， 最后再焊接里 口的剩余部分 。 2 2 5 矫 正 焊缝施 焊后钢板易产生变形 ， 可采用千斤顶组 装矫正机结合火焰加热进行矫正 ， 加热时正火最高 温 度不 大于 9 0 0 ， 加热 矫正 后 ， 缓慢 冷 却 。 2 3型钢柱 安装 2 3 1 基础 节安 装 本工 程 主 楼 部 分 采 用 桩 筏 基 础， 筏 板 厚 度 3 4 r l l ， 筏板分两层浇筑 ， 第一层浇筑厚度为 1 5 m， 第二层 浇筑 为 I 9 m， 本 工程筏板 在浇 筑第一 层 1 5 I n 的时候 ， 预埋型钢柱 的柱脚 ， 柱脚锚栓公称直 径 为 3 6 mm， 依 据 建 筑 物轴 线 、 标 高基 准 点 施 测 ， 调 整柱 脚螺 栓位 置符 合 要 求 后 同锚 栓 固定板 焊 接 ， 浇 筑 C 4 0混凝土( 掺早强剂) 将锚栓板 固定 ， 待混凝土 强 度达 到 7 0 以 上 后 ， 进 行 基 础 节 吊装 ， 柱 脚 底 板 与锚栓固定板间隙 5 0 m m， 用 C 5 0无收缩细石混凝 土 压力灌 浆 。见 图 2 。 竖向问距】 5 0 I c = = I 心 。l 目 长 摩L 距 = 0 IX J 心 。 I 1 1 16 o o 矗率囟 曲 ： I 加 劲 板 25 c = = l o 。 I c = I 。 口 I 基 础 底 板 c = I 。 o l 仁 f ： ： f 糸 仁 l 。 ) I = =。 C = l 。 o I 卜 C = I 。 。 f 第 一 次 混 凝 土 浇 岛 面 C = -l 3 50 o r 仁 司 = = 一 一至 C = ， I ) Q l： ! 鳝 I罩 I I I n 崔 泣 硪 与 垫 反 点 焊 C 5 0 无 收 缩 缎 石 混 凝 土 二次浇灌( 硅 力灌浆 垫板 1 1 0 1 1 0 2 0 垫板孔径 8 锚栓公称直径 3 6 顶埋 i 栓固定措 油 施 工单位定 f 一 一 5 0 2 00 2 0 0 1 s o 图 2柱 脚 详 图 2 3 2中间节安 装 工艺流程 ： 塔 吊将 中间节 吊装就位一检查垂直 度 、 轴 线偏差 、 标 高一 联结 耳板 固定一 复核 调整一 点 焊 固定一焊接拼接处翼缘板和腹板一焊缝外观检查 一 超声 波探 伤 。 2 3 2 1 安装控制在型钢柱安装精度的因素中， 既有加工误差 ， 也有吊装误差 ， 吊装过程对标高的控 制和垂直度等的控制直接牵涉到框架梁施工 ， 必须 第 8期 杨士珏等： 丽晶国际中心型钢混凝土柱施工技术 5 1 当框 架 梁钢 筋 与 型 钢柱 牛腿 相 连 时 ， 如 果 梁 的 钢筋分为两排 ， 上排钢筋等型钢柱 吊装 就位后直接 双面焊接在型钢柱牛腿端板 上， 二排钢筋若在型钢 柱 吊装 就位 后焊 接 就 必须 仰 焊 施 工 ， 不 太 容 易 保 证 施 工质 量 。因 此 ， 当梁有 二排 筋时 ， 在 型钢 柱 吊装前 预 先在 第二 排 连接 板 上 焊 接 短钢 筋 ， 型 钢 柱 吊装 就 位 后再 利用 直螺 纹 套 筒将 钢 筋接 长 ， 这 样 就可 以将 仰焊操作改变为机械连接或者平焊操作 ， 保证 了施 工 质量 。 图 5 框架梁钢筋与型钢柱 牛腿 连接 实景图片 柱头部位框架梁纵 向钢筋存在交叉现象 ， 在相 交部位存在钢筋超 高现象 ， 而设计单位不 同意降低 框架梁有效截面高度 ， 经与设计院协商 ， 主楼框架柱 根部 1 0 m宽范围内 ， 梁 、 板混凝土标高可 以高出设 计值 3 0 mm， 将来利用地面装修垫层找平 ， 本工程建 筑标高与结构标高相差 5 0 m m。 对 于一 个 型 钢 框架 柱 而 言 ， 在 正 交 两个 方 向的 框架梁上 ， 同一排钢筋在型钢柱腹板 的精确标高位 置应 错开 的距 离是 一个 钢 筋 直 径 +5 m m， 以保 证 框 架梁钢筋在正交两个方向能顺利穿过型钢柱腹板 。 以上节 点 在 实 际 施工 过 程 中 ， 负 责 型 钢施 工 的 单位与负责土建施工的单位往往不一致 ， 需要双方 在实施时及时沟通 。因为型钢柱钢筋预 留孔需要在 工厂机械开孔 ， 严禁现场用氧气切割 ； 负责型钢翻样 人员 必须 同时会 钢 筋 翻样 ， 这 样 才 能保 证 孔 位 标 高 准确 无误 ； 负 责 型钢 翻 样 人 员 和 现场 管 理 人 员 必 须 既懂 钢 结构 又懂 土建施 工 ， 以利 于 相互 协调 。 4型钢柱 混凝土浇筑施工 4 1 钢 筋 柱 钢 筋绑 扎 顺 序 ： 型 钢 柱 吊装 就 位一 柱 纵筋 对 接一穿 套柱 箍筋 一绑 扎 中间箍筋 一校 正型 钢柱 位置 一 绑 扎柱脚 处 箍筋一 钢筋 验收 。 柱内钢筋对接采用竖向钢筋电渣压力焊连接 ， 经检 验合格 后绑 扎箍 筋 ， 型钢 柱 “ 内箍 ” 由于 型钢 柱 翼缘 上 的栓钉 影响 ， 无法 从柱 上 口向下套 入 ， 且 内箍 本身直径较大 ， 无法掰开就位 ， 为此 ， 经与设计单位 联系 ， 建议将“ 内箍” 变为两个“ 开口箍 ” ，“ 开 口箍” 搭接长度按图集 1 1 G 1 0 1 1施工。 4 2模 板 柱模板材 质为复合胶合 板 ， 柱模板 的背 部支撑 由 两层组成 ， 第一层为直接支撑模板 的竖楞( 6 0 m m 8 0 m m 的木枋 ) ， 用 以支撑 昆凝土对模板 的侧压力 ； 第二 层 为支撑 竖 楞 的柱 箍 ( 1 4 a 号 槽 钢 ) ， 用 以支 撑 竖楞 所受 的压 力 ； 柱箍 之 间用 对拉 螺栓 相互 拉接 ， 形 成 一个 完整 的柱模 板支 撑体 系 。 4 3混 凝 土 柱 内混凝土强度等级为 C 6 0 ， 为保证混凝土质 量 ， 采取 商 品混凝 土 站 搅 拌 ， 运 至 现场 泵 送 施 工 ， 混 凝 土浇 筑施 工采 用 插入 式 高 频 振 捣器 ， 每 次浇 筑 厚 度 不大 于 5 0 0 m m， 振 动棒 插入 下 层混 凝 土 5 0 0 mm， 防止分层 ， 保证型钢柱柱身内外混凝土振捣密实 ； 在 梁柱节点核心区部位 ， 按照柱身混凝土强度施工， 先 浇 筑 C 6 0混凝 土 ， 后浇 筑梁 板 C 3 5混 凝 土 ， C 6 0混 凝 土浇筑 范 围 为 柱 边 3 0 0 m m， 并 下 向成 4 5 。 斜 面 ， 见 图 6 。 不 同强度 等级 混 凝 土之 间 不 留施 工 缝 ； C 6 0混 凝土早期强度增长较快 ， 故早期养护特别重要 ， 防止 出现混凝土失水 ， 影响其强度增长。 图 6梁柱节点混凝土浇捣示意图 5 结 语 本 文通 过 对 丽 晶 国 际 中 心 工 程 1 4层 及 以 下 ( 标高 为 一1 1 67 0 9 2 0 m) 的框 架 型 钢 混 凝 土 柱 子的施工 ， 从型钢柱制作安装 、 型钢柱钢筋绑扎及与 框架梁节点处理 、 型钢柱混凝土浇筑施工等三个方 面进行 论述 ， 为 同类 超 高 层 项 目框 架 型 钢 混凝 土 柱 的施工提供了有益的借鉴 。