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型钢劲性混凝土柱施工技术在 超高层建筑中的应用 Co ns t r u c t i o n Te c h n o l o g y f o r Co mpo s i t e Pr o fil e S t e e l Co n c r e t e Co l u mn App l i e d t o S u pe r Hi g h Ri s e Bu i l d i ng 陈世华 蔡树 臣 z 邱学勇 1 、 贵州建工集团有限公司贵阳5 5 0 0 0 3 ； 2 、 贵州建工钢结构有限公司贵阳5 5 0 0 0 3 摘要：以贵阳亨特国际 2 楼工程为例 ，介绍了超高层建筑 中型钢劲性混凝土柱施工技术。该工程的中心结构采用劲性 混凝土，针对型钢制作、焊接、安装等问题制定一系列技术措施，保证了型钢柱的施工质量好 ，速度快。 关键词：超高层建筑 型钢柱劲性混凝土 焊接 安装 中图分类号： T U 7 5 6 4 + 1 文献标识码 B 【 文章编号 】 1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 2 ) 1 1 - 1 0 7 1 0 2 贵 阳亨特 国际 2 楼工程塔楼范 围内的柱梁采 用劲性 混凝土。 从地下 7层( 一 2 7 9 1 m) 至 5 7层( 2 2 0 8 0 m) 钢柱 ， 钢 梁采用厚板拼装焊接成形， 现场安装。针对型钢柱、 梁用厚 板拼装焊接工艺和现场安装施工条件影响等问题 ，制定了 一 系列技术措施 ， 施工速度快， 质量可靠。 1 施工技术关键点和难关 1 1 钢柱安装 施工现场东北侧紧靠已建的高层建筑物 ，西侧紧邻文 昌南路 ， 南侧紧邻 飞行路 ， 均属交通要道 ， 施工现场异常狭 小 ， 又无施工循环道路。塔机设置在现场 中心位置 ， 离型钢 柱 、 钢梁能够起 吊的位置约 3 4 m ， 按塔机起 吊能力此位置 不能起 吊单根重 8 2 t的型钢柱。 受场地条件和塔机 的起吊 量的制约给型钢柱安装造成较大难度 ，特别是 0 0 0 0 m - 3 0 m的型钢柱安装难度更大。 1 2 型钢十字柱制作 型钢十字柱截面尺寸为 1 i 0 0 m m1 i 0 0 m m ， 腹板厚 6 = 4 0 m m ， 翼缘板厚 6 = 5 0 m m 。控制厚钢板的焊接变形措 施是制作型钢柱的关键 ， 型钢截面见图 1 。 型钢柱采取分节制作 、 车间加工 、 现场安装。安装 中对 接头的焊接质量要求高。 2 型钢柱的制作工艺 型钢柱材料采 用 Q 3 4 5 B ， 腹 板厚 6 = 4 0 m m ， 翼缘板厚 6 = 5 0 m m ， 型钢柱单位质量 1 2 t m 。 型钢柱分节制作 ， 每节 作者简介 ： 陈世华 ( 1 9 6 4 一) ， 男 ， 本科 ， 高级 工程师 ， 国家一级建造 师。 通讯地址 ： 贵 州省贵 阳市延安路 8 3号 ( 5 5 0 H D 0 3 ) 。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 8 0 2 图 1 十字形钢 柱平面示意 长度考虑避开钢筋接头处和焊接方便 因素，每 2层楼高度 为 1 节型钢柱接头 ， 位置设在楼面 1 2 0 0 m m处。 根据设计图制作 1 个型钢柱的拼装模具 ，确保型钢柱 拼装质量符合设计及规范要求。 3型钢柱焊接工 艺 焊接前组织有关技术人员研究确定一个焊接工艺评定 报告 ， 以此报告作为施焊工作中的指导性文件。 施工过程中 在质检 员、 技术员监管下严格按照文件中制定技术参数、 技 术措施执行。确保焊接质量和控制焊接变形。 ( a )C 0 气体保护焊 焊接工艺 ： 先底层焊道 ， 再 中层焊 道 ， 最后埋弧焊罩面。 ( b ) C 0 ， 气体保护焊焊接工艺参数 ： 焊接电流为 2 5 0 A 3 0 0 A ；焊 丝 1 2 m m；焊接 电压 3 0 V 3 5 V ；焊接速度 3 0 c m mi m4 5 c m m i m。 ( c ) 埋弧焊焊接工艺参数 ：焊接 电流 5 0 0 A 6 0 0 A ； 焊 丝 西 4 m m ；焊接 电压 3 6 V 3 8 V ；焊接速度 4 0 0 m m m i m 4 5 0 mm m i m。 ( d) 控制焊接变形措施 ： H型钢采取分段倒退焊和对称 建 筑 施 工 3 4 卷第l 1 期l 1 o 7 1 焊 ， 对称焊时要求焊接电源、 电弧 电压焊接速度、 焊条直径 均相等 ， 以使焊接热量分布均匀， 以达到减少变形 的目的。 施焊顺序见图 2 。 I 曼 一 土 j 施焊总方向 图 2 施焊总方向 施焊顺序示意 ( e) 型钢十字柱拼装的中间焊缝 ，必须严格按照焊接 工艺中的焊接措施执行。 4 型钢柱梁安装工艺 4 1 0 0 0 0 m3 0 m钢柱安装工艺 一 3 0 m基坑边壁离塔机 中心约 2 4 m， 其边壁土质松软， 加上人行道边地下埋有煤气管道和下水管道 ，钢柱能起吊 位置离基坑约 4 IT I ， 离塔机中心约 2 8 m 。 以上位置塔机不能 工作 ， 经考虑确定用 1 0 0 t 汽车吊将钢柱吊至基坑 内 一 3 0 m 处 ， 移位到 2 1 m 位置 ， 再 由塔机将钢柱吊到安装位置 ， 其他 型钢均由该方法进行安装。 4 2 型钢连接 型钢柱与柱节之间采用开坡 口全熔透焊接连接 ，翼缘 图 5 安装耳板及千斤顶座 折减余数 ， A = O 8 5 。 代入计算 ： P g A K = 3 2 0 5 0 8 5 6 = 4 5 4 k N N 2 = 4 5 k N ， 因此， 验算安全。 4 5 就位 使用 Q T P 5 0 3 0 加强型( 2 0 0 0 k N m ) 塔机起 吊型钢柱 ， 将 型钢柱缓慢插入下节型钢柱翼缘板 四侧安装耳板中，对 中 下级 。在上 下 2 节 型钢 柱拼 接焊缝 处 ，安放 4 m m i 0 0 m m电焊条芯控制安装与焊缝间隙。 将 5 t 千斤顶座中， 用千斤项调整型钢柱垂直度( 图 6 ) 。 检查型钢柱轴线位置 ，利用经纬仪或铅锤检查柱身垂 直度。 检查合格后在翼缘两端施焊定位焊缝。 再次检查轴线 位置及垂直度 ，翼缘焊拼接焊缝。四边翼缘焊缝全部完成 后 ， 松吊索。 4 6 焊接 施焊时采取 2 人或 4 人对称焊 ，有效控制钢柱焊接变 板、 腹板焊接接头大样分别如图 3 、 图 4所示。 形。焊接顺序见图 7 。 ， -投 L L 9 3 0X1 8， 、 厚4 0 钢 板腹板 图 3翼缘 板焊接接头大样 图 4 腹板焊接接头大样 4 3 安装就位 安装耳板 ：在下节型钢柱每边翼缘焊 2 块安装耳板 ， 1 块千斤顶座( 图 5 ) 。 4 4 吊索验算 使用 6 X 1 9 +1 的 击 2 4 5 m m钢丝绳 2根( 钢丝抗拉强度 1 4 0 0 M P a ) 作 吊索。吊索验算需满足 ： 2 P g A K ( 1 ) 式 中： 型钢柱 自重， 9 0 k N ： P 钢丝绳破断拉力总和 ， P g = 3 2 0 5 k N ： 1 0 7 2 l 2 o 1 2 1 1 B 词 ld j 】 图 6 柱身垂 直度调 整 图 7焊接顺序 5 结语 十字形钢柱制作选用 C 0 气体保护焊完成底层焊道和 中层焊道 ， 最后 用埋弧焊罩面的施工工艺 ； 采取专设工装、 合理分段 、 对称施焊 ， 有效控 制了构件 的变形 ， 确保 了焊接 质量。柱节间接头端采用“ 安装耳板” 、 “ 千斤顶座 ” ， 成功地 起到了钢柱的“ 临时固定” 、 “ 位置校正” 、 “ 间隙调整” 三大功 能 ， 确保 了钢柱的安装精度。 参考文献 1 赵 林 C O ： 气 体 保 护焊 在 超 高结 构 现 场焊 接 中 的应 用 【 J 】 _ 山 西建 筑， 2 0 1 0 ( 2 6 ) ： 1 3 6 - 1 3 8 2 张剑 高速铁路大跨度钢箱叠合拱桥制造及施工关键技术研究【 D 北京： 北 京交 通大 学 2 0 1 1