小议劲性钢筋混凝土柱施工工艺

宋 奇;刘 旭;徐 亮

摘要:以某楼局部劲性钢筋混凝土柱施工工程为例,介绍了劲性钢筋混凝土柱的施工工艺流程,并介绍了该施工工艺在该工程施工应用中取得的施工效果。

Abstract: The thesis takes the construction of the composite-steel-concrete column in a building as an example, and the process of the construction technology is introduced. The construction effects achieved by using this construction technology are also introduced.

关键词:劲性钢筋混凝土柱;大体积混凝土;焊接法;垂直度

Key words: composite-steel-concrete column; concrete; welding; verticality

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0256-01

1工程概况

某车站工程楼总建筑面积23987m2,其中,地上20629.16m2,地下3357.84m2。包括进站大厅、候车室、售票房、车站办公和技术作业场所等用房。进站大厅B区(18)轴～(25)轴(1/D)轴～(G)轴,长39.7m,宽18m,1层层高8m,为中部无柱大空间,采用劲性钢筋混凝土柱及大跨度钢结构综合结构。2层四角的4个柱为劲性钢筋混凝土柱。

2劲性钢筋混凝土柱施工工艺的重点和关键技术

(1)劲性钢柱加工制作、变形控制及焊缝质量控制;(2)劲性钢柱吊装安装垂直度控制及对接焊缝质量控制;(3)劲性钢柱与梁,特别是与结构大梁钢筋穿插操作工艺问题。

3劲性钢筋混凝土柱施工技术

本工程的劲性钢筋混凝土柱,从-4～1.4m,为承台基础部分,(G)轴-1.4～8m((1/D)轴1.4～15.370m)采用截面为1200mm×1200mm混凝土等级为C40的劲性钢筋混凝土柱,劲性钢柱设计采用两根16mm钢板,再用25mm厚钢板组焊而成,按基础和楼层分段制作和安装焊接,劲性钢柱连接在高出混凝土1m处。

3.1 型钢柱的制作

由于型钢柱加工、制作要求十分严格,特委托专业加工厂制作。

3.2 型钢柱的安装

3.2.1 预埋锚栓及定位埋件安装。先验收基坑,验收合格后承台钢筋绑扎和安装预埋件底座,由于承台基础放线时在基坑内,误差大,必须进行轴线复合,当确保轴线正确后,安装锚栓及定位埋件,调整好轴线位置、标高等后,再进行固定,然后用掺加15%UEA的无收缩混凝土固定锚栓及埋件。浇筑混凝土时严禁扰动预埋锚栓。

3.2.2 首段劲性钢柱安装。安装前必须复测预埋件的轴线位置、标高,经复检合格后进行首段型钢柱安装。安装前,在每根型钢柱基础上设置4组垫铁,校正时用垫板调整柱垂直度、标高,在纵横控制轴线上各布设1台经纬仪控制垂直度,用水准仪控制标高。

3.2.3 基础承台大体积混凝土施工。首段型钢柱安装完后,绑扎柱插筋,并加固,再次校正型钢柱的垂直度,隐蔽验收后进行混凝土浇筑。该劲性钢筋混凝土柱的承台截面尺寸4400mm×4400mm,高2600mm,为大体积混凝土施工,施工中应注意以下几点:

a.为减少水泥水化热,降低混凝土的温升值,在混凝土中掺加水泥用量4%的复合液,它具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的功能。b.分层浇筑:每层约800～900深(每一大层内仍须做到斜面分层),待每层达到预定高度后略作停歇,约1～2h后混凝土完成相当部分早期沉缩,散发了大量的早期水化热,此时再集中覆盖下一层混凝土,并于两层混凝土之间进行二次振捣(二次振捣时间应在下层混凝土初凝前,振捣棒插入振捣拔出后原位孔洞能立即恢复为准),确保深厚混凝土施工质量。c.加强混凝土的养护及测温工作:采用蓄水法保温养护,混凝土浇灌完毕并可上人后(满足上人条件即可,不必等至混凝土终凝),盖双层毛毡或草帘,注入开水和冷水掺合40～50℃的温水,初期蓄水时应避免直接冲刷强度仍很低的混凝土面层,保温养护期完全结束后抽取积水,蓄水深度达19cm以上。

3.2.4 上部劲性钢柱安装。

利用腹板上的。安装螺栓及十字形专用吊具进行吊装,吊装用螺栓要经计算确定。上节柱插入下节柱之后,利用制作时在型钢柱上划出的中心线就位、校正垂直度,并利用制作时在型钢柱两端翼板上100mm处划出的组装线,量得组装对接间隙一致,然后对4块连接板临时固定(螺栓不能拧紧),经调整好标高、轴线位置、垂直度后,拧紧连接螺栓,点焊固定四面翼板,点焊长度50～60mm,焊缝高为1/3钢板厚度,点焊固定后摘除吊钩。

3.2.5 劲性钢柱的焊接。

a.焊接顺序:腹板与翼板立缝→翼板→腹板。b.每根柱由2名焊工采用对称同步等速焊接,为减少焊缝中扩散氢气量,防止冷裂缝和热影响区延迟裂纹的发生,应在坡口尖端部,用超低氢型焊条打底2～4层,然后再用低氢型焊条施焊。焊接采用手工电弧焊,方法为多道横向焊,每个方向焊接3～4道后,换一个方向焊接,并随时观测垂直度有无变化。c.柱与柱的焊接接头,应经试验后测出焊缝收缩值,反馈到钢构件制作厂,作为加工参考依据(一般收缩量为2～3mm)。d.上下柱的连接耳板,要在焊肉达到母材厚度1/3时才允许割除。连接板的割除应距母材表面10～15mm,并要求均匀平整。引弧板、灭弧板必须割除,以免裂缝向内延展。e.焊接后热处理可以消除残余应力,同时还可以溢出残留氢。具体做法是在焊缝区板厚的2～3倍范围内,用气焊枪均匀加热到150～200℃,时间控制在30min以内,焊缝预热后,应用丝棉被覆盖,使焊缝区缓慢冷却到常温。f.使用超声波探伤仪检查焊缝质量,经检查合格的焊缝,可以进行下道工序;对不合格的焊缝应清除修补。修补用碳氢弧气刨将焊缝缺陷除掉,然后再重新施焊。一条焊缝修补不得超过两次。该工程为一级焊缝,经过100%探伤检查,合格率100%。每一次土建浇筑支模前后还分别进行校正工作以确保安装精度。

3.3 劲性柱模板缺陷

劲性梁柱混凝土出现振捣不实,蜂窝、麻面、漏浆。劲性结构骨架置于钢筋网架内,不便于固定模板的对拉螺杆穿过,模板收紧困难。劲性柱采用定型组合胶合板模板。槽钢四周对拉螺杆连接,经征得设计同意,可于柱中劲性结构上焊接螺杆固定模板,提高侧模刚度以加强模板的定型。

3.4 劲性柱浇筑

劲性柱顶上应预留浇筑口,混凝土分层浇筑,分层厚度宜为300～400mm。由于柱内型钢限制了混凝土流动,因此混凝土应对称均匀下料,对称振捣,必要时于翼缘板上开孔,振捣时,确保无气泡上冒为宜。

4质量控制

施工过程中,必须依据有关规定进行施工及验收。材料必须有出厂合格证和试验报告,不合格的材料严禁用于工程。

5结束语

本工程劲性钢筋混凝土柱施工质量好、速度快,受到建设单位、当地建筑工程质量监督站的一致好评。