某大厦建筑钢构钢筋混凝土叠合柱施工技术及管理

文｜广东省第四建筑工程公司 罗婷婷

1.概述

广东某大厦工程位于市区繁华主干道旁，地下室为三层，地面以上由南北为三十层塔楼和中区为六层裙楼组成。设计钢构钢筋混凝土叠合柱设置在南北塔楼负一层至六层；设置在负一层是因负三层、负二层主体结构已施工，则设计要进行修改。南北塔楼从原剪力墙结构改为框剪结构，需对负三层、负二层南北塔楼部分剪力墙结构进行加固，即将原有部分剪力墙改为柱；南北塔楼钢构钢筋混凝土叠合柱各22根，共44根，截面为方柱形式，截 面 尺 寸 为 1600Χ1300、1500Χ1200、1250Χ1250、1200Χ1200四种截面尺寸，核心钢构柱截面尺寸为900Χ900，外包钢筋混凝土。

2.结构用料及施工说明

2.l 钢构钢筋混凝土叠合柱的核心钢构柱：竖向角钢L160X16材质为16Mn(Q345)，水平角钢L140X14，连接钢板δ=8材质均为A3钢(Q235)；柱阴角附加Ф36钢筋，钢构柱内则附加交叉Ф25钢筋，钢构柱外则附加方形螺旋Ф14钢筋，钢筋材质为Ⅱ级螺纹钢；结构施焊主要采用C02气体保护焊(焊丝采用Ф1.2药芯焊丝)，装配点焊用E5018焊条。

2.2 钢构钢筋混凝土叠合柱的纵筋规格为Ф25，箍筋规格为Ф14，钢筋材质为Ⅱ级螺纹钢。

2.3 钢构钢筋混凝土叠合柱采用C60预拌高性混凝土。

2.4 材料要有质量合格证书并按照有关规范要求进行复验，复验合格后方可使用。

2.5 钢构柱的制作、吊装质量要求应符合《钢结构工程施工质量验收规范GB50125—2001》，钢筋混凝土施工质量要求应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204—2002》。

3.钢构柱工程

3.1 钢构柱制作：每段钢柱为6M（上下段之间的接缝均符合在耧层500mm以上的要求），在现场内加工完成，其工艺流程如下：备料→号料→下料→片体装配→钢构柱组装→钢构柱焊接→自检、复检、终检。

3.1.1 号料、下料：竖向角钢L160X16、水平角钢L140X14、连接钢板δ=8下料均采用半自动切割完成，以确保自由边缘切割质量满足《钢结构工程施工质量验收规范GB50125—2001》要求：①零件长度、宽度允许偏差为±3 mm；②切割面平面度允许偏差0.05t，且不大于2.0mm；③割纹深度允许偏差0.3mm；④局部缺口深度允许偏差1.0mm；下料完成后，应打磨千净割渣，并矫正连接钢板切割后拱形变形；水平角钢Ф26螺栓孔采用台钻钻孔，以确保螺栓孔质量符合要求：孔径允许偏差：1.0mm；圆度允许偏差2.0mm；垂直度允许偏差0.4mm；孔距允许偏差±1.0mm。

＞＞图1

3.1.2 片体装配：先制作简易水平胎架，确保胎架水平度偏差不大于3mm；按照有关图纸，在水平胎架上装配钢柱片体 (每段柱分为两个片体)，各片体外围尺寸偏差不大于2mm。

3.1.3 钢构柱组装、焊接：两块片体竖立在简易水平胎架上，调整两块片体垂直度偏差不大于2mm(900 mm高度范围内)，安装两块片体之间连接钢板、Ф25螺纹钢与Ф36螺纹钢。钢柱装配完成后，检查装配精度，确保符合精度要求：①直线度允许偏差：L/1000，即≤6mm；②长度允许偏差：±3.0mm；③宽度允许偏差±2.0mm；④上下口对角线差允许偏差3.0mm。双数焊工对称焊接钢柱水平焊缝，焊接采用C02气体保护焊，以减少焊接变形；钢柱上口、下口作适当加强；钢柱翻转90˚，焊接水平焊缝，依次再翻转两次90˚；在平焊状态下焊接完全部钢柱焊缝，水平施焊是为了确保焊缝外观质量，焊接时注意控制焊脚尺寸6mm，误差控制在（+2mm至-0mm）范围内，焊脚太大不可取(会增大焊接变形)。方形螺旋钢筋Ф14＠100套入整段钢柱进行点焊固定，单面焊搭接长度10d。（见图1）

3.1.4 钢构柱制作检验：钢柱制作要经自检、复验、终检三检过程，并形成验收资料，以确保符合钢构柱制作质量合格；制作应确保如下精度要求：①直线度允计偏差1/1000，即≤6mm；②长度允许偏差±3.0mm；③宽度允许偏差±2.0mm；④上下对角线差允许偏差3.0mm；⑤扭曲变形≤5mm；⑥焊缝成形美观，无明显气孔、咬边、夹渣。

3.2 钢构柱安装工艺

3.2.1 钢构柱吊装前准备工作：钢构柱安装中心定位线清晰标明在安装位置，标高检验线引在安装位置附近，对底座板水平度与标高进行复核。

3.2.2 吊装就位：利用工地塔吊将该上层钢构柱吊到与下段钢构柱对正合拢，套入下段钢构柱上口L160X16角钢衬口，对正中心定位线，调整钢构柱标高；利用激光经纬仪双向追踪中心定位线，初步固定钢构柱(上下竖向Ф36螺纹钢点焊固定)，调整钢构柱垂直度偏差不大于5mm，点焊固定铡柱，加临时支撑对钢构柱进行加强(临时支撑不能影响钢筋绑扎)；钢构柱与底座板接焊或上下钢构柱之间接缝焊接固定。

3.2.3 焊接Ф36竖向钢筋对接焊缝。

3.2.4 吊装钢构柱要经自检、复验、终检三检过程，并形成验收资料，以确保符合钢构柱吊装质量合格；安装应确保精度要求：①柱底轴线与定位轴线允计偏移3 mm；②柱底标高允计偏差±2 mm；③直线度≤L/1000，即≤6mm；④Φ36钢筋对接焊缝质量良好；⑤钢柱加强固定良好。

4.钢筋工程

钢构钢筋混凝土叠合柱钢筋要求在现场加工，钢筋加工需按翻样料单实施，钢筋加工后要按类别堆放，且要挂牌标识，钢筋成型后运至各工作空间。

柱纵筋采用电渣压力焊，接头应避开柱端箍筋加密区，接头相互错开。按设计图纸，柱内箍筋凡穿过需钻孔通过，箍筋焊接采用单面焊，焊缝长10D(D为钢筋直径)。

钢筋绑扎前必须对钢筋钢号、直径、形状、尺寸和数量等进行检查，如有错漏，及时纠正增补。采用相应预制水泥砂浆块绑在主筋上，以使工程就具有保护层，以保证工程质量。绑扎钢筋要按图纸要求实施，注意间距的精确度。

钢筋的搭接位置、锚固长度、搭接长度都必须符合设计要求。钢筋焊接使用焊条，焊剂性能要求严格按有关规定进行。

钢筋安装完毕并经验收合格后才能进行下一工序施工。

5.模板工程

模板采用20mm厚木胶合板，用80×80木枋＠500加劲，柱箍固定。柱模＠500加一支对拉螺栓固定，内距柱边20cm＠500钻孔穿过，然后安装对拉螺栓，以保证柱柱模利用顶撑及拉杆进行整体稳定。沿上下共设三道支撑，水平距离中-中每1200设一道，长撑用钢支顶，短撑用木枋并对正竖枋支顶，下撑用木枋。拉杆可用φ8钢筋或#8铅线加花蓝螺丝拉结，每1200一道，按45°设置；模板先浇水湿润再安装。

6.混凝土浇筑

本工程采用预拌混凝土，强度等级C60，坍落度180～200。浇筑前清除杂物及积水后再浇筑混凝土。混凝土浇筑用塔吊运至施工部位经串筒下料至柱模内，混凝土本身流动性较大，浇捣时采用插入式振动棒进行振捣使其密实。

当浇筑梁板混凝土时需要注意，由于梁板与柱混凝土强度等级不同，故浇筑梁板混凝土前先在柱边1米范围内用钢丝网分隔开，先用塔吊浇筑柱混凝土至柱边1米范围内梁板顶标高处，再泵送浇筑其余梁板混凝土。

柱混凝土浇筑48小时以后拆模板，并用麻袋包裹浇水保湿养护14天。养护期确保在14天或以上，保证混凝土的强度。

7.结束语

钢构柱制作简单，非常适合现场加工；只需要有一小块场地、有塔吊在附近必需时稍微配合组装、装配即可。为了保证质量，检测项目补充：（1）混凝土每区段做试件；（2）箍筋焊接及电渣压力焊每区取样检验。上述工程钢构钢筋混凝土叠合柱施工完成后观察，未发现任何裂缝，混凝土经过有关部门检测达到设计要求。