型钢混凝土组合结构工程施工要点讲义.ppt

型钢混凝土组合结构 施工要点主讲 游隆桦 一 纲要1 型钢砼组合结构的特点2 型钢砼组合结构的适用范围3 型钢的钢骨 原材4 型钢砼组合结构的工艺构造要求5 型钢砼组合结构施工质量要求 操作要点 前言 随着城市建筑的不断发展 高层建筑与超高层建筑越来越多 建筑功能越来越完善 因而结构设计也越来越复杂 因此 型钢混凝土组合结构就应运而生 型钢混凝土组合结构在发达国家已经形成了成熟的施工技术 在我国应用较少 但发展速度较快 这种结构具有钢结构和混凝土结构的双重优点 一 特点1 型钢不受含钢率限制 刚度大 承载能力高 2 型钢构件截面积小 在结构承载力允许的情况下 可以增加使用面积和层高 其经济效益可观 3 型钢砼柱结构的延展性高 具有优良的抗震性能 4 型钢砼柱结构的耐久性和耐火性能优良 5 不必等待柱芯砼达到一定强度就可以继续安装上层钢构构件 有效缩短建设工期 6 钢筋安装是在钢构件施工完毕后进行 钢筋密集 钢构件表面布满抗剪栓钉 给钢筋安装带来困难 7 钢柱钢梁部位无法设置传统的对拉螺栓 模板设计时要注意 8 竖向模板与型钢柱间仅有150mm空隙 且栓钉和钢筋密布 模板上口架有型钢梁 对混凝土施工提出了更高的要求 型钢砼组合结构 混凝土内配置型钢和钢筋的结构 也就是说组合结构的构件是由混凝土 型钢 纵向钢筋 箍筋组成 二 型钢砼组合结构的适用范围型钢混凝土组合结构是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构体系 适用于高层建筑结构 大型公共建筑 大跨重载结构 多层重型工业厂房 大跨桥梁等结构领域 实践证明 它是一种具有显著技术经济效益和社会效益的新型结构体系 应用前景广阔 适用我国基本建设的国情 有很大的发展空间 三 型钢砼组合结构的原材料型钢柱 梁的材料控制主要是确保型钢制作安装所需的钢板 或H型钢及其他型钢 栓钉 高强螺栓及焊接材料 焊条或焊丝 焊剂 的规格 材质符合要求 对进场材料进行验收时 核对材料数量 核查材料技术指标 批号 炉号 规格和材质 核验产品质保书或出厂合格证 对安全等级为一级及重点部位 或对材质有疑义的 应按规范要求对钢材 焊接材料进行100 的取样复验 连接用的高强螺栓 使用前应进行抽样复检 现场同批中随机抽取8套连接副 复验其扭矩系数 材料经验收合格后 方可在工程中使用 型钢砼构件所用的型钢材料宜选用牌号Q235 B C D级的碳素结构钢以及牌号Q345 B C D E级的低合金高强度结构钢 型钢可采用焊接型钢和轧制型钢 型钢钢材应根据结构特点选择其牌号和材质 并应保证抗拉强度 伸长率 屈服点 冷弯试验 冲击韧性合格和硫 磷 碳含量符合使用要求 焊缝和坡口尺寸应符合现行行业标准 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81的有关规定 四 型钢砼组合结构的工艺构造要求型钢砼组合结构分为全部结构构件采用型钢砼的结构和部分结构构件采用型钢砼的结构 此2类结构适用于框架结构 框剪结构 框筒结构 筒中筒结构等结构体系 型钢混凝土的梁 柱的型钢截面形式有如下几种 型钢砼组合结构的一般规定 型钢砼组合结构构件中的纵向结构受力钢筋直径不宜小于16 纵筋与型钢的净间距不宜小于30 型钢的混凝土保护层厚度 对梁不宜小于100 对柱不宜小于120 型钢上设置的抗剪栓钉的直径规格宜选用19 和22 其长度不宜小于4倍的栓钉直径 栓钉间距不宜小于6倍的栓钉直径 型钢砼组合结构中梁的构造要求如下 技术规程 型钢砼组合结构中柱的构造要求如下 技术规程 开孔型钢砼梁的相关规定 五 型钢砼组合结构技术规程中的施工质量要求 1 型钢砼组合结构中型钢的制作必须采用机械加工 并由钢构制作厂家承担 制作者应根据设计及施工详图 编制深化设计图 型钢的切割 焊接 运输 吊装 探伤检验应符合相关规范要求 钢结构工程施工及验收规范GB50205 钢结构工程质量检验评定标准GB50221 建筑钢结构焊接技术规程JGJ81 2 结构用钢 焊接材料 高强螺栓 普通螺栓都应具有质量证明书3 型钢焊接前应将构件焊接面的油 锈 泥土等清理干净 焊工应持证上岗 4 钢结构的吊装应用经纬仪控制其垂直度 轴线和孔位 5 施工中 现场型钢柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量 应达到一级焊缝质量等级要求 一般部位的焊缝质量进行外观检查 且应达到二级焊缝质量等级要求 焊缝的坡口形式与尺寸 应符合现行国家标准GB985 GB986的规定 6 型钢钢板制孔 应采用工厂车床制孔 严禁现场用氧气切割开孔 7 栓钉焊接前 应清除构件焊接面的油 锈 焊接后检查栓钉高度及焊接质量 六 型钢砼组合结构施工过程中的操作要点 安装程序 绑扎底板或承台钢筋 安装钢柱柱脚埋件定位螺栓 浇筑底板或承台混凝土 安装型钢柱 柱脚灌浆 安装型钢梁 浇筑柱芯混凝土 安装墙 柱钢筋 安装墙 柱模板 浇筑竖向结构混凝土 拆除竖向结构模板 安装梁底筋 安装梁底模 安装梁面钢筋 腰筋 箍筋 高强螺栓 安装梁侧模及水平结构模板 浇筑梁 板混凝土 安装型钢柱 安装型钢梁 钢结构的基础预埋工程非常关键 它影响第一节钢柱的安装精度乃至关系到整个工程钢结构的安装质量 安装柱脚埋件 并在四个方向加固 控制埋件的高度 浇筑混凝土时 拉通线控制 专人在纵横两个方向用经纬仪看护 以避免位移 同时安放调节螺母 用于调节钢柱埋件的标高 埋件调整验收后 在螺栓丝头部位上涂黄油并包上油纸保护 在后续施工时对地脚螺栓采取严格的保护措施 严禁碰撞和损坏 在钢柱安装前要将螺纹清理干净 柱脚灌浆料的施工采用高强无收缩灌浆料 浇筑时 从一侧灌浆 至另一侧溢出并明显高于锚板下表面为止 严禁从两个以上方向轮流浇筑 灌浆料无须振捣 且开始灌浆后必须连续进行 不能间断 并尽可能的缩短灌浆时间 灌浆完毕后 要覆盖塑料薄膜 灌浆料强度达到20Mpa以后方可拆除模板 养护时间不得小于14d 柱芯混凝土的施工是在钢结构焊接完毕 钢柱下灌浆料浇筑完毕并经监理单位验收合格后 柱芯混凝土的浇筑可以采用定型混凝土下料斗借助塔吊进行浇筑 也可以直接使用商砼的天泵进行浇筑 免振捣混凝土的初凝时间为10h 终凝时间16h 派专人对已浇筑至柱顶标高的柱芯混凝土进行观察 当浇筑后的混凝土有坍落时 要在混凝土初凝时间内 及时将混凝土补浇至柱顶标高 确保钢柱柱芯内填满砼 以达到设计及规范要求 竖向结构钢筋的施工柱主筋多采用直螺纹连接 水平方向设有多肢箍筋组成的箍筋组及拉钩 主筋的安装与普通钢筋工程基本相同 但在上部或下部遇有钢梁时 需要提前进行深化设计 柱主筋尽可能躲开钢梁 躲不开的应从钢梁预留孔中穿过 箍筋是劲性钢筋混凝土结构中对混凝土起约束作用的重要钢筋构件 必须保证其完全闭合 并与主筋牢固连接 安装时不能象普通混凝土结构柱子一样从顶部顺序下放 必须将箍筋开口部位打开 在没有连接主筋之前将箍筋从型钢柱柱身向下套 型钢砼结构模板施工与普通钢筋混凝土结构模板施工基本相同 但要注意以下几点 配板尺寸 注意钢梁间隙的大小能否满足大模板吊装的需要 对拉螺栓 模板设计时在型钢柱柱身部位不能设置对拉螺栓 因此 柱箍应有足够的强度和刚度 最好采用型钢柱箍 以满足计算需要 配板高度以能够满足层高要求即可 过高将与柱顶型钢梁发生冲突柱砼施工工艺流程 浇筑层段施工缝的清理 有关部门验收 土建 水电 施工缝提前浇水湿润 混凝土输送泵试运行 铺设50mm的水泥砂浆 其配合比与混凝土的砂浆成分相同 分层 400mm 浇筑混凝土 分层量取高度 分层振捣 柱上口混凝土标高检查 清除混凝土表面浮浆 拆模 养护 成品保护 振捣棒应快插慢拔 插点要均匀排列 逐点移动 独立柱应在柱四角进行插棒振捣 如下图 型钢梁的施工 型钢梁焊接并探伤合格后 方可穿主次梁钢筋和预应力钢筋 套箍筋时必须将箍筋开口部位打开 在没有连接主筋之前将箍筋套好 调整梁的主筋 箍筋并绑扎牢固 普通钢筋砼梁主筋与钢骨柱牛腿的连接采用双面搭接焊 绑扎前需要提前摆好梁主筋的位置 套好箍筋后穿主筋 调整梁的主筋 箍筋进行直螺纹连接 最后进行箍筋绑扎和主筋与牛腿的搭接焊 如下图 型钢梁柱节点施工需要提前进行深化设计 在梁柱腹板上打好穿筋孔 柱箍筋采用开口箍 需要提前对称穿插并焊接后 方可进行梁主筋的施工 混凝土的施工同普通梁板混凝土的施工 但由于核心区的钢筋比较密集 必须加强核心区混凝土的振捣 可以采用30型振捣棒加强振捣 梁的浇捣应采用混凝土从梁一侧下料 用振捣器在工字梁一侧浇捣 将混凝土从梁底挤向另一侧 直至混凝土高度超过钢梁下翼缘板100mm以上 然后改为两侧两人对称进一步振捣 当浇筑至离钢梁上翼缘150mm时 将混凝土从梁中部开始下料浇捣 混凝土投料高度超过刚梁上翼缘板150mm 使其对下层混凝土有一定压力 混凝土浇捣从梁的中部开始逐渐向两侧延伸 直至上翼板混凝土的气泡从钢梁两端排出 梁柱节点穿筋 相关施工中其它可供参考书籍 建筑工程质量验收统一标准 工程测量规范 GB50026 型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ38 2001 碳素结构钢 GB700 碳素钢焊条 GB5117 熔化焊用钢丝 GB T14957 圆柱头焊钉 GB10433 89 六角头螺栓A和B级 GB5782 2000 建筑钢结构焊接规程 JGJ81 2002 钢材力学及工艺性能试验取