浅谈钢骨混凝土工程质量控制要点

浅谈钢骨混凝土工程质量控制要点黑龙江正信建设工程管理陈鹏随着我国及黑龙江省建筑业的开展，大空间、多种变化的建筑结构型式对结构承载和抗震设计提出了更高要求。钢骨混凝土柱结构是目前较为先进的结构体系。它是在混凝土柱内侧设置型钢。型钢强度高、延性好和混凝土结构刚度好、单价低的优点结合起来，能有效提高承载力、减小构件截面尺寸、提高抗震延性，满足建筑功能的要求，在建筑主体结构体系中的优势越来越显著。钢骨混凝土柱工程的应用越来越广泛，对其施工技术要求也越来越高，为了满足工程质量控制目标的需要，笔者根据实际经验，对钢骨混凝土柱施工中存在的难点，和重点做简单的记录和分析，希望能够对今后的同类施工提供些许的经验和帮助。1.工程概况：哈尔滨市职工文化艺术宫，位于哈尔滨市松北区文化岛内，建筑面积41119㎡，建筑总高度47.7m。地下一层，地上十层。结构形式为框架结构。本工程使用钢骨柱位置为A区酒店区一至十层、B区文化中心区一至二层、C区影视娱乐区负一至二层。层高为3.6m—5.4m，共计钢骨混凝土柱60根。柱截面尺寸分别为，600×600、600×800、800×800、500×1800。钢骨柱为十字型钢，翼缘、腹板钢材为Q345B。栓钉为Q235级钢。2.质量控制要点分析：2.1钢骨混凝土柱是在混凝土柱中设置型钢，以型钢骨架为柱芯与混凝土组合，共同承受荷载的作用，增加柱结构的刚度。钢骨柱型钢的加工应该由具有资质的钢结构加工企业承当。因此做好分包单位的审查工作，是做好质量控制的前提。2.2为保证型钢柱与混凝土梁中主筋连续、贯穿，保证其整体性，在柱内型钢加工前需进行钢筋穿孔位置的深化设计。另外，为了模板支设时对拉螺栓的使用，还得进行对拉螺栓眼位置的深化设计。因此只有搞好深化设计才能保证型钢顺利加工。2.3型钢柱安装以每一层为一个安装节，利用千斤顶调整垂直度和标高，确保型钢位置及垂直度满足设计和标准要求。利用预埋限位板辅助定位，安装时利用自制卡具对接同时进行监测、调整。由于型钢尺寸大，质量较重，安装难度很大。2.4柱内型钢与伸入混凝土梁内牛腿，需要现场焊接。不能穿过柱的梁内钢筋需要用引筋板与型钢柱焊接。2.5该钢骨混凝土柱的施工，以柱内型钢的深化设计、加工、安装、焊接为要点，以提高型钢的施工质量为目的。3.施工过程中质量控制要点：3.1钢骨混凝土深化设计质量控制3.1.1根据模板方案设计，型钢柱螺栓竖向间距为500mm，柱底第一道对拉螺栓距地面200mm。深化设计时需确定对拉螺栓孔的位置。型钢柱在厂家加工时根据深化设计结果，在型钢柱腹板上开直径为18mm的圆孔。3.1.1〕型钢梁柱节点处由于型钢柱的存在，其腹板影响型钢梁主筋在其宽度范围内顺利通过，同时型钢柱十字箍筋也需要在型钢柱腹板上开孔。在型钢柱加工前需进行型钢梁主筋、型钢柱箍筋位置的排布方式和梁主筋、柱箍筋穿型钢柱腹板的深化设计。2〕在钢骨混凝土结构中有大量的梁、柱主筋会碰到型钢翼缘，而作为钢结构的主要抗弯受力构件，翼缘又不允许开孔。所以在梁钢筋遇到型钢柱翼缘时应采用预焊连接板的方式连接钢筋与钢结构。3.2钢骨柱型钢加工过程质量控制按要求对型钢原材进行送检，确保型钢的各种指标符合使用要求；选用的焊条、栓钉应符合现行国家标准的规定。型钢柱的制作必须采用机械加工。型钢的切割、焊接、运输、吊装、探伤检验应符和现行国家标准《钢结构工程施工及验收标准》GB50205、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81、《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221的规定。型钢钢板的制孔，型钢柱的零部件钻孔应采用精密机械钻孔，严禁现场用氧气切割开孔。为了确保钻孔精度和质量，须有放样工放样划线划出基准轴线和孔中心，零部件钻孔后均需经检验员检验合格后做上合格标识前方可进行下部工序。加工后的零部件均按规定进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物、污垢等，并进行外表检查。钢材切割前应将母材清理干净，在下料口进行划线，切割后去除切割熔渣，并将各构件按图编号。除锈应采用自动抛光机为主，局部采用手工喷砂的方法。组装焊接应选用合理的焊接顺序，防止产生过大的焊接变形，应尽可能减少焊接应力。组装焊接待焊缝完毕24h后，由具有资质的检查单位进行超声波检验。H型钢采用机械矫正和火焰矫正相结合。十字型矫正使用火焰矫正，矫正时应特别注意对扭曲变形的控制和防止；机械矫正可在H型钢翼缘矫正机上进行，也可以通过H型钢组焊一体机进行操作。型钢出厂前的检测：针对于成品构件尺寸、外观、焊缝质量进行检测。型钢柱按规定制作完毕检验合格后，在运输时要注意保证构件不产生变形、不损伤涂层且保证运输平安。3.3钢骨柱型钢安装质量控制型钢柱柱脚安装1〕安装前必须复测预埋锚栓的轴线位置、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。2〕安装前放好根底平面的纵横轴向基准线作为柱底板安装的定位线。3〕型钢柱安装时，先将根底清理干净，并调整根底标高，然后进行安装。型钢柱安装时，注意调整柱的垂直度，固定好柱脚螺栓。柱脚灌浆料的施工型钢柱安装校正、定位并形成空间刚度后，及时对型钢柱底板和承台根底顶面的50mm空隙采用无收缩C35细石混凝土进行二次浇灌。浇灌前先在柱脚四周立模板，将根底混凝土外表清洗干净，去除积水，然后浇筑混凝土，浇筑无收缩细石混凝土时，从一侧浇灌并振捣，至另一侧溢出并明显高于锚板下外表为止，严禁从两个以上方向轮流浇筑。开始浇筑后必须连续进行，不能间断并尽可能的缩短浇灌时间。第二节及以上型钢安装1〕吊点采用工厂制作时设置的专用钢板制吊耳，每根钢柱设置2个吊耳，直接焊在钢柱的顶部两侧，吊耳距顶面10cm，同时柱体翼缘板上焊接四个拴倒链的耳板。2〕柱子起吊前为保证柱子稳定性，采用钢丝绳作为缆风绳，分别栓在柱子顶部，做为找正、临时固定使用。3〕在第二节柱和以上钢骨柱安装前，定位轴线、标高上传从地面测量控制网把安装控制轴线投影上翻到第一节柱顶，把标高控制线引测到第一节柱顶，并检查是否符合标准要求。4〕上下节钢骨柱进行对接时，先通过临时连接耳板配合安装螺栓紧固，垂直度及轴线偏差控制后，采用对称施焊。型钢柱测量控制与校正1〕标高控制与校正：第一节钢骨柱底板混凝土面之间预留50mm间隙做二次灌浆，通过调节柱脚底板下的四颗螺母控制柱底标高。2〕垂直度控制与校正：在纵横两个方向的两台经纬仪的测量下，利用缆风绳对钢骨柱的垂直度进行校正，校好后紧固地脚螺栓、固定好缆风绳。3.4钢骨柱型钢现场焊接质量控制每根柱由2名焊工采用对称同步等速焊接，焊接时随时观测垂直度有无变化。如发现钢柱向某个方向发生偏差时，立即停止该方向的焊接，待纠偏调直后，再开始同步对称焊接。上下柱平缝必须一次焊完，以免在焊缝处出现裂缝。上下柱的连接耳板，要在焊肉到达母材厚度1/3时才允许割除。连接板的割除应距母材外表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。焊接后热处理可以消除剩余应力，同时还可以溢出残留氢。焊缝预热后，应用丝棉被覆盖，使焊缝区缓慢冷却到常温。使用超声波探伤仪检查焊缝质量，每层柱焊接完毕，待焊缝冷却至工作环境，按照《钢结构施工质量验收标准》〔GB50205—2001〕和《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》〔GB11345—89〕要求，对焊缝进行超声波探伤检测，合格后，再绑扎柱钢筋。4．结束语通过此项新技术在工程中的实践,笔者深切体会到型钢混凝土结构以其独特的优越性和显著的经济效益和社会效益，势必会被越来越广泛的重视和应用。作为监理行业的从业人员，面对日益涌现的新技术，应与时俱进，加强学习，不断提高和丰