型钢混凝土组合结构的施工工法

型钢混凝土组合结构的施工工法1总则1.1本工法适用于抗震设防烈度6～9度地区、高度≤300m的型钢混凝土组合结构（SRC）现浇施工，涵盖钢骨柱、钢骨梁、钢骨剪力墙、节点区、楼板及二次构件。1.2执行标准：GB509362014《钢管混凝土结构技术规范》、GB506662011《混凝土结构工程施工规范》、JGJ1382016《型钢混凝土组合结构技术规程》、GB/T512322016《装配式钢结构建筑技术标准》及项目所在地住建、质监、环保、消防、安监最新文件。1.3质量目标：一次验收合格率100%，节点区超声波检测一次合格率≥98%，混凝土强度评定优良率≥95%，外观质量达到“精”级。1.4安全目标：重伤及以上事故为零，轻伤率≤0.3‰，火灾事故为零，环保投诉为零。2施工准备2.1技术准备2.1.1图纸会审：项目经理部牵头，钢结构、土建、机电、装饰、BIM五方联合，72h内形成《图纸会审记录》，对钢骨穿孔、钢筋避让、泵管走向、塔吊附着、临时支撑、测量通视等逐条闭环。2.1.2深化设计：采用TeklaStructures2023建立1:1三维模型，节点板、加劲肋、栓钉、钢筋连接器、浇筑孔、排气孔、临时固定件全部参数化；输出NC代码直发车间，减少现场开孔率≥90%。2.1.3施工模拟：MIDASGen2023进行8阶段施工验算，考虑混凝土收缩、徐变、温差20℃、塔吊附加荷载、泵管冲击，确保钢骨安装阶段层间位移角≤1/1000。2.1.4方案审批：完成《型钢混凝土组合结构专项施工方案》《临时支撑专项方案》《大体积混凝土专项方案》《钢结构吊装专项方案》四级审批（项目—分公司—公司—专家），专家组成员不少于5人，其中型钢混凝土方向教授级高工≥2人。2.2材料准备2.2.1钢材：Q355B热轧H型钢、钢板，进厂批号≤60t/批，全截面超声波探伤，按GB/T297122013Ⅱ级合格；型钢翼缘厚度≥40mm时，Z15级厚度方向性能复试。2.2.2钢筋：HRB600E高强钢筋，抗拉强度实测值与屈服强度实测值比值≥1.25，屈服强度实测值与标准值比值≤1.30；采用“钢筋连接器+可焊型套筒”混合连接，套筒等级Ⅰ级，单向拉伸残余变形≤0.10mm。2.2.3混凝土：C60自密实微膨胀混凝土，扩展度700±50mm，T5003～7s，限制膨胀率0.02%～0.04%，氯离子扩散系数DRCM≤800C；水泥采用P·Ⅱ52.5硅酸盐，掺15%Ⅰ级粉煤灰+8%S95矿粉，聚羧酸减水剂固含量20%，减水率≥30%。2.2.4栓钉：ML15冷镦钢，Φ19×150mm，陶瓷环保护，进场100%外观挑选，弯曲30°无裂纹；每5000个为一验收批，按GB/T104332002进行3组拉伸、3组弯曲。2.3机械与测量2.3.1吊装机械：内爬式动臂塔XGT804010S，最大起重量40t，末端10t，自由高度81m，附着间距≤18m；备用1台STT293平头塔，形成双塔覆盖。2.3.2混凝土泵：PutzmeisterBSA2110HPD超高压泵，出口压力26MPa，配备125mm耐磨泵管，楼层竖向泵管每30m增设截止阀与液压截止球阀，防止回弹。2.3.3测量仪器：LeicaTS60全站仪0.5″，配套MR1精密棱镜，钢骨安装阶段采用“四点三维坐标法”实时比对，偏差≤2mm即报警；混凝土浇筑阶段采用SL100无线位移计监测钢骨侧向变形，采样频率1Hz。3钢骨加工与预拼装3.1加工流程：钢板下料→数控等离子切割→坡口35°±2°→U型肋组立→龙门埋弧焊（双丝，电流850A，电压34V）→24h后UT探伤→矫直→抛丸Sa2.5→环氧富锌底漆80μm→防火涂料第一遍1.5mm。3.2预拼装：在车间设置12m×30m刚性平台，采用“卧式+立式”两次预拼；卧式检查整体几何尺寸，立式模拟节点钢筋穿插；预拼允许偏差：高度±3mm，宽度±2mm，螺栓孔通过率100%，高强螺栓自由穿入。3.3标识与运输：每根构件激光打码，含工程编号、构件号、重量、重心、吊点、安装方向；运输采用17.5m低平板车，支点处设置200mm高橡胶垫，绑扎角度45°，限速60km/h，夜间运输加设LED警示灯。4钢骨安装4.1安装顺序：核心筒钢骨柱→外框钢骨柱→钢骨梁→支撑→剪力墙钢骨；每完成1层钢骨，立即进行1层钢筋绑扎及模板封闭，形成“钢骨—钢筋—模板”三同步，减少独立高处作业。4.2标高控制：首层柱底设20mm厚调平钢板，采用“无收缩灌浆料+千斤顶”联合调平，48h后强度≥60MPa方可承重；上层采用“钢垫板+螺栓”微调系统，单点调节量0～10mm。4.3临时固定：柱设四向φ219×8钢管支撑，支撑与楼板夹角45°～60°，节点采用10.9SM24高强螺栓；梁设“上弦+下弦”双道16工字钢扁担，扁担两端用2t手拉葫芦张紧，确保钢骨梁在混凝土浇筑前挠度≤L/1000。4.4校正与验收：钢骨垂直度采用“经纬仪+线坠”双检，柱顶位移≤h/1000且≤10mm；梁轴线偏差≤5mm；高强螺栓终拧完成1h后，100%扭矩检查，欠拧或超拧≤2%。5钢筋工程5.1钢筋翻样：采用“BIM+二维码”技术，每层生成3DPDF翻样图，钢筋连接套筒位置与钢骨加劲肋错开≥50mm；对穿钢骨腹板的钢筋，采用“工厂焊接连接器+现场机械连接”方式，减少现场焊接量70%。5.2钢筋绑扎：柱箍筋采用135°弯钩，弯钩平直段10d且≥75mm；节点核心区箍筋间距≤100mm，采用“闭口箍+焊接”复合封闭；梁上部通长筋在跨中1/3范围连接，下部筋在支座1/3范围连接，同一截面接头面积百分率≤50%。5.3钢筋与钢骨间隙控制：设置15mm厚砂浆垫块，强度≥C60，梅花形布置≤800mm；保护层厚度允许偏差+10mm、5mm，采用无线雷达扫描仪抽检10%构件。6模板工程6.1模板体系：柱、剪力墙采用18mm厚芬兰WISA胶合板+50×100mm方木背楞+双14槽钢柱箍；梁底模采用“钢木组合”，底模15mm厚多层板，下设40×60×2.5mm方钢管主楞，间距600mm；梁侧模设对拉螺栓M16@600mm，螺栓外套PVC管回收。6.2节点模板：梁柱节点区采用“可拆卸钢框+磁性盒”定型模板，钢框由5mm钢板激光切割，磁性盒吸力≥180kgf，拆模后仅留4个Φ20孔，用微膨胀砂浆封堵。6.3模板验收：拼缝≤1mm，高差≤2mm，表面平整度≤3mm/2m；涂刷水性脱模剂40g/m²，严禁使用废机油。7混凝土工程7.1浇筑路径：采用“斜面分层、一次到顶”工艺，每层厚度≤500mm，坡度1:6～1:8；核心筒与框架之间设10mm厚泡沫板临时隔断，初凝后剔除，保证结构整体。7.2振捣：钢骨翼缘内侧采用“附着式+插入式”联合振捣，附着式振捣器1.5kW，间距1.2m，振捣时间15s；插入式振捣棒Φ30mm，插入下层50mm，移动间距400mm，振捣至表面泛浆无气泡。7.3养护：混凝土终凝后立即覆盖0.2mm厚塑料薄膜+50mm厚岩棉保温，测温采用PT100热敏电阻，每50m³布1组，控制里表温差≤20℃，降温速率≤2℃/d，养护期≥14d。7.4缺陷修补：拆模后若出现蜂窝，先凿除薄弱层，用钢丝刷清理，涂刷界面剂，采用C60微膨胀灌浆料分次压入，表面用聚合物水泥砂浆抹平，色差△E≤1.0。8节点区专项施工8.1柱脚节点：设3道抗剪键，抗剪键高度100mm，长度300mm，与底板双面角焊缝hf=12mm，100%UT；柱脚底板与基础顶面间隙50mm，采用CGMⅢ灌浆料，流动度≥300mm，28d抗压强度≥85MPa。8.2梁柱节点：梁翼缘与柱翼缘全熔透坡口焊，背面清根，焊缝等级一级；梁腹板与柱设10mm厚节点板，高强螺栓M24×8010.9S，摩擦面抛丸Sa2.5，抗滑移系数≥0.50；节点区箍筋采用“开口箍+焊缝封闭”，焊缝长度10d，确保箍筋连续。8.3柱与剪力墙节点：墙水平筋穿过钢骨柱腹板预留孔，孔径d+8mm，孔边设5mm厚加劲环板；无法穿孔时，采用“双侧L型钢板+高强螺栓”等强代换，钢板厚度≥墙水平筋等效面积。9监测与信息化9.1钢骨应力监测：关键节点布设BWK4150振弦式应变计，数据通过LoRa无线模块上传云平台，采样间隔5min，预警阈值：拉应力≥0.6fy，压应力≥0.7fy。9.2混凝土温度监测：采用iTEMPNTC数字温度传感器，埋深50mm、100mm、200mm三档，实时绘制Tt曲线，超温自动短信通知项目总工。9.3三维激光扫描：结构封顶后采用FaroFocusS350扫描仪，点云密度5mm，与BIM模型比对，偏差>15mm部位用云图标注，作为质量缺陷整改清单。10质量检验与评定10.1钢骨焊缝：一级焊缝100%UT，二级20%UT，UT按GB/T113452013评定；不合格焊缝返修≤2次，返修后按1.5倍原比例扩探。10.2钢筋机械连接：每500个接头为一验收批，单向拉伸3件，残余变形3件，高应力反复拉压3件，全部合格方可继续施工。10.3混凝土强度：每100m³取1组标养试块，每楼层取1组同条件试块；采用回弹取芯综合评定，芯样直径100mm，三个芯样抗压强度平均值≥1.15设计强度，最小值≥1.0设计强度。11安全与环保制度11.1动火审批：钢骨翼缘焊接须办理三级动火证，配备2具4kg干粉灭火器、1具0.5m³防火砂桶、1名看火人；动火点下方5m范围设防火布，接火盆铁皮厚度≥1mm。11.2临边防护：钢骨安装层及下层设1.2m高定型防护栏，立柱与钢骨翼缘采用M12夹具固定，承受1kN集中荷载无松动；电梯井口设20mm厚钢板翻板，翻板与钢骨梁焊接，上表面设防滑纹。11.3噪声控制：夜间22:00～6:00禁止抛丸、切割、空压作业；昼间噪声≤75dB(A)，现场设3处噪声在线监测屏，超标立即降速或停机。11.4扬尘控制：钢板抛丸在封闭车间完成，车间出口设4m长自动洗车槽，废水经三级沉淀池+压滤机处理，SS≤70mg/L后回用；现场道路100%硬化，未硬化区域铺1mm厚钢板临时路，每日洒水4次。12应急预案12.1高坠应急：设置3m×6m×1m应急气囊，气囊充气时间≤30s；作业层设应急缓降器2套，额定荷载150kg，缓降速度0.8m/s；每季度演练1次，记录视频存档。12.2火灾应急：现场设4m³消防水池2座，DN65消防泵2台，扬程120m；钢骨表面防火涂料若遭焊接破坏，立即涂刷厚型防火涂料临时覆盖，厚度≥3mm，2h内完成。12.3混凝土堵管应急：泵管设液压截止阀，堵管时先反泵2次，无效则关闭截止阀，拆除堵管段，用1t葫芦吊至地面，采用高压水刀切割，严禁带压拆卸。13成品保护13.1钢骨表面：底漆完成后4h内包缠PVC自粘膜，柱脚1m范围用10mm厚橡胶板包裹，防止碰撞。13.2混凝土棱角：拆模后立即安装20mm厚EPE护角，高度1.5m，用扎带固定；电梯井门洞设12mm厚竹胶板封闭，禁止手推车撞击。13.3交叉作业：机电管线支架焊接时，采用1mm厚不锈钢板隔离，防止焊渣灼烧混凝土；装饰脚手架立杆底部设150×150×10mm钢垫板，垫板与楼板间垫5mm厚橡胶板。14人员组织与培训14.1项目团队：设项目经理1名（一级建造师+钢结构高工）、生产经理1名、总工1名（SRC方向博士）、钢结构专业工程师2名、土建工程师3名、安全总监1名、质量总监1名、BIM工程师2名、测量工程师2名。14.2作业队伍：钢结构安装队30人（含起重工6人、