型钢混凝土结构施工设计方案

泰州市金融服务区三标段

型钢混凝土构造

施

工

组

织

设

计

编制人：____________

审核人：____________

审批人：____________

江苏长江重工科技有限企业

四月

目录

第一章工程概况.............................................4

1.1工程概况.........................................4

1.2型钢混凝土构造施工的重点及难点......................4

1.3施工方案编制根据..................................4

第二章型钢柱施工流程.......................................6

第三章型钢柱的深化设计.....................................7

3.1应用钢构造安装施工仿真技术，优化加工图设计...........7

3.2设计过程中与土建施工的衔接非常重要，要重点考虑如下问题.…8

第四章型钢柱制作与验收.....................................10

第五章型钢柱安装...........................................11

5.1钢柱柱脚锚栓设置..................................11

5.2安装基础节.......................................12

5.3上部构造钢柱安装.................................12

5.3.1分节吊装.......................................12

5.3.2临时固定.......................................12

5.3.3钢柱校正.......................................13

5.3.4焊接...........................................13

第六章型钢混凝土柱钢筋施工...............................15

6.1框架柱及暗柱主筋穿插..............................15

6.2框架柱及暗柱箍筋绑扎...............................15

6.3墙体水平筋绑扎............................16

第七章型钢柱模板施工.......................................18

第八章型钢柱混凝土施工......................................20

第九章施工质量保证措施......................................21

9.1质量保证体系......................................21

9.2质量控制要点......................................21

9.3施工准备阶段质量控制...............................23

第十章施工安全消防文明施工..................................24

10.1现场消防措施.....................................24

10.2安全文明施工.....................................24

第一章工程概况

1.1工程概况

本工程为泰州市金融服务区三标段（西组团II）项目，位于泰州市永定路

以北，鼓楼南路与海陵南路之间，文化中心以南，框架筒体构造。所有钢柱焊

接栓钉，钢板材质为Q345B。由于塔吊末端吊重及环梁支撑高度限制，钢柱分

段制作，现场对接安装，对接采用全熔透等强焊接。

1.2型钢混凝土构造施工的重点及难点

1、型钢混凝土柱中，型钢柱与钢筋的相交点多，钢柱与柱周主筋、箍筋的

关系，钢柱与通过钢柱的水平梁钢筋、墙体水平筋的关系成为处理的重点。

2、混凝土框架柱及混凝土剪力墙暗柱中加入型钢柱，比常规钢筋绑扎、模

板支设等施工工艺增长很大的施工难度，施工中规定保证型钢柱的施工精确度,

否则，会导致诸如：钢柱偏位、梁筋墙筋无法通过等问题，导致返工，严重影

响施工质量和进度。因此，施工中应重点控制型钢轴线位置、垂直度、对接焊

接质量、钢筋绑扎质量及模板安装质量和混凝土浇筑质量

1.3施工方案编制根据

1、钢构造深化设计图纸和施工阐明

2、钢构造工程施工质量验收规范GB50205-

3、钢构造工程施工技术原则ZJQ08-SGJB205-

4、建筑钢构造焊接技术规程JGJ81-

5、高层民用建筑钢构造技术规程

6、气体保护焊用钢丝GB/T14958

7、钢焊缝手工超声波探伤措施和探伤成果分析GB11345-89

8、圆柱头栓钉GB/T10433

9、栓钉焊接技术规程CECS226:)

10、型钢混凝土组合构造技术规程JGJ138-

11、多、高层民用建筑钢构造节点构造详图01SG519

12、型钢混凝土组合构造构造04SG523

13、高层建筑钢-混凝土混合构造设计规程CECS230:

第二章型钢柱施工流程

加工图深化设计

型钢柱制作

钢柱吊装、耳板临时固定

钢柱接头施焊、探伤

耳板割除

柱主筋接长

。

柱箍筋绑扎

q

承重架搭设

板底模安装

。

板筋绑扎、安装预埋

混凝土浇筑、养护。

第三章型钢柱的深化设计

型钢柱的深化设计既要体现构造设计意图，又要为制作和吊装提供根据。

对于每根钢柱，应逐一梁柱节点出翻样图，确定钢筋连接套筒标高、穿筋孔洞

数量、直径与位置。

型钢柱的加工图设计质量是保证型钢混凝土柱的顺利施工关键第一步。

深化设计过程中制定的有效措施和重点注意的问题如下：

3.1应用钢构造安装施工仿真技术，优化加工图设计。

采用TeklaStructure（钢构造详图设计软件）对每根型钢柱进行建模，认真

分析框架梁柱钢筋与型钢柱的位置关系，下料尺寸、穿孔钢筋数量等，保证梁

柱接头部位钢筋能顺利找到自己位置，互相之间不发生冲突。在模型中优化设

计方案，深化设计图纸，并在建立的模型基础上运用此软件导出正式的CAD图

纸，指导施工。三维模拟图形如图3.1

旺叮，g布

图3.1三维模拟图形

3.2设计过程中与土建施工的衔接非常重要，要重点考虑如下问题：

1、钢柱每段的制作长度问题在车间制作条件和现场吊装能力满足的前提下

进行加工。

2、钢柱制作长度和标高、现场钢柱安装标高、梁筋标高等会产生一定容许

偏差。当多种容许偏差叠加在一起时，会导致梁截面与钢柱穿孔标高偏差，梁

枢筋无法穿过钢柱预先留设的孔洞。施工中加强控制外，另深化设计时应考虑

纵向、横向钢筋穿孔标高应错开，防止两个方向钢筋相碰。

3、节点设计时，尽量将梁钢筋和墙钢筋避开型钢，无法避开时，采用腹板

穿孔。当必须在腹板上预留贯穿孔时，型钢腹板截面损失率宜不不小于腹板面

积的25%。当钢筋穿孔导致型钢截面损失不能满足承载力规定期，刻采用型钢截

面局部加厚的措施补强。在型钢上穿孔应兼顾戒少型钢截面损失与便于施工两

个方面，常用钢筋穿孔的孔径如下表3.2。

表3.2常用钢筋穿孔的孔径（mm）

钢筋直径101214161820

穿孔直径151820-2220-2422-2625-28

钢筋直径222528323640

穿孔直径26-303卜3236404448

第四章型钢柱制作与验收

钢柱用厚板拼焊，加工制作规定十分严格，应委托专业加工厂制作。构件

验收分出厂前检查和现场验收两步进行；钢材材质复检后，钢板下料切割和边

缘剖口加工；波及型钢拼接组对工序时，焊缝超声波检测体几何尺寸检查除锈

除尘；对构件要重点检查其型号、编号、长度、孔位和孔径以及附设耳板的位

置和尺寸，对构件外观检查其挠曲变形、焊缝外观质量、焊缝坡口几何尺寸等。

钢柱厂内制造工艺程序：

(1)胎具搭设：由于本沟造精度规定较高，钢柱的加工均在特制的工具胎具上

进行组装和焊接。在施T前需根据各构件的构造特点，搭设T装胎具。

(2)放样、号料：

①各零、部件按施工图以上工放样、号料；

②样板长度、宽度容许偏差+0.5mm,1.0mm；

③号料尺寸容许偏差正负1mm；

④钢板预留切量一般为2-4mm；

⑤根据构造类型、焊接特性和厚板以及实际经验考虑，构件长度和宽度方向；

⑥零、部件号料后做明显标识。

(3)下料：根据钢柱各零部件施工图规范，采用数控切割机及剪板机下料；

(4)零部件矫正和成型：根据钢柱各零部件施工图规范；

(5)零件边缘加工：根据钢柱各零部件施工图及技术规范，零件刨加工量不不

不小于2mm;

(6)制孔：连接板采用摇臂钻制孔，根据现场施工状况钢柱腹板用配打孔工艺；

(7)组装：钢柱在胎具上组装，焊接完毕后，再进行现场试拼装；

(8)栓钉焊接按施工图布置，定出位置，用专用的栓钉焊接枪焊接。

第五章型钢柱安装

5.1钢柱柱脚锚栓设置

柱脚底板与钢柱基础节连为一体，钢柱生根于钢筋混凝土底板内。固定架

在基础绑扎钢筋时就事先埋入，然后同基础钢筋连成一体，同步保证套板面标

高符合设计规定。浇混凝土时将支架、套板、螺栓一次固定、浇成一体。型钢

柱柱脚做法如图5.1-K图5.1-2所示

图5,1-1框架柱型钢柱脚做法

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图5.1-2剪力墙暗柱型钢柱脚做法

5.2安装基础节

安装前将每根锚杆的调整螺母上标高调至设计的柱脚板底标高。当钢柱吊

至距其位置上方200mm左右时，使其稳定，将柱脚底板的栓孔与锚杆对直,

缓慢下落，下落过程中防止磕碰地脚螺栓丝扣c钢柱就位后在锚杆上加设锚杆

垫板，即用单螺栓对连接板进行临时固定。用经纬仪在两个互相垂直的方向进

行垂直度校正，微动四角锚杆的调整螺母可完毕钢柱基础节的垂直度和标高的

校正及轴线的调整，将基础节的底板与预埋螺栓采用双螺帽拧紧，并将锚杆垫

板与柱底板四面进行围焊。

5.3上部构造钢柱安装

5.3.1分节吊装

钢柱运到现场进行检查脸收合格后，直接卸到现场钢柱吊装区内待安装。

吊装前在柱头位置划出柱翼缘中心标识线，以便于上层钢柱的安装就位及与下

层柱对中使用。型钢柱安装按照编号次序依次进行。

5.3.2临时固定

钢柱就位后，对齐安装定位线，运用耳板及螺栓作为临时固定。每节柱翼

板的接头端设置了连接耳板，柱就位时，使上下柱接头处两个方向的安装线对

齐，用安装螺栓把连接板和上下耳板连接起来，稍加拧紧，即可脱钩，详见图

-5.3.2钢柱临时固定节点图0

图5.3.2钢柱临时固定节点图

5.3.3钢柱校正

钢柱调整采用千斤顶调整。调整前在下层钢柱上的对应位置焊接千斤顶支

座，在上层钢柱对应位置上焊接耳板。在钢柱互相垂直的两个方向设2台经纬

仪，观测钢柱垂直控制线校正成果，使钢柱的垂直度、标高、错边误差符合规

范规定。

5.3.4焊接

钢柱之间采用完全熔透的坡口对接焊缝连接，焊缝间隙10mm,坡角45。

坡口全熔透焊缝均为二级焊缝，贴角焊缝为三级焊缝，但其外观质量需符合二

级焊缝的规定。

(1)焊接采用CO2气体保护焊，焊丝直径1.2mm。

⑵钢柱焊接时必须按“先翼板后腹板，同步对称逆向施焊”的原则进行,

每根柱派2名焊工同步焊接，焊接速度应保持一致，焊速350-450mm/min。

(3)施焊时，第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处，然后逐道

逐层累焊至填满坡口，每焊完一道焊缝均应清理铲磨。每道焊接层间温度控制

在50-800C,温度太低时重新预热，太高时应暂停焊接。一种接口必须持续焊

完，若必须中途停焊时，再焊前应重新预热。

(4)当风速超过6m/s时，应在型钢柱周围搭设临时防风棚，施焊前应检

查焊件表面与否潮湿，必要时应加热去湿。

(5)焊接完毕后，及时敲除焊渣，检查焊缝质量，并请专业检测单位到现

场随机抽查20%焊缝进行无损探伤，无损探伤合格后方可开始下一道工序施工。

第六章型钢混凝土柱钢筋施工

型钢混凝土柱中型钢柱与钢筋的交叉点多，钢柱与柱周主筋、箍筋；钢柱

与通过钢柱的水平梁钢筋关系较为复杂，处理难度相对较大。施工过程中，通

过钢构造安装施工仿真技术的应用，能直观的反应出钢柱和钢筋之间复杂的空

间关系，可事先理顺钢筋的施工次序，处理也许存在的多种矛盾，明确有效的

施工措施，使型钢柱的钢筋施工得到简化。

6.1框架柱及暗柱主筋穿插

框架柱及剪力墙暗柱主筋位置必须精确，否则将影响梁筋、墙体水平筋、

及柱箍筋穿过腹板预留孔。为保证主筋位置精确，特采用如下措施：在框架柱

柱、剪力墙暗柱钢筋绑扎完毕后，放置专用定位筋对主筋位置进行定位保护，

防止钢筋偏位。

6.2框架柱及暗柱箍筋绑扎

柱内箍筋受钢柱影响，需穿过型钢柱腹板的箍筋，按照常规做法无法施工,

采用制作型箍筋，穿过预先在型钢柱的留孔，再将型箍筋围绕主筋

打弯900后焊接闭合；或采用制作“L”型箍筋，穿过预先在型钢柱的留空，再

将“L”型箍筋首尾相连焊接闭合。焊接长度满足规范规定，单面焊应不不不小

于lOd,双面焊5d。如图6.2-1。

图6.2-1框柱箍筋绑扎示意

剪力墙暗柱中的型钢柱预留了箍筋穿孔，箍筋可以采用U型箍筋穿过型钢

后单面焊接10d,不过未设置墙体水平筋的穿孔，故使用部分墙体水平筋计入暗

柱构件体积配箍率的构造做法。如下图6.2-2o

注：1节点和2节点间隔布置

图6.2-2剪力墙暗柱箍筋绑扎示意

6.3墙体水平筋绑扎

墙体水平筋与钢柱节点部位的绑扎形式为：当墙体水平筋的锚固长度局限

性时，遇型钢腹板时,应在腹板附近垂直向上或向下弯锚15d,以使钢筋满足锚固

规定；当遇型钢翼缘时，应在进入型钢柱后弯折绕开钢柱翼缘板后折回，如锚固

长度局限性时，遇型钢腹板时，应在腹板附近垂直向上或向下弯锚15d,以使钢筋

满足锚固规定°如图6.3-1所不。

图6.3-1墙体水平筋绑扎示意

关键筒外围墙体厚度超过700时，为4排钢筋网片。墙内两道水平钢筋遇型钢

腹板后弯折15d,如图6.3-2。

第七章型钢柱模板施工

框架柱由于受柱内型钢柱的影响，加上柱内钢筋较为密集，无法采用常规

的PVC塑料管内穿对拉螺杆的措施进行柱模板的加固。采用对拉螺栓分段制作,

一次性使用，对拉螺栓端部90度打弯，弯头长度不不不小于50mm,与钢柱腹

板焊接牢固。型钢混凝土柱加固如图7.1、图7.2所示。采用模板选用15厚双面

覆膜多层板，次龙骨为lOOmmxlOOmm和100mmx50mm方木，间距200mm,

士龙骨采用纵横向48mm双钢管全高加固，间距：400mm-600mm,对拉螺栓

采用①16圆钢制作。

纵横主龙骨：⑦48双:冈管间距为400-600mm

7.1型钢柱加固示意图

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图7.2型钢柱加固立面图

剪力墙内型钢柱对墙体模板加固基本无甚影响，按常规做法加固。

第八章型钢柱混凝土施工

由于型钢柱间钢筋及钢骨十分密集，里面空间很狭小，混凝土流动性被严

重限制，型钢制作时，加劲肋中心预留厂200mm灌灰孔，浇筑彼时，施工的关

键控制点是保证型钢和钢筋之间的位的密实度,选择合适的碎施工配合比，严

格控制破坍落度，在浇筑位时，应加强钢柱两侧对称振捣，通过振动棒在有效

半径内的充足振捣，从而使型钢空隙部分的位挤密，保证钢骨柱碎的浇筑质量。

第九章施工质量保证措施

9.1质量保证体系

建立健全项目质量保证体系：成立项目质量管理领导小组。项目经理任组

长，项目总工、质量负责人、项目副经理任副组长，组员由项目技术、质量、

材料、工程等部门人员构成。质量领导小组负责整个项目的质量管理工作，处

理现场发生的质量问题。

9.2质量控制要点

1、钢骨多种原材质量控制要点：

a、按规定对型钢原材进行送检，保证型钢的多种指标符合使用规定；

b、焊条应符合现行国标《碳素钢焊条》GB5117或《低合金钢焊条》

GB5118的规定。选用的焊条型号应与主体金属强度相适应；

c、焊丝应符合现行国标《熔化焊用钢丝》GB/T14957的规定；

d、构件中设置的栓钉应符合现行国标《圆柱头焊钉》GB10433的规定；

e、一般螺栓应符合现行国家的原则《六角头螺栓A和B级》国标GB5782

和《六角头螺栓C级》GB5780的规定。高强螺栓应符合现行国标《钢构造高强

度大六角头螺栓、大六角母，垫圈与技术条件》GB/T1228-1231或《钢构造用

扭剪型高强度螺栓连接副》GB3632-GB3633的规定。

2、钢骨加工控制要点：

a、在钢骨制作前，应根据设计图纸和施工现场塔吊等起重吊装设备状况，

合理分析钢骨的长度及重量，一般以起重的最大量为准，但需考虑接头位置；

b、钢骨的制作必须采用机械加工，并有钢构造制作厂家承担。型钢的切割、

焊接、运送、吊装、探伤检查应符和现行国标《钢构造工程施工及验收规范》

GB50205.《建筑钢构造焊接技术规程》JGJ81、《钢构造工程质量检查评估原则》

GB50221的规定；

c、型钢钢板的制孔，应采用工厂车床制孔，严禁现场用氧气切割开孔。在

钢骨制作完毕后，建设单位不可随意变更，以免引起孔位变化导致施工困难；

d、钢材切割前应将母材清理洁净，在下料口进行划线，切割后清除切割熔

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

措施；

e、组装焊接应选用合理的焊接次序，防止产生过大的焊接变形，应尽量减

少焊接应力。焊缝完毕24h后，由具有资质的检查单位进行超声波检查。

3、钢骨现场安装控制要点

a、型钢骨架施工，应符合《钢构造工程施工质量验收规范》（GB50205-）

的规定；

b、型钢柱进场后必须全面复查，检查构件规格尺寸、外观质量、出厂合格

证及材质证明文献等；

c、型钢柱的轴线位置、标高及垂直度必须符合设计和规范规定，安装方位

及孔口位置应对的，安装精度应在规范容许偏差之内；

d、高强螺栓安装应严格按施工工艺规定由内而外的次序施拧，初拧、终拧

扭矩应符合规定，并准时进行终拧的复查；

e、焊接时应对称焊接的措施施工，焊接前应仔细检查坡口尺寸、以及坡口

周围有无油、锈水、污垢，如有油、锈水、污垢则应在处理后方可施焊。并注

意及时打磨清理前一道焊缝，防止出现焊缝缺陷。

4、钢筋绑扎、模板安装工程控制要点

a、钢筋的安装位置应精确，防止钢筋与型钢穿钢筋孔的位置出现偏差错位；

b、柱的箍筋要在型钢腹板上已留好的孔中穿过，由于整根箍筋无法穿过，

只能将箍筋分段，或做成“U”形，再用电弧焊焊接。如腹板开孔的大小和位置

不合适时，须征得设计单位的同意后，再用电钻补孔或用较刀扩孔，不得用气

割开孔。

c、因柱构件中型钢的存在，柱模板的加固无法采用正常对拉螺栓的加固，

采用对拉螺栓分段焊接到型钢腹板上或采用对拉螺栓两侧对称焊接到同一根箍

筋上的方式加固。

d、因钢骨混凝土构件中梁柱接头部位不仅钢筋密集，并且又型钢的存在，

故钢骨柱等竖向构件混凝土浇注较为困难。为便于混凝土浇注，模板安装宜设

置浇捣口，以便于混凝土浇筑；

e、在梁柱接头处等混凝土不易充足填满处，要仔细进行浇筑和捣实。

9.3施工准备阶段质量控制

1、进入现场的施工人员必须通过专业培训，技术工人必须持证上岗。

2、钢构造深化设计时，充足考虑到现场施工难度，梁筋过腹板穿孔及遇翼

缘焊接套筒，考虑双向梁节点处纵筋错开，防止纵筋穿过困难。

3、构件加工运至现为后，要对构件进行外观和尺寸检查。重点检查构件的

型号、编号、长度、螺栓孔数和孔径。

第十章施工安全消防文明施工

10」现场消防措施

1、认真贯彻《中华人民共和国消防条例》，坚持防止为主、防消结合的方

针，加强施工人员的消防意识教育。

2、施工现场设专人负