型钢混凝土施工方案

型钢混凝土施工方案一、工程概况本项目为地上45层、地下3层的超高层商务办公楼，建筑总高度198.1m，结构体系为型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构，外围16根框架柱及8根内部转换柱采用型钢混凝土组合结构，总计型钢混凝土柱112根，截面尺寸从底部1200mm×1200mm逐层收至顶部800mm×800mm，柱内含箱型或H型型钢，型钢壁厚20mm~50mm；3层~10层转换区域及屋面大跨度梁共76根型钢混凝土梁，最大截面尺寸为600mm×1200mm，梁内含H型型钢，总用钢量约2850t。本工程型钢混凝土构件设计使用年限50年，抗震设防烈度7度，混凝土强度等级从基础顶至20层为C50，21层至屋面为C40，型钢材质均为Q355B，栓钉采用φ19×100栓钉，符合GB/T10433要求。二、编制依据1.《型钢混凝土组合结构技术标准》JGJ138-20162.《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205-20203.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015（2017年版）4.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-20115.本工程设计施工图、地质勘察报告、现场平面布置图6.国家及地方现行安全生产、文明施工相关管理规定三、施工部署3.1组织机构及分工成立型钢混凝土专项施工小组，由项目技术负责人任组长，施工主管、钢结构主管任副组长，配置专职质检员1名、专职安全员1名、测量员2名、材料员1名；现场分为东、西两个施工班组，配置钢结构安装工18人、钢筋工45人、木工30人、混凝土工12人、架子工15人，工厂加工配置下料工、焊工、质检工共25人，明确各岗位责任，各工序施工前完成分级技术交底，所有特种作业人员均持证上岗。3.2施工流水安排整体施工遵循“先柱后梁、分区流水”的原则，外框型钢混凝土施工滞后核心筒结构施工1层，每层分为两个流水段，每个流水段施工周期为3天，单层层总施工周期6天，各工序穿插安排为：首层型钢安装完成验收后，同步进行上一层型钢吊装与本层钢筋绑扎，本层钢筋验收后同步支设模板与上层钢筋加工，模板验收后浇筑混凝土，形成连续流水作业，避免窝工。3.3主要机械设备配置本工程配置2台M900D动臂式塔吊，额定最大起重量分别为50t、42t，满足本工程最大单件型钢（单节底层箱型柱重31.2t）的吊装要求；现场配置CO₂气体保护焊机12台、角向磨光机8台、UT超声波探伤仪2台、磁粉探伤仪1台、全站仪1台、高精度水准仪2台、30型插入式振捣棒6台、50型插入式振捣棒12台，所有设备进场前均完成检验标定，合格后方可使用。四、主要施工工艺4.1型钢工厂加工4.1.1原材料检验钢材进场后按批验收，每批重量不超过60t，检查出厂质量证明文件，按规范要求抽样做力学性能试验，Q355B钢材屈服强度不低于355MPa，抗拉强度470MPa~630MPa，伸长率不小于22%，各项指标合格后方可下料加工；焊接材料按钢材材质匹配，E50系列焊条用于手工焊，CO₂气体保护焊焊丝采用ER50-6，每批焊接材料均按要求烘焙，烘焙温度150℃，保温1h，随用随取，防止焊条受潮产生气孔。4.1.2下料及坡口加工钢板下料采用数控等离子切割机，H型钢翼缘、腹板下料尺寸偏差控制在±1mm以内，切割面粗糙度不超过25μm，切割缺陷深度超过1mm时补焊打磨平整；坡口加工按钢板厚度设置：当钢板厚度12mm≤t<30mm时，开双面V型坡口，坡口角度30°±2°，钝边厚度2mm±0.5mm；当t≥30mm时，开X型坡口，坡口角度35°±2°，钝边厚度3mm±0.5mm，坡口边缘钝边、飞边清理干净，坡口平整度偏差不超过0.5mm。4.1.3组焊及探伤H型钢采用自动组立机组装，箱型柱采用人工胎膜组装，组装间隙不超过1mm，翼缘与腹板错边量不大于0.1t，且最大不超过2mm，箱型柱截面尺寸偏差控制在±2mm，对角线偏差不大于3mm；主焊缝焊接：工厂焊接采用埋弧自动焊，焊接参数按工艺评定确定，焊后对焊缝背部清根，保证焊缝全熔透；焊缝探伤按设计要求，所有对接焊缝、柱与梁连接焊缝为一级焊缝，做100%超声波探伤，腹板拼接焊缝为二级焊缝，做20%抽样探伤，探伤结果符合GB50205-2020要求，不合格焊缝铲除后重新焊接，同一位置返修次数不超过2次。4.1.4预拼装及防腐每连续5层型钢柱做一次整体预拼装，预拼装偏差符合要求：柱身弯曲矢高不大于柱高的1/1000，且不大于12mm，柱接口错边量不超过2mm，相邻柱中心线偏差不超过1mm；预拼装合格后对构件编号，做喷砂除锈，除锈等级达到Sa2.5级，然后做防腐涂装，底漆采用环氧富锌底漆，干膜厚度不小于80μm，中间漆采用环氧云铁中间漆，干膜厚度不小于120μm，现场焊接连接部位预留300mm~500mm范围不涂装，待现场焊接探伤合格后补涂。4.1.5预留孔设置按设计要求，钢筋穿过型钢腹板的位置，工厂预钻开孔，孔径比穿过钢筋直径大2mm~4mm，孔边距型钢翼缘边缘不小于50mm，开孔位置偏差不超过±2mm，孔边毛刺打磨平整；对拉螺栓穿过腹板的孔也同步预留，排气孔按要求每隔2m设置1个φ20的排气孔，方便混凝土浇筑排气，避免窝气。4.2型钢现场运输与堆放4.2.1运输：构件采用平板运输车运输，长度超过12m的超长构件设置通长运输支撑架，防止构件变形，构件支点间距不大于4m，两端悬挑长度不超过2m，构件与支撑架之间垫软木橡胶板，防止防腐涂层损坏，运输过程中构件绑扎牢固，转弯、减速时控制车速不超过30km/h，防止构件移位变形。4.2.2现场堆放：堆放场地提前平整压实，场地承载力不低于100kPa，设置不小于2‰的排水坡度，避免积水；构件堆放在塔吊回转半径范围内，按施工区域、构件编号分类堆放，堆放层数不超过2层，柱构件堆垛之间设置不小于1.5m宽的人行通道，构件底部垫200mm高的枕木，枕木间距不大于4m，避免构件直接接触地面锈蚀。4.3型钢现场安装4.3.1测量放线：以现场布设的平面控制网、标高控制网为基准，采用全站仪引测每根柱的定位轴线，每个柱设置纵横两个方向的控制线，定位轴线偏差控制在±3mm以内；采用精密水准仪引测柱底标高，标高偏差控制在±3mm以内，每层累计标高偏差不超过30mm，总标高偏差不超过50mm。4.3.2预埋件复核：底层柱安装前复核预埋地脚螺栓的位置，地脚螺栓中心位置偏差不超过2mm，标高偏差不超过±5mm，螺纹部位清理干净，套保护套防止锈蚀；柱基础顶面浇筑10mm~15mm厚1:2水泥砂浆找平层，保证柱底安装平整。4.3.3吊装与临时固定：单节型钢柱高度3m~4.5m采用两点吊装，高度超过4.5m采用三点吊装，吊点设置在工厂预先焊接的吊耳位置，吊耳采用20mm厚Q355B钢板制作，吊耳与型钢焊接的焊脚高度不小于10mm，吊装前做1.2倍荷载试吊，确认吊具、吊耳安全后方可正式吊装；柱吊装到位后，采用3根揽风绳做临时固定，调整柱的垂直度，垂直度偏差控制在柱高的1/1000以内，且最大不超过25mm，调整合格后拧紧地脚螺栓固定。4.3.4现场焊接：柱与柱对接焊接遵循“对称焊接、分层施焊”的原则，先焊两个对称的正面，再焊侧面，每层焊接厚度不超过6mm，每焊完一层清理焊渣，检查无缺陷后再焊下一层；焊接工艺参数符合要求：环境风速超过8m/s、降雨天气停止露天焊接，必须施焊时搭设防风防雨棚；当环境温度低于5℃或钢板厚度大于30mm时，焊前预热，预热温度100℃~150℃，预热范围为坡口两侧各100mm，焊接完成后做后热处理，后热温度150℃~200℃，保温时间2h~4h，防止产生焊接裂纹。柱与梁连接焊接：梁吊装到位后，临时用高强螺栓固定，调整梁的标高、位置，梁中心线偏差不超过3mm，标高偏差不超过±5mm，先焊梁的下翼缘，再焊上翼缘，对称焊接减少变形，梁翼缘对接焊缝为一级，腹板焊缝为二级，探伤合格后割除临时连接板，打磨平整。4.3.5栓钉焊接：栓钉采用瓷环保护弧焊机焊接，焊前清理型钢表面的油污、锈蚀，瓷环烘焙干燥，含水率不超过1%；焊后检查栓钉外观，栓钉高度偏差不超过±2mm，位置偏差不超过±5mm，按1%比例做弯曲试验，将栓钉弯15°，焊缝无裂纹为合格，不合格的栓钉切除重新焊接。4.4钢筋绑扎4.4.1柱钢筋绑扎：柱主筋根据设计要求分别处理：设计要求主筋穿过型钢腹板的，从预留孔内穿过，穿过完成后，孔与钢筋之间的间隙用建筑密封胶封堵，防止浇筑混凝土时漏浆；主筋直径大于32mm，无法穿孔的，采用等强接驳器焊接在型钢翼缘上，接驳器的抗拉强度不低于钢筋母材的抗拉强度，接头错开布置，同一截面接头面积不超过总面积的50%。柱箍筋遇型钢柱时，按节点处理：箱型钢柱腹板预留箍筋穿孔，箍筋直接穿过，H型钢柱侧面无法穿过的，采用开口箍筋，开口箍筋两端做135°弯钩，弯钩端焊接在型钢预先焊接的锚板上，或者将开口箍筋现场焊接封闭，单面焊接焊缝长度不小于10d（d为箍筋直径），双面焊不小于5d，焊缝饱满无缺陷。柱钢筋保护层厚度为30mm，采用塑料定位卡控制，间距不大于600mm。4.4.2梁钢筋绑扎：梁上部主筋遇型钢柱翼缘时，按设计要求穿过柱型钢预留孔，或采用机械接头接驳在柱翼缘的接驳器上，锚固长度满足设计要求；梁下部主筋无法穿过型钢柱时，伸入柱内锚固，端部做90°弯钩，弯钩勾住柱型钢，锚固长度不小于35d。梁箍筋穿过型钢梁腹板预留孔，无法预留孔的位置，采用开口箍筋，开口箍筋焊接封闭，焊接要求同柱箍筋。梁钢筋保护层厚度为25mm，采用水泥砂浆垫块控制，间距不大于500mm。4.4.3钢筋绑扎允许偏差：受力钢筋间距偏差±10mm，箍筋间距偏差±10mm，钢筋骨架尺寸偏差±5mm，保护层厚度偏差±3mm，符合规范要求。4.5模板支设4.5.1柱模板：型钢混凝土柱模板采用15mm厚覆膜木胶合板，背楞采用50mm×100mm木枋，木枋间距不大于200mm，柱模板加固采用外置双[10槽钢抱箍，抱箍间距从下往上，底部第一道抱箍距柱底不大于200mm，往上间距不大于500mm，抱箍连接螺栓采用M16高强螺栓，螺栓扭紧扭矩不小于40N·m，截面尺寸大于1000mm的柱，在柱中心增加一根对拉螺栓，穿过型钢腹板预留孔固定。柱模板安装完成后，检查垂直度，垂直度偏差不大于3mm，截面尺寸偏差±3mm，拼缝间隙不大于1mm，超过1mm的缝用密封胶填缝，防止漏浆。4.5.2梁模板：梁模板底模采用15mm厚覆膜木胶合板，侧模同底模，背楞采用50mm×100mm木枋，侧模背楞间距不大于250mm，对拉螺栓间距不大于600mm；梁底支撑采用碗扣式脚手架，立杆间距不大于800mm，扫地杆距地面200mm，立杆步距不大于1500mm，立杆底部垫100mm×100mm木垫板；梁跨度大于4m时，模板按梁跨度的1‰~2‰起拱，因型钢本身刚度较大，起拱取下限值。4.5.3模板验收：模板安装完成后，检查轴线位置、标高、截面尺寸、垂直度、支撑刚度，验收合格后方可进行下道工序，轴线位置偏差不超过3mm，标高偏差不超过±5mm。4.6混凝土浇筑4.6.1原材料准备：本工程型钢混凝土强度等级为C40~C50，采用商品预拌混凝土，粗骨料采用5mm~25mm连续级配碎石，针片状含量不大于15%，含泥量不大于1%，添加缓凝型聚羧酸减水剂，柱混凝土坍落度控制在180±20mm，扩展度不小于500mm，梁混凝土坍落度控制在160±20mm，梁柱节点钢筋密集、型钢占据空间大的部位，采用同强度等级自密实混凝土，扩展度不小于650mm，不离析、不泌水。4.6.2浇筑顺序：整体浇筑遵循“先柱后梁、分层浇筑”的原则，先浇筑柱混凝土，分层厚度不大于500mm，再浇筑梁混凝土，梁分层厚度不大于300mm；浇筑高度超过3m时，采用串筒下料，下料口距浇筑面高度不超过2m，防止混凝土离析。4.6.3振捣工艺：采用插入式振捣棒振捣，型钢周围、钢筋密集部位采用φ30mm小型振捣棒，其余部位采用φ50mm振捣棒，振捣点间距不大于300mm，振捣棒插入下层混凝土深度不小于50mm，振捣时间控制在15s~30s，至混凝土表面泛浆、不再下沉、无气泡溢出为止；重点加强型钢翼缘下方、柱脚部位、梁柱节点部位的振捣，严禁振捣棒直接撞击型钢、栓钉和钢筋，防止构件移位；利用型钢腹板预留的排气孔排出空气，避免出现窝气空洞，浇筑过程中安排专人观察模板，发现漏浆及时封堵。4.6.4养护：混凝土浇筑完成后12h内覆盖土工布洒水养护，养护时间不少于14d，每天洒水次数保证混凝土表面处于湿润状态，柱混凝土拆模后包裹保湿土工布养护，避免表面水分蒸发产生裂缝。五、质量控制标准及通病防治5.1质量验收允许偏差（1）型钢安装：柱中心线对定位轴线偏移≤3mm，柱垂直度≤h/1000且≤25mm，柱顶标高偏差±5mm，梁中心线偏移≤3mm，梁标高偏差±5mm，梁水平挠度≤L/1000且≤10mm；（2）钢筋工程：受力钢筋间距偏差±10mm，箍筋间距偏差±10mm，保护层厚度偏差±3mm；（3）模板工程：轴线位置偏差≤3mm，截面尺寸偏差±3mm，垂直度偏差≤3mm；（4）混凝土工程：截面尺寸偏差+8mm、-5mm，表面平整度≤8mm，混凝土强度符合设计要求，对所有梁柱节点采用超声波检测，内部缺陷面积不超过构件体积的0.5%，无超过规范要求的空洞、裂缝。5.2常见质量通病防治（1）焊缝裂纹：控制焊接材料质量，按要求烘焙，焊前按规范预热，焊接后后热保温，避免快速冷却，裂纹超过要求的，铲除焊缝重新焊接，同一位置返修不超过2次；（2）混凝土空洞：工厂按要求开设排气孔，钢筋密集部位采用自密实混凝土，采用小型振捣棒加强振捣，浇筑过程中安排专人敲击模板，根据声音判断密实度，出现小空洞后，清理干净，用高于设计强度一级的水泥基修补砂浆封堵，大空洞按专项方案注浆修补；（3）型钢安装偏移：吊装前复核定位轴线，吊装后及时调整垂直度，临时固定牢固，焊接对称施焊，减少焊接变形，偏差超过要求的，重新吊装调整；（4）钢筋移位：钢筋绑扎完成后，采用定位卡具固定，混凝土浇筑时安排专人看护钢筋，发现移位及时调整，避免振捣棒撞击钢筋。六、安全文明施工管理6.1吊装作业安全：吊装作业区域设置警戒线，悬挂警示标识，无关人员严禁进入吊装区，吊装指挥由持证专人指挥，信号统一，吊装前检查吊具、吊耳，合格后方可起吊，构件起吊后下方严禁站人；6.2高空作业安全：高空作业人员必须系安全带，佩戴安全帽，操作平台满铺脚手板，周边设置1.2m高防护栏杆，18cm高挡脚板，安全网封闭，作业面工具、材料堆放牢固，防止坠落；6.3焊接作业安全：现场每台焊接设备配备2具4kg干粉灭火器，焊接部位下方设接火斗，防止火花引燃易燃物，焊接人员佩戴防护面罩、绝缘手套，避免弧光伤害和触电；现场焊接烟尘设置局部排风装置，减少作业区烟尘浓度；6.4临时用电安全：焊接设备接地电阻不大于4Ω，电缆线架空敷设，严禁拖地浸泡，配电箱设置漏电保护器，漏电动作电流不大于30mA，动作时间不大于0.1s，雨天停止露天焊接作业；6.5文明施工：构件堆放整齐，