劲性结构梁钢包砼Word文档格式.docx
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50×
10，与埋件和主肢间均为全熔透焊缝。
2）支架侧向变形及扭转控制
a.由于E轴上的地脚锚栓支架高达3m，截面尺寸也达到了2m×
1.5m，上部承重更达到了30t以上，为了控制其侧向变形及扭转，除了在设计支架时予以考虑外，在支架侧向增加额外的斜抛撑予以加强。
b.对于埋入式柱脚，考虑到支架主要承受竖向荷载，且其最大高度为0.8m，钢柱却高达7m，增加其侧向的稳定性，同样也设置了斜抛撑予以加强。
具体形式如下图所示：
预埋锚栓斜抛撑示意图
埋入式柱脚斜抛撑示意图
1.3梁柱节点构造
真对施工现场不同形式的梁柱节点，我们分别采取不同的措施，保证工程质量。
1.3.1钢管、钢骨混凝土柱与普通框架梁节点施工
1）钢管柱与混凝土梁连接节点
为了保证现场混凝土梁的钢筋和钢管柱间能很好的连接，我们要求钢结构加工单位，出厂前在钢管柱的牛腿上预先焊接好800mm长的短钢筋（一段已镦粗直螺纹，用于现场连接）。
施工时根据现场梁的实际尺寸断料连接，确保钢筋连接的施工质量。
2）
钢骨柱与混凝土梁连接节点
钢骨柱节点钢筋的连接根据设计要求需要有两根贯通，因此我们要求钢结构加工单位，预先在型钢的腹板位置开孔（具体尺寸由钢筋翻样确定，技术部门复核）。
现场施工时，确保两根钢筋贯通，两根钢筋锚入柱子内，最侧边的两根钢筋弯折后贯通。
1.3.2钢管、钢骨混凝土柱与型钢梁节点施工
1）钢管柱与型钢梁连接节点
为保证钢梁上钢筋的连接质量，所有型钢梁上的钢筋均要求钢结构加工单位在工厂内焊接后，随钢梁一起运输置现场。
施工现场吊装就位后只进行钢管柱与型钢梁的焊接工作。
2）钢骨柱与型钢梁连接节点
型钢梁与钢骨柱连接时，在钢筋较多又不能全部焊接到钢梁面时，通过现场弯折钢筋锚入型钢柱内。
同时为了保证箍筋在钢骨柱节点的闭合，我们通过要求钢结构加工单位，预先在钢梁腹板上开洞的措施（具体尺寸由钢筋翻样确定，技术部门复核）保证此处节点的质量。
a.钢骨柱节点一
b.钢骨柱节点二
3）钢管柱与钢骨柱间型钢梁连接节点
钢管柱与钢骨柱连接时，由于两侧钢筋配置数量不一，我们预先在钢管柱两侧各留下一根800mm长的短钢筋，在现场用套筒连接，其余全部在工厂焊接到钢梁上。
1.4钢管混凝土施工要点
1.4.1钢管柱内部构造
钢管柱内部劲板纵横交错布置，管壁上打满栓钉且与水平方向存在一定的夹角。
钢管柱内部构造
1.4.2存在问题
由上图可以看出，钢管柱内部构造特殊，四周打满栓钉，劲板与管壁成90度垂直，横向劲板上开洞大小只有200mm，普通的混凝土浇捣手段很难保证劲性结构的施工质量。
演艺中心的上部结构荷载主要依靠108根钢管柱来承受，为了能在实际浇捣过程中取得较好的效果，满足设计的要求，浇捣混凝土拟采用C60自密实混凝土。
为确保工程质量，在施工前我们专门进行了一次模拟试验，取得第一手资料。
1.4.3混凝土配合比设计
通过对原材料的性能进行试验，并对混凝土的配合比进行组合试验，综合混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能以及等各项指标，确定自密实混凝土配合比设计原则：
1）由于斜撑内钢板孔径小、结构复杂，因此选用粒径较小的粗骨料，以增加混凝土的密实性。
2）采用优质聚羧酸盐外加剂，既能保证混凝土流动性又能防止或减少混凝土离析。
3）在满足混凝土和易性、泵送性和现场浇筑施工性的前提下，将坍落度、扩展度分别控制在150mm～210mm和550mm～750mm范围内。
根据以上设计原则，确定自密实混凝土初步配合比如下：
C60混凝土配合比（单位：
kg/m3）
原材料
水
水泥
黄砂
石子
粉煤灰
矿粉
外加剂
用量
170
370
760
950
70
80
4.95
设计坍落度（mm）
180±
30
水胶比
0.33
砂率
44%
1.4.4由于钢管柱与水平方向存在夹角，管内横向劲板又都与管壁垂直，按照设计要求横向劲板上允许开孔大小只有A200mm，浇捣混凝土时无法将泵管插入钢管底部。
另外横向劲板与水平位置有夹角存在，浇捣过程中很容易发生空洞现象。
经过与设计多次协商，最终同意在劲板的四个角上开四分之一的圆孔，孔径A50。
另外要求钢结构加工单位在工艺板对应位置也相应开孔，确保混凝土浇捣过程中透气。
1.4.5模拟试验
1）由于无法对钢管内混凝土的浇灌质量作直观检查，在施工验收时，对构件重要的部位用超声波来检测，确保混凝土浇筑密实。
即将进行的矩形钢管混凝土柱的混凝土浇筑工艺试验，主要用于确定浇筑工艺，并通过对试件的各个部位进行超声波检测，为今后管内混凝土的施工质量检验提供各项技术依据。
2）钢管混凝土模拟试件的检测要求：
对试件的第一次检测在管内混凝土浇筑后一周以内开始，并在浇后2周、4周时在相同位置再测两次，检测部位见下图。
具体检测点布置由测试单位按规范制定。
测试结束后应沿纵向割开试件，检查管内混凝土实际成型状况，并对指定部位的混凝土抽芯检验，察看粗骨料分布情况及进行芯样抗压强度试验。
3）模拟劲性钢柱的切割分离采用喜利得墙锯（LP-32）和链锯（WS-15）配合进行。
墙锯（LP-32）将表面钢板切割后，形成一链切割缝（5厘米高、3厘米深），待表面钢板槽切割完成以后，再利用喜利得链锯（WS-15）进行分割施工。
如下图：
1.4.6混凝土生产与运输
1）做好生产供应前的设备检查、保养维修工作，使整个生产控制系统处于完好状态。
混凝土原材料均按重量计量，每车累计计量的允许偏差为：
水泥和掺合料±
1%，粗、细骨料±
1%，水和外加剂±
1%，所有计量设备仪器须定期检验。
2）生产混凝土，其搅拌时间不宜少于40秒，混凝土从出料到浇捣最长时间不宜超过2.5小时。
3）混凝土运输车在装料前应将拌筒清洗干净并将筒内积水排尽。
4）混凝土运输时，均速转动拌筒保持混凝土拌合物的均匀性，不产生分层离析现象。
5）卸料前搅拌车筒体快速转动2至3分钟，保持混凝土均匀性。
6）利用混凝土搅拌车GPS卫星定位系统，及时调度运输车辆，保证混凝土施工的连续性、运送频率均匀性。
1.4.7混凝土浇捣
1）泵送前应先用适量的与混凝土成分相同的水泥砂浆润滑输送管内壁。
2）在泵送过程中，受料斗内应具备有足够的混凝土，以防止吸入空气产生阻塞。
3）根据工程结构的特点、平面形状和几何尺寸、混凝土供应和泵送设备能力、劳动力和管理能力，以及周围场地大小等条件，预先划分好混凝土浇筑区域。
4）混凝土垂直下料时，将串筒伸入斜撑圆孔中，控制混凝土的自由落差高度。
5）在斜撑的左右角开启若干小孔，便于斜撑内的空气逸出，减小内部压力。
1.4.8混凝土振捣
1）采用木质榔头在斜撑表面进行轻轻敲击，尽可能使混凝土密实，且使其分布均匀。
2）敲击点沿斜撑周边均匀布置，上下敲击点之间的间距控制在400～500mm。
3）严格控制敲击的时间和力度，防止过度敲击引起的石子下降。
4）敲击顺序要遵循“交错有序、对称均衡”的原则，具体情况按结构尺寸而定。
1.4.9混凝土质量控制
1）按批检测混凝土坍落度，坍落度控制在设计范围内，混凝土不得有离析、泌水、分层现象。
2）混凝土抗压强度试块按《预拌混凝土》（GB/T14902-2003）规定的要求，每100m3进行取样制作6个试块，分7天、28天两个龄期试压，并按《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）中的数理统计方法进行合格评定。
1.4.10混凝土入模控制措施
1）加强对砂、石料堆场管理，在混凝土生产前用铲车将料堆表面、温度较高的砂、石料铲除，尽量使用料堆中间温度较低的材料。
2）充分利用混凝土搅拌机料仓空间，最大限度储存砂、石料，使砂、石料在料仓内有一定的降温时间，避免边生产边上料。
3）在混凝土装料后出站前，用水冲刷搅拌车筒体，降低筒体表面温度。
4）对搅拌用水采用预养措施，控制水温上升。
5）生产过程中，加强与施工现场联系，尽量做到均匀生产、均匀发料，缩短搅拌车装料、卸料等候时间。
6）在条件许可情况下，尽量安排在夜间浇筑混凝土，有利于降低混凝土入模温度。
1.5其他注意事项：
1.5.1注重栓钉的施工质量，以免因质量问题而影响力的传递。
1.5.2注重混凝土的浇捣质量，注意排水排气，避免产生钢管内混凝土浮浆接合面，从而形成混凝土夹心层。
1.5.3注重底管的接头质量（规则、坡口、衬板、焊接），避免钢管接高过程中的偏差。
2钢结构施工过程控制
2.1矩形钢管柱的施工变形控制
2.1.1施工变形产生原因分析
上一节以提到了本工程的特殊性，在地下一层的钢框架形成时，地下室钢筋混凝土尚为完成施工。
而内圈和外圈矩形钢管柱在地下一层处即开始弯折变向，一旦其出现较大的施工偏差，不仅是造成标高误差，更为严重的是影响上部连接节点的水平位置，引起较大的错边。
因此，为了控制矩形钢管柱的位移，首先是通过现有的结构梁将相应的矩形钢管柱连接，但由于大部分环向梁缺失，还需要在这些缺失位置加设措施梁，提高钢柱上部在环向的抗侧向能力，其次是通过加设斜抛撑控制刚钢柱底部的变形。
2.1.2临时措施梁
为了将所有的矩形钢管柱均连为框架，以提高其抗变形的能力，除了利用地下一层原有的结构钢梁外，在部分结构钢梁缺失的位置加设临时措施梁，采用型钢I，具体见下图
临时措施梁设置示意图
2.2现场焊接工艺
2.2.1焊接工艺评定
在工程正式施焊前，根据不同的焊接方法、焊接材料、焊接位置、预热要求以及坡口类型，按照JGJ81-2002进行工艺评定，确定合适的焊接参数，作为现场焊接施工的依据。
整个工艺应在焊接工艺评定合格后的基础上实行。
2.2.2焊接流程
2.2.3焊接施工工艺
1）焊前准备
a.焊接区操作脚手平台应搭设良好，平台高度及宽度应有利于焊工正常操作且确保安全。
b.焊条按使用说明书或下表进行烘焙、保温，并做好烘焙记录。
焊接材料
烘焙
保温（℃）
保温筒保存时间
（h）
温度（℃）
时间（h）
E5015
E5016
350
1.5
110~120
4
c.焊工按照要求领取焊条，并放置于随身的保温筒中，严禁暴露在空气中。
d.焊工应配置一些必要工具，比如：
凿子、奶子榔头、刷子等。
e.焊把线应绝缘良好，如有破损处要用绝缘布包裹好，以免拖拉焊把线时与母材打火。
f.焊接设备应接线正确、调试好，正式焊接前宜先进行试焊，将电压、电流调至合适的范围。
g.检查坡口装配质量。
应去除坡口区域的氧化皮、水份、油污等影响焊缝质量的杂质。
如坡口用氧－乙炔切割过，还应用砂轮机进行打磨至露出金属光泽。
h.手工电弧焊焊缝引出长度应大于25mm，引弧板和引出板的长度和宽度应大于50mm，长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度应不小于6mm。
2）焊接预热
预热是防止低合金高强钢焊接氢致裂纹的有效措施，可以控制焊接冷却速度，减少或避免热影响区（HAZ）中淬硬马氏体的产生，降低HAZ硬度，同时还可以降低焊接应力，并有助于氢的逸出。
本工程预热方法主要采用火焰加热方法，必要时采用电加热。
预热范围为坡口及坡口两侧不小于板厚的1.5倍宽度，且不小于100mm。
测温点应在加热侧的背面，距焊接点各方向上不小于焊件的最大厚度值，但不得小于75mm处。
3）焊接施工
焊接施工总原则是保证在较小的拘束度下焊接，使接头具有较小的焊接应力。
焊接施工应严格按照焊接工艺指导书及焊接工艺评定进行。
4）焊接变形控制措施
焊接施工时，无论从整体结构还是单个构件都应遵从对称原则，但任何杆件的两端不允许同时焊接。
焊接点的设置要均匀分布，不宜集中在某一处。
对于较长焊缝，宜采取分段退焊的方法。
在减小焊接变形的同时，应考虑到焊接应力的控制。
局部焊接变形可采用火焰矫正的方法，禁止用水浇。
5）厚板焊接工艺
根据设计要求，对于板厚大于40mm的钢板必须采取措施防止板材在焊接施工时撕裂，保证施工质量。
采用多层多道焊工艺，厚板焊接时采用电加热进行预热。
每一层焊道焊完后及时清理焊渣及表面飞溅物，并仔细检查和清除缺陷后再进行一层的焊接。
厚板焊接施工为减少多次加热产生的应力集中，工艺上要求焊接施工必须连焊，接时应多层多道焊，严禁摆宽焊道，每层的焊缝始、终端应相互错开50mm左右，连续作业完成。
如若不得不中断焊接，则要采取后热、保温措施，再次施焊前按工艺重新预热。
6）梁柱T型接头焊接工艺
梁柱节点采用现场焊接连接，设计特别提出要求控制该节点的施工质量。
为此，我们提出采用全熔透的等强连接，并严格控制其焊接质量。
焊接时加设衬板，不加设衬板的应进行清根；
外观检测其焊缝饱满度，并全部按照Ⅰ级焊缝要求进行超声波探伤。
7）焊后检查
a.外观检查
焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。
且一级焊缝不得有咬边、未焊透、根部收缩等缺陷。
具体见GB50205-2001附录A。
b.UT探伤
UT在外观检查合格及焊后24h后才能进行，按照GB11345－89标准执行。
8）焊接缺陷返修
a.焊缝表面的气孔、夹渣用碳刨清除后重焊；
b.母材上若产生弧斑，则要用砂轮机打磨，必要时进行磁粉检查；
c.焊缝内部的缺陷，根据UT对缺陷的定位，用碳刨清除。
对裂纹，碳刨区域两端要向外延伸至各50mm的焊缝金属。
d.返修焊接时，对于厚板，必须按原有工艺进行预热、后热处理。
预热温度应在前面基础上提高20℃。
e.焊缝同一部位的返修不宜超过两次。
如若超过两次，则要制定专门的返修工艺并报请监理工程师批准。
9）焊接操作注意事项
a.手工电弧焊焊接作业区风速不得超过8m／s，气体保护焊焊接作业区域风速不得超过2m/s，否则应采取防风措施，可用类似彩条布遮围；
b.焊接作业区的相对湿度不得大于90％；
c.遇到雨天，除非采取隔离措施否则不得施焊，并且要有加热去湿措施。
d.严禁在焊缝以外的母材上引弧。
e.定位焊必须由持焊工合格证的工人施焊，且应与正式焊缝一样要求。
f.引弧和收弧应在引弧板和引出板上进行。
焊接完成后，应用气割切除引弧板和引出板，留有2mm宽，用砂轮机修磨平整。
严禁用锤击落。
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