百强商贸中心型钢砼施工技术总结.docx

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百强商贸中心型钢砼施工技术总结

百强商贸中心北区Ⅰ期零米以下工程

型钢混凝土施工技术总结（谢夫海）

1.工程概况

1.1.设计概况

1.1.1.建筑概况

百强商贸中心北区Ⅰ期位于朝阳门立交桥西南角，设计功能为商业及办公用房，结构型式为框架加核心剪力墙中筒结构，由B、C、E三个相连的楼座组成，地下三层、地上十九层，工程设计总建筑面积为121688m2，地下24988m2，地上96700m2。

单层建筑面积较大，每层近5000m2，建筑构造复杂。

1.1.2.结构概况

结构设计型式为框架结构，中心另有作为竖向交通使用的剪力墙中筒。

结构设计具有两个特点：

1.1.2.1.结构设计中大量采用型钢混凝土技术。

在竖向结构设计中，为增加使用面积，减少柱截面尺寸，在框架柱中大量使用了型钢作为骨架，在零米以上73颗柱网中，共有44颗采用型钢钢蕊，且型钢尺寸较大，截面尺寸为700×700（600×600），钢板厚度为40mm（30mm），由于层高较高，最高层高为6.05m（首层），单根型钢重量近50KN,给安装及连接造成了较大的困难。

框架柱箍筋较密，由于型钢钢蕊的存在使箍筋就位极为困难。

框架梁均为钢筋混凝土构造，梁纵向受力筋与框架柱型钢钢蕊的连接成为了施工中的难点。

因此，如何解决框架柱箍筋的就位及梁受力筋与型钢钢蕊的连接是型钢混凝土施工的两大技术难点。

1.1.2.2.结构设计中大量采用高标号砼。

在竖向结构中，除地下室外墙及汽车坡道墙外，框架柱和核心筒均为C60高强砼，由于柱含筋量较大（每立方米砼中含钢量约为450Kg）,致使钢筋净距较大，加之型钢钢蕊的存在，使得高标号砼的浇筑及振捣极为困难，因此混凝土工程的最大难点在于型钢钢蕊的框架柱高标号砼的浇筑及振捣。

1.2.施工条件概况

工程东侧紧临二环路，南侧紧临朝内大街，西侧紧临正建设中的森豪大厦，南侧为待拆迁居民区。

其工程特点是施工场地异常狭小。

无施工循环道路，仅在场地东侧及北侧布置了两台塔吊。

场地及塔吊的制约给型钢的安装造成了较大的困难。

2.主要施工方法

根据设计情况及施工场地情况，型钢混凝土施工的原则在于减少型钢钢蕊与钢筋施工的交叉影响并根据分项工程难点逐一解决。

根据此原则，在各分项工程施工中，我们采取了如下的措施。

2.1.型钢底座施工

设计中，型钢底座均位于基础地梁之中以满足锚固要求，地梁上铁均需在纵横两个方向穿过型钢，由于地梁受力筋均为φ36HRB400（三级钢筋）且根数较多（上铁多达4排，40余根），如采用穿型钢腹板方法，将给钢筋绑扎造成极大的困难。

经与设计协商，改为预埋地脚螺栓加定位锚板的方式，此方法可在地梁绑扎完毕后，插入预埋地脚螺栓及定位锚板，可保证型钢锚固及准确定位的要求。

安装方式如下图所示，加快了施工进度，减少了钢筋与型钢的交叉影响。

地脚螺栓锚板定位

地脚螺栓预埋

2.2.型钢钢蕊吊装

由于施工场地的局限，仅在拟建建筑物东侧及北侧立塔，建筑物外轮廓尺寸为92.6m×92.6m，且由于型钢钢蕊较重，单节型钢钢蕊重达5吨，现有塔吊不能满足型钢吊装的要求，在型钢较集中的E区槽内立一台重型塔以解决多数型钢吊装的要求，根据新布置的三台塔吊的起重性能严格界定吊装范围，在三台塔吊吊装能力均不能满足的情况下，采用重型汽车吊（160吨汽车吊）吊装。

按此施工方法，顺利地解决了全部型钢的吊装工作。

零米以上施工中，对于单层单节无法采用塔吊吊装的型钢柱，经与设计协商，拟采用分段安装的方式，即每层型钢再进行分节安装，以确保全部使用塔吊吊装。

就位型钢柱

2.3.型钢连接

型钢板材设计为Q345-B，连接方式为腹板采用高强螺栓连接幅（摩擦高强螺栓，性能10.9级），翼缘板为坡口熔透焊接连接。

为满足摩擦型高强螺栓的施工效果，增加了安装耳板，即先用连接耳板进行连接，待准确定位，再进行高强摩擦螺栓安装的初拧和终拧工序。

翼缘板为坡口熔透焊接连接，原设计焊缝等级为二级，经与设计协商，将焊缝等级提高到一级，以增大探伤面积，确保隐蔽后的施工效果。

且在安装过程中，始终在纵横两个方向用经纬仪进行定位，保证了安装和连接效果。

型钢柱接头节点

型钢柱接头焊接

型钢柱高强螺栓接头

2.4.箍筋施工

2.4.1.型钢箍筋施工

型钢框架截面尺寸为1200×1200mm，型钢钢蕊截面尺寸为700×700mm，故约有半数箍筋均与型钢相遇，为解决箍筋安装，经与设计协商，凡与型钢腹板相遇的对称箍筋改为插口箍筋，凡与翼缘板相遇的箍筋均与翼缘板的耳板相焊，采取此二项技术措施减少了交叉作业解决了型钢钢蕊处箍筋的施工问题，加快了施工进度。

2.4.2.梁柱节点处箍筋施工

设计中由于抗震要求，柱箍筋沿全高加密。

梁柱节点处由于型钢钢蕊牛腿的存在使得按正常方式箍筋无法施工，为此，在节点处将箍筋设计为异型箍筋，最外侧箍筋改为两个半八角形箍筋进行焊接作业，内部箍筋与型钢腹板焊接。

2.5.梁柱节点处施工

梁柱节点处，梁为钢筋混凝土梁，框架内含型钢钢蕊，因此此处梁纵向受力筋的安装成为施工的又一大难点。

设计中在梁柱节点处增加焊接牛腿，即部分梁筋可与牛腿相焊，其余梁筋均需与相连。

为此施工中，采取了如下三项技术措施安装梁筋：

2.5.1.型钢钢蕊之外的梁筋：

由于型钢钢蕊截面尺寸为700×700mm，如梁宽大于700mm，则钢蕊截面之外的梁受力筋可正常穿过，不受型钢钢蕊影响。

2.5.2.型钢钢蕊翼之外的梁筋：

此部位梁筋需在腹板上打眼通过，在型钢钢蕊加工过程中，即预先绘出打眼的眼位图，加工厂根据此打眼图工厂成孔，现场型钢钢蕊安装完毕后，再穿眼安装此部位梁筋。

2.5.3.与翼缘板相遇的梁筋：

此部位梁受力筋应与牛腿相焊，实际施工中，根据纵横向梁筋的排布位置，确定牛腿的标高及高度方向的尺寸，进而确定梁筋的平焊或仰焊位置。

焊接中，为确保焊接效果，与实验室商定钢板与钢筋工艺焊接的试件尺寸进行工艺焊接试验后，方大面积施焊。

取得了较好的施工效果。

梁柱节点出处受力筋与牛腿相焊

2.6.混凝土施工

型钢混凝土框架柱混凝土施工中，由于箍筋过密，采用了以下两种混凝土施工方法。

2.6.1.自密实混凝土施工

由于箍筋过密，箍筋直径为φ16，且按设计抗震要求，其箍筋弯后平直段长度为10d，设计箍筋多为单肢箍，按此方式绑扎的钢筋，给混凝土的浇筑带来了极大的困难，无法进行振捣，普通配比（主要指石子粒径为5~25mm级配）的高强C60砼无法施工，特采用了免振自密实C60混凝土进行浇筑，此混凝土配比中掺加了大量的硅粉，且石子粒径均在10mm以下，和易性能好，无需振捣，在负三层型钢框架柱混凝土工程使用了此种混凝土，经同条件和标养试块检验，此混凝土强度达到设计要求，且表面观感较好，表面无汽泡。

2.6.2.普通混凝土施工

在负二层及以上的型框架柱施工中，针对箍筋过密的特点，经设计同意，对箍筋形式进行了改造，即单肢箍相焊接成封闭箍，避免了箍筋弯后平直段的产生，使用箍筋形成了网格状，同时对圆形封闭箍的架立筋进行了改造，取消了部分架立筋，在网格内均可方便浇筑砼及振捣，按此种方式安装箍筋后，均可进行普通高强C60混凝土的施工。

在负二层及以上的部位，采用了此种箍筋安装方式，进行了普通混凝土的浇筑及振捣，拆模后砼观感良好，与自密实砼相比，降低了造价。

更改后型钢柱箍筋及架立筋如下图：

3.小结

通过对百强商贸中心北区Ⅰ期零米以下型钢混凝土结构的施工，总结了以下几点经验：

3.1.施工中应尽量减少型钢与钢筋分项工序的交叉影响，主要指结构构造筋及受力筋与型钢的冲突，施工前提前解决此类技术问题是保证质量、加快进度的保证。

3.2.型钢混凝土梁柱节点处的施工，是施工中的最大难点，新颁设计技术规程中主要推荐的构造措施为牛腿与梁筋焊接方式，实际操作中，牛腿与梁筋的焊接造成施工进度慢，且质量控制较难操作（由于存在大量的仰焊作业）。

百强商贸中心北区Ⅰ期零米以上的节点施工中，拟采取翼缘与腹板均打眼穿梁受力筋的施工方法（控制开孔率，如开孔率过大，则采取加强措施），采用此种方法的优点在于施工进度快，质量控制效果好。

此方法经设计人同意，并准备列入设计规程中。

3.3.由于型钢混凝土是一门最近几年开始大量应用的技术，设计和施工方面均有许多改进之处，因此施工方加强与设计人的沟通尤为重要，把技术措施和改进意见提前做好，对加快施工进度，保证施工质量将起到重要的作用。