中文名 | 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法 | 工法編號(hào) | YJGF022-2006 |
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完成單位 | 北京城建五建設(shè)工程有限公司、北京城建四建設(shè)工程有限責(zé)任公司、萊西市建筑總公司 | 主要完成人 | 楊曉成、伍路平、金星、趙成福、于振方、蔡強(qiáng) |
應(yīng)用實(shí)例 | 國(guó)家體育館工程 | 主要榮譽(yù) | 國(guó)家一級(jí)工法(2005-2006年度) |
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》適用于工業(yè)與民用建筑中的各種型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》的工藝原理敘述如下:
1.采用計(jì)算機(jī)三維建模的輔助方法,深化了型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)型鋼截面形式,鋼筋定位、開孔和連接方式。節(jié)點(diǎn)區(qū)梁、柱主筋在型鋼開孔率允許的條件下貫通通過(guò),其余非貫通鋼筋與型鋼梁柱腹板或翼緣上預(yù)焊的連接器和連接板連接,使節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋連接可靠,操作方便易行。
2.利用自密實(shí)混凝土流動(dòng)性大,易密實(shí)的特點(diǎn),解決了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋密集部位的混凝土振搗不密實(shí)和振搗困難的施工難題。
3.為了進(jìn)行模板體系設(shè)計(jì),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定了混凝土澆筑過(guò)程模板所受側(cè)壓力值,經(jīng)數(shù)據(jù)分析確定了超高型鋼柱中模板側(cè)壓力計(jì)算方法。
工藝流程
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》的施工工藝流程如圖1所示。
操作要點(diǎn)
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》的操作要點(diǎn)如下:
一、深化設(shè)計(jì)
1.深化設(shè)計(jì)方法
由于節(jié)點(diǎn)區(qū)型鋼梁、柱、鋼支撐及梁、柱構(gòu)件中受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋的存在,節(jié)點(diǎn)區(qū)型鋼和鋼筋的關(guān)系十分復(fù)雜。施工中利用計(jì)算機(jī)三維建模的輔助方法進(jìn)行深化設(shè)計(jì),通過(guò)三維模型確定節(jié)點(diǎn)區(qū)型鋼和鋼筋的位置,并完成深化圖的繪制,以便型鋼構(gòu)件的加工
2.型鋼柱鋼筋深化設(shè)計(jì)
根據(jù)型鋼柱鋼筋規(guī)格、數(shù)量,結(jié)合型鋼梁、鋼支撐的截面形式和鋼筋保護(hù)層厚度的要求,對(duì)型鋼柱主筋進(jìn)行排布定位。主筋間距需滿足規(guī)范要求。型鋼梁、鋼支撐翼緣范圍的型鋼柱主筋利用穿孔的方式通過(guò),為了保證穿孔率滿足設(shè)計(jì)要求,梁端翼緣節(jié)點(diǎn)采用變截面的方法加大翼緣寬度。
由于柱頂沒有足夠的錨固和彎折空間,型鋼柱柱頂設(shè)置錨固鋼板,柱頂鋼筋利用塞焊的方式錨固在錨板上。
3.型鋼梁鋼筋連接方法深化設(shè)計(jì)
1)在滿足型鋼柱腹板開孔率要求的前提下,型鋼梁部分鋼筋穿過(guò)型鋼柱腹板,按照普通鋼筋連接方法施工。
2)將型鋼梁梁端翼緣加高、加寬,部分型鋼梁鋼筋焊接在梁端翼緣截面上,翼緣未焊接寬度需滿足設(shè)計(jì)要求。梁底鋼筋焊接前,先在加寬的下翼緣上開孔(工廠進(jìn)行),利用補(bǔ)板的方式將梁底鋼筋焊接在下翼緣板上。
3)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)處型鋼梁主筋采用連接器和連接板連接。圖2鋼筋連接器使用示意圖。
4.節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋深化設(shè)計(jì)
節(jié)點(diǎn)區(qū)由于型鋼腹板的影響,型鋼梁、柱箍筋不能自然封閉。深化設(shè)計(jì)確定腹板范圍的箍筋位置、數(shù)量,工廠加工時(shí)在腹板上焊接胡子筋,鋼筋安裝時(shí)箍筋與預(yù)焊接的胡子筋焊接。圖3為節(jié)點(diǎn)處箍筋焊接實(shí)物照片。
5.型鋼柱腹板上對(duì)拉螺栓孔深化設(shè)計(jì)
根據(jù)模板方案設(shè)計(jì),型鋼柱螺栓豎向間距在6米以下為450毫米,6米以上為900毫米,柱底第一道對(duì)拉螺栓距地面200毫米。深化設(shè)計(jì)時(shí)需確定對(duì)拉螺栓孔的位置。型鋼柱在工廠加工時(shí)根據(jù)深化設(shè)計(jì)結(jié)果,在型鋼柱腹板上開直徑為30毫米的圓孔。避免了現(xiàn)場(chǎng)開孔的現(xiàn)象。
6.型鋼柱中拉鉤的深化設(shè)計(jì)
由于柱中型鋼的存在,拉鉤不能在柱截面內(nèi)貫通布置。將貫通拉鉤改為分段拉鉤,與焊接在鋼板上的ф12鋼筋環(huán)拉接,鋼筋拉環(huán)豎向間距同拉鉤間距。圖4為型鋼柱中拉鉤設(shè)置形式。
二、型鋼柱安裝
1.施測(cè)方法
1)軸線、中心線測(cè)量
對(duì)已安裝完的勁性構(gòu)件的定位軸線和中心線進(jìn)行復(fù)驗(yàn)檢查,監(jiān)理單位驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序施工。
2)標(biāo)高測(cè)量
依據(jù)甲方提供的原始水準(zhǔn)點(diǎn),對(duì)任意一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)樁進(jìn)行測(cè)定。往、返各測(cè)2次,所測(cè)得的高程之差不大于3毫米為合格,取平均值作為最后觀測(cè)結(jié)果。利用已測(cè)定的水準(zhǔn)點(diǎn)樁,使用N3水準(zhǔn)儀對(duì)其他點(diǎn)樁進(jìn)行測(cè)定,往、返各測(cè)一次,2次觀測(cè)結(jié)果不大于±0.5毫米為合格。
3)垂直度的控制
使用2臺(tái)經(jīng)緯儀,按正交的方法,對(duì)勁性柱進(jìn)行垂直校正。
2.型鋼柱吊裝、校正、焊接
1)吊點(diǎn)采用工廠制作時(shí)設(shè)置的專用鋼板制吊耳,每根鋼柱設(shè)置2個(gè)吊耳,直接焊在鋼柱的頂部?jī)蓚?cè),吊耳距頂面10厘米,同時(shí)柱體翼緣板上焊接四個(gè)拴捯鏈的耳板。
2)柱子起吊前為保證柱子穩(wěn)定性,采用4根ф14毫米鋼絲繩作為纜風(fēng)繩,分別拴在柱子頂部,作為找正、臨時(shí)固定使用。選用兩根6×37ф30毫米鋼絲繩作為吊裝索具,將柱頭兩側(cè)吊耳吊起,見圖5所示。柱子安裝就位采用四個(gè)鏈。
3)型鋼柱吊裝方法采用直吊法,利用塔吊或汽車吊進(jìn)行吊裝。鋼柱起吊時(shí)鋼絲繩固定在起重機(jī)吊鉤上,起重機(jī)收鉤,直到柱身呈直立狀態(tài),然后將柱吊離地面50厘米時(shí)停機(jī)檢查吊索具是否安全可靠,確認(rèn)無(wú)誤后升到安裝高度,移到就位柱上方,緩慢下降,對(duì)正位置后,用連接板安裝螺栓進(jìn)行固定,同時(shí)將纜風(fēng)繩與地面地錨固定。
根據(jù)起重設(shè)備的機(jī)械性能,確定型鋼構(gòu)件的加工長(zhǎng)度,豎向構(gòu)件的加工長(zhǎng)度應(yīng)盡量長(zhǎng),以減少吊裝次數(shù),提高功效,節(jié)約工期。
4)鋼柱的校正主要是垂直度的校正。柱的垂直度檢查使用2臺(tái)經(jīng)緯儀從柱的相鄰兩邊檢查柱的吊裝準(zhǔn)線的垂直度。鋼柱找正方法采用倒鏈找正方法。
5)對(duì)接焊接要求熔透的雙面對(duì)接焊縫,在一面焊接結(jié)束,另一面焊接前應(yīng)徹底清除焊根缺陷至露出焊縫金屬光澤,方可進(jìn)行焊接。用背面鋼墊板的對(duì)接坡口焊縫,墊板與母材之間的結(jié)合必須緊密,應(yīng)使焊接金屬與墊板完全熔合。
三、施工腳手架搭設(shè)
型鋼柱鋼筋綁扎前需根據(jù)柱高在型鋼柱四周搭設(shè)施工作業(yè)架,作業(yè)架為雙排架,在四個(gè)方向上連成整體。作業(yè)架立桿與型鋼柱間的距離的確定需考慮模板加固時(shí)的空間需求。鋼筋綁扎時(shí)利用小橫桿挑出操作面,模板安裝時(shí)拆除挑出的操作面,工人直接站在作業(yè)架內(nèi)進(jìn)行操作。
四、鋼筋加工
型鋼梁、柱的加工需嚴(yán)格按照深化設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行,以便安裝。型鋼柱鋼筋加工時(shí)需考慮主筋在梁頂面的甩出長(zhǎng)度。若甩出長(zhǎng)度太長(zhǎng)會(huì)給型鋼柱的安裝帶來(lái)困難,且為鋼筋順利穿過(guò)型鋼梁翼緣孔,造成不便(沒有調(diào)節(jié)空間)。
柱頂鋼筋下料時(shí),按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)量尺寸進(jìn)行下料,以免浪費(fèi)。
五、鋼筋安裝
鋼筋與型鋼翼緣或連接板焊接時(shí),嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行,保證焊縫厚度和高度。
型鋼柱主筋在基礎(chǔ)梁內(nèi)插筋時(shí),需嚴(yán)格按照深化設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行插筋,必須保證穿過(guò)型鋼梁翼緣板的主筋位置準(zhǔn)確,且在柱子的整個(gè)施工過(guò)程中需保證該部分鋼筋的豎直度。穿過(guò)型鋼梁或鋼支撐牛腿翼緣板的主筋安裝時(shí)先將待連接的鋼筋從下往上穿過(guò)穿筋孔,然后利用專用套筒與下端鋼筋連接。
柱頂鋼筋安裝時(shí)穿過(guò)柱頂錨板上的預(yù)留孔后,切除多余的鋼筋頭,進(jìn)行塞焊,焊縫需充滿預(yù)留孔與鋼筋間的空隙,焊縫頂部應(yīng)與錨固板頂面平齊。
六、模板設(shè)計(jì)、加工、安裝
1.不等高型鋼柱模板設(shè)計(jì)
型鋼柱混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了大跨度、大空間。但型鋼柱的超高設(shè)計(jì)高度(且各柱高度不等)以及復(fù)雜的梁柱節(jié)點(diǎn)對(duì)混凝土施工帶來(lái)了很大的困難,且限制了鋼模板的使用。
工程中不等高的超高型鋼柱采用了易加工的木模板和自密實(shí)混凝土。自密實(shí)混凝土呈高流態(tài),其對(duì)模板的側(cè)壓力與澆筑高度和速度有關(guān)。模板設(shè)計(jì)前為了確定合理的計(jì)算模型,利用壓力盒試驗(yàn)確定了自密實(shí)混凝土產(chǎn)生的側(cè)壓力的計(jì)算模型如式所示∶F=αγcH,式中α——折減系數(shù)。
經(jīng)過(guò)計(jì)算,超高型鋼柱模板體系設(shè)計(jì)如表1所示。
面板類型 |
龍骨類型 |
柱箍間距 |
2層18毫米厚木膠合板 |
H200木工字梁豎龍骨,間距230毫米;100X50X5.3雙方鋼管柱箍 ф16對(duì)拉螺栓 |
柱箍間距:6米以下300毫米,6米以上450毫米;穿墻螺栓間距6米以下450毫米,6米以上900毫米 |
2.模板加工
1)內(nèi)層模板使用新模板,按照建筑師的設(shè)計(jì)理念,水平蟬縫豎向間距2.0米,柱邊長(zhǎng)大于1.2米時(shí)設(shè)置居中豎向蟬縫,外層模板使用舊木膠合板。
2)模板連接∶模板面板與木工字梁用鋼釘連接,釘眼用膩?zhàn)庸纹?,板縫用玻璃膠嵌填嚴(yán)實(shí)。
3)木工字梁采用接高件的方法接長(zhǎng),接高件為兩片加工好的80毫米×600毫米×6毫米鋼板,在每根木工字梁端頭用2根六角螺栓固定,相鄰木工字梁接頭間隔錯(cuò)開。
4)吊鉤安裝∶模板吊鉤安裝在模板邊第二根工字梁端部。
3.模板安裝
1)模板利用塔吊吊裝。
2)模板下口無(wú)頂板或型鋼梁時(shí),在下一層柱頂設(shè)置柱箍,柱箍與模板下口間設(shè)置100毫米×100毫米方木支撐。
3)模板加固使用可拆式對(duì)拉螺栓(三節(jié)頭),對(duì)拉螺栓兩端與模板接觸處分別套一硬聚酯錐套,錐套外側(cè)與模板接觸面頂緊,錐套與模板之間還要加一個(gè)直徑與錐套相同的密封條墊圈,確?;炷敛宦{。
七、混凝土澆筑
型鋼混凝土結(jié)構(gòu)采用自密實(shí)混凝土澆筑。自密實(shí)混凝土利用汽車泵或地泵進(jìn)行泵送。"王"字形型鋼柱將柱截面空間分為四個(gè)區(qū),混凝土澆筑時(shí)從四個(gè)分區(qū)間隔下灰,以免從一個(gè)區(qū)連續(xù)下灰致使一側(cè)模板壓力過(guò)大,造成模板移位?;炷翝仓俣炔荒苓^(guò)快,下灰速度應(yīng)控制在3米/小時(shí)。
型鋼梁下翼緣板以下混凝土澆筑時(shí)必須從型鋼梁一側(cè)下灰,以便氣體的排出。
混凝土澆筑時(shí)利用振搗棒輔助振搗,這樣可以減少混凝土表面的氣泡、麻面等質(zhì)量缺陷,但振搗持續(xù)時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),一般每個(gè)振搗點(diǎn)振搗時(shí)間不超過(guò)3秒?;炷翝仓r(shí)利用橡皮錘敲擊模板外側(cè),尤其是柱子四角處應(yīng)多敲擊,這樣可以檢查混凝土澆筑是否密實(shí),而且有利于排除混凝土內(nèi)部的氣孔。
一、主要材料設(shè)備
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》所用的材料及設(shè)備明細(xì)如下,施工單位根據(jù)工程情況選用:鋼筋、混凝土(自密實(shí))、連接板(材質(zhì)同型鋼母材)、連接器(與鋼筋規(guī)格型號(hào)匹配、與型鋼間的可焊性符合要求)、全站儀、鉛直儀、鋼絲繩、花籃螺栓、焊接設(shè)備(CO2氣體保護(hù)焊)、起吊設(shè)備、倒鏈、電焊機(jī)、烘箱、對(duì)拉螺栓等。
二、勞動(dòng)力組織
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》現(xiàn)場(chǎng)管理人員包括工長(zhǎng)、技術(shù)員、質(zhì)檢員、安全員、材料員、測(cè)量員。作業(yè)工種包括電氣焊工、吊裝工、信號(hào)工、機(jī)械工、塔司、鋼筋工、木工、混凝土工等。
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》的工法特點(diǎn)是:
1.針對(duì)型鋼混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)提出梁端翼緣變截面設(shè)計(jì)方法,解決了型鋼與鋼筋節(jié)點(diǎn)施工難度大難題。
2.通過(guò)采用連接板和連接器的方法,解決了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)密集鋼筋受型鋼穿孔率限制的施工難題。
3.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)側(cè)壓力試驗(yàn),確定了超高型鋼柱混凝土澆筑中模板側(cè)壓力的計(jì)算方法。
4.采用適用于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的自密實(shí)混凝土,保證了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)混凝土的成型質(zhì)量。
型鋼單獨(dú)計(jì)算重量套鐵件子目,其余同鋼筋混凝土一樣。
鋼的體積除以總體的體積的出來(lái)的比例 ?型鋼混凝土柱的型鋼含鋼率不宜小于4%,且不宜大于15%。 ??? 從經(jīng)濟(jì)性出發(fā),一般型鋼混凝土柱的含鋼率不宜大于15%,比較常用的含鋼率為4%~8%。 ?
型鋼混凝土結(jié)構(gòu)較鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材為多少
型鋼混凝土結(jié)構(gòu)較鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材為多少由型鋼組成勁形混凝土的鋼材用量節(jié)省很少,它的主要是克服了鋼材的穩(wěn)定缺陷和耐火的不足?;炷猎诮Y(jié)構(gòu)中僅能承擔(dān)壓應(yīng)力,抗彎依然是靠鋼材完成的。
隨著中國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展,建筑風(fēng)格日益多樣化。特別是2008年奧運(yùn)會(huì)成功申辦后,奧運(yùn)工程中出現(xiàn)了一批造型新穎獨(dú)特的建筑。各大型建筑為了實(shí)現(xiàn)使用功能的需求,均采用了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)大空間、大跨度建筑功能的主要結(jié)構(gòu)形式。型鋼與鋼筋混凝土協(xié)同作用、受力合理,能減少構(gòu)件截面尺寸,使可利用空間增大,同時(shí)能降低工程成本。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝復(fù)雜、施工難度大。北京城建集團(tuán)通過(guò)不斷的工程實(shí)踐,對(duì)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的型鋼安裝工程、鋼筋安裝技術(shù)、混凝土工程和模板工程等施工工藝進(jìn)行了總結(jié),形成了《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》。
一、規(guī)范規(guī)程
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》遵循以下2005年前的規(guī)范及規(guī)程:《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50204、《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》、《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》。
型鋼柱安裝質(zhì)量執(zhí)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205,允許偏差按表2執(zhí)行。
序號(hào) |
項(xiàng)目 |
允許偏差值(毫米) |
序號(hào) |
項(xiàng)目 |
允許偏差值(毫米) |
1 |
建筑物定位軸線 |
L/20000,且不應(yīng)大于3.0 |
5 |
底層柱柱底軸線對(duì)定位軸線偏移 |
3.0 |
2 |
基礎(chǔ)上柱的定位軸線 |
1.0 |
6 |
柱子定位軸線 |
1.0 |
3 |
基礎(chǔ)上柱底標(biāo)高 |
±2.0 |
7 |
單節(jié)柱的垂直度 |
h/1000,且不應(yīng)大于10.0 |
4 |
地腳螺栓位移 |
2.0 |
8 |
主體結(jié)構(gòu)的整體垂直度 |
(H/2000 10.0)且不應(yīng)大于50.0 |
鋼筋工程安裝質(zhì)量執(zhí)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》,允許偏差按表3執(zhí)行。
項(xiàng)次 |
項(xiàng)目 |
允許偏差值(毫米) |
檢查方法 |
|
1 |
綁扎骨架 |
寬、高 |
±5 |
鋼尺檢查 |
長(zhǎng) |
±10 |
|||
2 |
主筋間距 |
±10 |
鋼尺檢查 |
|
3 |
箍筋間距 |
±20 |
鋼尺量連續(xù)三檔,取最大值 |
|
4 |
柱主筋保護(hù)層厚度 |
±5 |
鋼尺檢查 |
|
5 |
預(yù)埋件 |
中心線位置 |
5 |
鋼尺檢查 |
水平高差 |
3,0 |
鋼尺和塞尺檢查 |
模板工程安裝質(zhì)量執(zhí)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》,允許偏差按表4執(zhí)行。
序號(hào) |
項(xiàng)目 |
允許偏差(毫米) |
檢測(cè)方法 |
|
1 |
軸線位置 |
3 |
鋼尺檢查 |
|
2 |
底模上表面標(biāo)高 |
±5 |
水準(zhǔn)儀或拉線、鋼尺檢查 |
|
3 |
截面內(nèi)部尺寸 |
4,-5 |
鋼尺檢查 |
|
4 |
層高垂直度 |
不大于5米 |
6 |
經(jīng)緯儀或吊線、鋼尺檢查 |
大于5米 |
8 |
經(jīng)緯儀或吊線、鋼尺檢查 |
||
5 |
相鄰兩板表面高低差 |
2 |
鋼尺檢查 |
|
6 |
表面平整度 |
5 |
2米靠尺和塞尺檢查 |
二、關(guān)鍵部位質(zhì)量要求
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》關(guān)鍵部位質(zhì)量要求如下:
1.型鋼柱、梁、鋼支撐工廠加工完后,應(yīng)在工廠進(jìn)行預(yù)拼,保證施工質(zhì)量。
2.施工前鋼筋連接形式、連接板、連接器的焊接工藝等必須先做工藝檢驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)同一部位鋼筋有多種級(jí)別時(shí),連接板、連接器、連接套筒、電焊條(絲)等按高級(jí)別鋼筋強(qiáng)度考慮。
3.結(jié)構(gòu)鋼筋采用連接板、連接器的形式與型鋼連接時(shí),混凝土澆筑前要對(duì)連接板和連接器妥善保護(hù)。
4.豎向結(jié)構(gòu)模板安裝后、混凝土澆筑前要用鋼絲繩纜風(fēng)重新調(diào)校固定豎向型鋼的頂部位置,在該層豎向結(jié)構(gòu)模板拆除前撤除纜風(fēng)。
5.當(dāng)豎向型鋼混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋密集,采用普通混凝土澆筑困難時(shí),可以采用自密實(shí)混凝土進(jìn)行澆筑。個(gè)別部位可以采用自密實(shí)混凝土并進(jìn)行輔助振搗(二次振搗)的辦法進(jìn)行施工,此時(shí)要將混凝土的砂率控制在下限并適當(dāng)提高混凝土澆筑標(biāo)高,混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2兆帕后將表面浮漿層剔除。
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》的效益分析如下:
一、經(jīng)濟(jì)效益
通過(guò)對(duì)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的空間關(guān)系的深化設(shè)計(jì),保證了節(jié)點(diǎn)的受力狀態(tài)且降低了工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。降低了操作難度,節(jié)約了人工費(fèi)和工期。以國(guó)家體育館工程為例,型鋼混凝土框架施工節(jié)約的型鋼、鋼筋、模板等材料的材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)和人工費(fèi)共計(jì)240萬(wàn)元。取得了經(jīng)濟(jì)效益。
注:施工費(fèi)用以2005-2006年施工材料價(jià)格計(jì)算
二、社會(huì)效益
型鋼混凝土框架節(jié)點(diǎn)處型鋼、鋼筋的處理方式簡(jiǎn)單、易操作,在施工中積累的豐富經(jīng)驗(yàn),將會(huì)在2005年以后類似工程施工中起到借鑒作用。
該工法成功實(shí)現(xiàn)了超高型鋼柱混凝土一次澆筑施工技術(shù),為木模板在類似工程中的使用積累了經(jīng)驗(yàn)。工程中經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定的自密實(shí)混凝土側(cè)壓力計(jì)算方法為類似工程施工提供了技術(shù)依據(jù)。
采用《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》施工時(shí),除應(yīng)執(zhí)行國(guó)家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外,尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng):
1.專業(yè)工種必須持證上崗,戴好齊全合格的防護(hù)用品,所有工人必須經(jīng)進(jìn)場(chǎng)教育并考核通過(guò)后方可進(jìn)行施工作業(yè)。
2.鋼構(gòu)件吊運(yùn)時(shí),下方禁止站人,耳板連接螺栓及纜風(fēng)安裝完成后方可摘鉤。
3.從事電氣焊、剔鑿、磨削作業(yè)人員應(yīng)使用面罩或護(hù)目鏡。氧氣瓶不得暴曬,瓶口處禁止沾油。氧氣瓶和乙炔瓶工作間距不得小于5米。兩瓶同焊炬或火源間的距離不得小干10米。未安裝減壓器的氧氣瓶嚴(yán)禁使用。如采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)有關(guān)安全規(guī)定,保持良好通風(fēng)。
4.嚴(yán)格遵守防護(hù)架使用規(guī)定,高空作業(yè)人員系安全帶,觀察好周圍作業(yè)環(huán)境。操作架經(jīng)驗(yàn)收合格后使用。
5.定期對(duì)鋼絲繩等吊具進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)破損立即更換。
6.大模板及構(gòu)件上要設(shè)置臨時(shí)爬梯,爬梯要固定牢固,大模板場(chǎng)地要硬化?,F(xiàn)場(chǎng)自制木模板吊環(huán)強(qiáng)度要滿足吊裝要求。
7.墻柱模板未固定前,要有可靠的臨時(shí)防傾覆措施。
8.電焊作業(yè)時(shí)必須雙線到位,漏電保護(hù)器靈敏有效。
9.5級(jí)以上風(fēng)天及雨雪天不應(yīng)進(jìn)行模板及構(gòu)件吊裝作業(yè)。
10.用火應(yīng)開用火證,設(shè)看火人,用火地點(diǎn)設(shè)置消防器材。
11.鋼結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)設(shè)接火盆。
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下:
實(shí)例1:國(guó)家體育館工程
國(guó)家體育館主體結(jié)構(gòu)形式為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)與型鋼混凝土框架—鋼支撐相結(jié)合的混合型結(jié)構(gòu)體系。場(chǎng)館外排柱全部采用型鋼柱,共78根,首層以上的型鋼柱之間的框架梁為型鋼梁,15.89米標(biāo)高處的框架梁與外圈型鋼柱之間以及看臺(tái)頂部斜梁與型鋼柱之間采用型鋼梁連接,以加強(qiáng)子體系之間的連接和過(guò)渡區(qū)結(jié)構(gòu)的抗震,型鋼混凝土梁共437根。柱間支撐主要布置在場(chǎng)館的轉(zhuǎn)角部位和柱頂,共278組。
實(shí)例2:中央電視臺(tái)電視文化中心工程
中央電視臺(tái)電視文化中心工程位于北京CBD地區(qū),建筑面積103648平方米,地下2層地上34層,建筑檐高140.68米,工程主體為型鋼混凝土結(jié)構(gòu),工程型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中型鋼用量約10000噸。標(biāo)準(zhǔn)層施工時(shí)間平均每層6天,最快達(dá)到5天1層。工程中梁柱鋼筋通過(guò)連接板和連接器與結(jié)構(gòu)內(nèi)型鋼相連,解決了密集梁柱鋼筋與型鋼斜交的施工難題。
實(shí)例3:銀泰大廈工程
銀泰大廈工程由3座塔樓組成,其中東、西塔樓地上43層,建筑高度186米,為局部型鋼混凝十結(jié)構(gòu);北塔樓地下部分為型鋼混凝土結(jié)構(gòu),地上部分63層,建筑高度250米,為全鋼結(jié)構(gòu)。該工程型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中型鋼用鋼量為2500噸,鋼骨架截面為"十"形和"H"形。異形截面、變截面構(gòu)件多。勁性結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸較大,數(shù)量多,勁性柱截面最大尺寸達(dá)到2.5米×2.5米,勁性轉(zhuǎn)換梁截面最大尺寸達(dá)到2米×6米,北塔樓單層勁性柱達(dá)55根,東、西塔樓單層勁性柱46根。
實(shí)例4:國(guó)家大劇院工程
國(guó)家大劇院工程202區(qū)包括歌劇院、戲劇院、音樂廳三部分。歌劇院共有8根型鋼混凝土柱,其屋面板頂標(biāo)高為33.500米,屋面主梁頂標(biāo)高為34.000米。主舞臺(tái)屋面下方空間為矩形的筒體,自—27.500米板面至屋面板底為超高大空間,凌空高度達(dá)到60.800米。該屋面在南北方向設(shè)置10根截面尺寸為750毫米×2000毫米的主梁,在東西方向設(shè)置2根截面尺寸為550毫米×1000毫米的次梁。屋面頂板厚200毫米,主梁高出板面500毫米。戲劇院共有10根型鋼混凝土柱。音樂廳共有24根型鋼混凝土柱,截面為橢圓形。型鋼混凝土柱內(nèi)型鋼均為"工"字形,其中XG1、XG2、XG3、XG4型鋼的長(zhǎng)寬為400毫米×400毫米,腹板厚60毫米,翼緣板厚40毫米;XG5勁性柱內(nèi)型鋼的長(zhǎng)寬為800毫米×800毫米,腹板厚50毫米,翼緣板厚25毫米。
《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》的環(huán)保措施如下:
1.施工垃圾采用封閉容器吊運(yùn)到地面,施工垃圾嚴(yán)禁隨意凌空拋撒。現(xiàn)場(chǎng)垃圾要及時(shí)清運(yùn),清運(yùn)時(shí)要灑水,防止揚(yáng)塵。
2.嚴(yán)格控制強(qiáng)噪聲作業(yè),施工現(xiàn)場(chǎng)在使用混凝土輸送泵、電鋸等強(qiáng)噪聲機(jī)具前,采取隔聲棚或隔聲罩進(jìn)行降噪封閉、遮擋,推薦使用免振搗混凝土或采用低噪聲混凝土振搗棒。施工噪聲白天控制在70分貝以下,夜間不得超過(guò)55分貝。
3.鋼筋加工機(jī)具地面要采取防滲漏措施,防止?jié)櫥瑒┑葘?duì)地面造成污染。
4.混凝土地泵下方設(shè)沉淀池清洗,污水經(jīng)沉淀后排入市政污水。
5.電焊作業(yè)面做好防護(hù)遮擋,防止對(duì)周邊環(huán)境造成光污染。
6.基礎(chǔ)降水采用循環(huán)利用技術(shù),養(yǎng)護(hù)混凝土和施工運(yùn)輸噴灑降塵。
2008年01月31日,中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2005-2006年度國(guó)家級(jí)工法的通知》建質(zhì)[2008]22號(hào),《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》被評(píng)定為2005-2006年度國(guó)家一級(jí)工法。 2100433B
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型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工存在的問題與對(duì)策探討 【摘要】現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展, 人們對(duì)生活品質(zhì)的要求逐漸提 高,尤其是對(duì)建筑的要求更是千變?nèi)f化,然而,對(duì)建筑行業(yè)來(lái)說(shuō),建 筑施工對(duì)人們生命安全的重要性不言而喻, 因此在施工工藝中也不斷 的涌現(xiàn)出新型材料以及技術(shù)。 隨著工藝的發(fā)展, 比較熱門的施工方法 是型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工, 本文將在下文主要講述和論述型鋼混凝土的 組成特點(diǎn)、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工所存在的問題以及相應(yīng)的解決措施。 引言 俗話說(shuō),一個(gè)團(tuán)隊(duì)只有將所有成員的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)才能發(fā)揮出最 好的水平,對(duì)于型鋼混凝土也是這樣的道理, 相關(guān)技術(shù)人員以及科研 人員將型鋼適當(dāng)埋入承重能力比較好的鋼筋混凝土,進(jìn)行試驗(yàn)與科 研,研發(fā)出了這么一項(xiàng)承重能力優(yōu)良、 強(qiáng)度與延性集于一身的型鋼混 凝土結(jié)構(gòu)施工方法,這不僅是一項(xiàng)型鋼和鋼筋混凝土獨(dú)立的結(jié)構(gòu)形 式,也是對(duì)施工工藝技術(shù)的巨大促進(jìn), 型鋼混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)施工過(guò) 程必然
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型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的施工 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)亦稱為勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或包鋼混 凝土結(jié)構(gòu),是在型鋼結(jié)構(gòu)的外面包裹一層混凝土外殼形成的 鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)形式相 比,具有以下特點(diǎn): 1)型鋼混凝土構(gòu)件比同樣外形鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能 力高出一倍以上,因而可以減小構(gòu)件截面尺寸,增加使用面 積和降低層高。對(duì)于高層建筑而言,其經(jīng)濟(jì)效益顯著。 2)型鋼在澆筑混凝土之前已形成鋼結(jié)構(gòu),且具有較大的 承載能力, 能承受構(gòu)件自重和施工荷載, 因而無(wú)需設(shè)置支撐, 可將模板直接懸掛在型鋼上,這樣可以降低模板費(fèi)用,加快 施工速度。由于無(wú)需臨時(shí)立柱,也為進(jìn)行設(shè)備安裝提供了可 能。同時(shí),澆筑的型鋼混凝土不必等待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度 就可繼續(xù)進(jìn)行上層施工,可以縮短工期。 3)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)相比,耐火性能和耐久性能 優(yōu)異,同時(shí)由于外包混凝土參與工作, 和型鋼結(jié)構(gòu)共同受力, 因此還可節(jié)省鋼材 50%以
什么是型鋼混凝土結(jié)構(gòu)
型鋼混凝土(SteelReinforeedConcrete,簡(jiǎn)稱SRC)結(jié)構(gòu)是指在混凝土中主要配置型鋼,并配有一定的橫向箍筋及縱向受力鋼筋的結(jié)構(gòu),是鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的一種主要形式。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在日本稱為鋼骨鋼筋混凝土(鐵骨鐵筋,二,,u一})結(jié)構(gòu)。在歐美國(guó)家稱為混凝土包鋼結(jié)構(gòu)(SteelEnc∞edConcrete)結(jié)構(gòu),在前蘇聯(lián)則被稱為勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的配鋼形式,型鋼混凝土結(jié)構(gòu)可以分為實(shí)腹式配鋼型鋼混凝士和空腹式配鋼型鋼混凝土兩大類。目前在抗震結(jié)構(gòu)中多采用實(shí)腹式配鋼型鋼混凝土構(gòu)件,常用的實(shí)腹式型鋼混凝土柱、梁、剪力墻和節(jié)點(diǎn)等構(gòu)件典型截面形式
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。
《GFRP管及鋼管型鋼混凝土結(jié)構(gòu)》可供土木工程、水利工程、海洋結(jié)構(gòu)工程等專業(yè)的教師、研究生、高年級(jí)本科生,以及從事該領(lǐng)域的研究和設(shè)計(jì)人員參考。
王連廣,教授,博士,博士研究生導(dǎo)師?,F(xiàn)在東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院任教,兼遼寧省土木工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事,中國(guó)鋼協(xié)組合結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)理事,遼寧工程技術(shù)大學(xué)客座教授,大連理工大學(xué)博士生導(dǎo)師,沈陽(yáng)大學(xué)兼職教授。主要從事鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力技術(shù)及結(jié)構(gòu)加固技術(shù)等方面的研究和教學(xué)工作。
前言
第一章緒論
1.1預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展綜述
1.2型鋼混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展綜述
1.3預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土結(jié)構(gòu)及其發(fā)展前景
第二章改進(jìn)綜合內(nèi)力法計(jì)算現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)
2.1綜合內(nèi)力、主內(nèi)力和次內(nèi)力的概念
2.2當(dāng)前預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算存在的問題及對(duì)策
2.3改進(jìn)綜合內(nèi)力法
2.4結(jié)語(yǔ)
第三章預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算
3.1預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土梁正截面受彎承載力計(jì)算
3.2預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土梁受剪承載力計(jì)算
3.3預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力計(jì)算
3.4預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算
3.5預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土構(gòu)件剛度
3.6算例
3.7結(jié)語(yǔ)
第四章預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土簡(jiǎn)支梁試驗(yàn)研究
4.1引言
4.2試件設(shè)計(jì)
4.3試驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)布置
4.4試驗(yàn)加載方案及步驟
4.5試驗(yàn)現(xiàn)象描述
4.6理論計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果比較
4.7結(jié)語(yǔ)
第五章預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)受力與抗震性能對(duì)比試驗(yàn)研究
5.1試件設(shè)計(jì)與制作
5.2測(cè)點(diǎn)布置
5.3加載裝置與加載制度
5.4試驗(yàn)過(guò)程與現(xiàn)象描述
5.5試驗(yàn)現(xiàn)象分析
5.6結(jié)語(yǔ)
第六章預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架在低周反復(fù)荷載作用下的滯回性能理論分析
6.1梁柱恢復(fù)力模型
6.2恢復(fù)力曲線模型特征參數(shù)
6.3預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)的滯回性能分析
6.4結(jié)語(yǔ)
第七章型鋼混凝土疊層空腹桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)模型受力與抗震性能試驗(yàn)研究
7.1引言
7.2試驗(yàn)概況
7.3試驗(yàn)結(jié)果及分析
7.4結(jié)語(yǔ)
第八章大跨度預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土疊層空腹桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)模型豎向加載及擬動(dòng)力抗震性能試驗(yàn)研究
8.1引言
8.2試驗(yàn)概況
8.3試驗(yàn)結(jié)果及分析
8.4彈塑性動(dòng)力反應(yīng)分析
8.5結(jié)語(yǔ)
第九章大跨度疊層空腹桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)特點(diǎn)及工程應(yīng)用
9.1引言
9.2疊層空腹桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)布置方案的受力特點(diǎn)分析
9.3疊層空腹桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施加及預(yù)應(yīng)力筋布置方案的分析與討論
9.4疊層空腹桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中梁的有效翼緣寬度分析
9.5疊層空腹桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)整體彎曲對(duì)現(xiàn)澆混凝土樓蓋受力的影響分析
第十章大跨度預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土疊層空腹桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)
10.1引言
10.2監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及測(cè)點(diǎn)的布置
10.3監(jiān)測(cè)過(guò)程及結(jié)果
10.4結(jié)語(yǔ)
第十一章預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)及設(shè)計(jì)建議
11.1引言
11.2預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議
參考文獻(xiàn)