施工技术资料钢骨砼.doc

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1、 施 工 技 术 资 料（2007-1）钢骨砼结构施工技术的新进展前 言1、设计和施工标准简介2、钢骨砼结构的关键施工技术3、钢骨砼柱施工技术4、钢骨砼梁施工技术参考文献中国建筑第八工程局第三建筑公司编印2007.10 南京钢骨砼结构施工技术的新进展1 前 言1.1 本文目的我公司编印的施工技术资料（2001年合订本）中，曾对“钢骨砼结构施工技术”和“钢管砼结构施工技术”作过介绍。对该种结构的基本特点和施工方法有了初步认识。随着近年来建筑技术的飞速发展，这种钢-砼组合结构的应用，又有了长足的进步:新的设计标准不断增加，施工技术不断发展。为了便于我公司工程技术人员学习参考，现将近二、三年来这种结

2、构施工技术新的进展情况作一补充介绍。1.2 本文重点钢-砼组合结构体系内容相当广泛。它包括：钢管砼（钢材在外，砼在内）、钢骨砼（砼在外、钢骨在内）两大类别。每种类别又分别用于各种结构构件中。为了配合目前高层、超高层建筑的应用现状，本文将以钢骨砼结构作为重点加以介绍。2 设计和施工标准简介到目前为止，我国颁布实行的相关标准有以下几本：2.1钢管砼结构设计与施工规程（CECS28：90）这是我国第一本正式出版的钢-砼组合结构规范，作为中国工程建设标准化协会标准（推荐性标准）使用。1992年出版。该标准由哈尔滨建筑工程学院和中国建筑科学研究院主编，会同全国有关设计、科研、施工和高等院校80个单位共同

3、编制。限于当时的条件，本规程所指的“钢管砼”是仅指在圆形钢管内填灌砼的钢管砼结构。钢材仅为圆形钢管，材质为3号钢(一级钢)、16Mn钢（级钢）和15MnV（级钢），所用砼强度等级为C30C60。主要使用范围为受压杆件（柱）中。大量地应用于厂房、多高层建筑、立交桥、重型构架及特种结构。由于圆钢管能有效地约束核心砼，形成三向受力构件，从而其砼的抗压强度和变形能力都能显著提高。工程实践表明，它具有承载力高、塑性和韧性好、节省材料、方便施工等特点。2.2钢骨砼结构设计规程（YB9082-97）这是我国的一部行业标准，系我国第一部钢骨砼结构设计规程。由冶金工业部北京建筑研究总院主编，会同清华大学等单位编

4、制。1998年出版。本规程所谓的“钢骨砼”是指在砼构件内部配置了各种型钢而形成的一种钢-砼组合结构。目前主要应用于高层建筑中（梁、柱、墙及连接、节点）。而且型钢主要采用实腹式的，而不采用空腹式的钢骨。钢骨材料采用Q235B、C、D等级碳素结构钢和Q345B-E级低合金结构钢（A级钢不能作高层结构的承重钢材）；钢筋和砼材料要求都与现行国家标准砼结构设计规范（GB50010）一致。砼强度等级为C25C60，且不采用预应力钢筋（和钢丝）。本规程不适用于钢管砼、钢与砼做成的组合梁、组合楼板等其他类型的组合构件，也不能应用于含有格构式等空腹式钢骨的构件。需要指出的是，本规程主要供设计人员使用，规程中未有

5、施工条款实为一遗憾。2.3型钢砼组合结构技术规程（JGJ138-2001）这是又一本我国行业标准。由中国建筑科学研究院主编，会同西安建筑科技大学等单位编制。2002年出版。本规程所指的“型钢砼组合结构”与前述的“钢骨砼”含义相同，也是把实腹型钢埋入钢筋砼中的一种组合式结构。型钢砼、组合结构构件也是由砼、型钢、纵向钢筋和箍筋几种材料组成。同样适用于非地震区和抗震设防烈度为69度的多、高层建筑中。本规程对型钢钢材的要求，也是宜用Q235B、C、D级的碳素结构钢（级钢），以及Q345B-E级的低合金高强度结构钢（级钢），砼强度等级不宜小于C30，一般C30C60，如有可靠依据时，也可采用C70C80

6、。在目前国内高层建筑工程中，型钢砼都是有针对性的使用在需要承载力大、延性好、刚度大的部位。如:在框架剪力墙结构、筒体结构、框支剪力墙结构中的框支层采用型钢砼框架柱，在跨度较大的框架结构中采用型钢砼梁，根据受力要求，在一般剪力墙和筒体剪力墙中采用型钢砼剪力墙。而且，型钢砼结构构件可与钢筋砼构件，也可与钢结构构件相组合。但基于对型钢砼梁的疲劳性能未作研究，本规程不适用于疲劳构件。2.4矩形钢管砼结构技术规程（CECS159：2004）这是中国工程建设标准化协会颁布的又一本推荐性标准,由同济大学和浙江杭萧钢构股份有限公司主编，会同长安大学等单位编制。2004年出版。本规程的特点是针对采用“矩形钢管”

7、的结构而编制的。是对圆形钢管的补充和发展。工程使用表明，矩形钢管砼柱与圆形钢管砼柱相比，能较好地满足建筑上的要求，但方钢管柱在荷载作用下，对其中的砼约束作用比圆钢管小，在同样荷载下要求采用较大的柱截面。在有些工程中，将大直径圆钢管砼柱置于建筑物的大厅，以满足特定的建筑要求，或将大直径圆钢管砼柱置于建筑物的核心部位，发挥它承载力高的特点，代替砼剪力墙作为受剪构件；同时，将矩形钢管砼柱设在建筑物周边，发挥其构件连接方便、在建筑上容易协调的特点，使得不同形式的钢管砼柱各得其所。矩形钢管砼构件还可以组成桁架，用于屋架、托架梁、桁架梁和转换层桁架等结构中。本规程规定，矩形钢管可用Q235、Q345、Q3

8、90和Q420的钢材。Q235A级钢不应用于焊接结构，各类牌号的A级钢不宜用于高层钢结构。钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋，也可用HPB235级和RRB400级钢筋。砼强度等级不应低于C30级,对Q235钢管，宜配C30或C40级砼，对Q345钢管，宜配C40或不低于C50级的砼，对Q390、Q420钢管，宜配不低于C50级砼。2.5钢管砼叠合柱结构技术规程（CECS188：2005）这是中国工程建设标准化协会颁布的第三本有关钢管砼结构的推荐性标准，由清华大学和辽宁省建筑设计研究院主编会同沈阳市建筑研究院等单位编制。2005年出版。本规程所谓的“钢管砼叠合柱”是由截面中部的钢管砼和

9、钢管外的钢筋砼叠合而成的柱。按照施工顺序，又可分为二类：同期施工叠合柱和不同期施工叠合柱。同期施工即钢管内、外的砼同期浇筑，形成整体，这种叠合柱也可称组合柱，这实际上也是钢骨砼柱的一种。而不同期施工叠合柱的施工程序是：先浇筑钢管内砼，形成钢管砼柱；以钢管砼柱为楼盖梁的支柱，施工楼盖结构；待一定时间后，再浇钢管外砼，成为钢管砼叠合柱。钢管砼叠合柱的截面形状可为方形、矩形或圆形，而内含的钢管截面皆为圆形。钢管宜用Q235B钢、Q345B钢。纵向受力钢筋宜采用HRB400级、HRB335级热轧钢筋，也可采用HPB235级和RRB400级钢筋。箍筋宜采用HRB335级、HRB400级和HPB235级热

10、轧钢筋。砼强度等级C40C100.钢管砼叠合柱是我国自主开拓的一种新型结构柱。1995年由辽宁省建筑设计研究院提出叠合柱概念，在进行了大量试验研究的基础上，首先应用于沈阳日报社大厦的地下室逆作法施工。1996年辽宁省邮政枢纽（23层）采用叠合柱，成为第一幢采用叠合柱结构的高层建筑。至今已有几十幢高层建筑采用叠合柱结构，效果很好。工程应用表明，钢管砼叠合柱适用于我国非抗震和抗震设防烈度69度民用建筑的柱子和剪力墙构件中。它较钢筋砼柱和钢骨砼（型钢砼）柱具有更优良的抗压性能和抗震性能。3 钢骨砼结构的关键施工技术钢骨砼结构，其施工技术是将钢结构施工和钢筋砼结构施工二者结合在一起。二种结构的施工特点

11、兼而有之。突出表现为：构件的构造较复杂，加工精度要求高，技术难度大，工序多，工期较长，施工设备投入大，施工管理难度加大。钢骨砼结构的关键施工技术，主要有：1）钢骨（柱、梁）的制作和安装是重点也是技术难点。其中制作质量、预留孔精度、焊接质量尤为重要。这一方面应完全按照钢结构施工严格把关。制作一定要在专业加工厂进行。2）如遇有大跨度钢骨砼梁，其钢骨梁的吊装（往往要分段吊装，现场拼接）要求大吨位吊机，对吊机的选用和布置是一个重点课题。对现场组装和脚手、支撑架也提出较高的要求。必须制订详细的施工方案进行验算和试验，这在施工组织设计中应给予特别重视。3）钢骨砼结构的节点和连接比较复杂。节点型式多样，有钢

12、柱与钢梁，钢柱与钢筋的交错搭接。往往钢筋（纵筋、箍筋）要穿过钢骨的腹板（在腹板上打孔），或在翼缘上增设牛腿、钢筋套筒连接器等措施，钢筋十分拥挤，增加了施工难度。文献6的经验可供参考。4）钢骨砼结构的砼浇筑质量是保证工程质量的薄弱环节。往往因为钢骨和钢筋的密集，使砼浇筑相当困难。必须十分细心组织浇注工序，加强振捣，做好砼配比和优化，也有采用自密实砼（不用振捣）或高流态砼来浇筑以及做好养护工作。4 钢骨砼柱施工技术4.1钢骨砼柱构造1）钢骨钢骨砼（型钢砼）柱的钢骨，宜采用实腹式宽翼缘的H形轧制型钢和各种截面型式的焊接型钢，如：H形、工字形、十字形、矩形和圆形等（图4.1-1），对于非地震区或设防烈

13、度为6度地区的多、高层建筑，可采用带斜腹杆的格构式焊接型钢。图4.1-1钢骨砼柱的钢骨截面形式示意2）栓钉为了抗剪需要，有时在钢骨翼缘上设置栓钉。栓钉的直径不小于19mm，水平及竖向中心距不大于200mm，且栓钉至钢骨边缘的距离不大于100mm。3）构造要求图4.1-2为钢骨砼柱截面的一般构造要求。图4.1-2 钢骨砼柱截面构造要求4.2钢骨砼柱施工流程以底层柱为例：安装钢骨柱脚螺栓埋件浇筑底座砼钢骨柱安装与校正固定柱脚、灌浆砼柱钢筋绑扎安装钢骨砼柱子模板浇筑柱内砼拆除柱子侧模板支设梁板模板穿梁钢筋（通过钢骨）绑扎箍筋浇筑梁板砼安装下一节钢骨柱。4.3工程实例一114.3.1概述北京华汇大酒店

14、是四星级酒店与5A写字楼的综合体，其中，写字楼地上23层，高90.25m，酒店地上17层，高68.5m。地下4层，深17.55m，建筑总面积89270.36m。本工程主楼部分采用钢骨砼柱（自地下2层至地上10层），10层以上为钢筋砼柱，地上全部采用预应力梁（包括有粘结和无粘结两种）。钢骨砼柱平面截面形状如图4.3-1所示。 图4.3-1钢骨砼柱平面截面形状 图4.3-2钢骨柱截面图（立面）设计要求梁筋不能穿过钢骨柱的翼缘，只能在翼缘上设置牛腿,将梁筋与牛腿焊接,另有一部分梁筋可以由钢骨腹板贯通。为此,通过施工详图深化设计,在钢骨截面图上,将柱顶牛腿位置和钢筋穿过腹板孔的位置，准确地进行孔位加工

15、和牛腿焊接。图4.3-2为钢骨柱竖向截面图一例。4.3.2钢骨柱制作钢骨柱制作和打孔在专业工厂进行。1）根据钢骨柱的截面尺寸，确定分节长度。选用安装塔吊H3/36B型，最大起重能力295tm，可以满足2层一节柱的吊装。柱接头设在距楼面1.3m处，便于工人操作。下料采用数控切割机。下料时，应注意上下翼缘和腹板之间拼缝相互错开200mm以上，板边毛刺清理干净。2）制造十字型钢骨柱时，先用T型钢焊成H型钢，再从中间剖开成两个T型钢，注意留足切割余量。3）在T型、H型钢制成后，组装十字型柱。在H型钢腹板上划线，然后再将T型钢点焊在其上，点焊应两侧同时进行，保证相互垂直。一侧T型钢点焊好后，再点焊另一侧

16、T型钢。焊接时，采用对称跳焊法，由多名焊工分段，两面对称焊接。4）腹板、翼缘板对接采用双面坡口对称焊接顺序，在第一道焊缝的反面清根。5）为有效防止柱身变形，在十字柱组装完毕准备焊接时，在柱身加撑板，撑板间距400mm.6）在钢骨砼柱与钢筋砼柱的交错部位，该楼层的钢骨柱翼缘上设置栓钉。栓钉在工厂焊好，再到现场安装。4.3.3首节钢骨柱安装1）检查柱脚基础的就位轴线，并在钢骨柱的柱脚板上划出定位线。在柱头位置，用红色油漆标出钢柱垂直度控制标记（标在钢柱四个翼缘外侧）。2）采用单机回转起吊。在钢柱的柱脚板处垫方木，以免在起吊过程中将柱脚板损坏。当钢柱吊起离地面500mm时,停止提升,检查物体的捆扎牢

17、固情况及构件的平直情况,确认无误后,继续起吊。3）就位调整及临时固定，当钢柱吊至距其就位位置上方200mm时，使其稳定，对准螺栓孔，缓慢下落，下落过程中避免磕碰地脚螺栓丝扣。落实后用角尺检查，调整钢柱使钢柱的定位线与基础定位轴线重合，调整时需三人配合操作，一人移动钢柱，一人协助稳定，另一人进行检测。就位误差确保在3mm以内。钢柱标高调整时，先在柱身标定标高基准点，然后以水准仪测定其差值，旋动调整螺母以调整柱顶标高。4）钢柱垂直度校正。采用水平尺对钢柱垂直度进行初步调整。然后用两台经纬仪从柱的两个侧面同时观测，依靠手动葫芦和缆风绳进行调整。5）钢柱垂直度校正验收合格后，灌无收缩砂浆，如图4.3-

18、3所示。图4.3-3 柱脚灌浆4.3.4首节以上的钢骨柱吊装1）钢骨柱在吊装前，应在柱头位置划出钢骨柱翼缘中心标记线，以便上层钢骨柱的安装就位使用。如果钢骨柱为变截面对接，应划出上层钢骨柱在本层钢骨柱上的就位线，同时将临时连接板绑在钢骨柱上，与钢骨柱同时起吊。2）后继钢骨柱起吊方法同首节钢柱。3）钢骨柱就位后，对齐安装定位线，将连接板用安装螺栓固定（图4.3-4）图4.3-4 钢骨柱安装就位4）钢骨柱调整采用手动葫芦或缆风绳。用两台经纬仪在成直角的两个方面观测，通过手动葫芦调节钢柱的偏差。4.3.5钢骨柱测量校正1）钢骨柱校正流程（图4.3-5）高程基准点确定，竖向传递钢柱几何尺寸检测焊前检测

19、成果输出确定螺栓偏差，确定柱顶偏差柱顶抄平，并与下节钢柱综合比较施焊过程中跟踪监测焊接后垂直度测量平面控制网测设，竖向投测钢柱就位临时固定图4.3-5 钢骨柱校正流程2）垂直度控制（1）未吊装前，由测量专业人员对柱底和柱头进行双向分中画出中心线，并做好三角标记，同时检查所要校正钢骨柱所在区域的轴线是否完善并做好标记。（2）用直尺、角尺、斜铁对柱底进行校正，使其上节柱柱底与下节柱柱头对位准确，中心线对位偏差不大于2mm，柱头与柱底扭曲错位不大于3mm.用直尺、角尺进行检查。（3）在需要校正的钢骨柱相互垂直的两个方向各架一台经纬仪，在柱头设专人用专用塔尺或直尺对中并且用经纬仪观测，同时地面其他校正

20、辅助人员在测量人员的指挥下对缆风绳的手动葫芦进行收紧或放松，对柱头轴线位置进行调整。轴线误差不大于5mm.（4）柱顶轴线位置校正完后，同时用经纬仪观测柱顶和柱底的相对轴线误差，并计算出该节柱的自身垂直度偏差。柱子的自身垂直度偏差不大于L/1000且小于等于10mm。（5）为保证钢骨柱的轴线位置质量，钢骨柱校正完成经验收合格并焊接完成后，在砼浇筑前对钢骨柱进行复测，复测方法用仪器观测或铅垂线检测。经检测合格后，方可进行砼浇筑。3）标高控制（1）高程基准点的测定及传递。高程的竖向传递采用钢尺，通过预留孔洞向上量测，每层传递的高程都要进行联测，相对误差应小于2mm.（2）柱顶标高的测定。确定各层柱底

21、标高50cm线及梁标高的10cm线，应从柱顶返量确定，通过控制柱底标高来控制柱顶及梁标高。4.3.6焊接作业1）柱腹板焊接柱子腹板可由一个焊工在腹板一侧先焊12层后换至另一侧焊接，焊完2-4层后再换一侧施焊，反复倒换直到焊完。也可由两名焊工在两侧同时对称焊接，各焊道的接头在上下层间要错开。2）接头质量检验（1）焊完冷却到常温后进行外观检验，如不符合标准要求应返修。（2）焊完24h后按标准进行超声波检验，超标缺陷应返修并重新通过检验，返修前必须由焊接工程师根据节点及缺陷情况制定返修方案，同一处缺陷返修不允许超过两次。（3）本工程钢骨柱超声波自检与复检合格率为100%。4.3.7结语由于二次设计详

22、细，孔洞位置正确，现场钢筋绑扎很顺利，楼层结构施工达到每月四层的进度。4.4工程实例二144.4.1概述湖南华天大酒店贵宾楼，地下2层，地上30层，高108.8m。框架-剪力墙结构。采用了10根钢骨砼柱（外倾7），钢骨柱的截面形状如图4.41所示。图4.41 钢骨柱截面及梁筋与钢骨柱连接钢骨柱的分节长度由结构要求（不得在梁高范围内设接头），结合塔吊的起重能力（120tm）综合确定，最长柱为7m，重5t。钢骨材料用Q345B级钢板加工，自动焊接而成。梁纵向钢筋与钢骨柱连接处设置了连接板（用Q235钢），板厚8mm，梁筋与连接板焊接（不穿过翼缘）。4.4.2钢骨柱制作钢骨柱在工厂制作。用低合金高强

23、度钢Q345B板材加工、自动焊接而成，采用H08A焊丝与JHJ431焊剂。制作工艺流程见图4.4-2所示。放样检查确认气割下料腹板气割下料翼缘板去毛刺、倒坡去毛刺刨边刨边平直、矫变形检查平直、矫变形拼焊成形成品验收、堆码、准备出厂检查钻孔、焊隔板或加劲肋板编号外观及探伤（超声波）检查检查拼焊成工字形除锈划线、齐头、铣两端面焊接（自动焊）检查 图4.4-2 钢骨柱制作工艺设置栓钉的钢骨柱，在工厂采用专用焊机，以大电源（1800-2000A）在短时间（0.81.2s）内将栓钉焊于型钢上。焊完后按规程要求采用敲击法检验。4.4.3钢骨柱安装由于现场无大型构件堆场，白昼塔吊繁忙且市内交通拥挤原因，钢骨

24、柱、梁一般于夜间安排拖车或平板车运输，塔吊安装。工艺流程如图4.4-3所示。施工前准备工作钢骨柱安装前验收标准柱竖向投点控制网闭合，测量放线值柱顶标高测量，定向对标高控制定柱顶位移值，超偏处理抄写结果与下节柱预检数据综合处理安装钢柱，确定错位值，进行初校钢柱安装螺栓紧固，柱垂直度重校会审安装、测量记录、指定施焊顺序，确定特殊部位处理方案施焊中测量跟踪观测柱焊接合格后垂直度观测验 收标准柱竖向投点控制的闭合提供下节钢柱预检数据图图4.4-3 钢骨柱安装工艺流程首节钢骨柱底座四角留4个圆孔，通过基底的预埋螺栓将其固定在设计位置，上下节柱用连接钢板和固定螺栓作临时固定，承担上节柱重量和施工附加荷 载

25、。在调整柱高和垂直度后拧紧螺栓，上下柱采用坡口焊缝作永久连接，腹板和翼缘板采用单面坡口焊缝。钢骨柱上下节焊接前要区别不同情况选择截面各点施焊次序与方法，减少焊接引起的温度应力对柱垂直度的影响。由两名焊工对同一钢骨柱对称施焊，先焊翼缘板，再焊各腹板。钢骨柱安装完成后，进行钢筋接长，绑扎与焊接，最后支柱模，浇筑砼。4.4.4测量定位采用常规办法，用2台经纬仪在相互垂直位置双向控制垂直度。4.4.5焊接质量控制按建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002），100%肉眼观察检查合格后，再经超声波检测，要求工厂制作24h后自检，按级焊缝要求，按20%数量检测，确认合格后，由业主、设计、监理方共同到工

26、厂复检并签字，再运到现场安装。现场安装手工焊缝要求级，100%用超声波自检。为确保焊接质量万无一失，每层钢骨柱、梁安装并自检、验收合格后，业主方请有资质检验单位（压力容器生产单位）按20%进行焊缝超声波随机抽检，若发现有不合格品则需全层返工重做。本工程钢骨梁、柱超声波自检与复检合格率为100%，未发现不合格品。4.5工程实例三244.5.1概述上海华尔登二期工程为一栋40层办公楼，地下2层，地上40层，高196m，内筒外框结构。其中外框由18根钢骨砼柱作为主要受力构件（由底板直到第22层止），22层以上到40层为钢筋砼柱。钢骨砼柱截面尺寸随位置向上由1200mm800mm变为900mm800m

27、m，钢骨柱尺寸：60080012003535mm。（图4.5-1）图4.5-1 钢骨柱截面示意钢骨柱上密焊22长90mm150mm（竖向）栓钉。框架梁为钢筋砼梁，梁筋与钢骨柱采用钢筋接驳器（焊在钢骨上）进行连接。钢骨柱总重2400t。4.5.2钢骨柱制作1）分节。按设计要求，以每一楼层高度为一节。单节钢骨柱的最大重量为11.8t，由专业钢结构制造厂加工。每节柱的端部设有开了浇注孔的连接隔板，在柱外侧二端（第一节钢柱为柱顶）设置临时连接耳板，供安装时使用。2）生产前，组织专家对材料采购、材料复验、制作工艺、焊接工艺、验收程序进行详细评定和审核，并对制造厂加工设施和操作人员现场考察，定期在制造厂对

28、产品进行验收。4.5.3钢骨柱安装1）塔吊选用。为满足吊重11.8t的要求，在核芯筒电梯井内安装一台C7022型塔吊，工作半经R=32.5m时，起重量达16.3t完全满足要求。2）钢骨柱吊装选在楼层砼终凝后，楼面轴线放设时进行，这时土建工作相对较少。3）采用二点就位、一点吊装。吊装采用旋转回直法，严禁根部拖柱，吊点位置在柱顶（耳板）。4）安装就位后，马上进行初校（垂直度、位移）。底节柱用地脚螺栓固定，上节柱用夹板与高强螺栓拧紧固定，然后才能拆除索具。拆除索具采用钢管爬梯。5）再进行一系列测量校正，现场焊接和焊接探伤的检验工作，完成每层钢骨柱的安装。4.5.4二项关键性技术措施1）在钢骨柱柱脚增

29、加钢支架解决基座施工难题采用在底板下安装钢架基座，将钢骨柱固定在基座上（见图4.5-2），底板砼一次浇捣完成的方法施工。并在基座钢板上开8个70mm振捣孔（柱脚底板2320mm1920mm35mm），该孔同时起到排气作用，另外新增4个透气孔，以避免施工中钢板下砼振捣不密实的问题。同时在钢骨柱位置设置2个注浆孔，用1/2自来水钢管接至底板面以上，待钢板下砼振捣过后，采用高标号水泥浆注浆，用以填充砼与钢板之间可能有的空隙。施工过程如下：图4.5-2 采用的柱脚钢架及承台（1）当挖土至基坑底-11.70mm标高，随挖随浇200mm厚砼垫层，按地下2层结构定位图，准确定出每根钢骨柱纵横定位轴线。（2）

30、根据柱定位轴线放出钢架基础的承台边线，用人工挖出基坑，浇筑砼垫层。（3）绑扎钢架基础钢筋，根据柱定位轴线，按尺寸安设400mm400mm20mm预埋件。隐蔽工程验收合格后浇筑基础砼，基础砼面与桩筏板砼垫层面平齐。（4）再一次复核钢骨柱定位轴线，并把轴线位置用墨线弹在基础上，定出钢支架L140mm10mm钢立柱位置，钢立柱长1900mm，比形成钢支架后的立柱长100mm，这样做便于控制水平标高，预留调整余量。（5）焊接钢支架纵横水平和立面剪刀撑，用水平仪定出-9.70mm标高，在该标高水平焊接L140mm10mm支承水平杆，并焊好加劲肋，再修平高出的L1400mm10mm立杆，使之与水平支承杆平

31、齐，在水平支承杆上弹好定位轴线。（6）利用原钢柱柱脚底板作为钢支架支承钢板，在该钢板上弹出中心线后，并在支承钢板上画好支架大致位置，再用吊车吊放在已焊好的钢立柱上，基本对齐中心后，按设计要求焊接牢固。（7）支承钢板在安装前必须准确定出钢骨柱的中心线。以该线为基准，准确定出连接螺栓孔和排气孔，加工厂开设孔洞。（8）以上工作完成并验收合格后，再安置工厂预制的钢骨柱第一节，用连接螺栓定位钢骨柱第一节并固定，再将两块35厚钢柱底板焊为一体。（9）钢骨柱的钢支架及钢骨柱第一节安装完毕，验收合格后，再绑扎桩筏板钢筋，进行下道工序施工。2）钢骨柱与框架梁钢筋连接方案（1）梁钢筋与钢骨柱采用直螺纹套筒连接技术

32、砼梁的钢筋与钢结构连接设计采用可焊性直螺纹套筒焊接在钢柱上，随后梁钢筋再与直螺纹套筒连接。目前市场上使用的套筒大多采用45#钢，其性能参数均不能满足焊接设计要求。在和设计单位反复沟通的基础上，通过一系列拉伸试验、型式试验和疲劳试验，最终使设计单位接受了我们提出的套筒产品和深化设计节点的方案。从原设计要求的多种试验简化为只做主要的力学性能和材质分析试验，使原来只能采用进口套筒变更为就近采购满足国内相应验收规范要求的，且满足原设计使用要求的套筒。本工程设计上不允许在腹板或翼缘上穿孔，所以梁钢筋与钢骨柱腹板或翼缘上均采用可焊性直螺纹套筒焊接在钢柱上，随后梁钢筋再与直螺纹套筒连接。4.6 工程实例四9

33、4.6.1概述北京国家会议中心工程中，有钢骨砼柱132根。截面型式有椭圆形、矩形及圆形等等，最大柱截面尺寸24001600mm，钢骨柱截面为H型和箱型。用材为Q345B级钢，最大单节柱重约14t，砼柱内纵向钢筋直径为25、28、32和40mm，穿过钢骨柱的梁筋为28、32mm。砼C50为商品砼。图4.6-1为柱子节点示意（平面）图4.6-1钢骨砼柱节点示意4.6.2主要技术措施（1）施工前在现场做1：1模拟样板，优化钢筋配筋、梁柱节点。（2）施工过程中利用全站仪控制钢骨柱的垂直度。（3）根据框架梁纵筋分布提前精确确定钢骨柱钢筋穿孔尺寸及位置，在钢骨柱加工制作时留设穿筋孔，偏差控制在1mm以内，

34、优化梁柱节点钢筋设计。（4）为避免增加钢骨翼缘及腹板穿孔，减小钢骨截面面积，位于钢骨两侧的钢筋绕过钢骨。（5）优化模板设计，在不采用穿柱对拉螺栓的情况下保证超大截面异形柱的砼截面尺寸和外观效果。（6）异形箍筋采用定型模具进行加工，接口处采用10d单面焊接成型，方便施工操作。4.6.3工艺流程绑扎底板钢筋、安装钢骨柱柱脚螺栓埋件浇筑底板砼钢骨柱安装与校正固定柱脚、灌注高强无收缩灌浆料钢骨砼柱钢筋绑扎安装钢骨砼柱模板浇筑竖向结构砼拆除竖向结构模板支设顶板梁模板穿钢骨柱的梁钢筋绑扎顶板梁砼浇筑安装下一节钢骨柱。4.6.4钢骨柱柱脚预埋展览区钢柱生根在基础底板反梁上，会议区钢柱生根在地下一层底板梁上，

35、在砼梁内预埋锚栓，与钢柱采取螺栓连接的方式。1）预埋件的定位由于先绑扎反梁钢筋后放固定样板，因此所有的预埋件控制中心线的控制点均要在地面上做好，并用油漆等做出明确的标识，以便有基准点可以测设定位。在地面上按照平面控制轴线，从两个方向进行控制网布设，然后用两台经纬仪从两个方向控制锚栓固定样板中心线，锚栓固定样板需要在加工厂打好两个方向上的样冲眼，以便安装定位，同时在基坑内做出标高控制点，以控制锚栓的高度，从而保证了锚栓的位置及标高的准确。2）埋件的安装底板梁钢筋绑扎完之后，通过控制点放出埋件位置，将锚栓分根插入梁内，同时放入调节螺母和固定样板，通过线坠、水准仪、固定样板调整埋件的位置。3）预埋件

36、的保护埋件调整验收后，在埋件上涂黄油并包上油纸，外面再用胶带缠牛皮纸或塑料布保护。砼浇筑时，沿埋件两侧同时浇筑、同时振捣，防止埋件产生位移，砼浇筑完成之后，及时进行二次复核，确保埋件位置准确。在后续施工时对地脚螺栓采取严格的保护措施，严禁碰撞和损坏，在钢柱安装前要将螺纹清理干净，对已损伤的螺牙要进行修复。4.6.5钢骨柱安装第一节钢柱与柱脚埋件采用地脚螺栓连接。首先将60mm厚锚板用螺栓固定于地梁上表面，与地梁上表面间留置60mm高的缝隙并用铁楔找平，架设经纬仪，调整花篮螺栓进行垂直度校正，并对称紧固地脚螺栓螺母。再将带靴板的钢骨柱采用坡口全熔透焊的方法焊于锚板上。4.6.6柱脚灌浆1）钢柱锚

37、板与砼地梁上平间预留的缝隙用CGM高强无收缩灌浆料填充。2）用空气压缩机将锚板下杂物吹干净，灌浆前24h,砼表面要充分湿润，灌浆前1h要吸干积水。3）四周模板采用15mm厚多层板支设，模板与地面缝隙用砂浆封堵，杜绝模板漏浆。模板面距锚板边距离不应小于40mm,模板顶部标高高出锚板上表面50mm.根据锚板与钢筋的位置关系采用以下方式：锚板与钢筋距离不小于150mm时在钢筋内侧支模；（2）锚板与钢筋距离为100mm时在钢筋外侧支模。4）CGM灌浆料的配制灌浆料配置过程中设专人负责监督检查，对拌制灌浆料的加水量严格按随货提供的产品说明书上的推荐用水量加入，拌合用水采用饮用水。采用专人进行搅拌，先加入

38、2/3的用水量搅拌2min，其后加入剩余用水量继续搅拌至均匀后方可使用。5）高强无收缩灌浆料浇筑时，从一侧灌浆，至另一侧溢出并明显高于下表面为止，严禁从两个以上方向轮流浇筑。灌浆料无需振捣，开始灌浆后须连续进行，不能间断。4.6.7砼柱钢筋施工柱主筋全部为32钢筋，采用直螺纹连接。水平方向设有多肢箍筋组成的箍筋组及拉钩。1）柱主筋的施工主筋的安装与普通钢筋工程相同，但在上部或下部遇有梁时，梁中间部位的筋要穿过在钢骨柱上的预留孔洞，梁两侧钢筋绕过钢骨柱进行绑扎连接。2）柱箍筋的施工（1）箍筋是钢骨砼结构中对砼起约束作用的重要钢筋构件，必须保证其完全闭合，并与主筋和架立筋牢固连接。本工程钢骨砼柱箍

39、筋的施工难度较大，须与主筋安装穿插进行。（2）柱箍由矩形箍筋、异形箍筋和拉结筋组成，由于柱子架立筋与主筋两者之间连接采用的矩形箍筋与异形箍筋受到钢骨表面布满的栓钉阻挡下套难度大，后经过改良，根据等肢代换的原理改为拉钩的形式，保证了施工质量，提高了施工速度。（3）由于异形箍筋要求精度高，不允许有偏差，施工难度大，通过研究，设置异形箍筋定型模具弯曲成形，接口处采用搭接10d单面焊接。钢筋加工时严格控制下料长度和弯折角度，保证成品箍筋安装顺利。4.6.8柱模板施工矩形钢骨砼柱采用木模板，当小截面矩形钢骨砼柱内有单根钢骨柱的情况下，该部位不设置对拉螺栓，采用在柱模板外侧设置尺寸为100402.5的方钢

40、作为柱箍，每隔400mm设置一道。当大截面矩形钢骨砼柱内有两根钢骨柱的情况下，该部位设置对拉螺栓在两钢骨柱中间空隙位置，且外部设置柱箍同单根钢骨柱（图4.6-2）图4.6-2 矩形钢骨砼柱模板示意4.6.9 砼施工1）由于钢骨柱部位钢筋密集度很高，合模后不容易掌握里面钢筋情况，合模前砼专业工长带领班组操作人员熟悉工作环境，确定钢骨柱边缘的振捣位置，并用振捣棒插入振捣位置内，确定是否能够将振捣棒顺利插到墙柱的最底部，如有困难及时会同各工种进行处理，保证合模前各部位能够按计划顺利下放振捣棒。2）钢骨柱的四角部位，由于箍筋弯钩影响，砼下料困难，为此砼浇筑前用48钢管对此四角部位进行疏通，直到钢管能够

41、顺利到达柱底部。3）对最小截面1m的钢骨砼柱，沿柱四周分别设置8处振捣点，对最小截面1m的钢骨砼柱，振捣点沿柱四周均匀布置，间距300mm。4）所有砼浇筑部位振捣时间不宜超过45s，否则容易产生过振现象，使砼产生离析，影响砼的成品质量。5）振捣时间以砼表面出现浮浆，不再下沉为止，时间宜为20s左右。6）振捣棒不得触及钢骨柱、栓钉、模板、钢筋;浇筑时，应设专人看护模板、钢筋有无位移、变形、发现问题及时处理。4.7工程实例五254.7.1概述上海宏伊大厦位于南京东路南侧，地上主楼32层，高131.2m；地下3层，为框-筒结构。主楼筒体周围的12根柱子及核心筒体四角处皆采用钢骨砼柱。钢骨截面型式为十

42、字型和H型。钢柱基本上每3层为一节（有的2层一节），单件最大重量为10.5t。4.7.2钢骨柱制作1）钢骨柱与柱底座埋件制作须按钢结构的要求在金属构件加工厂制作。2）剪力键（栓钉）布置：在H型钢柱，每排水平面8块，十字型为6块，但每节柱排数是不同的，首节至第二节钢柱，7m、3.8m和最上节的8m长钢柱，剪力键每排中心距为600mm，第三节以上每排中心距为1300mm.3）钢骨柱制作和验收，须按钢结构工程施工质量验收规范（GB50205）、建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81）的两个标准执行。4）由于安装需要，在钢骨柱两端头的翼缘板外侧，各焊接4块连接耳板，耳板规格170mm90mm16mm，2-

43、M24螺栓孔，严格要求焊位准确，以利安装时上下耳板对准在一个平面上，用厚16mm的钢夹板和4-M24螺栓，将上下耳板作临时固定。5）梁的钢筋须穿过钢骨柱的腹板，故加工时应按加工图所示的位置和孔径在加工厂内完成。6）钢骨柱在工厂生产，每节必须经验收合格，并在柱上编号后，才准出厂。4.7.3钢骨柱安装本工程钢骨柱基本上每3层为一节（也有2层一节），单件最大重量10.5t,选用ST70/27型塔吊（R40m）吊装。（1）底座埋件安装在砼浇筑过程中，有专人看护，初凝前发现位移或升降的必须及时修正，钢板底不准有空隙。（2）钢骨柱首节安装（1）测量放线：清除柱座钢板上的水泥浆、铁锈、油污等影响焊接质量的杂

44、物后，依据设计施工图，在柱底钢板上放出钢骨柱的纵横安装中心轴线和标高，并绘制测量成果记录，交付验收。（2）钢柱放线：钢柱进场经质量检查验收合格，清除油污、铁锈、泥土杂物后，横放在垫木上，即可在钢柱上弹出纵横安装中心线。（3）吊点与吊索具：采用单机回转法起吊，吊点利用耳板螺栓孔，专用卸扣和17.5mm钢丝吊索。（4）首节起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象，起吊时必须边起勾，边转臂，使钢柱垂直离地。（5）就位：当塔吊回转到就位上方，钢柱渐渐下落距底座200mm时，应停机稳定，在基本对准安装轴线后，缓慢下落，轻触底板，调整到完全对准轴线后，点焊定位，拉紧柱上端的风绳，作临时固定。（6）垂直度调整：

45、用2台经纬仪测定垂直度，借助缆风绳将钢柱垂直度调整到允许偏差范围。首节柱的就位准确，其垂直度无偏差是十分重要的。（7）施焊：为减少焊接变形，按照对称原则，每节柱安排两个焊工，先焊翼缘板，再焊腹板。（8）施焊操作人员和检验人员，必须经过技术培训，并取得上岗操作合格证书者，才能进行现场操作。在浇筑地下室承台砼前，依据各柱轴线和水准点，将钢骨柱底座钢板埋入，固定牢，要求位置准确，钢板面平整标高准确。（9）当地面层楼板砼浇捣完后，复测柱轴线和钢柱柱顶标高，保证第二节柱身长度调整到各柱统一标高上。3）上节钢骨柱吊装（1）上下柱临时连接：钢骨柱弹出纵横中心线，起吊就位后，用4组厚16mm的钢夹板，将上下两节柱的耳板用16M24螺栓连接在一起，待上下柱的焊接完成后，夹板可卸下，重复利用。（2）垂直度调整：用两台经纬仪测定垂直度，借助临时缆风绳将钢柱垂直