鋼管混凝土柱的施工方案

2022-05-12 14:29:12 字數 4790 閱讀 2102

-------公司一期工程綜合生產車間外圍框架柱kz-1為鋼管混凝土柱,共36顆,沿車間外圍均勻分布。柱直徑為1m,柱頂標高為12.0m ,柱全高為13.81m。

鋼管混凝土柱設計直徑為1000mm。鋼管壁厚為14mm,採用q345b鋼板按設計尺寸捲製。在標高0.

2m到-1.91m處鋼管柱外圍再加築一層壁厚為250mm的鋼筋混凝土管套。

1. 鋼管柱的製作

鋼管柱要求各部件的製作、焊接的尺寸、位置、標高準確。為減少現場工作量,保證質量,鋼管及各部件製作、組焊集中在工廠完成,經管材質、焊縫、橢圓度、表面平整度檢驗合格後,運至現場安裝。

2. 鋼管柱基礎處理

柱基礎設在鋼筋混凝土承臺頂上100mm部位,即相對車間室內地坪±0為標高-1.81m處。在承臺頂-1.

91m處提前預埋4根m30地腳螺栓,螺栓伸入承台下700mm,超出承臺頂250mm,在以鋼管柱安裝中心為圓心,570mm為半徑的圓上均勻分布。

在鋼管柱安裝前在地腳螺栓上安裝乙隻外徑1300mm、內徑900mm、厚20mm的鋼板圓環。圓環上依照地腳螺栓位置分別鑽出4個直徑為35mm栓孔。

為保證鋼板圓環位置、標高的準確及平整度小於2mm的要求,在柱管內縱筋全部綁紮完後,按鋼板圓環規格,做乙個穩定的圓環支架,按承台上放線位置直接落於鋼管圓環處。將圓環鋼板置於支架頂部,調整鋼板標高及板麵平整度後,先以四個螺母用作調節螺母調節鋼管平整度將鋼板圓環底部與地腳螺栓對稱固定,固定時兼用兩台水準儀以垂直方向設定校準鋼板各位置標高及平整度。再用墊板及雙螺母將鋼板圓環上部與地腳螺栓固定。

待圓環鋼板位置固定後,安裝好圓環鋼板外側環模,再採用壓力澆灌法進行圓環板底與承台間混凝土的澆築。澆築前已將承臺頂面鑿毛,並做好隱蔽記錄。澆築時,兩側對稱澆築,防止位移,並隨時用兩台水準儀在相互垂直的方向校準鋼板標高與平整度,保證鋼板圓環頂標高為-1.

81m,且使圓環平面與水平面平行。

待此壓力澆灌後澆層混凝土終凝後,先將鋼板圓環外的多餘混凝土清除,隨後即可實施鋼管柱的吊裝。

3.鋼管柱的現場安裝

3.1.吊裝裝置與方法

吊裝利用現場臨時施工租用的兩台25t汽車吊,汽車吊臂長50m,鋼管柱吊裝在20m範圍內,單根柱重量為4.77t,汽車吊起重量能滿足要求。起吊方法採用單點起吊,吊索借助自卸式卡具與鋼柱連線,鋼管柱採用旋轉法吊公升至柱底圓環鋼板上方後,將柱腳慢慢放至鋼板圓環上,人工扶正就位,必要時分三向安裝臨時槽鋼支撐固定鋼柱,槽鋼一端固定在車間主體方柱上,另一側固定在鋼管柱上。

爾後進行鋼管柱垂直度校正複核,及柱腳與鋼板圓環的焊接。爾後做鋼管柱整體質量檢測,焊接質量探傷等。

3.2.吊裝步驟

(1)吊裝鋼管柱時提前將11.1m處的14厚加勁環板焊接到鋼管上12.91m處。將與11.1m處方柱相接的h型鋼鋼梁焊接到埋件上,並用3根槽鋼分向作支撐,以保持鋼梁水平。

(2)安裝鋼管柱前先清理基部鋼板圓環表面,按柱安裝方向(應與柱身劃線方向吻合)劃出十字線,**上標出柱半徑,焊四隻定位板。安裝時,分垂直方向設兩台經緯儀,調整柱身劃線與柱底鋼板劃線重合,柱外皮與柱半徑標點重合,將定位板與鋼柱焊接,並安裝槽鋼支撐。爾後按柱身與柱腳劃線複核鋼管柱垂直度,最終將鋼柱柱腳與柱底鋼板圓環焊牢。

3.3.垂直度控制

用2臺經緯儀在相互垂直的兩個方向觀測,為方便觀測,先行安裝角部鋼管柱。觀測時,經緯儀對中於柱軸線,十字豎絲對準柱腳處柱外邊線點,觀測者由柱腳從下向上觀測柱身母線,同時指揮安裝人員調整撐桿,直至柱頂母線與經緯豎絲重合。

鋼管柱校正無誤後,進行柱腳與鋼板圓環的焊接,採用坡口焊焊接,並檢查焊接質量。然後搭設內外腳手架,安裝次構件,即鋼梁與加勁環板的對接。焊接好後,卸去柱底部定位板,對柱身垂直進行複核,並做好垂直度偏差值記錄,以便下次安裝調整,防止出現累積誤差。

3.4.對接焊施工

本工程採用e50低氫系列焊條、手工電弧焊,由2名焊工對稱操作,焊縫的外觀檢查和超聲波探傷結果必須符合《鋼結構工程施工質量驗收規範》(gb50205-2001)的要求。

焊接工藝流程:焊前檢查→預熱→測溫→焊接→保溫或後熱→超聲波檢測→填寫作業記錄。

介面焊縫為熔透一級焊縫,分次焊滿。焊接工程中,易產生較大的焊接殘餘變形,導致垂直度偏差。因此,採取措施如下:

1)每根柱從下至上固定焊工,以明確責任。

2)對稱施焊,即分段反向對稱順序施焊。

3)嚴格控制同型別焊機及焊接電流等引數。

4)對接前根據上節安裝偏差值,計算後在管口實行機械打磨,保持焊縫間隙基本一致。

5)坡口切面與切面兩側的水分、汙物、油汙、鏽及氧化皮等均清理乾淨,露出金屬光澤;

6)增設防變形卡板。

4.鋼管柱安裝質量控制

1)按設計圖樣繪出柱位圖,並按順序編號,核對圖樣,確定每根柱的節點標高和節點做法,然後制訂工藝方案及焊接工藝規程,指導施工。

2)凡為ⅰ級焊縫,必須對全部焊縫進行超聲波無損探傷,不符合要求即進行返修,同一部位返修不宜超過3次。

凡為ⅱ級焊縫,必須對50%的焊縫進行超聲波無損探傷,不符合要求即進行返修,同一部位返修不宜超過3次。

對ⅲ級焊縫進行外觀質量檢查,表面不得有氣孔、裂紋、夾渣等缺陷,咬邊深度不得大於0.5mm,長度不大於總長的10%,且連續長度不大於100mm。對不符合要求的焊縫,要作補焊,並作打磨處理。

焊腳高度必須滿足焊接工藝規定要求,雨天嚴禁施焊。

3)焊工必須有崗位操作證並具有豐富的鋼結構焊接施工經驗,施工中建立焊接記錄卡,焊接柱與焊工編號相對應。

4)加工好的鋼管柱運達現場後,進行尺寸、外觀的二次檢驗,符合要求方可安裝。

5.柱腳的加固處理

1)在鋼管柱安裝完成後,首先按照設計要求將鋼管柱底部-1.81m~0.2m之間外圍的216顆栓釘焊接到圓柱上,再綁紮圓柱外縱筋及箍筋,最後澆築外圍圓桶狀混凝土。

2)留置同條件試塊,待兩天後拆模,經十天後,測同條件試塊強度等級,達到100%後,即可回填柱基礎。

6.吊裝作業安全措施:

1)吊裝作業必須執行規定的統一訊號,嚴禁執行「十不吊」的規定。吊具、吊鉤、鋼絲繩等必須符合有關技術規定。

2)高出作業中的手動工具、焊條、切割塊等必須放在完好的工具袋內,並將工具袋系好固定。每道工序完成後,臨邊不准留有雜物,以免發生墜落打擊。

3)吊裝機械必須經過檢測部門的驗收方可使用。

7.鋼管柱安裝施工安全措施:

1)安裝前做好現場技術交底和培訓工作。

2)所有高處作業人員必須經過體檢,作業時必須繫掛**安全帶,傳防滑鞋,並在操作行走時將安全帶扣掛於安全纜繩上。

3)焊接時,要製作專業擋風鬥,對火花採取嚴密的處理措施,以防火災、燙傷等;下雨天不得進行露天焊接作業。

4)吊裝作業劃定危險區域,掛設明顯安全標誌並將吊裝作業區封閉,設專人加強安全警戒,防止其它人員進入吊裝危險區。

5)禁止在高空拋擲任何物件,傳遞物件用繩拴牢。焊接時,電焊工要將焊條頭收集在專用筒內,防止甩出後燙傷他人。

6)作業人員從規定的通道和我走廊上下來往,禁止在未防護的高空中的構件上行走或作業。

鋼管混凝土的澆築,宜採用高拋免振搗法澆築。

高拋免振搗混凝土施工方法適用於管徑大於350mm,高度不小於4m的鋼管混凝土柱。

高拋免振搗混凝土的工藝原理是採用合理的配合比,使混凝土拌合物具有很高的流動性,在高空拋落中不離析、不泌水,不經振搗或少振搗而利用澆築過程中在高處下拋時產生的動能達到自密實的要求。

1.操作要點:

1)澆築時管內不得有雜物和積水,先澆築一層100~200mm厚與混凝土強度等級相同的水泥砂漿,以防止自由下落的混凝土粗骨料產生彈跳。

2)幫浦管出料口需伸入鋼管內,利用混凝土下落產生的動能來達到混凝土的自密實。

3)當拋落的高度不足4m時,用插入式振搗棒密插短振,逐層振搗。振搗棒垂直插入混凝土內,要快插慢拔,振搗棒應插入下一層混凝土中5~10cm。振搗棒插點按梅花形均勻布置,逐點移動,按順序進行,不得漏振,每點振搗時間不少於60s。

管外配合人工木槌敲擊,根據聲音判斷混凝土是否密實,每層振搗至混凝土表面平齊不再明顯下降,不再出現氣泡,表面泛出灰漿為止。

4)當混凝土全部澆築完畢後,應噴塗砼養護液,用塑料布將管口封住,待管內混凝土強度達到要求後,用與混凝土強度相等的水泥砂漿磨平,蓋上端板,並焊牢、測平。

5)澆築過程中,必須由專人對混凝土的質量進行監控,及時作好坍落度檢測,對有和易性、坍落度不達標等現象的混凝土堅決不准使用。每台班混凝土取樣不少於2組。

2.材料

1)膠凝材料:

水泥應具有較低的需水性,同時還應考慮其與高效減水劑的相容性。摻用的礦物細摻料也應具有低需水性、高活性。綜合考慮後宜採用強度等級為42.5的矽酸鹽水泥。

2)骨料:

骨料的粒徑、尺寸和級配對高拋免振搗混凝土拌合物的施工性,尤其拌合物通過的間隙影響很大。高拋免振搗混凝土的骨料採用粒徑5mm~25mm的石子、粒徑5mm~10mm的小石子,細度模數為3.0~2.

6的中砂。粗骨料的最大粒徑,當使用卵石時為25mm,使用碎石時為20mm。施工過程中嚴格控制砂中粉細顆粒的含量和石子的含泥量,砂子的含泥量一般不宜大於2%,石子的含泥量一般不宜大於1%。

砂中粉細顆粒含量通過0.165mm篩孔量不少於5%。

3)外加劑:

對高拋免振搗混凝土外加劑效能的要求為:有優質的硫化效能,保持拌合物的流動性,合適的凝結時間與泌水差率,良好的幫浦送性;對硬化混凝土的力學性質、乾縮等無不良影響,耐久性好。同時為避免鋼管與混凝土間的微小空隙,必須在混凝土中加入微膨脹劑。

4)摻和料:

摻和料採用ⅰ級粉煤灰。

5)配合比:

鋼管內的混凝土強度等級:c40。對於幫浦送高拋免振搗混凝土,配合比應滿足拌合物施工效能的要求。

因此,與相同強度等級的普通混凝土相比,它具有較大的漿骨比,砂率較大,細摻料用量多。為了保證耐水性,水灰比一般不宜大於0.4。

(1)嚴格控制碎石級配,鋼管混凝土所有碎石必須是0.5~4cm連續級配。

(2)調整配合比,確定水灰比為0.4,坍落度為20mm。在混凝土中摻入12%uea膨脹劑配製成補償收縮混凝土,並摻入nf高效減水劑,增強混凝土的粘聚性與和易性,減小用水量。

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