深圳某超高層商住樓鋼管柱施工技術【摘要】本人通通過總結*******廣場鋼結構構施工，重點點介紹鋼結構構制作、安裝裝、焊接、鋼鋼管柱垂直度度控制以及轉轉換層環形梁梁鋼筋的制作作及綁扎、鋼鋼管柱砼澆筑筑，以供今后后總包承包制制下對鋼結構構施工進行質質量控制。【關關鍵詞】鋼結結構焊接垂直度外連式加勁勁環板環形梁1工程概況深圳市*******廣場是由深深圳*******建設有有限公司開發發超高層綜合合商住樓。工工程位于深圳圳***路和*****路交匯處，總總建筑面積1392998m2，該工程地地下三層，半半地下一層，地地上五棟：A、B、C棟各三十層層，D棟二十五層層，E棟四十八層層。結構為勁勁性混凝土框框架、剪力墻墻結構。鋼結結構工程柱主主要采用鋼板板卷制直縫焊焊接鋼管混凝凝土柱，鋼管管規格為：Φ1200××20、Φ1000××15、Φ500×112、Φ299×8（無縫鋼管管）。鋼結構構工程梁采用用BH鋼，規格為為：BH3900×300××10×166、BH4500×200××9×14、BH3500×175××7×11、BH2000×100××5.5×88、BH4500×400××9×14、BH7000×300××13×244、BH4500×150××9×14等。2鋼結構工程程特點1）鋼管柱在連連接鋼梁位置置節點復雜，焊焊縫多，焊接接量大且比較較集中，容易易產生焊接殘殘余應力和發發生焊接變形形，對加工制制作中焊接工工藝和操作控控制提出較高高的要求。2）鋼梁與鋼鋼柱連接位置置接點比較復復雜，且有角角度和方向，鋼鋼梁和鋼柱牛牛腿處全為群群組孔的高強強螺栓連接，對對構件的制孔孔精度和加工工質量及現場場吊裝順序提提出較高要求求。3）鋼管柱與與混凝土框架架梁的節點是是通過繞鋼管管一周設置鋼鋼筋混凝土環環梁，鋼筋混混凝土制作綁綁扎難度大，需需對其加強質質量控制。4）鋼管柱現現場拼接接頭頭多，因截面面平整度要求求高，對構件件加工質量和和現場安裝時時吊裝精度要要求高，施工工工藝復雜，鋼鋼管柱現場對對接質量又不不易控制，外外觀成品保護護要求高，不不允許出現損損傷。5）鋼管柱內C60混凝土施工工時對澆搗技技術提出較高高要求，確保保混凝土密實實。E區核心筒內φ299×8鋼管柱采用C100自密實高強強混凝土澆筑筑。3鋼結構制作作3.1鋼管柱柱的制作1）根據現場場塔吊位置和和起重性能，所所有鋼構件制制作均不能超超過4.5t，鋼管柱只只能分層制作作，接頭留在在樓面上1m處。2）采用Q345B鋼板，鋼板板彎曲卷制成成鋼管柱。鋼鋼管坡口端應應于管軸線嚴嚴格垂直，卷卷管方向與鋼鋼板壓延方向向一致，彎曲曲的外側不能能有沖樣點和和傷痕缺陷。3）焊接后鋼鋼管柱垂直變變形采用液壓壓校直機矯正正。4）鋼管卷造造的焊縫等級級為一級，采采用自動埋弧弧焊。3.2H型鋼梁制作1）鋼梁均采采用Q345鋼板，焊接H型鋼梁組裝裝在專門的組組裝胎架上進進行，每條焊焊縫四道成型型，采用CO2氣體保護焊焊打底，埋弧弧自動焊填充充、蓋面的方方式進行。2）H型鋼梁用鉆鉆床精制鉆孔孔，不得采用用火焰切割開開孔。3）鋼梁焊縫縫等級為一級級，當焊接變變形超過規定定時，必須加加以矯正，一一般采用機械械矯正。3.3制作要求1）鋼結構加加工時根據工工藝要求預放放焊接余量以以及切割、刨刨邊和銑平加加工余量。所所有鋼板的對對拼焊接縫以以及鋼管直焊焊縫均要求設設置引弧板，引引弧板大小為為100×1100mm，材料與母母材相同，焊焊完后割除并并打磨。2）栓釘焊接接在成品制作作完成，尺寸寸檢驗合格后后進行。3）在完成焊焊接工作24小時后，對對焊縫及熱影影響區是否存存在裂紋進行行復查，并進進行超聲波深深傷檢測，對對不合格的焊焊縫用碳弧氣氣刨法消除，對對有裂紋的焊焊縫在裂紋兩兩端50mm范圍內進行行清理，再進進行補焊和檢檢查。4）所有要求求刷防銹漆的的鋼構件，在在涂刷防銹漆漆前必須將表表面毛刺、銹銹、油污漬清清除干凈，刷刷紅丹油性防防銹漆兩遍，鋼鋼梁還要再刷刷純酚醛面漆漆二遍。4鋼結構安裝裝焊接4.1鋼結構測測量本工程在在鋼管柱安裝裝過程中，采采用精度水準準儀控制標高高，精度水準準儀的生產廠廠家是瑞士萊萊卡，型號NA2，精度0.7mm，配上測微微器PM3，精度可達達到0.4mm，另外，軸軸線控制和安安裝過程中垂垂直度控制用用兩臺經緯儀儀控制，北京京光學儀器廠廠生產的JZ光學經緯儀儀，精度2〃。4.2地腳螺栓的的埋設地腳螺螺栓和第一節節鋼管柱直接接錨入承臺，并并找正后同時時澆筑混凝土土。根據現場場實際查看，深1200mm的孔洞可以置放地腳螺栓。根據設計圖紙，在樁頂正確放出地腳螺栓的位置，經核實無誤后，再放地腳螺栓。螺栓埋設時，將固定在特制的槽鋼架上，借用特制微調系統來調正地腳螺栓的垂直度和水平位置。地腳螺栓校正到控制線位置后，再調正螺栓標高，絲扣長度，螺栓洞的行列方向、尺寸等，逐項檢查，校核無誤后，再使其固定牢固，用提高一級強度的細石砼填實。柱腳構造見圖2。4.3鋼管柱的的安裝與焊接接因現場的鋼鋼構件均未超超過4.5t，采用現場場的塔吊直接接吊裝，單節節鋼管柱的吊吊點設在上端端口四個耳板板第一孔。起起吊過程中應應避免同其它它已安裝構件件相碰撞，吊吊索應預留有有效高度，第第一節鋼住吊吊到位置后，利利用起重臂回回轉進行初校校，然后利用用安置在互相相垂直兩軸列列線上的兩臺臺經緯儀進行行校正。儀器器和柱子的距距離大于柱高高1.5倍。先用望望遠鏡瞄準柱柱底中心線，固固定照準部，再再慢慢抬高望望遠鏡，檢查查柱子上部的的中心線和底底部中心線是是否一致，如如有偏差可指指揮吊裝人員員調節，直到到兩互相垂直直方向均符合合要求為止，垂垂直度允許偏偏差為±3mm，而在操作作中±0.5mmm控制。在鋼鋼柱垂直度控控制在允許范范圍內擰緊柱柱底地腳螺栓栓，起重臂方方可松鉤，鋼鋼柱接長時，鋼鋼柱兩側裝有有臨時固定用用連接板，上上節鋼柱對準準下節鋼柱柱柱頂中心線后后，即用螺栓栓固定連接板板臨時固定。為為了確保鋼管管柱上的栓釘釘和鋼筋箍標標高的的準確確，必須對每每層鋼管柱頂頂標高進行控控制。每次在在安裝鋼管柱柱前，均對鋼鋼管柱柱頂實實際標高進行行測量，并做做出相應記錄錄，當發現其其標高數大于于±3mm時，即報有有關質量管理理和協調人員員，使工廠在在上一層鋼柱柱加工時進行行必要的調整整，以確保柱柱實際誤差控控制在±5mm以內。當上級鋼管柱的的位移、垂直直度、標高的的校正都符合合規范要求后后，正常情況況下應在柱的的兩側同時采采用兩人或多多人對稱焊接接，減少焊接接變形和焊接接應力。先沿沿四周4等分進行定定位焊，點焊焊位置要避開開連接板，定定位焊縫長80~1000mm，焊縫高度4~6mm，然后進行行打底焊、填填充焊、蓋面面焊。鋼管柱柱焊接過程中中每層的引弧弧和收弧點要要相互錯開80~1000mm，防止重疊疊引收弧住缺缺陷的疊加。鋼鋼管截面柱工工地拼接及設設置安裝耳板板和水平加勁勁肋的構造見見圖3。4.4型鋼梁的安安裝與焊接1）在各層鋼鋼管柱與鋼梁梁及鋼梁與鋼鋼梁現場連接接節點處，搭搭設滿足施工工的局部腳手手架，鋼梁安安裝平臺，并并設置臨時支支座，腳手架架下面墊90×90木方，以防防應力集中損損壞樓板。2）型鋼梁加加工及安裝時時按規范和設設計要求起拱拱，調整臨時時支座標高與與之相適應。3）型鋼梁由由以先主梁后后次梁，也按按照先內后外外依次順序安安裝，鋼柱每每個節點周圍圍鋼梁安裝就就位結束后，統統一焊接。應應先腹板栓接接，后翼緣焊焊接；先焊梁梁下翼緣，再再焊梁上翼緣緣；不宜對一一根梁的兩端端同時施焊，先先焊梁的一端端，冷卻后再再焊另一端。4）焊接墊板板：將制作廠廠提供的工藝藝墊板進行切切斷加工，使使之在長度方方向上兩邊各各超出鋼梁梁梁端5mm（按照鋼梁梁的各種寬度度規格在平臺臺上提前加工工好）作為簡簡化的引弧板板和熄弧板并并點焊固定在在坡口底部，要要求與鋼梁翼翼緣的表面緊緊密貼實。當當坡口間隙在2~4mm之間時，可可取消墊板采采用雙面焊單單面成型的工工藝進行焊接接。5）工藝要求求：打底焊接接采用φ3.2mm焊條，注意意坡口根部要要與墊板融合合在一起；填填充可改用大大直徑焊條進進行多層多道道焊，層間采采用風鏟消除除焊渣和坡口口內飛濺；蓋蓋面采用多道道焊，焊條的的擺動寬度不不應超過焊條條直徑3倍，同時注注意兩側與母母材過渡平滑滑、焊縫寬窄窄一致。6）引弧和收收弧：鋼梁兩兩端引弧收弧弧處，要求每每層焊接過程程中引出到工工藝墊板上，整整條焊縫完成成后，從側面面對鋼梁兩端端進行立焊填填補，要求焊焊縫兩端各引引出5mm且焊縫均勻勻飽滿。4.5安裝焊接注注意點1）焊接順序平平面上從中間間向四周擴展展。構件安裝裝順序從中間間向四周擴展展。2）本次工程程現場焊接主主要為手工電電弧焊，焊接接形式主要有有全熔透對接接焊縫和角焊焊縫兩種，焊焊接位置有平平焊、立焊、橫橫焊，焊接順順序先梁口后后柱口。3）在焊接完24不時后應檢檢查焊縫表面面是否均勻、平平滑、間斷或或漏焊，并與與基本金屬平平緩連接，在在進行焊縫外外觀檢查發現現有裂紋起點點時，可用磁磁粉探傷或著著色滲透探傷傷進行復查。所所有全熔透對對接焊縫，應應進行100％超聲波探探傷檢查，角角焊縫為三級級焊縫。4）安裝焊接接工作分層分分區段進行，焊焊接前由負責責施工的工長長對施工的區區域內鋼梁焊焊后鋼管整體體垂直度和柱柱頂位移與焊焊前數據進行行對比，總結結該區焊接變變形規律，且且對鋼管柱焊焊接順序單獨獨提出方案，改改變正常情況況下柱對稱焊焊接方式，采采用單根柱單單側或多根柱柱單側焊接方方式利用焊接接變形減少或或糾正鋼管柱柱垂偏和柱頂頂位移偏差。4.6高強螺栓安安裝本工程采采用的是鋼結結構用高強度度大六角頭螺螺栓、大六角角螺母、墊圈圈，螺栓原材材料材質20MnTTiB鋼，屈服強強度940N//mm2,性能等級10.9級。高強螺螺栓安裝必須須進行試件抗抗滑移系數試試驗以及高強強螺栓扭距的的確定。高強強螺栓連接處處構件摩擦面面的處理辦法法：鋼絲刷清清浮銹或未處處理的干凈軋軋制表面，其其抗滑系數不不小于0.35；噴砂（丸丸）或噴砂（丸丸）后生赤銹銹，其抗滑系系數不小于0.55。高強螺栓栓緊固順序由由螺栓中心向向四周擴散方方向進行，以以避免拼接鋼鋼板中間起鼓鼓而不能嚴密密，從而失去去部分摩擦力力的作用。大大直徑的高強強螺栓可以分分2~3次擰緊，如如三次即初擰擰、復擰和終終擰。初擰用用電動扳手擰擰緊螺栓，使使連接面結合合緊密；初擰擰力矩按終擰擰力的50%確定。復擰擰，增加復擰擰和終擰的原原因是考慮到到板厚和節點點較大，故用用手動和電動動扭矩扳手擰擰緊。復擰力力矩可按終擰擰力矩的50%確定，但必必須做標識。終終擰，高強螺螺栓大六角螺螺栓采用扭矩矩法施擰，扭扭矩系數取0.13。當高強螺螺栓接頭各層層鋼板，安裝裝發生錯孔時時，允許用鉸鉸刀擴孔，嚴嚴禁氣割擴孔孔。高強螺栓栓擰緊順序合合理性能保證證每個螺栓受受力均勻，擰擰緊后應在連連接板縫，螺螺栓頭、螺母母和墊板周圍圍涂快干防銹銹漆封閉。5鋼管柱與框框架梁的連接接5.1鋼管柱與與H型鋼梁的剛剛性連接鋼梁梁（主梁）上上下翼緣通過過外連成加勁勁環板與鋼管管柱進行連接接，外連成加加勁環板板厚厚等于所相連連的各梁翼緣緣中最厚者，且且不小于15mm。當所相連連的各梁下翼翼緣底不在同同一平面內，且且高差不小于于200mm時，應分別別設加勁環，否否則可設同一一加環，當高高差小于200mm且大于或等等于20mm時，鋼梁加加腋見圖4左。加強板板板厚當小于于20mm時，加強環環板加厚。加加強板板厚等等于以其相連連的鋼梁翼緣緣厚度。加勁勁肋板板厚等等于所連接的的鋼梁腹板板板厚。該處無無鋼梁時，加加勁肋板厚為為10。加勁環板板各塊間，加加勁環板與鋼鋼管柱的焊接接，各鋼梁翼翼緣與加勁環環板的焊接，加加強板與鋼梁梁翼緣及加勁勁環板安裝時時焊接工作量量大，焊縫要要求高，按規規范和設計要要求進行焊縫縫的檢測。主主梁與鋼管柱柱的鉸接見圖圖4右。5.2鋼管柱與與鋼筋混凝土土框架梁的連連接鋼管柱與與鋼筋混凝土土框架梁的連連接，通過在在繞鋼管設置置一鋼筋混凝凝土環梁傳遞遞彎矩，在環環梁中部和底底部鋼管外表表面貼焊四道道環形鋼筋，用用于傳遞剪力力，框架梁錨錨于環梁內，見見圖5。環梁的制作作和節點處鋼鋼筋綁扎難度度較大，要進進行嚴格的技技術交底和質質量預控措施施。6鋼管柱混凝凝土的澆筑本工程除E區核核心筒少量Φ299鋼管采用C100自密實高強強砼，其余鋼鋼管柱砼均為為C60混凝土。根據C60混凝凝土配合比設設計要求，水水泥采用中低低化熱廣州*****水泥泥廠生產的“***秀”牌P.Ⅱ42.5R水泥；砂為為中粗砂，細細度模數2.8,含泥量為1.5%；石子粒徑徑為5~40mmm連續級配，含含泥量為0.5%；粉煤灰采采用*****電廠生產的Ⅰ級粉煤灰，且且摻有一定量量高效減水劑劑、MNF-SSP，并低摻對對塌落度及流流動性有影響響較小的山東東壽光生產的的UEA-D膨脹劑，水水灰比為0.31,增強混凝土土密實性能。混混凝土并摻一一定量的冰，降降低砼入模溫溫度。鋼管柱柱混凝土澆筑筑質量關系到到鋼管柱內混混凝土的強度度是否符合設設計要求，因因為管內混凝凝土一經隱蔽蔽檢測就比較較困難，必須須嚴格按技術術交底及操作作程序施工。先先用輸送泵將將混凝土從鋼鋼管柱上口灌灌入，并用內內部振搗器（加加長插入式振振搗棒）振搗搗，每次混凝凝土澆筑高度度度不大2