屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)支撐柱墩施工技術(shù)總結(jié)

屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)支撐柱墩施工技術(shù)總結(jié)屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)支撐柱墩施工是承上啟下的關(guān)鍵點，該項成果的總結(jié)從柱墩的定位開始逐項關(guān)鍵點加以闡述，重點做好抗剪鍵坑的設(shè)置和剪力鍵坑的二次灌漿，最終鋼結(jié)構(gòu)抗剪鍵與混凝土結(jié)構(gòu)形成一體，實現(xiàn)屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)側(cè)向剪力的有效傳遞。1、屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)支撐柱墩定位測量方案；2、屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)支撐柱墩抗剪鍵坑的設(shè)置方案；3、屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)支撐柱墩臨時型鋼支撐方案；4、屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)支撐柱墩混凝土澆筑方案；5、屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)支撐柱墩抗剪鍵安裝方案；6、屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)支撐柱墩（以下簡稱柱墩）剪力鍵坑二次灌漿方案；柱墩定位放線1、橢圓形屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)支撐柱墩定位放線技術(shù)；柱墩定位放線2、鋼結(jié)構(gòu)柱墩抗剪鍵坑的預(yù)留設(shè)置；柱墩鋼筋綁扎3、鋼結(jié)構(gòu)柱墩采用型鋼臨時支撐施工技術(shù)；柱墩鋼筋綁扎4、鋼結(jié)構(gòu)柱墩二次灌漿施工控制技術(shù)。柱墩抗剪鍵坑的預(yù)留柱墩混凝土澆筑柱墩抗剪鍵坑模板拆除 柱墩臨時支撐的設(shè)置柱墩鋼結(jié)構(gòu)抗剪鍵的安裝 柱墩剪力鍵坑混凝土澆筑 柱墩臨時支撐拆除圖2.1工藝流程圖1、根據(jù)屋蓋鋼管桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計情況，結(jié)合工程施工總體部署，先進行E座鋼結(jié)構(gòu)柱墩的施工，之后再進行F座鋼結(jié)構(gòu)柱墩施工。其他區(qū)座根據(jù)土建施工情況而定，目前暫未施工。E座、F座圖示見圖2.1。2、根據(jù)土建施工進度計劃，先E座后F座的施工順序，所以在柱墩施工中，也是遵照先E座后F座的順序進行。在兩個區(qū)座內(nèi)均按照長方向分成Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)施工，先進行圓形柱墩施工，后進行方形柱墩施工的原則。E座柱墩分區(qū)施工圖見圖3.2。圖22E座柱墩分區(qū)施工圖根據(jù)施工流程順序，涉及到土建施工與鋼結(jié)構(gòu)安裝施工的交叉配合，各工序之間既有緊密施工要求，又有時間間隔要求。所以，施工工期必須按照工序的節(jié)拍走。1、E座柱墩施工時間安排：自定位放線到柱墩混凝土的澆筑安排20天，鋼結(jié)構(gòu)抗剪鍵的安裝需要30天，剪力鍵坑混凝土澆筑緊跟抗剪鍵的安裝，也需要30天。直到柱墩臨時支撐拆除，總計80天。2、F座柱墩數(shù)量較E座多些，在E座施工時間安排的基礎(chǔ)上，各節(jié)點時間延長5天，總計：90天。1、柱墩施工總體質(zhì)量目標符合工程“魯班獎”的質(zhì)量要求。2、各分項工程施工滿足規(guī)范要求，質(zhì)量觀感良好。業(yè)主、監(jiān)理監(jiān)督部柱墩施工安全目標符合工程總體安全目標要求，即：避免各類重大安全事故的發(fā)生，輕傷率控制在30業(yè)主、監(jiān)理監(jiān)督部項目經(jīng)理技術(shù)負責(zé)人項目經(jīng)理技術(shù)負責(zé)人土建施工員質(zhì)檢員、安全員土建施工隊安全監(jiān)督組測量放線組柱墩施工負責(zé)人土建施工員質(zhì)檢員、安全員土建施工隊安全監(jiān)督組測量放線組柱墩施工負責(zé)人鋼結(jié)構(gòu)施工員鋼結(jié)構(gòu)施工員鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工隊各專業(yè)勞務(wù)作業(yè)隊圖2.6質(zhì)量管理組織機構(gòu)1、柱墩定位放線；2、柱墩鋼筋綁扎3、柱墩抗剪鍵坑的設(shè)置4、柱墩混凝土的澆筑5、柱墩抗剪鍵坑模板拆除6、柱墩臨時支撐的設(shè)置7、柱墩鋼結(jié)構(gòu)抗剪鍵的安裝8、柱墩剪力鍵坑混凝土澆筑9、柱墩臨時支撐拆除1、圖紙理解透徹：熟悉圖紙、吃透圖紙，將土建施工圖紙與鋼結(jié)構(gòu)施工圖紙相結(jié)合。特別是柱墩節(jié)點做法詳圖，往往圖紙中土建與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計相矛盾，不能同時滿足土建和鋼結(jié)構(gòu)施工要求，需要多次與鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人員、設(shè)計人員溝通，進行反復(fù)調(diào)整，最終使設(shè)計節(jié)點符合現(xiàn)場實際情況。2、技術(shù)質(zhì)量標準確定：柱墩施工涉及分項工程較多，各分項工程都有自己的施工標準，但是，在同樣一個節(jié)點下，如何有效的進行結(jié)合，既不相互矛盾又能相互彌補，卻是沒有一套系統(tǒng)的、全面的施工依據(jù)。因此，在施工之初，各項施工控制點必須制定質(zhì)量標準，做到有的放矢。只有標準確定了，施工才有依據(jù)，才能有施工方向。3、做好方案策劃制定鋼結(jié)構(gòu)柱墩施工方案，這其中還需要編制一些具體的小方案。如柱墩抗剪鍵坑施工方案、剪力鍵坑混凝土灌注方案、臨時支撐設(shè)置方案等。1、材料方面除了必須的主材之外，還必須根據(jù)柱墩特點，配備一部分柱墩施工專用材料。表3.2柱墩施工專用材料序號專用材料名稱使用部位數(shù)量備注140套240套3角鋼4型鋼抗剪鍵臨時支撐40套5混凝土振搗勾剪力鍵坑混凝土2、施工所需的機械提前準備到位，以防影響施工。特別是電焊機，因為需要電焊的工序比較多。柱墩施工過程參與的工種比較多，諸如土建施工隊、鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工隊、測量放線工、電焊工等。而柱墩作業(yè)面的特點是工作面窄，各工種只能穿插作業(yè)，柱墩之間交替作業(yè)，人員不需要太多，但是人員配備要齊全、要及時。因此，柱墩施工要求配備專門的操作工，單一為柱墩施工服務(wù)，只有這樣才能保障施工的連續(xù)性、及時性。本工程是由七個橢圓形單體組成的，每個橢圓形單體形成一個屋蓋鋼管桁架結(jié)構(gòu)體系，而每一個鋼結(jié)構(gòu)體系是由多個柱墩支撐組合而成的。因此，組合柱墩的定位放線就尤為重要。1、運用CAD電子畫圖技術(shù)，結(jié)合施工藍圖，在電子版整體施工放線圖內(nèi)將組合柱墩的位置一一復(fù)核、定位，確定柱墩的準確位置。期間，土建施工隊和鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工隊分開準備，各自完成后再相互結(jié)合，如果一致則完全可以使用，如果有矛盾的地方再共同研究解決，如有疑問再聯(lián)系設(shè)計單位，由設(shè)計單位最終給予確認。2、組合柱墩坐標點確定后，召開測量班組研討會，具體商定定位測量實施方案。實施方案為：分成土建測量班組和鋼結(jié)構(gòu)測量班組，土建測量班組運用極坐標法進行定位，而鋼結(jié)構(gòu)測量班組運用相對坐標方法進行定位。兩隊使用同樣的坐標原始點，共同進行引測。待兩者統(tǒng)一后，報監(jiān)理單位驗線，監(jiān)理單位確認后交由下道工序施工。按照既定的方案，由兩個不同的測量班組進行現(xiàn)場定位測量，兩者吻合后，再展開放線。1、由于組合柱墩形成橢圓形，柱墩內(nèi)有縱向受力鋼筋，因此，柱墩軸線不宜施測。由土建測量班組，采用極坐標法直接放出柱墩10cm控制線，土建施工隊以此為準，彈出柱墩邊線；鋼結(jié)構(gòu)施工隊也以此為準，固定預(yù)埋螺栓。四個預(yù)埋螺栓使用角鋼固定，形成一個固定架，在固定架上劃線定位。2、抗剪鍵坑的定位：剪力鍵坑設(shè)置之前，預(yù)埋螺栓固定架以及柱墩模板已經(jīng)支設(shè)完畢，可在角鋼固定架上彈出剪力鍵坑的中心線，中心線通過拉十字交叉線即確定了剪力鍵坑的中柱墩定位復(fù)核十分關(guān)鍵，因為組合柱墩是橢圓形，單個的柱墩定位可能沒有錯，但是，在形成橢圓的過程中，就會出現(xiàn)累計偏差。因此，需要從不同的角度進行復(fù)核。1、根據(jù)橢圓形的形狀特點進行復(fù)核，橢圓形是由四段圓弧組成的，兩兩對稱，這就是復(fù)核的依據(jù)。通過架設(shè)經(jīng)緯儀，利用這一原理，任選其中幾處柱墩進行復(fù)核即得出結(jié)論。2、根據(jù)柱墩布置的規(guī)律進行復(fù)核，短方向?qū)ΨQ柱墩直線相連后，各相連直線之間的距離均有明確尺寸，根據(jù)這樣一個規(guī)律拉通線來進行復(fù)核。如下圖示意圖5.1.3-1。柱墩形狀尺寸見圖5.1.3-2。圖4.1.3-1柱墩定位示意圖圖4.1.3-2柱墩做法示意圖圓形柱墩鋼筋是框架柱鋼筋的延伸，因此，在框架柱鋼筋綁扎、混凝土澆筑的過程中就要加強鋼筋質(zhì)量控制，特別是圓形柱墩鋼筋的定位。而且，柱墩鋼筋、剪力鍵坑周圍加強鋼筋較多，綁扎難度大。1、在圓形柱墩下框架柱混凝土施工過程中，采用定位箍將縱筋固定?；炷翝仓瓿珊蠹皶r調(diào)整到位，將縱筋綁扎規(guī)矩。見圖5.2.1。圖4.2.1圓形柱墩縱筋綁扎效果圖2、按照圖紙設(shè)計要求綁扎柱墩鋼筋，由于方形柱墩鋼筋是在框架梁上預(yù)留插筋，因此，插筋按照定位放置后，綁扎兩道柱墩箍筋，并將縱筋彎鉤點焊，起到臨時固定的作用。此部位的臨時固定非常重要，不允許出現(xiàn)較大偏差。否則，柱墩將偏位，無法進行鋼結(jié)構(gòu)施工。1、柱墩鋼筋完成后，需要按照圖紙設(shè)計要求，設(shè)置抗剪鍵坑。剪力鍵坑為圓形，周圍要增加鋼筋，由于剪力鍵坑尺寸較小，鋼筋設(shè)計比較密集，所以，該部位鋼筋綁扎需要細心、認真。2、剪力鍵坑周圍的加強鋼筋要在柱墩模板封閉之前進行施工，這樣安裝鋼筋比較方便。加強鋼筋下料要精確，否則無法放置或者鋼筋外露。見圖4.2.2。圖4.2.2剪力鍵周圍鋼筋綁扎效柱墩抗剪鍵坑的設(shè)置非常重要，這是柱墩施工關(guān)鍵點中的關(guān)鍵。因為，鋼結(jié)構(gòu)抗剪鍵與剪力鍵坑之間的間隙非常小，只有5mm的間隔，剪力鍵坑預(yù)留如果稍有偏差，抗剪鍵將無法安裝。因此，抗剪鍵坑預(yù)留的尺寸、位置相當重要。1、為了保證抗剪鍵坑的預(yù)留尺寸，我們采用自制的定型圓模。定型圓模的尺寸考慮到混凝土澆筑的影響，圓模直徑放大了1cm。圖4.3定型剪力鍵坑圓模效果圖2、為了保證抗剪鍵坑的位置準確，我們將定型圓模與鋼筋、預(yù)埋螺栓相連一體，確保定型圓模不發(fā)生位移。柱墩混凝土澆筑需要注意：混凝土的配比，混凝土的振搗，對預(yù)埋螺栓、鋼筋、定型模板的保護以及對混凝土自身的養(yǎng)護、保護工作。1、混凝土的配比：該部位的混凝土配合比除了常規(guī)的做法外，還應(yīng)增加緩凝劑、膨脹劑，以延長混凝土的凝固時間、增強混凝土的收縮特性；石子的選擇采用5-20mm之間的合理級配；塌落度要求在140-160mm之間，有良好的和易性。2、混凝土的振搗：采用機械振搗與人工振搗相結(jié)合的方法。由于鋼筋比較密集，完全采用振搗棒，可能會振搗不到位、有漏振的地方，用人工使用混凝土振搗勾可以振到柱墩的邊角。此項工作選用經(jīng)驗豐富的振搗手進行操作。3、混凝土澆筑過程中，注意保護預(yù)埋螺栓、鋼筋和定型模板，不能碰撞、破壞預(yù)埋螺栓，如混凝土灌入困難，則減少輸送量、降低塌落度，有必要的進行人工灌入。此項工作安排專人進行看護。4、混凝土澆筑過程中，經(jīng)常觀察預(yù)埋螺栓、鋼筋、模板、抗剪鍵坑等有無位移、變形或堵塞情況，發(fā)現(xiàn)問題立即處理，并在混凝土凝結(jié)前修正完好。5、混凝土澆筑完成后，安排一個工人專門負責(zé)覆蓋毛氈養(yǎng)護，并經(jīng)常灑水養(yǎng)護以保持混凝土表面濕潤。七天內(nèi)，每天有專人檢查養(yǎng)護情況。6、在混凝土未達到強度之前，不得進行柱頭鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點施工、不得對混凝土柱墩造成破壞。7、按照規(guī)范要求，試驗人員現(xiàn)場見證取樣，留置混凝土試塊。8、混凝土澆筑過程中，注意施工安全，人員不得站在女兒墻挑板外側(cè)，泵管在指揮下要靠近挑板內(nèi)側(cè)，控制輸送口軟管的操作人員不得用力過猛。柱墩抗剪鍵坑定型圓模待混凝土澆筑完成后，圓模深陷在混凝土柱墩內(nèi)，所以，需要掌握好模板拆除時間。既不能過早，過早會破壞混凝土，又不能太晚，太晚模板無法拆除。根據(jù)施工經(jīng)驗總結(jié)，最適宜拆模的時間是混凝土澆筑完成7到10個小時之間。除了掌握定型圓模拆除的時間外，還應(yīng)注意拆模過程中，不得碰撞預(yù)埋螺栓和固定角鋼架，如確實不能拆除，待混凝土強度達到設(shè)計要求后，再進行處理。1、柱墩鋼結(jié)構(gòu)抗剪鍵的安裝由鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工隊來完成，抗剪鍵是由型鋼和鋼板組成，形狀、尺寸均有具體設(shè)計。2、帶鋼板的抗剪鍵放入剪力鍵坑內(nèi)，四個預(yù)埋螺栓穿過鋼板，通過高強螺栓進行固定。在安裝過程中，根據(jù)剪力鍵的設(shè)計標高，通過水準儀檢測鋼板平整度來控制，確保鋼板平整度符合要求。3、抗剪鍵要插入剪力鍵坑內(nèi)，如剪力鍵坑的尺寸、深度不能滿足抗剪鍵的要求，則需要對剪力鍵坑進行剔鑿處理，并清理干凈坑內(nèi)的雜物。1、抗剪鍵安裝過程中，需要設(shè)置型鋼支撐，在整個屋蓋桁架安裝完成后方可拆除。2、柱墩臨時支撐是由型鋼組成的三角架，事先在框架梁上預(yù)埋鋼筋，型鋼三角架一端依靠預(yù)埋鋼筋固定在框架梁上，另一端與抗剪鍵焊接。臨時支撐圖見圖5.7。圖5.7柱墩臨時支撐效果圖1、抗剪鍵坑二次混凝土料灌注前，由鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工隊伍負責(zé)完成柱墩鋼構(gòu)節(jié)點的隱蔽驗收，并交接給土建施工隊。項目部按照混凝土配合比的要求，特別是確保膨脹劑按照使用說明合理添加，經(jīng)現(xiàn)場計量、攪拌完成灌漿料的制作。在澆筑過程中，試驗人員現(xiàn)場見證取樣，按規(guī)定留置試塊。2、根據(jù)抗剪鍵的設(shè)計情況，混凝土灌筑采用人工填料、人工振搗為主、機械振搗為輔的方法進行施工。分兩次灌注到位，第一次灌注到抗剪鍵坑的上表面，第二次灌注剩余的100mm。3、第一次灌注抗剪鍵坑內(nèi)的混凝土塌落度相對大一些（180mm-200mm以混凝土有較好的流動性為主，邊灌注邊用混凝土振搗勾搗實，方法同混凝土試塊的制作，直到混凝土表面出現(xiàn)氣泡。同時用機械振搗棒振動工字鋼，對混凝土進行輔助振搗。4、第二次灌注剩余的100mm，此混凝土塌落度相對小一些（120mm-140mm以混凝土有較好的稠度為主，此部位的混凝土可側(cè)面插入振搗棒進行振搗，最后按圖紙設(shè)計完成混凝土的收壓工作。5、對工字鋼以輕微振動為主，切勿用力過猛。注意對鋼構(gòu)件進行保護，如有污染及時清理。混凝土灌筑完成后，及時覆蓋毛氈養(yǎng)護。之后每天有專人檢查養(yǎng)護情況。1、在混凝土未達到強度之前，不得拆除鋼結(jié)構(gòu)柱墩工字鋼臨時支撐，臨時支撐在混凝土全部灌注完成之后，并達到設(shè)計強度時，方可根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)施工方案拆除。2、柱墩臨時支撐拆除順序：采用跨越式拆除，隔一個拆一個，邊拆除邊進行位移觀測，同時，每天觀察柱墩混凝土的變化情況，注意是否有裂紋出現(xiàn)，如有變化，則延緩臨時支撐拆除時間。1、軸線尺寸偏差在2㎜內(nèi)，必須滿足鋼腳螺栓的順利安裝。2、鋼筋下料偏差在5㎜內(nèi)，有效控制在鋼筋綁扎過程中保護層過大或過小，符合規(guī)范要求。綁扎過程中嚴格控制縱向和水平方向鋼筋的間距，并符合設(shè)計規(guī)范要求。3、模板拼縫偏差在3㎜內(nèi)，達到清水混凝土效果。剪力鍵坑鋼筋的綁扎是難點，在圓柱外側(cè)鋼筋綁扎完畢后，進行內(nèi)部剪力鍵坑的綁扎，剪力鍵坑內(nèi)首先綁扎縱向鋼筋，按圖紙要求尺寸彎折成U型，綁扎于內(nèi)測，沿剪力鍵坑內(nèi)邊均勻分布，縱向綁扎完畢后，綁扎剪力鍵坑內(nèi)水平向鋼筋，按尺寸做成封閉式箍筋并焊接，作上、中、下三道箍筋，水平方向綁扎完畢后，綁扎剪力鍵坑內(nèi)底部鋼筋，底部綁扎水平方向鋼筋，鋼筋綁扎成十字交叉分布。1、為確保工期質(zhì)量要求現(xiàn)場對圓形混凝土桁架支墩采用鋼模板，這種鋼模強度高、韌性好、耐磨、耐腐性好，模板支拆方便操作，縮短工期。對生產(chǎn)圓鋼模板廠家進行考察，提出質(zhì)量要求，模板表面必須平整、光滑、無毛刺。模板拼接的接縫必須嚴密，無變形現(xiàn)象，并派