高精度型钢柱对接施工工法

1中国建筑第六工程局有限公司企业级工法申报材料(2014年度)工法名称高精度型钢柱对接施工工法法类别公共建筑专业分类钢结构工程申报单位中建六局土木工程有限公司中国建筑六局科技部2014年制2申报资料目录一、中建六局局级工法申报表.......................................................................3二、工法内容材料.........................................................................................11三、工程应用证明.........................................................................................44四、经济效益证明.........................................................................................463一、中建六局局级工法申报表4中国建筑第六工程局有限公司企业级工法申报表(2013年度)工法名称高精度型钢柱对接施工工法类别公共建筑专业分类钢结构工程申报单位中建六局土木工程有限公司中国建筑六局科技部2014年制5工法名称高精度型钢柱对接施工工法类别公共建筑专业分类钢结构工程主要完成单位1、中国建筑第六工程局有限公司通讯地址天津塘沽区杭州道72号邮编300451联系人陆海英电话手机：132121589162、中建六局土木工程有限公司通讯地址天津开发区洞庭路66号邮编300457联系人王丽梅电话手机：[phone]主要完成人姓名工作单位职务电话孙玉华中建六局土木工程有限公司项目执行经理18920705028高政中建六局土木工程有限公司项目生产经理15002273122李学强中建六局土木工程有限公司项目安全经理15802249901王丽梅中建六局土木工程有限公司技术部副经理13920889176工法应用工程情况工程名称1、河北联合大学新校园建设工程之公共教学活动区及学院组团二工程-钢结构工程开竣工时间2014.11—未竣工工程所在地区河北省工程名称2、开竣工时间工程所在地区工程名称3、开竣工时间工程所在地区6工法关键技术名称、组织审定的单位和时间工法关键技术获科技成果奖励的情况工法形成企业技术标准情况原工法名称、完成单位、中建总公司级工法批准文号及工法编号(升级版工法填写此栏)7工法内容简述：本工法严格按总公司工法要求编制，共有十一项内容组成。钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。具有重量轻，塑性和韧性好，密封性好，耐久性好，更接近于匀质和各向同性体、制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短等优点；但防火性能差，易于锈蚀，应采取防护措施。同时钢结构在类似的工程中起着提高结构刚度和抗震能力，在公共建筑中得到了广泛的应用和推广！钢结构的制作安装施工首先是控制材料质量，优质的材料是保证施工质量的前提，在图书馆钢结构工程中我们选择了天津钢铁集团有限公司和安阳钢铁股份有限公司生产的Q345B钢板，严格执行材料检验标准，所有材料复试均符合设计和规范要求，良好的材料是保证施工质量的前提。根据现场实际情况，我们采用大型塔吊和汽车吊辅助吊装钢柱。该工程钢柱截面采用焊接H型截面和十字型截面。主要包括钢结构柱和转换桁架两部分，其中钢柱工程量约400吨。型钢混凝土中钢柱安装时采用工地的塔吊进行吊装，每层钢柱需要经过吊装、临时固定、精确校正、焊接、无损检测等工序。钢柱共184根，一层一节，接口位置在每层结构面以上1.2米，方便进行焊接和吊装，塔吊选择根据钢柱的平面布置，选择70米臂长的塔吊，塔吊覆盖范围之外的钢柱，采用汽车吊进行辅助安装，单根钢柱最长9米，截面最大钢柱每米重量550Kg,单根钢柱最重5吨，塔吊70米以内范围可吊5吨，满足大部分钢柱吊装要求。高精度型钢柱对接施工工法，包含深化图纸、材料控制、构件制作、构件运输、钢结构安装等施工工艺的集成体，严密的组织、科学的管理、精心的计划、合理的安排、各工序间的密切配合是保证安装精度的关键。8关键技术及保密点（如有专利权，请注名专利号）：技术水平和技术难度（与国内外同类技术水平比较）：技术成熟，施工成本小，节约工期。9工法成熟、可靠性说明（当该工法应用工程少于3项时填写）：工法应用情况及应用前景：河北联合大学新校园建设工程之公共教学活动区及学院组团二工程-图书馆钢柱按结构层分节，接口位置在每层结构面以上1.2米，方便进行焊接和吊装。根据钢柱的平面位置选择塔吊型号和位置，单根钢柱最长9米，截面最大钢柱每米重量550Kg,单根钢柱最重5吨，塔吊70米以内范围可吊5吨，即可满足施工要求。最终选择选择70米臂长塔吊，塔吊覆盖范围之外的钢柱，采用汽车吊进行辅助安装。该施工工法涵盖了深化图纸、材料控制、构件制作、构件安装、构件焊接等工艺，规范化的要求提高了施工质量和效率。从而达到缩短工期，降低成本，提高质量的目的。该工法采用了常规的施工设备和合理的施工工艺，对型钢混凝土结构钢柱安装施工的推广应用做出了启示。经济效益和社会效益（包括节能和环保效益）：现场安装施工速度快、占用场地时间短。钢柱工厂化生产，再运抵现场完成焊接对接，对现场施工作业面非常狭小的场地，具有非常明显的优势。通过严格控制施工质量，杜绝了返工的现象，从而大大地缩短现场钢结构安装工期。从而使混凝土施工与钢构件安装可以做到有序结合，平行作业。环保节能，有效降低了施工成本，现场管理科学化、规范化、标准化、信息化，安全文明达标，对外展示中建品牌形象。同时锻炼和培养了一批专业技术人才，积累了丰富的施工经验和大量的技术资料，提高了项目的施工技术与管理水平，增强了企业的市场竞争能力，提升了企业在社会上的知名度和影响力。10主要完成单位意见：该工法采用了简单且成本低的爆破技术和边坡支护技术，对于深基坑工程施工有很好的推广应用前景。（如工法应用工程实例少于3项，对该工法关键技术可靠、成熟性补充意见如下：）第一完成单位公章第二完成单位公章2012年月日2012年月日工法评审意见：主审（签字）：副审（签字）：2012年月日11二、工法内容材料12高精度型钢柱对接施工工法完成单位：中建六局土木工程有限公司主要完成人:孙玉华高政李学强1、前言随着我国经济的发展和科技的进步，高层建筑的层数越来越多，柱网也越来越密，为了满足承载力要求，结构底部几层柱的截面尺寸势必会加大，这不仅会影响结构的使用功能，还会形成不利于抗震的短柱。型钢混凝土结构作为一种新型结构体系，它利用型钢、钢筋与混凝土协同作用的原理，大大提高了结构的承载力、刚度、耐火性、抗震性能等。型钢混凝土结构中的钢结构对提高结构刚度优势明显，避免由单独混凝土结构承担受力，造成结构构件尺寸过大和空间过小造成的建筑美学上的尴尬。为了解决型钢混凝土框架中的钢柱节点处型钢与钢筋在空间上的分布关系，实现柱中主筋自下而上连续、贯通，保证其整体性，型钢柱必须要严格按照施工图纸进行施工，所以型钢柱对接的精度就成了影响型钢混凝土整体质量关键节点。2、工法特点2.1对型钢柱钢筋穿孔位置进行深化设计，避免在对接焊口处附近进行开孔，避开支座负弯矩最大处。接口位置在每层结构面以上1.2米处，焊口位置为受力较小处，同时满足施工方便。2.2构件制作时应严格按照设计要求进行施焊，多采用机械下料、焊接，保证破口尺寸及加工精度。构件安装时采用多点观测、多次复核以减少测量误差。冬雨季采取有效的措施，以保证钢构件焊接质量。2.3根据实际情况，采取合适的施焊顺序和合理的焊接速度，减少焊接变形，保证钢柱对接质量。合理利用塔吊性能，每层分节吊装，可以减轻吊装重量，有利于安装时精确校核钢柱垂直度。3、适用范围本工法适用于多层、高层和大型公共建（构）筑物的型钢结构的钢柱施工。4、工艺原理型钢混凝土柱中型钢柱制作和安装是关乎整个结构质量安全的重要环节，高精度型钢柱对接工艺正是基于此，通过广泛收集工人、班组长、质检员、各级工程技13术专家的意见，认真分析施工中的每一个环节后，提出了以下五大措施以保障钢结构的施工质量，从而保障整个工程的施工质量。第一、施工前图纸深化时选择合理的破口形式和焊口位置，既能保证工程质量，又可使施工方便；第二、采购正规厂家生产的钢材，是提高钢材可焊性的重要环节；第三、构件制作时严格按照施工图纸和国家规范进行，可以减少材料变形、坡口尺寸偏差大、打磨质量差等质量问题，第四、钢构件安装时选择具有丰富安装经验的施工队伍以保证构件安装的精度。第五、钢柱焊接时焊工根据安装的实际情况采用合理的施焊顺序和施焊速度保证构件焊接质量。通过以上五个方面的严格管控才能保证钢柱对接达到高精度的要求。5、施工工艺流程及操作要点5．1工艺流程深化图纸→材料控制→构件制作→构件安装→构件焊接5．2图纸深化5.2.1深化设计依据1）招标文件及相关技术资料；2）原设计图及相关技术文件；3）国家现行设计规范；4）国家、行业现行的施工验收规范及规程；5.2.2深化设计主要节点形式图书馆型钢柱主要节点形式序号节点名称图示1工字柱柱脚节点14序号节点名称图示2型钢柱与土建钢筋连接节点3十字柱节点15序号节点名称图示4H型钢对接节点详图设计应该是在充分考虑并结合了原材料规格、运输的各种限制以及最终确定的安装方案的基础上进行的。对于一般性项目，设计时仅考虑运输便可，因为运输单元便是安装单元。本工程钢柱尺寸、型号各异，运输单元与安装单元之间存在很大差异，详图设计时应该充分的考虑这些因素，并在图纸中进行考虑并配有图示。同时，构件运输、安装中需要用到的吊耳等辅助零件也应在详图设计阶段就进行充分的考虑，设计中应根据计算所得具体规格和确定的位置进行图纸的设计。5.3材料控制5.3.1材料准备1）本工程材料的性能要求（1）钢材①本工程钢材材质为Q345B，钢材的力学、机械性能、化学成分应符合《低合金高强度钢》GB/T1591-2008的规定，且必须有抗拉强度、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格的机械性能，碳、硫、磷的极限含量的合格保证。凡板厚≥40mm时，应满足《厚度方向性能钢板》GB5313-2010中Z15级及以上规定的要求。（2）焊条、焊丝和焊剂①手工电弧焊钢种焊条型号Q345E50**②自动焊接及半自动焊接16钢种埋弧焊CO2保护焊药芯焊丝焊剂焊丝Q345HJ431H08MnATHY-51B上表所列焊条、焊剂及焊丝牌号最终应根据焊接工艺评定确定，焊缝强度不应低于母材的强度，焊缝及热影响区冲击韧性要求同母材。5.3.2材料的检验1）进厂检验（1）钢材的进场验收钢材的出厂证明文件：钢材进场时应检查质量合格证明书、中文标志及检验报告等，钢材表面的各种标识符号应与上述文件的表述相一致。钢材的几何尺寸：钢板的几何尺寸允许偏差应符合其产品标准的要求。检查数量：每一品种、规格的钢板抽查5处。检验方法：游标卡尺测量厚度，水平尺测量平整度，钢尺测量长度。钢板宽度和不平度允许偏差应符合下表规定：（2）焊材的进场验收主控项目：焊材的品种、规格、性能应符合国家现行产品标准和设计的要求。适用范围：进厂焊材。检查数量：全数检查。检验方法：检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。本工程的一、二级焊缝所采用的焊材应按焊材生产批号逐批进行抽样复验，检验方法按相应焊材标准，其结果应符合现行国家产品标准和设计要求。检查数量：全数检查。检验方法：检查复验报告。一般项目：焊剂不应受潮结块。项目技术要求及允许偏差宽度偏差公称厚度=16～60mm+30.0mm公称厚度60mm+35.0mm不平度偏差公称厚度=10～25mm每米长度内小于8.0mm公称厚度25mm每米长度内小于7.0mm17检查数量：按量抽查1%，且不应少于10包。检查方法：观察检查。2）钢材的复验（1）复验要求根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定，对属于下列情况之一的钢材，