Y型型钢砼柱施工技术要点

摘要：本文介绍了Y型型钢混凝土柱在实际工程中的应用，从构件加工、探伤检测、装卸运输以及吊装校正、钢筋绑扎、混凝土浇筑等方面研究型钢混凝土结构施工中各个阶段的技术要点，重点围绕型钢加工、型钢的吊装定位以及混凝土浇筑等几个方面，为型钢混凝土结构的广泛应用提供参考。

关键词：Y型型钢混凝土柱型钢加工吊装就位混凝土浇筑

中图分类号： [TQ178] 文献标识码： A 文章编号：

1、前言

近几年来，型钢混凝土结构在高层和超高层建筑中获得了广泛的应用。型钢混凝土结构中两种材料相互约束，能够充分发挥型钢和混凝土两种材料的优点，弥补各自的不足，作为一种新兴的、有巨大发展前途的结构形式，在结构设计和建筑施工中获得了广泛的认可。其较高的承载力、良好的耐久性和耐火性，优越抗震性能，可以更好的满足建筑型体变化、内部高大空间和结构转换的需要，在大型公共建筑如科技馆、大剧院、图书馆、体育场等中，也获得了广泛的应用。本文研究的是山西体育中心主体育场工程中Y型型钢混凝土柱的应用。由于型钢混凝土结构工序多，施工复杂，其施工质量的好坏直接影响着主体的刚度、强度、稳定性以及整个工程的质量优良，因此对型钢混凝土柱的施工必须有深刻的认识，把握技术要领，才能更好的指导施工，保证施工质量。

2、工程概况

山西体育中心主体育场工程位于晋源区西寨村东南，总建筑面积 90,066㎡。基础采用桩基础。主体结构为五层框架-剪力墙结构，分上、中、下三层看台。上部为钢结构罩棚，呈弧形状，东西高南北低，高差达9.3米，覆盖看台观众席。罩棚为钢结构桁架体系，最高点结构标高55.542m 。整个罩棚外立面落于型钢混凝土柱上。型钢砼柱呈近椭圆型布置，共计32根，近似Y型，型钢为H型钢，采用Q345B钢，型钢柱翼缘板上焊接栓钉作为承力构件，全部在工厂加工拼装后运输至现场安装就位。

3、构件加工

构件加工应符合《钢结构施工质量验收规范》的规定，板材下料采用电脑下料，自动切割、快速准确；面板与腹板焊接采用门式埋弧自动焊焊接，保证焊接质量。

3.1结构材料

型钢钢材腹板、翼缘板及附件用板均采用Q345B钢，质量应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》的规定。其抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2；有良好的可焊性和合格的冲击任性；且有明显的屈服台阶，且伸长率大于20％。

3.2放样、号料

放样所使用的钢尺必须经过计量部门的检验校准，放样划线时，应清楚标明装配标记、螺孔标注、加强板的位置方向、倾斜标记及中心线、基准线和检验线，必要时制作样板。制作样板时用金属划针放样，确保样板的精密性和正确性。以1:1的比例在样板台上弹出大样，可分段弹出。放样结束自检后须经专职检验员检验，以确保各构件加工的几何尺寸、角度和安装接触面等的准确。注意预留制作，安装时的焊接收缩余量；切割、刨边和铣加工余量；安装预留尺寸要求。划线前，应矫正材料的弯曲和变形。

3.3、下料

钢板下料采用数控多头切割机下料，下料前先将切割处表面的铁锈、污物清除干净，以保持切割件的干净和平整，切割后应清除溶渣和飞溅物，对切割面尺寸公差、切口截面进行检验并清除毛刺，修磨光洁。材料切割后的弯曲变形，必须进行矫正。

板件加工质量应符合《钢结构施工质量验收规范》的规定，经全数检查合格后，做合格标识并编号。下料后的板件由专业放样人员划出中心线、定位线。

3.4组立、成型

钢材在组立前应矫正其变形，并达到符合控制偏差范围内，接触毛面应无毛刺、污物和杂物，以保证构件的组装紧密结合，符合质量标准。组立时应有适量的工具和设备，如直角钢尺，以保证组立后有足够的精度。预组立的构件必须进行检查和确定是否符合图纸尺寸，以及构件的精度要求成型。组立成型时，构件应在自由状态下进行，其结构应符合《钢结构施工质量验收规范》及有关标准规定。经检查合格后进行编号。

3.5焊接

焊接钢柱采用门式自动埋弧焊进行焊接，钢柱加肋板采用手工焊接。门式自动焊应满足以下两点：1）焊接后边缘30－50mm范围内的铁锈、毛刺污垢等必须清除干净，以减少产生焊接气孔等缺陷的因素；2）引弧板应与母材材质相同，焊接坡口形式相同，长度应符合标准的规定；使用手工电弧应满足以下规定：使用状态良好、功能齐全的电焊机，选用的焊条需用烘干箱进行烘干。

焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应大于200mm ，翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽，腹板拼接宽度不应小于300mm ，长度不应小于600mm 。焊接H型钢允许偏差符合《钢结构工程施工质量验收规范》有关规定。

3.6除锈、栓钉

3.6.1除锈采用专用除锈设备，进行抛射除锈，提高钢材的疲劳强度和抗腐能力。除锈使用的磨料必须符合质量标准和工艺要求，施工环境相对湿度不应大于85％。 经除锈后的钢材表面，用毛刷等工具清扫干净，才能进行下道工序，构件除锈达到Sa2.5级后，进行栓钉的焊接。

3.6.2栓钉采用国家标准规格：Φ19×120 。栓钉焊接采用电弧焊，主要过程为：把栓钉放在焊枪的夹持装置中，把相应直径的保护磁环置于钢柱，把栓钉插入磁环内扑与钢柱接触。按动电源开关，栓钉自动提升，激发电弧。焊接电流增大，使栓钉端部和钢柱部表面融化。设定的电弧燃烧时间到达后，将栓钉自动压入钢柱。切断电流，熔化金属凝固，并使焊枪保持不动。冷却后，栓钉端部表面形成均应的环状焊缝余高，敲碎并清除保护环。

栓钉和钢材焊接应进行焊接工艺评定，其结果应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。焊钉焊接后应进行弯曲试验检查，其焊接和热影响区不应有肉眼可见的裂纹。焊钉根部焊脚应均匀。

3.7质量保证措施

3.7.1结构中所选用的钢材必须有出厂合格证及原始资料，同时进厂的钢材必须经复试合格后方可使用。

3.7.2选择性能良好，使用功能良好的加工设备，且操作人员应熟练掌握机械设备使用方法和操作规程，调整设备最佳参数的最佳值。

3.7.3焊接工作正式开始前，对工程中首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊接接头形式、焊后热处理等必须进行焊接工艺评定试验。

3.7.4焊条应具有出厂合格证或材质报告，要求电焊条使用前应用烘干箱进行烘干，使用埋弧焊接选用的焊丝及焊剂必须与所用的母材相配套。

3.7.5焊接方法一般为向下横焊和立焊，以保证焊缝质量。钢柱焊缝质量应符合《钢结构工程施工质量验收规范》规定的二级质量检验标准的要求。对接焊缝加引弧板，引弧板长度不小于100mm，焊后切除铲平。

3.7.6所有操作人员必须严格按技术、质量、安全交底内容执行，要求焊接人员必须持证上岗。

3.7.7制定合理的焊接顺序。为了减少焊接变形，焊接前应详细编制构件的焊接顺序，实际施焊时应采用跳焊的方法，分散焊接应力，减少焊接变形。

3.8构件出厂

3.8.1构件出厂前必须进行验收，做详细的验收记录。出厂的构件应具有出厂合格证及原材检验复试报告等有关技术文件，并在工厂内进行检查是否符合设计尺寸和整体质量情况等，待检验合格后方可出厂。

3.8.2构件出厂前还应对焊缝质量做超声波实体探伤检测。按设计要求，支座处和对接处焊接为一级焊缝，100%检测；其余焊缝为二级焊缝，角焊缝为三级焊缝，随机抽检；检测等级为一级，并出具相应的检测报告；若检测不合格则不予出厂，重新焊接后再行检测,直至合格。