钢结构工程中大型十字砼钢柱的施工要点

摘要：本文主要从十字型砼钢柱安装的特点来分析钢结构工程中十字型砼钢柱安装的处理方法与技巧。

关键词：十字型砼钢柱；焊接工艺；金属构件的探伤

Abstract: This article mainly from the cross type concrete steel column installation features to the analysis of the steel structure engineering in cross type concrete steel column installation processing method and skill.

Key words: cross type concrete columns; welding; metal component testing

中图分类号：TU391 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

1 十字型砼钢柱的安装

1.1锚筋预埋件的安装

柱脚锚栓预埋时需要制作锚筋定位模板，模板上下用双螺母结构调整，预埋时保证定位模板上口达到设计标高。

为防止砼浇注时锚筋及定位模板受到破坏，可以将锚筋下部与浇注底板内的钢筋捆扎一起，定位模板也可点焊在外露钢筋上。以保证其预埋位置的正确，确保十字型砼钢柱安装、定位准确无误。

1.2钢柱吊装前准备与检查

安装前应对构件的外形尺寸、螺栓孔直径位置、焊缝栓钉及外表面进行全面检查，符合设计与图纸要求后方能进行全面安装工作。钢柱吊装前应对预埋锚栓外露螺纹用锥形防护套保护，防止安装过程中螺纹损伤。 复核预埋锚栓位置与标高的正确，并做好各轴线的标记。为了保证吊装时索具安全，吊装钢柱时应设置吊耳，吊耳应基本通过柱子重心的铅垂线。 钢柱吊装前应设置登高挂梯和柱顶操作台夹箍。

1.3首节钢柱吊装、校正与固定通过吊耳起吊构件，起重机边起钩边回转起重臂，直至把柱子吊直为止。吊到安装位置后，利用起重机起重臂回转进行初校，拧紧柱底地脚螺栓。 对钢柱底部的位移校正可采用千斤顶加链索、套环和托座，按水平方向顶校钢柱，校正后的位移精度可在5mm之内。 通过调节十字型砼钢柱底板上、下双螺母，使用两台经纬仪双向测量校准垂直，精度控制在3mm之内。及时定位后，使用电焊与埋件焊接固定。 按上述要求，依次将其他轴线上首节钢柱安装、调整及固定到位。首节钢柱安装完毕后，将进行其它土建工作。为此，要保证己安装钢柱的牢固稳定，还需要采取一些其它辅助加固措施。如：利用脚手架、拉索等。正由于本钢结构安装与土建工程连续、交叉进行作业，土建施工与钢结构安装一定要协调一致。

1.4上部钢柱吊装前准备

在相应砼楼层浇筑完毕后，即可进行上部十字型砼钢柱的安装工作。 上部钢柱安装的特点是：为保证上、下十字型砼钢柱对接安装正确，需要在型钢砼柱上、下两端设置起吊与联结耳板，作为起吊、定位、安装作用。即可作为下部钢柱安装时的起吊点，也作为上部钢柱安装时的定位点。联结耳板方式为：在十字型砼钢柱翼缘板外上均设置联结耳板，每耳板上应分布一定规律的螺孔。联结件为铅垂方向双螺纹螺杆（热处理），每单侧均设有螺母，螺母用于调整、固定。为保证构件对接焊接操作时具有合理的焊接空间与方式，联结耳板设置时要求上部耳板距离焊接部位尺寸大于下部耳板。设计文件无特殊要求或不影响后续施工时，联结耳板可保留在构件上，也可在安装结束后按照施工规范要求切除掉。1.5上部钢柱吊装、校正与固定通过吊耳起吊构件，吊到安装位置后利用钢柱上设置的联结耳板将上、下构件定位、固定、联结为一体。 利用螺杆下部的螺母，首先将螺杆固定于己安装到位的首节钢柱上，并作为上部钢柱的定位基准。而利用螺杆上部的螺母，将上部钢柱联结、校正与固定。通过螺杆上部双螺母上、下调节，使用两台经纬仪双向测量校准垂直，精度控制在3mm之内。另外控制构件对接处间隙尺寸3mm，定位固定到位后方可进行焊接工序的施工。按上述要求，依次将其他轴线上的上部钢柱安装、调整及固定到位。就位后的上部钢柱，应检查对接部位的尺寸、大小，符合设计焊接要求后进行十字型砼钢柱的对接焊接工作。

2 十字型砼钢柱上、下对接焊接

2.1对接焊接前准备

要求承担焊接工作的焊工，应经过考试合格并取得资格证书，持证上岗并在认可范围内作业。焊缝坡口符合《钢结构焊接规程》GB50661相关规定，制订合理地焊接工艺文件等工作。搭设焊接操作平台及防护棚，确保焊工连续焊接的质量稳定性。

2.2焊接实施

考虑到对接构件的基本对称性，确定每个焊接对接处应由两名电焊工同时、同速、对称施焊完成工作。焊接工艺参数的一般选择为设计上母材要求Q345C，其一考虑强度要求，再则考虑到蒙古地区钢结构工程焊接施焊的工艺性要求。焊条选用E5015，焊材强度大于母材性能，满足了焊接强度。电焊机选用硅整流直流焊机。焊层与焊道分布为3~4次。分层焊接前的清理

钢结构工程一般采用砂轮打磨、碳弧气刨等手段进行焊缝清根处理，彻底清除焊瘤、焊渣、气孔、裂纹等焊接缺陷，减少焊接返修机率确保焊缝达到1级焊缝等级要求。焊接应力的消除，焊接应力消除在完成对接焊接后，利用圆头手锤敲击进行。另外采取自然时效的方式，放置2~3天后拆除连接耳板构件。应力消除后测量工作，焊接应力消除后，再次进行十字型砼钢柱的双向测量工作，精度误差控制多在≤10mm之内。说明在焊接后对于构件的变形有影响但不是很大。而由于构件自身断面过窄的形态，焊接后会逐步出现扭曲现象，表现为侧向刚性差需多设置横向加劲板得以加强。

3 构件探伤

构件对接焊接后，要求接受探伤检查。符合图纸及规范要求为：一级焊缝质量标准要求。本工程采用超声波探伤方式进行，在对接焊接24小时后对全熔透部位的焊缝进行100%超声波一级探伤检查。实际探伤检查中一次合格率达95%。5%有焊缝缺陷处焊缝经返修后，再次探伤检查全部合格，满足设计要求。

4 结论

a）锚筋埋件安装应严格按照《钢结构工程施工规程》进行，这是土建与钢结构的分界点，往往得不到重视或相互推诿。而对于复杂与高层钢结构安装是重要基础与保障，应引起高度重视。

b）为保证上、下十字型砼钢柱对接安装正确，需要在型钢砼柱上、下两端设置起吊及联结耳板，作为起吊、定位、安装作用。参考国内己有规范及常规做法，本工程联结耳板的设置对构件吊装、校正与焊接非常合理，值得在其它类似工程中借鉴。

c）十字型砼钢柱上、下对接后现场焊接、操作平台及防护棚搭设、焊接工艺参数的选择都为今后类似工程的施工积累可贵经验。

d）由于此类构件侧向刚性差，焊接后会逐步出现扭曲的现象，因此设计选材与制作施工上应多设置横向加劲板。