浅析矩形钢管混凝土高层钢结构工程的施工经验

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1、浅析矩形钢管混凝土高层钢结构工程的施工经验-->浅析矩形钢管混凝土高层钢结构工程的施工经验[关键词]　矩形钢管混凝土结构；制作；安装施工；高层建筑一、工程概况瑞丰国际商务大厦是国内首次全部采用矩形钢管混凝土结构的高层钢结构建筑。由裙房和东楼、西楼三部分组成,总建筑面积为51095m2。地下2层,地上24层,其中裙房为5层,东楼15层,西楼24层。层高为3·3~4·5m,柱网为7·6m×7·6m,建筑的最大高度为89·70m。大厦位于杭州市庆春路与中河路交汇处东南21,22#地块内,由杭萧房产筹资兴建,是一幢集商贸、金融、办公为一体的综合性、多功能、智能化

2、大厦。工程由杭州市城建设计研究院设计,浙江杭萧钢构股份有限公司承担钢结构制作和安装。工程为框架-筒体结构体系,裙楼结构平面如图1所示。采用矩形钢管混凝土柱、钢-混凝土组合梁、压型钢板组合楼板和钢筋混凝土核心筒。其中地下室1层楼盖,钢梁采用外包混凝土,楼板为现浇钢筋混凝土。采用钻孔灌注桩基础(桩径800~1000mm,单桩最大承载力为5700kN,桩承台高800~1200mm,采用四桩一柱或三桩一柱,底板混凝土厚800mm。钢柱截面为600×600,500×500两种,材质Q345B,板厚最大28mm,最小16mm,柱节最长为13200mm,单节柱最重为4

3、·5t(不包含核心混凝土重量)。钢柱连接、断面、内隔板设置见图2~4。组合梁钢梁截面:主梁为H500×300×8×20,次梁为H400×200×8×14。钢结构总重约2950t。柱-柱连接为焊接,柱-梁和梁-梁连接为栓焊混合连接。箱形柱内浇灌的混凝土强度等级分别为C40,C50,C55,单节柱的混凝土浇灌量平均为2·2~2·4m3。工程于2000年6月28日破土动工,钢结构正式吊装于2001年2月28日开始,整个钢结构工程于2001年7月底结顶。二、工程施工的准备工作完成的主要准备工作有:编绘瑞丰大厦钢结构制作详图,编制工程制作要领书,钢结构施工组织设计

4、和高层钢结构制作及安装过程质量控制文件;并建立了适应本工程钢结构详图绘制、制作、安装及管理的质保体系。施工试验方面完成了工厂焊接工艺评定试验,工地焊接工艺评定试验,扭剪型高强度螺栓电动扳手校测,高强度螺栓及摩擦面抗滑移系数试(复)验,栓钉焊接工艺试验和工艺评定(穿透焊、非穿透焊),管内混凝土浇灌试验。开展了厚度较薄的箱形柱的制作工艺试验。为满足工程需要,在原有设备的基础上还装备了一条箱形柱制作生产线,包括数控切割机、箱形柱组装机、双弧双丝自动埋弧焊机、端面铣、非熔化嘴电渣焊机等。要求施工人员熟悉掌握由日本引进的非熔化嘴电渣焊的操作要领。此外,还邀请有关专

5、家进行了钢结构工程设计的评审、论证。三、工程质量控制1·主要原材料的质量控制设计钢材材质为Q345B,柱子板厚为16~28mm,按照GB/T1591—94要求审核钢材出厂质量证明文件。每批进厂钢材取样复验,以保证所用钢板的化学成分、力学性能及外观尺寸公差均符合要求。焊接材料要求供应商提供的焊丝、焊条均应有获得CCS,LR,ABS,NOV等船级社的认可文件和质量证明文件,并有在同类工程中使用的业绩,以确保焊材质量。实践中需严格控制焊条药皮的含水量以防止产生氢裂。扭剪型高强度螺栓由台湾春雨工厂股份有限公司提供,其产品应符合规范GB3632规定要求。栓钉和压型

6、钢板分别由北京冶建新技术公司和攀钢生产,要求应符合相应的国家标准。2·制作质量控制(1)箱形柱制作①放样、下料和边缘加工　采用定长进料,原则上箱形柱的翼板和腹板不拼接。翼板和腹板的下料采用数控直条气割机切割,并保证板条两边同时切割,避免侧弯和切割缺陷等。调直所有板料的直线度后,在铣边机上对腹板的两侧进行铣削坡口(工程只对腹板铣坡口,翼板不铣坡口)。在制备横隔板时应保证四角方正,二对角线长度误差控制在0~1·5mm内。在隔板中心,用数控切割机气割250或300圆孔(灌混凝土用),在四角气割30排气孔。四角焊缝下衬板条,至少有二相邻面平整,且互成直角,并保证

7、电渣焊用的隔板垫板一侧平直,必要时进行刨边或铣边修正,以保证隔板和翼板装配密贴。②U型槽的组装　利用箱形柱组立机上的滚轮、定位夹具从基准端开始,将两腹板从一端至另一端贴紧隔板边缘,并用手工焊将二腹板与内隔板组点焊固定,用CO2气体保护焊焊接横隔板与二腹板间的焊缝与翼板的焊缝,焊接顺序为先焊柱中间隔板,再分别往柱两端对称焊接。对于每一块隔板与腹板的连接缝,又从中间分别往两端施焊。焊后经超声波探伤检测合格后,将上翼板吊至U型槽上,从基准端开始,向另一端点焊固定上翼板与两腹板的连接缝。③焊接箱形柱四角焊缝　箱形柱四纵缝焊前先进行定位焊,定位焊缝长20~30mm

8、,间距250~350mm。四条纵向焊缝焊接采用林肯双弧双丝自动埋弧焊。焊接时两台