劲性钢柱(梁)实例

1.工程概况

　　1.1工程简介

　　工程地点：南京河西某工地

　　本工程钢结构安装工程为某新闻中心1号楼（业务主楼）。大楼为钢筋砼框架抗震墙结构，桩和筏板基础，框架柱采用劲性柱（钢骨柱），4层级以上局部设有劲性梁（钢骨梁），楼面板为现浇砼楼面。地下1层及管道夹层，地上34层（含机房层），结构高度为156m，主要建筑功能为报业业务用房、办公及附属用房。钢结构吊装根据现场情况设置TC7052型塔式起重机。

　　1.2工程主要结构型式

　　本工程1号楼框架柱采用劲性柱（钢骨柱），从地下室至7楼结构中，外围设有16根十字型劲性柱（钢骨柱），两个核心筒剪力墙内有16根H型劲性柱（钢骨柱），7层以上为H型劲性柱（钢骨柱）；4层及以上的两个核心筒之间，局部设劲性梁（钢骨梁）。地下室至6层（标高-11.44~26.750m）以下十字形劲性柱（钢骨柱）截面尺寸为800×200×30×30mm，6层至7层（标高35.150m~26.750m）截面尺寸为800×200×20×20mm。钢骨示意如下：

　　框架柱内钢骨示意图

　　核心筒内有16根截面为“H”字型，标高从底板至屋面，截面尺寸为400×300×25×30mm的劲性柱。钢骨示意图见图如下：

　　核心筒内钢骨示意图

　　1.3钢骨梁概况

　　本工程水平结构在核心筒4层及以上局部采用2根24m跨钢骨梁连接，以形成大空间结构。梁两端截面尺寸为1100×300×20×30mm，梁跨中截面尺寸为1100×300×20×20mm，避难层及31层以上截面尺寸为1100×300×30×40mm。钢骨示意图见图如下：

　　框架梁内钢骨示意图

　　2.主要施工难点

　　2.1高层建筑综合体大楼1号楼总体为钢筋砼框架结构，局部为钢骨柱、钢骨梁，钢结构分部安装层次较多，钢结构吊装与土建交叉施工频繁，安全隐患大。

　　2.2钢骨柱（梁）安装不能连续作业，需待土建扎筋、支摸、浇注、养护砼达到强度后才能安装上层钢骨柱（梁）。

　　2.3高层建筑施工作业，主要使用塔吊吊运脚手架钢管、模板、钢筋等。钢构件安装更是离不开塔吊吊装，塔吊布设位置、回转半径、吊臂伸长覆盖面、起吊重量都要进行精确计算合理配备塔吊，确保吊装安全作业。

　　2.4在地下室施工阶段，由于基坑支撑的存在，造成对7根钢骨柱的影响，故地下室钢骨柱的吊装及分段，是顺利完成地下室施工的重点。

　　2.5混凝土浇筑过程中，振捣棒及混凝土对钢骨柱产生的侧应力，造成竖向偏差，影响下次钢骨柱的安装。

　　3.施工准备

　　3.1技术准备

　　认真熟悉施工设计图纸，在微机上按深化设计要求建模，详细绘制出各节点拼装

、相贯节点样图和各部位几何尺寸，供现场拼装焊接安装；向全体参加施工的人员作技术、质量、安全交底，明确施工步骤、安装程序、施工方法和质量验收标准规范要求，确保安全作业。

　　3.2钢柱复验

　　进场的钢柱应根据深化设计制作图，进行几何尺寸和外观质量检查，用钢尺检查钢柱的长度、截面尺寸、柱上牛腿标高，用拉线法检查钢柱直线度应符合验收规范要求，外观检查钢柱的焊缝、栓钉焊接和因运输等造成的缺陷，如发现外观有以上缺陷应进行修复后方许安装焊接工艺评定检。

　　4.施工工艺

　　4.1测量控制

　　4.1.1轴线、预埋螺栓、标高复测

　　根据土建施工单位提供的轴线，用经纬仪复测轴线符合验收规范要求，依据轴线交点，用钢卷尺测量预埋螺栓的间距应在允差值以内，用水准仪复测钢柱底座板安装标高与土建基础之间的间距，高度应符合设计要求。

　　4.1.2钢柱（梁）标高控制

　　《GB50205-2001》规范规定：同一层楼各柱顶高允许偏差为5mm，同一根梁两端高差允许偏差为L/1000且≤10mm。另外由于制造公差，焊接收缩等原因造成各节钢柱的柱顶标高与设计标高不一致，因此为达到规范要求，在吊装前运用S3级水准仪以设计相对标高抄平已安装好的各钢柱，并在抄平位置作好标记，同时对进入施工现场的钢柱用已检定的钢尺从柱顶向柱底往下截取某一长，并在此位置作好记录，安装时计算最佳间隙值达到控制标高的目的。每节钢柱吊装完毕后，都测定其标高，确定其与设计值的差异，如超过限差，则需要通过下一节钢柱的安装间隙或反馈到制造工厂修正其长度来进行调整。

　　4.1.3放线、测量定位精度保证

　　放线测量工具

　　b、施工测量精度的保证措施

　　 一切测量工作必须按照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）和《工程测量规范》GB50026-93执行。

　　4.2钢柱安装

　　4.2.1钢柱的吊装顺序

　　吊装顺序为加快施工进度，同时保证施工质量。本工程的钢结构吊装顺序7层及以下以两个核心筒平面划分为两个作业平面（1-1轴线~1-3轴线及1-4轴线~1-6轴线两个作业平面），7层以上每3层为一个作业面（1-1轴线~1-6轴线）。同时钢柱、钢梁按塔吊所在位置由远到近进行吊装。

　　4.2.2首层钢柱安装方法

　　 所有钢柱安装的预埋螺栓，经复测检查X、Y轴间距和预埋螺栓的顶端标高、各相邻螺栓间距符合设计及规范要求，才能安装钢柱。钢柱标高控制采用调整螺母控制，在每一根预埋螺栓上安装好1个螺母，并测量好统一标高，当钢柱底座板插入螺栓后，初步拧紧螺母，安装工人通过

预先捆绑在钢柱上的爬梯上钢柱顶端摘钩，摘钩后用互成90°的两架经纬仪找正钢柱垂度，然后拧紧地脚螺栓双螺母。

　　4.2.3钢柱吊装绑扎

　　 选用二点绑扎，一点式起吊。钢柱吊装利用钢柱顶端上设置的柱与柱对接安装耳板上的吊装孔，用专用吊具卸扣进行吊装，钢柱吊装用对讲机指挥吊装，当钢柱起吊至垂直状态时不得马上提起离开地面，应待柱顶停止晃动后，才能将钢柱起吊离地。

　　4.2.4钢柱吊装

　　钢柱吊装设专人指挥塔吊，钢柱吊装前在柱底板上划出十字中心线，当钢柱起吊至垂直时，不得马上将钢柱提起离开地面，应稍微待钢柱上端停止晃动后，方能将钢柱吊起。钢柱吊至安装上空应缓慢下落，同时将四周的钢筋分开，让钢柱安装就位，底座板上安装螺栓孔，插入基础螺栓，找正安装轴线（使柱底板上的 十字中心线与基础十字中心线重合）、安装标高，用2台互成90°的经纬仪测量钢柱垂直度，戴好方垫圈，拧紧基础螺栓双螺母。首节劲性钢骨柱安装固定后，经验收合格交土建施工，待土建施工完负一层，用水准仪测量安装的所有钢柱顶标高，并将钢柱上端统一划出同一标高线，复测钢柱安装轴线符合要求，塔吊吊装上节钢柱对接安装，利用四个组装耳板，用螺栓、连接板将2根钢柱对接处的耳板连接夹紧，穿入临时安装螺栓，且初步拧紧螺栓，并在上下钢柱的耳板之间插入小型铁楔，使其控制标高，上去摘钩后，用两架经纬仪校正钢柱垂直度，拧紧安装螺栓前，先控制好标高、后垂直度、其次钢柱扭转，符合安装要求后进行柱与柱对接焊接，如钢柱对接后产生扭转现象，则在临时连接板和耳板之间垫入扭转偏差值等厚的垫板，拧紧安装螺栓后，即取消钢柱扭转，以此类推安装其它钢柱。