大跨度大截面钢骨砼梁柱施工技术.docx

大跨度大截面钢骨砼梁柱施工技术韩伟 朱建华 秦文（江苏苏州第一建筑集团公司）【摘要】苏州市体育中心健身馆工程钢骨砼梁柱跨度为35.40m,梁截面500X2200，在施工中对钢 骨梁柱的吊装、安装、排架搭设、模板支撑、钢筋与型钢梁柱的穿插，混凝土的配制、振捣方式、养护等 方面采取相应的技术措施，既保证了施工质量和进度，又达到了良好的效果关键词】钢骨砼梁柱 大跨度 吊装 模板支撑 混凝土1．工程概况苏州市体育中心健身馆工程是与已建体育场、馆相配套工程，是全民健身活动中心， 集健身、休闲、娱乐、购物、训练为一体的多功能综合性建筑，建筑面积43000m2，地下 一层、地上五层，本工程的网球馆、篮球馆和羽毛球中心为大空间钢骨砼组合结构屋面 和楼面主要由9榀钢骨砼门架组成，最大跨度为35.40m，其中钢骨砼柱最大截面1000 mm X1000 mm,钢骨砼梁最大截面500 mmX2200 mm,砼强度等级为C50，钢骨梁柱采用低合 金 Q345B 结构钢，梁柱对接焊缝为完全熔透二级焊缝主体施工中钢骨砼结构施工是本工 程重点和难点，钢骨砼组合结构在苏州地区施工尚属首例，因此在本工程施工实际情况下， 参阅其它类似工程施工文献资料，制定了相应的有效技术措施，本文将对施工中的特殊工 艺作如下介绍。

1.1 钢骨砼梁柱的主要特征钢,骨砼梁柱截面如图一所示，其主要特征见下表名编号截面尺寸高度及跨度称砼截面形式钢构件(m)Z1700X700矩形H500X 350X24X4021.5 m柱Z2800X800矩形H600X 450X24X4021.5 mZ31000X1000矩形H800X 450X24X4021.5 m2SRCL1500X 1200T型H1000X300X16X3018.00 m2SRCL2500X1000T型H700X 300X 16X245.00m梁3SRCL1500X 1200T型H1000X300X24X3018.00m3SRCL2500X2200I字型H2000X 400X30X6035.40mWSRCL1500X 1200T型H1000X300X24X3020.00mWSRCL2500X2200I字型H2000X 400X30X6033.60m5业325 1 32ciro4JUu25Co5&型钢构件图一■■■• 1 10@150\与腹板焊牢4』32 -10@1506X2 1 25_1 10@150 ..f与腹板焊牢匚1焊成封闭环形型钢构件1 12@100焊成封闭环形4业25亠■ ' ■'l-U.12@100-U.19@10014 J L 21.2 钢梁、柱节点构造：⑴钢柱生根于地下室柱顶预埋件上，预埋件由26 mm厚上下两块钢板和30螺栓组合 而成，材料为Q235B钢，钢柱根部标高为-0.05 m。

⑵钢柱从-0.05 m层地下室顶板生根分别至21.50 m和22.80m，多节钢柱拼接，腹板 采用10.9级摩擦型高强螺栓M20,加连接钢板连接，翼缘板采用坡口焊接⑶钢梁支承在钢柱支承板上，与钢柱焊接固定，形成钢牛腿由于本工程钢骨砼梁跨 度大，中部梁与钢牛腿采用10.9级摩擦型高强螺栓M22，加连接钢板连接，翼缘板采用坡 口焊接而成2、钢骨砼梁柱施工工艺2.1 由于钢梁柱制作、运输和安装过程存在着超长、超高、超重等难题，故对梁、柱 采取分段制作、运输、吊装、拼接的方法根据设计要求，将钢梁分为三段，柱分层次制 作、安装待钢柱扶直就位后再进行钢梁吊装拼接、焊接通过焊缝探伤检测合格后，最 后进行砼结构施工2.2 钢骨砼梁柱的施工程序为：钢骨梁柱制作并运至现场一钢柱吊装一安装钢柱、校正并焊接固定一钢梁吊装就位、 扶正、校正并焊接固定一搭设支模排架一绑扎柱钢筋一支柱模板一支设大梁底模一绑扎钢 梁底部钢筋一绑扎钢梁面层钢筋一绑扎钢梁两侧腰筋一焊接箍筋一验收钢筋一支梁侧模一 安装其余模板一下层楼面加固一浇筑梁板柱砼一养护3、钢骨梁柱的吊装因本工程钢骨梁柱等钢结构由专业的钢结构安装单位进行施工车间制作焊接等过程 不再赘述，仅对现场吊装、拼接等作阐述。

3.1 钢柱吊装3.1.1 吊装方法本工程钢柱吊装采用75t-m履带吊单机起吊，转杆落位的方法钢柱由水平转为直立 后，吊机将钢柱吊离地面，旋转至预埋件上方就位，用4根钢丝缆风绳临时固定3.1.2 钢柱的校正：⑴钢柱就位后进行初校，架设经纬仪校正中心、标高、垂直度，确认在误差范围内， 记录数据，固定牢靠⑵单根钢柱吊装完成并经过测量校正合格后，紧固地脚螺栓，固定钢柱，为保证钢柱 吊装后的稳定性，临时拉设缆风绳不拆除，待整体形成稳定体系后，再拆除临时固定设施3.2 钢梁吊装3.2.1 吊装方法⑴由于本工程施工场地的限制，周围地下至墙体防水尚未完成，基坑无法回填原初 定钢结构吊装采用300T履带吊及100T履带吊，现在无法进行吊装，考虑到本工程总体施 工进度十分紧张，后采用了多组桅杆进行吊装⑵首先采用75t-m履带吊将钢梁吊至各楼层，通过水平滚动运输过渡平台架移至起吊 地点，然后采用多组桅杆进行分别吊装，然后进行就位，高强螺栓连接3.2.2 钢梁的校正根据钢柱中心线进行校正，并保证钢梁水平，应特别注意钢梁有无下挠和侧向弯曲以 及垂直度偏差，校正后立即进行最终固定4．钢骨梁柱钢筋、模板及砼施工钢骨砼梁柱内有钢柱、钢梁、梁柱钢筋又相互交叉且通过相应的钢梁柱的腹板，因此 在位于梁柱节点部位的钢筋密集，砼浇筑如何保证密实是一大难点。

同时本工程钢骨砼结 构中模板施工是属于大空间排架支撑体系，层高为13.20 m,加上钢骨砼梁自重很大（约 3.01/ m），且设计规定，钢梁不能承受施工荷载因此该部位的大梁支撑必须保证排架的 强度、刚度以及整体排架稳定性是至关重要的4.1 排架搭设和模板支撑以及下层楼面加固4.1.1 排架搭设⑴由于本工程钢骨砼结构层高较高（13.20 m），梁高2200 mm,考虑钢骨砼梁自重较 大，通过排架承载力和整体稳定性计算，确定钢骨砼梁下布设5根048X3.5立杆，横向 间距300，纵向间距600，步高为1800 mm,距地面200 mm处设纵横向扫地杆，梁底小横 杆下采用三扣件固定M16螺栓背枋@600 [--6X40X7连接板底模100X200木方7000022\—18 4050X 100木方图二⑵考虑到钢骨砼梁浇筑砼时荷载很大，造成下层楼面的集中荷载比较突出，防止楼面 上出现裂缝，为此在钢梁部位立杆下布置通长［12 槽钢，以加大与楼板的受力接触面⑶由于该部位层高较高，考虑到模板支撑、钢筋绑扎以及砼浇筑时振捣以及今后大梁 拆模等一系列因素，因此在15.60m处（即钢骨砼梁下600 mm）搭设满堂脚手架并满铺竹排 片，以利于操作工人安全施工。

⑷为保证大空间排架结构的刚度性整体稳定性，确定在钢骨砼梁下双跨内设置纵向剪 刀撑，其余沿钢骨砼梁纵横方向间距5.0m设置一道纵向剪刀撑，并由底至顶连续设置4.1.2 模板支撑⑴模板材料的选用柱模采用18 mm厚胶合板配制，50X100木方考虑到大梁底砼浇筑时空气排出，易 保证砼的密实度，所以梁底采用组合钢模梁侧模板采用18 mm厚胶合板，背枋为50X100 木方，支撑采用^48X3.5钢管，侧向压力采用两道M16对拉螺栓⑵柱模支撑柱截面1000 mmX 1000mm，背枋放置6根为50X100木方，中间焊接M16对拉螺栓于 钢柱翼缘板和腹板上，通过柱侧压力计算，沿柱高500间距布置［12槽钢作夹具进行支撑 加固⑶梁模支撑底模板由钢模板组合拼装而成梁侧为胶合板模板，背枋间距250 mm,采用-6X40X 70钢板作为与M16对拉螺栓在钢梁腹板上的连接片，进行焊接后满足梁侧模对拉的要求厂齐 0r — -6X40X70连接板~30”□ 口 ■■ M16螺栓图三4.1.3 下层楼面支撑加固由于钢骨砼梁自重较大（3t/ m）, 5.05m层楼面原设计荷载为5KN/m2，钢骨砼梁部位 施工荷载为40.122KN/m2,因此必须对5.05m楼层梁采取一定的加固措施。

经过计算在钢骨 砼梁相应部位下层梁底采用100X200木方每米设置2根顶撑，其余在主、次梁跨中部位设 置 2 道顶撑，可满足钢骨砼楼层排架支撑承载要求4.2 钢筋绑扎 由于钢骨砼结构是由钢结构和钢筋共同受力的特征，根据设计要求并结合《型钢砼组 合结构技术规程》规定，其设计意图是让一部分钢筋绕过钢骨柱与另一跨贯通，另一部分 钢筋从钢骨柱预留孔中穿过剩下一部分钢筋与钢骨柱身上H型钢焊接根据设计要求： 钢骨主梁遇次梁时，次梁底筋角部二根穿钢骨腹板，要求钢骨腹板留孔，构造见图四；钢 骨柱另向框架梁通长钢筋遇钢骨柱腹板时，钢骨柱腹板应穿孔；钢骨砼梁通长钢筋采用滚⑴钢筋工程施工流程如下放线一安装钢柱一安装钢梁一柱筋直螺纹连接，绑扎一钢梁上梁面筋穿柱孔，与梁外 箍筋和钢梁之上梁箍筋固定一钢梁之上梁底筋穿柱孔一上梁钢筋绑扎成型一钢梁之下梁面 筋与箍筋固定一钢梁之下梁底筋穿柱孔一钢梁之下梁底钢筋绑扎一钢梁两侧腰筋绑扎一箍 筋焊接⑵绑扎钢筋时应注意事项如下：比钢梁之上梁面筋架立时应严格控制标高，以确保主筋位置准确钢梁之下梁面筋标高 亦应严格控制b•梁钢筋绑扎完毕，经验收后方可安装梁模板c•梁柱节点的箍筋采用开口箍筋后焊接，应满足焊缝长度要求，箍筋与梁柱相碰时与钢 梁柱四周围焊。

d•箍筋、套箍用吊线锤配合绑扎，保证垂直和几何尺寸，以免钢筋笼绑扎成型后因刚度 大而难以纠偏，以及拉钩筋难以套上焊接e•柱子处环箍、焊接绑扎均在穿梁筋前操作，否则后续工序很难操作4.3 混凝土工程 本工程在钢骨砼的施工过程中，主要考虑高强度砼的配合比，保证砼浇筑过程中的和 易性，以及在振捣过程中如何保证砼的密实度等几个方面因素⑴原材料及配合比，因9榀劲性结构门架承受着该层楼面梁板自重的80%,混凝土质 量直接影响结构安全；又由于该梁柱截面尺寸较大，易产生裂缝故在混凝土中掺入适量 粉煤灰和减水剂，采用425级水泥，淡水中粗砂，粗骨料为5-20mm碎石，其中5-15mm粒 径掺量不得少于 40%⑵钢骨混凝土结构内有钢结构，且四周钢筋围绕，混凝土浇筑及振捣时死角区较多， 易造成混凝土不密实，柱混凝土浇筑过程中从型钢柱四周均匀下料，每根柱采用4根振捣 棒振捣至顶混凝土浇筑方法是工字钢梁下翼缘板以下从钢梁一侧下料，用振捣器在工字钢梁一侧 振捣，将混凝土从钢梁底挤向另一侧，待混凝土高度超过钢梁下翼缘板100mm以上时改为 两侧两人对称振捣，以确保钢梁底部混凝土密实钢梁腹板两侧的混凝土由两侧同时对称下料对称振捣，待浇至上翼缘板150mm时，再 从梁跨中开始下料浇筑，混凝土投料厚度要高出上翼缘板150mm左右，使其对下层混凝土 有一定压力，从梁的中部开始振捣，逐渐向两端延伸，至上翼缘板下的全部气泡从钢梁两 端及梁柱节点位置穿钢筋的孔中排出为止。