1—— 型钢混凝土劲性柱施工工法
2—— 前 言
3—— 为了满足建筑型体变化、内部高大空间和结构转换的需要，越来越多的高层建筑采用了型钢混凝土劲性柱组合结构。型钢混凝土除了钢结构优点外还具备混凝土结构的优点，同时结构具有良好的防火性能。由于柱内型钢截面尺寸大，重量大，安装不便，且柱内钢筋密集，绑扎不便，劲性混凝土柱与其它结构构件相交点多，钢筋处理复杂，混凝土浇筑难度大；其关键技术是如何合理解决梁柱节点区钢筋的穿筋问题，以确保节点良好的受力性能与加快施工速度。
4—— 一、工法特点
5—— 1、型钢结构对接采用对称焊接，减少焊接变形，并利用焊接收缩控制劲混凝土梁（剪掉了）纵向受力筋性柱的垂直度偏差。
2、混凝土梁纵向受力筋遇型钢柱翼缘板时，型钢柱与混凝土梁纵向受力筋连接采用工厂内焊接连接板，并在连接上预先焊好套筒的连接方式，避免现场仰焊带来的质量隐患，同时还加快了梁柱节点的现场施工速度。
3、混凝土梁纵向受力筋遇型钢柱腹板时，型钢柱与混凝土梁纵向受力筋连接采用在型钢腹板上厂内预先开孔，梁纵向受力筋直接穿腹板的连接方式。
4、柱箍筋采用在型钢腹板上厂内预先开孔，现场采用双开口箍封闭焊，解决了劲性柱箍筋穿筋难的问题点。
6—— 二、作业条件
7—— 1 材料要求
1.1 型钢
应有出厂合格证和试验报告；品种和性能符合《低合金高强度结构钢 》 GB/T1591-94 标准的要求。
组合型钢的焊缝采用自动埋弧焊，四道连接焊缝均需满焊，不得采用单面焊接。焊接质量检验等级应满足设计要求。
1.2 焊条
焊条采用E50型焊条。
2 主要机具设备
主要机具设备有：电焊机、经纬仪、水准仪、磁力线坠等。
8—— 3 作业条件
3.1、参加操作人员已经过培训、考核，持证上岗。
3.2、施工设备经检修，符合施工要求。
3.3、劲性型钢柱由专业厂家制作，应符合图纸设计及规范要求。
3.4、劲性柱安装焊接前，应对构件的组装尺寸进行检查，主要检查构件的几何尺
3.5 施焊前，应清除焊接区域内的油锈和漆皮等污物，同时根据施工图要求检查坡口 角度和平整度，对受损和不符合要求的部位进行打磨和修补处理。
9—— 三、施工工艺
10—— 1 型钢柱安装
1.1 地脚螺栓预埋
（1）对地脚螺栓进行检查，看有无缺丝、少丝、破损现象；在固定架上放设控制线，以备测量定位偏差。
（2）将地脚螺栓与预制好的固定架进行组装后地脚螺栓组放入钢筋笼，并调整模板的轴线位置及标高，调整无误后固定模板。
11—— 1.2 型钢柱吊装、就位及临时调整
吊装时采用单机回转法起吊，起吊前钢柱应横放在枕木上，起吊时不得使钢柱在地面上有拖拉现象，钢柱起吊必须距地面2米以上才可以回转。
就位后通过耳板间安装连接板固定，上下柱不能出现错口，然后进行校正焊接。每一个柱的定位轴线，应从地面控制轴线引到柱顶，以保证每节钢柱安装无误，避免产生过大的积累偏差。
耳板连接并经过垂直度初测完成后临时电焊固定，（剪掉了）临时点焊固定结束后的复校，是防止在点焊固定过程中发生型钢柱垂偏。
1.3 垂直度的校正
用经纬仪检查型钢柱垂直度的方法是用经纬仪后视柱脚下端的定位轴线，然后仰视柱顶型钢柱中心线，互相垂直的两个方向柱顶中心线投影均与定位轴线重合，或误差小于控制要求，认为合格；垂直度偏差在螺栓紧固、焊接前后都应严格控制。
12—— 1.4 型钢连接
型钢对接采用全熔透焊焊接，对接位置一般设在三分之一层高处，对接时采用临时连接耳板进行连接，待准确定位后进行校正焊接，在安装过程中始终在纵横两个方向用经纬仪进行定位，保证安装和连接的效果。对接节点形式祥见下图：
13—— 1.5 型钢焊接
1.5.1 定位焊：在型钢柱对口连接板上的安装螺栓定位拧紧后，在四个方向上等分进行定位焊,分布位置要避开连接板的位置,定位焊缝长20～30mm,焊缝高度4～6mm。
1.5.2 焊接工艺
型钢柱组装定位点焊后,要严格按照焊接工艺规定的参数和焊接顺序进行焊接：
（1）对口质量检查:焊前班长要检查型钢柱的对口质量，特别是错口情况, 错口量超过壁厚的1/10或大于3mm时应在调整合格后进行焊接。
（2）打磨:使用钢丝刷或电动钢丝砂轮对坡口内及两侧的浮锈进行打磨清理。
（3）焊接顺序:焊接前对施工区域内型钢柱的整体垂直度和柱顶位移数据与焊前数据进行对比分析,利用焊接变形减少或纠正型钢柱的垂偏和柱顶位移偏差。
（4）焊接完成后将耳板割除。
（5) 超声波检查：全熔透焊缝在完成外观检查之后进行20%的超声波无损检验，标准执行《GB11345¬¬—89钢结构焊接手工超声波探伤方法和结果分级》，焊缝质量不低于B级的二级。
14—— 2 型钢柱箍筋施工
型钢柱的箍筋绑扎经常与型钢相遇，为解决箍筋的安装，可按箍筋位置预先在型钢腹板上开孔，与腹板相遇的对称箍筋改为开口箍；与翼缘板相遇的箍筋均与在翼缘板上厂内预先焊接耳板后与耳板相焊；也可与设计协商改成八角箍，减少现场焊接量，解决型钢柱箍筋的穿筋问题，加快施工进度。
15—— 3 梁柱节点施工
在梁柱节点处，梁为钢筋混凝土梁，框柱为型钢劲性柱，节点部位的梁纵向受力筋安装始终是施工的一大难题。
混凝土梁纵向受力筋遇型钢柱腹板时，型钢柱与混凝土梁纵向受力筋连接采用在型钢腹板上厂内预先开孔，梁纵向受力筋直接穿腹板的连接方式。
16—— 混凝土梁纵向受力筋与型钢柱翼缘板连接时，型钢柱与混凝土梁纵向受力筋连接采用工厂内焊接连接板，并在连接板上预先焊好套筒的连接方式，或在型钢柱翼缘板上厂内直接焊套筒的连接方式，避免现场仰焊带来的质量隐患，同时还加快了梁柱节点的现场施工速度。
17—— 4 型钢柱模板支设
型钢混凝土框架柱模板支设时，由于框柱中间设有型钢，对拉螺栓无法穿越型钢。为此，在型钢翼缘板上应在加工厂内按照螺栓的竖向间距要求提前焊接加长螺母，使用两头均带螺纹的螺栓在模板安装前先将螺栓拧进螺母，调整方向，模板套装后背木方次楞与钢管主楞加固；在型钢腹板一侧，则利用穿腹板的箍筋，在同一肢箍筋两侧焊接短螺栓，把其作为一根整体受力的一次螺栓使用。混凝土浇筑完成模板拆除后，割除外露螺栓。
18—— 5 混凝土施工
型钢混凝土框架柱施工中，由于箍筋过密，采用以下施工方法。
1）自密实混凝土施工：由于箍筋过密，且按抗震设计要求，其箍筋弯后平直段长度为10d，按此方法安装的钢筋，给混凝土浇筑带来极大的难度，难振捣，施工难度大，可采用免振自密实混凝土进行浇筑。此混凝土配合比中掺加了大量硅粉，且石子粒径均在10mm以下，和易性好，无需振捣。
2）普通混凝土施工：由于使用自密实（二声）混凝土造价高，可采用普通混凝土进行施工，但由于箍筋过密不易振捣。针对这一特点，可经设计同意后，对箍筋形式进行改造，即双开口箍相焊接成封闭箍，避免了箍筋弯后平直端的产生，使箍筋形成网格状易振捣；振捣宜选择Φ30mm振捣棒，方便振捣过程中的下插和上拔，避免被箍筋网卡住；同时，严格控制混凝土分层浇筑的厚度。
19—— 6 纠偏处理
劲性柱在焊接和浇筑完混凝土后，势必存在着一定的偏差。如果偏差不大时，可采取钢板错位焊接纠偏。具体做法为：在劲性柱吊装时用不同厚度钢片垫在上下耳板间，作为纠偏的依据，在型钢柱临时固定后取出钢片进行大面积焊接，每次纠偏不得大于3mm，大于3mm（剪掉了）应分节多次纠偏。劲性钢柱整体偏位较大时，应在正确位置额外焊接钢板，并于原劲性柱焊接连成整体进行纠偏。
20—— 四、质量控制
21—— 1、工程质量标准
本工法须执行《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001，《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002，《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001及《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001。
2、质量保证措施
2.1 从型钢柱的制作加工、安装方法及质量要求，在每一工序施工前均由技术人员进行详细交底及现场指导，对于复杂节点的处理先做样板组织现场操作人员现场学习，同时加强质检力量。将质量检查工作贯穿于施工全过程，并严格执行质量奖罚制度，使施工工序质量达到内控要求。
2.2 防止钢骨、柱主筋偏位：在钢骨安装、柱主筋连接时要对钢骨和连接好的柱筋进行临时固定（没剪干净），防止偏位或扭曲后无法套箍。对个别偏位的柱筋要在箍筋绑扎前进行调较。
2.3 型钢柱的安装应严格按图纸规定的轴线方向和位置定位，受力和孔位应正确；吊装过程中应使用经纬仪严格校准倾斜角度，并及时定位。
