多高层框架结构钢柱安装施工技术

发布于：2023-08-30 15:10:30 来自：建筑结构/钢结构工程 [复制转发]

某行政办公区二期工程包括167地块6号楼和172地块7号楼两栋框架钢结构建筑，总建筑面积166??076??㎡，钢结构总用钢量14?000?t（图1）。钢结构嵌固至地下3层，采用全现浇钢筋混凝土框架－剪力墙结构体系，内含劲性钢框柱，劲性钢框柱采用十字钢框柱转焊接箱型钢骨柱，最大板厚达50?mm。地上8层，采用装配式框架钢结构，钢框柱均为箱型截面，最大截面为□800×800×40×40，材质为Q?355?B，钢框柱总计300根（图2）。

图1?行政办公楼

图2?建筑结构三维轴测图

1?施工难点

（1）地下劲性钢框柱用地脚螺栓固定，钢框柱吊装就位后，由于混凝土结构的钢筋已经完成绑扎，钢筋与钢骨之间形成的狭小空间致使地脚螺栓紧固十分困难，无法使用普通的扳手进行施工。

（2）钢框柱数量多，上下柱对接安装调校工作量大，施工安全风险大、质量要求高。传统的机械千斤顶大而笨重，使用不便，施工效率较低。

2?地脚螺栓施工工艺

地脚螺栓施工流程为：地脚螺栓钢框架制作→埋设地脚螺栓整体框架→框架初校固定→模板安装→地脚螺栓精校→浇筑混凝土→地脚螺栓安装精度复测。

由于混凝土结构中钢筋排布较密，地脚螺栓定位安装困难。混凝土振捣时受振动及混凝土侧压力影响，地脚螺栓极易偏移。为保证地脚螺栓的安装精度，根据螺栓间距制作螺栓固定框（图3），该固定框具有一定的强度，可保证地脚螺栓的定位精度。地脚螺栓和钢筋绑扎完成后，测量人员对地脚螺栓位置进行复测。混凝土浇筑过程中，使用经纬仪监测地脚锚栓定位偏差情况（图4），若发现超过设计及规范要求，须及时安排人员进行调校。

图3?地脚螺栓钢框

图4?地脚螺栓测量控制示意

3?首节钢框柱施工工艺

钢框柱吊装前需将爬梯安装在钢框柱一侧，同时在柱顶下1.3?m处焊接装配式操作平台。该平台可拆卸换位，供钢框柱安装、调校作业人员上下和安装钢梁。钢框柱在基础就位并确认柱身方向正确后，在测量人员监视下，使用地脚螺栓调平螺母（图5）、缆风绳、倒链等校正柱顶标高偏差、柱身垂直度偏差和轴线偏差。

图5?柱底调平螺母示意

钢框柱平面位置、标高调整完成后即可紧固柱底板上部的固定螺母。由于劲性钢框柱四周钢筋密集，无法使用普通扳手紧固螺母，为此研发了狭小空间地脚螺栓紧固装置（图6），保证了施工质量。

图6?狭小空间地脚螺栓紧固装置

4?二节及以上钢框柱施工工艺

（1）结合钢框柱的重量及吊点情况，计算适用的钢丝绳长度及卡环规格。钢框柱吊装前在柱身侧固定钢爬梯、防坠器，固定装配式安装操作平台，以确保施工人员安全。（2）吊装前在钢框柱翼缘板相邻边两侧焊接定位板，防止上下柱就位时发生错口或错边。钢框柱吊至距下部钢框柱柱顶200?mm时需降低下降速度，确认上下钢框柱中心线对齐吻合后用螺栓固定上下柱的安装连接板。（3）将2台经纬仪置于相互垂直的轴线控制线上校正钢框柱垂直度（借用1ｍ线），若钢框柱垂直度与设计控制值有偏差应及时纠偏。采用双头固定丝杠手动调节进行垂直度校正（图7），通过丝杠的双向丝扣及焊接的正反向螺母调节钢框柱的垂直度及标高，待校正完成后加固焊接并拆除装置，再进行下一根钢框柱调校工作，丝杠可循环周转使用。该装置不仅方便施工人员随身携带，还可降低安全管理难度。