混凝土剪力墙内置钢梁施工技术

某住宅小区住宅楼工程地下一层,车库一层,地上30/29层,每层分两个单元并且对称。车库一层、一层梁板内放置钢梁钢板厚度为20mm,其余各层梁板内放置钢梁钢板厚度为10mm。

1   钢梁加工

1.1   确定钢梁的位置、数量

钢板材质为Q345B,锚入两侧墙内各500mm。栓钉为φ16@400。将各层钢梁构件分布位置标注在平面图中,在平面位置图旁注明钢梁的种类与数量,方便安装时核对。

依据钢梁在各层图纸中的位置分别画出各层钢梁的深化施工图（图1）,其余各层同样也画出详图,方便加工制作。

图1  钢梁示意

1.2   焊接前准备工作

钢板焊接前应将钢板表面的氧化层及锈蚀清除,焊接后检查钢板的高度及宽度,允许偏差控制在依2mm以内。焊缝高度 h _f =6mm。

对于焊缝应全数进行外观质量检查,并按相关规定抽检探伤。焊缝应达到二级焊缝 质量要求。

栓钉焊接前应将钢板表面的氧化层及锈蚀清除,焊接后检查栓钉高度和钢板高度、宽度,允许偏差控制在依2mm以内。同时按规定抽检栓钉焊接质量。

钢板制孔应采用机械制孔,严禁现场用氧气切割开孔。

1.3   栓钉焊接

（1）按深化设计图在构件上划线定位。

（2）放出十字线,便于瓷环摆放。

（3）所有焊接区域都应清理干净,不应有锈、漆及水渍。

（4）栓钉和瓷环都应干燥,否则应进行烘干。

（5）施焊前,必须对不同材质、不同规格、不同厂家和不同批号生产的栓钉,采用不同型号的焊机及焊枪进行严格的工艺参数试验。根据“标准工艺焊接参数”及增、减10%电流值分别施焊3组,确定最佳参数,按最佳参数做2组正式试件,进行静力拉伸、反复弯曲机拉弯试验。

（6）每天正式施焊前试焊1个焊钉,用头敲击使钉弯曲大约30°,无肉眼可见裂纹方可正式施焊。

1.4   正式焊接

（1）把栓钉放在焊枪的夹持装置中,在规定位置放上相应的保护瓷环,把栓钉插入瓷环内并与母材接触。

（2）按动电源开关,栓钉自动提升,激发电弧。

（3）焊接电流增大,使栓钉端部和母材局部表面熔化。

（4）设定的电弧燃烧时间达到后,将栓钉自动压入母材。

（5）切断电流,熔化金属凝固,并使焊枪保持不动。

（6）冷却后,将栓钉端部表面形成均匀的环状焊缝余高,敲碎并清除保护瓷环。

（7）每天从焊接完的焊钉中任选两个敲弯成30°,检查是否合格。如果有不饱满的或修补过的焊钉,要弯曲15°检验。敲击方向应从焊缝不饱满一侧进行。

（8）弯曲后的焊钉如果合格,可保留现有状态使用。

1.5   钢板焊接

（1）按深化设计图在构件上划线定位。

（2）钢板焊接采用二氧化碳气体保护焊。二氧化碳气体保护焊必须采用直流反接。

（3）施焊前,焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量。

（4）定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊,所用焊接材料应与正式施焊相当。定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。定位焊缝长度宜大于40mm。当定位焊缝上有气孔或裂纹时,必须清除后重焊。

（5）焊缝高度 h _f =6mm。

（6）焊速不超过0.5m/min。

（7）对构件焊接后的变形,应进行成品矫正。成品矫正应采用热矫正,加热温度不宜大于650℃。

（8）对焊缝外观进行检查有无裂纹及其他焊接缺陷。焊缝观感应达到外形均匀、成型较好、焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡平滑,焊渣与飞溅物基本干净。

1.6   无损检测

无损检测应在外观检查合格后进行。二级焊缝应进行抽检,抽检比例应不小于20%,其合格等级为现行《焊缝无损检测超声 检测技术、检测等级和评定》（GB/T11345—2013）B级检验的芋级及芋级以上。

2   钢梁安装

（1）根据现场实际情况,在需要安装钢梁的位置搭设施工脚手架。施工脚手架如图2所示。脚手架步距1500mm,两侧操作面满铺脚手板。

图2  脚手架平面示意

（2）在钢梁两端的暗柱上各附加一道箍筋,按照钢梁下端的标高绑扎牢固。

（3）在钢梁上用φ16加焊吊点（图3）。

图3  钢梁加焊吊点示意

（4）利用塔式起重机吊起钢梁安放在暗柱上。塔式起重机从起吊至安放,每放置一根钢梁大约需要20min。

（5）绑扎钢梁高度范围内的暗柱箍筋。在钢梁范围内的暗柱箍筋与钢梁连接处进行焊接（图4）。

图4  暗柱构造示意

（6）钢梁范围内的箍筋为开口型,加工成型要准确。根据暗柱截面尺寸以及钢梁板厚计算出钢梁两侧的箍筋长度,与钢梁焊接部位的箍筋平直段长度为50mm。焊接处采用双面焊接,焊条采用E50XX系列焊条。

（7）为确保钢梁的垂直度以及到梁两侧侧模的距离相等,采取如下措施。

1）钢梁范围内的暗柱箍筋加工尺寸要准确。

2）暗柱混凝土保护层采用凹形水泥垫块确保满足设计要求。

3）通过在两侧侧模各增加两道锥铁螺杆的措施固定钢梁（图5）,施工时,锥铁螺丝内的两根螺杆要顶死。

图5  钢梁固定示意

锥铁螺丝安装时,首先将锥铁螺丝通过螺帽及外侧螺杆固定在多层模板上,然后根据混凝土梁宽度、钢梁板材厚度以及锥铁螺丝的规格计算出钢梁两端螺杆的长度,将两端螺杆拧进锥铁螺丝内,最后将模板支设好,顶紧钢梁。

3   混凝土浇筑

浇筑时,要保证钢梁两侧混凝土均衡。采用小直径振动棒振捣,避免触碰钢梁。振动棒要对称均匀排列,逐点移动,顺序进行,做到均匀振实。

浇筑时应经常观察模板、钢梁及锥铁螺丝等有无移动、变形情况,发现问题要立即处理,并应在已浇筑的混凝土终凝前修复好。

4   模板拆除

锥铁螺丝拆除时,先将模板外侧的螺杆 拧下,其次拆除模板,然后将尾部带有横杆的螺杆拧进锥铁螺丝内,用手钳将螺杆连同锥铁螺丝一同拔出。锥铁螺丝拔出后,留下的小孔用同混凝土配合比的无石子水泥砂浆封堵抹平。

5   质量保证措施

（1）在工程正式施工前,通过技术交底使参与施工的技术人员和工人,了解和熟悉所承担任务的特点、技术要求、施工工艺以及工程质量标准。

（2）按工艺规程内容,每道工序后都有检验工序,即制作过程中的自检,互检以及巡检。制作过程中,各工序必须对本工序的半成品的质量进行检查,合格后方可转入下道工序。

（3）严格按规定进行试验,化验,特别是对原材料,电焊等应进行必要的工艺评定,机械性能测试。

（4）严格按规定要求进行焊接试验和节点强度试验。

（5）对编号、标识、包装、堆放进行规划,应做到编号准确、堆放合理和标识明确。

6   成品保护措施

（1）在生产过程中,制作,运输等必须采取成品,半成品保护措施,防止变形。

（2）成品在放置时,构件下安置一定数量的垫木,禁止构件直接与地面接触,并采取一定的防倒措施。

（3）构件放置好后,在其四周放置警示标志。

（4）运输过程中构件与构件间须设置一定的垫木、橡胶垫等缓冲物,防止运输过程中构件因碰撞而损坏。

（5）构件运输过程中,做好构件防雨淋措施。

（6）运至现场后,堆放场地应做好排水,防止积水对构件的腐蚀。

（7）在安装作业时,应避免碰撞、重击。

（8）尽量少在构件上焊接过多的辅助设施,以免对母材造成影响。