预埋式型钢柱在承台内施工工法论文

预埋式型钢柱在承台内的施工工法【摘要】采用型钢柱可减少型钢柱的现场焊接接点，减少了施工难度，加快了施工进度，保证了工程的施工质量。本文中笔者分析了预埋式型钢柱工法特点、适用范围及工艺原理，阐述了其施工工艺流程及操作要点，并提出了安全、环保措施及在施工时的注意事项。

【关键词】型钢柱；工艺原理；施工工艺

前言

随着高层、超高层建筑的蓬勃发展，建筑物功能的不断提高，劲性砼结构得到广泛应用。由南通四建集团有限公司承建的常熟农村商业银行大厦工程，在劲性结构施工中，采用型钢柱在承台内的预埋施工工艺，既保证了施工质量，又加快了施工进度，降低了成本，取得了显著的经济效益。

1 工程概况

常熟农村商业银行大厦工程为高层综合办公楼，该工程总建筑面积为52142m2,地下一层，地上二十四层，建筑高度为115.8m，全现浇框架-剪力墙结构。主体四层以下框架柱、梁均采用劲性砼结构。（劲性柱平面见图1）

图1劲性柱平面

2 预埋式型钢柱工法特点、适用范围及工艺原理

2.1 工法特点

劲性结构中，型钢柱的施工质量直接影响到劲性砼结构的施工

质量。在劲性柱四周或内部浇筑砼，使砼与型钢柱形成整体，共同承担外荷载的作用。这种结构充分发挥了砼和钢材的各自材料特性，增强了柱的承载力等。劲性柱与非劲性柱相比具有造价低、施工速度快、防火性能强、抗震性好，减少结构截面、增加使用面积等特点。采用该方法，设备简单（有的可直接使用原布设的塔吊），操作方便。型钢柱可在加工场加工，现场拼装即可。

2.2 适用范围

本工法可用于劲性砼结构中工字钢、h型钢、箱形等各种类型型钢柱或钢结构中型钢柱在承台内的预埋施工。

2.3 工艺原理

根据国家标准《钢结构工程施工及验收规范》（gb50205-2001）、《建筑钢结构焊接技术规程》（jgj81-2002）等指导整个钢柱的施工质量。采用的施工工艺是在依据规范、设计图纸要求的基础上形成的切实可行的工艺：

2.3.1 承台内砼留置合理的水平施工缝，以确保型钢柱的底标高。

2.3.2 根据确定的标高在承台内底板钢筋绑扎结束后，正确预埋固定型钢柱的底脚螺栓和作型钢柱临时支撑杆件的预埋件。

2.3.3 采用gsg高强无收缩灌浆料填满型钢柱柱脚端板与承台先浇筑砼间的缝隙，以确保型钢柱底面与原浇筑砼之间无缝隙，从而保证了荷载的均匀的传递。

2.3.4 在承台浇筑的砼表面按间距400mm，梅花式插入￠14～￠

16的钢筋，型钢支撑上按间距400mm均匀焊接φ8～φ10的钢筋（见图2），以确保新旧砼之间的连接及砼与支撑间的连接，以保证整个砼承台的整体性。

图2

3 材料及设备的选择

3.1 本工法所用材料主要为q235b、q345b、结构钢和gsg高强度无收缩灌浆料采用焊接和高强度螺栓组装而成，由工厂制作。制作长度根据安装方案和施工规范综合考虑并征得设计同意。加工厂根据拟定的施工方案组织实施。

3.2 主要施工机具（见表1）

表1

项目序号名称规格数量备注

运输设备 1 运输汽车 5～12t 3～4辆可租用

吊

装

安

装

设

备 2 汽车吊25t

300t 1辆

1辆可根据现场

实际使用

3 塔吊80 tm 1台

4 手拉葫芦 1～2t 5～6只

5 电焊机4～5台

3套

6 气割设备4～5台

3套

检

测

设

备 7 水准仪dsz2 1台

8 激光经纬仪dt-2a 1台

9 钢卷尺50m 2把

10 直尺 2 把

11 长度检测工具1套

3.3 材料要求

所用材料质量必须符合国家标准《碳素结构钢》（gb/t700）及设计要求，并有出厂合格证书。焊条要有出厂合格证书，满足设计要求。所用连接材料（高强度螺栓、钠板）应具有出厂合格证，并符合设计要求和国家现行有关规定。所用的gsg高强度无收缩灌浆料必须有出厂合格证书，凝固后的强度应高于原设计砼的强度要求。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 型钢柱在承台内的预埋工艺流程：

承台底部的钢筋绑扎→预埋型钢柱柱脚端板的定位高强螺栓及支撑处的预埋件和绑扎加强钢筋→浇筑型钢柱处的砼→型钢柱安装（包括型钢柱四周的支撑安装）→使用gsg高强无收缩灌浆料将型钢柱柱脚端板与已浇筑砼表面灌密实→合格后交下道工序施工。

4.2 型钢柱在承台内的预埋操作要点：

4.2.1 承台施工缝的留置：

根据各工程的具体情况征得设计同意，一般施工缝留设在型钢柱柱脚端板至承台底板的高度为500mm处，实际浇筑时砼实际厚度为其高度减少50mm浇筑。留置50mm厚度的空间以便安装型钢柱时进行调节，便于灌浆料的施工，待安装后用gsg高强无收缩灌浆料的施工。

4.2.2 在垫层浇完达到1.2n/mm2后即可在其上弹线，弹出型钢柱的安装位置，在承台底板钢筋绑扎结束后，根据已弹的墨线在钢筋上做出相应的记号，然后用5mm厚钢板做的定位对应型钢柱的位置，再把高强度螺栓穿进定位架后与底板钢筋焊接成一整体，并可用φ20钢筋与其焊接固定，同时插入φ14～φ16的钢筋，并对高强螺栓上端部做好相应的保护，以确保丝端的清洁。

4.2.3 根据原设计的砼标号要求进行浇筑，在浇筑砼收面时（如室外气温较低或为提前安装型钢柱，可适当提高砼的标号），安装型钢柱时确保砼强度达到设计强度的70%以上。

4.2.4 安装型钢柱

检查、校核型钢柱预埋高强螺栓的位置，安装高强螺栓型钢柱柱脚端板处螺帽，并确保所有预埋螺栓螺帽上表面在同一标高位置。用塔吊或汽车吊（根据型钢柱的重量和位置确定使用的吊装设备）将型钢柱吊至设计的位置，安放在预埋的高强螺栓处，并在其柱脚端板上表面用螺帽固定好，然后用已制作好的临时支撑分别与型钢柱和承台内的预埋件连接。经检查确认型钢柱已稳定，在型钢柱的柱脚端板，再用铁碶与砼上面塞紧，方可放松吊钩。

4.2.5 沿型钢柱柱脚端板外围支设模板，边长比柱脚端板宽

50mm支设，待固定后，及时清理型钢柱处砼的上表面的垃圾及杂物，用水冲洗后，即用苏州建科院研制的gsg高强度无收缩灌浆料进行浇筑，为确保型钢柱底部与承台砼的密切接触，浇筑时其高度高出型钢柱柱脚端板底面约1cm。

4.2.6 为保证钢管支撑与承台砼的可靠粘结，在支撑上焊短钢筋，焊缝长度不小于40mm（见图3）

图3

5 安全措施及环保措施

5.1 认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，根据国家有关规定条例，结合我公司实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的

安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好各级人员的职责，抓好工程的安全生产。施工现场按符合防火、防风及消防器材、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并