十字形钢骨劲性柱与砼梁节点部位施工工法(图文丰富)

十字形钢骨劲性柱与砼梁节点部位施工工法

一、前言

劲性柱由于能有效减少混凝土柱的截面积，在建筑工程中的运用较为广泛。采用钢筋连接器作为连接型钢柱与砼梁钢筋连接媒介在图集中也有体现，但是对连接器的要求、施工未作说明，导致在实际设计过程中较少采用。本文根据昆山高新技术创业服务中心大楼工程的施工经验，对劲性柱节点部位（核心区）的深化设计、制作、安装、检测进行系统的总结后形成本工法。

二、工法特点

结构施工精度高：经过深化设计做出施工定位详图，工厂化的加工，制作误差控制5 毫米内，现场施工进度控制在5 毫米内，施工精度高。

工程质量可靠：因为直螺纹套筒采用在工厂焊接在钢柱上，钢柱腹板上梁主筋贯通孔、加劲肋等均在工厂内完成，工程质量能得到有效保障。

现场施工简便：梁柱节点部位，梁主筋在钢柱翼缘部位直接按照直螺纹连接进行梁纵向主筋的连接，无焊接作业，可节省作业时间并大大减少现场作业人员数量，施工质量有保证。

三、适用范围

本工法适用于建筑十字劲性钢骨柱与混凝土梁节点部位连接安装施工。

四、工艺原理

根据设计要求、结构施工图及现场实际条件（例如塔吊起重能力及起重半径）等综合因数，对十字型钢骨柱进行深化设计，确定分节分段，在工厂进行工厂化加工生产，现场吊装、焊接。

利用直螺纹套筒钢筋连接原理，工厂将直螺纹套筒与型钢柱翼缘焊接，保证抗拉强度满足钢筋抗拉强度的设计要求。混凝土梁纵向受力钢筋在节点区通过与型钢柱上焊接直螺纹套筒连接，避免现场施焊工作（连接板与钢柱翼缘焊接，纵向受力钢筋与连接板焊接），保证节点部位的连接质量，减少焊接对钢结构的影

响。

五、施工工艺流程及操作要点

1、劲性钢骨柱深化设计

根据结构施工图，对钢骨柱进行构件加工深化设计，做出施工详图，待由设计院确认后方可作为施工及验收的依据。

2、劲性钢骨柱节点部位深化设计

根据结构施工图，对钢骨柱节点部位进行深化设计，细化直螺纹套筒的定位，套筒的直径及焊接参数，做出施工详图，待由设计院确认后方可作为施工及验收的依据。

3、钢构件的制作

2.1 钢构件制作的一般要求十字劲性钢骨柱的材料采购、放样下料、组装焊接、矫正、检验及发运，按国家标准及质量保证体系文件要求执行。

1）放样：放样及制作所需使用的测量工具均需经检测合格后方可使用；放样按

施工图及工艺要求进行1:1 的放样。在画出每个零部件的草图后进行合理的下料,必要时采用1:1 样板供制作及验收使用, 异形板件可采用数控下料。

2）下料及加工：根据号料板图要求，分别进行钢板的数控自动切割、门式自动切割、数控切割及部分手工切割下料。焊接坡口，一般采用自动切割或半自动切割，也可机械刨边；钢板切割边按质量要求打磨光洁；翼缘板因厚度较薄根据焊接变形情况要求，压制反变形折角；对节点板进行套模钻孔。坡口火焰切割时，切面上不得有裂

纹，并不宜有大于1.0mm 的缺棱；当缺棱为1～3mm 时，应修磨平整；当缺棱超过3mm 时则应用直径不超过3.2mm 的低氢焊条补焊，并修磨平整。

3）制孔

钢骨柱的零部件钻孔采用精密机械钻孔，为了确保钻孔精度和质量，须有放样工放样划线划出基准轴线和孔中心，零部件钻孔后均需经检验员检验合格后做上合格标识后

方可进行下部工序。加工后的零部件均按规定进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物、污垢等，并进行表面检查。

4）直螺纹套筒焊接

工厂应根据本工程的焊接特点进行各种焊接工艺评定，合格后编制焊接工艺指导书，焊接完成后即时进行焊缝外观检查和无损探伤。

钢骨柱上直螺纹套筒焊接采用气体保护焊接，首先应清楚焊接部位的铁锈，为了确保直螺纹套筒的精度，须有放样工放样划线划出基准轴线和套筒边线，定位后进行点焊连接，需经检验员检验合格后做上合格标识后方可进行下部工序。加工后的零部件均按规定进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物、污垢等，并进行表面检查。

5）组立

组立是在自动组立机上进行，组立前应对翼缘板和腹板去除毛刺、割渣，并应进行矫正，由放样人员划出定位线，待检验合格后才准上组立机进行组立点焊固定。

5）焊接

工厂应根据本工程的焊接特点进行各种焊接工艺评定，合格后编制焊接工艺指导书，焊接完成后即时进行焊缝外观检查和无损探伤。

6）矫正

矫正工作贯穿钢骨柱制作的整个过程，从下料前到下料、埋弧焊、组装手工焊等均应矫正，确保构件的尺寸、质量、形状满足规范要求。矫正的方法主要有型钢矫正机机械矫正、火焰矫正等。

7）端铣

待加工及检验合格后，应采用端头铣进行端头铣平加工，加工时应保证尺寸准确。

8）检测

针对于成品构件尺寸、外观、焊缝质量进行检测。

9）编号、包装、运输、装卸、堆放

钢骨柱按规定制作完毕检验合格后，应及时分类贴上标识；按编号顺序分开堆放，并加垫铁（垫木），减少变形、磨损。钢骨柱运输时绑扎必须牢固，防止松动。钢构件在运输车上的支点、两端伸出的长度及绑扎方法均能保证构件不产生变形、不损伤涂层且保证运输安全。

2.2 加工制作的重点

钢骨柱工程制作主要的难点在于装配精度及焊接变形的控制。对于装配精度，我们采取自动组立与工装夹具来保证；对于焊接变形，采取适当的焊接工艺及加上必要的机械与火工校正

1）制作流程：

2）H 型钢制作流程图

①、机加下料，包括切割，刨边等。

尺寸外观检查

下料（坡口）

②、翼缘与腹板组立，小直径焊条或焊丝底1 道。

坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用不大于?4mm 的焊条施焊，底层根部焊道的最小尺寸应适宜，但最大厚度不应超过6mm。打底反面需继续施焊的，必须在反面清根后才能施焊。

③、组立后的H 型构件放在450 门式埋弧焊机的胎架上，进行全自动埋弧焊接。

④、成型后的H 型钢放在翼缘矫正机上矫正。

3) T 型钢制作

T 型钢制作是由焊接H 型钢切割而成，工厂制作时按设计要求尺寸先做成H 型钢，然后从腹板中间把H 型钢切割成两个T 型钢。

4) 十字型钢骨柱组立、焊接

十字型钢骨柱是由一个焊接H 钢和两个T 型钢组立、焊接而成。

十字型钢骨柱的制作采用专用的胎具来保证其尺寸要求，如下图：

十字型焊接按以下顺序：

第一步：正面小直径CO2 打底1 道，翻转180°；

第二步：背面焊接至板厚，翻转180°；