十字轉(zhuǎn)化為箱型鋼骨柱施工方案

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十字型轉(zhuǎn)化為箱型

鋼骨柱施工方案編制：審核：審批：xxx集團有限公司

二零一三年九月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一.編制依據(jù) 3...\o"CurrentDocument"工程概況 3...\o"CurrentDocument"施工特點、難點簡介 3...\o"CurrentDocument"施工準備 5...\o"CurrentDocument"施工工藝流程及操作要點 5..工藝流程 5...混凝土性能 5...施工工藝： 6...\o"CurrentDocument"六.模板計算書 1..2.6.1加密區(qū)計算書 1..2.6.2非加密區(qū)計算書 2.0..編制依據(jù)序號名稱編號或文號1xx工程施工圖紙2xx工程施工組織設計3建筑工程施工技術管理規(guī)程DBJ01-80-20034建筑安裝分項工程施工工藝標準DBJ/T01-26-20035混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204-20026混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)程DBJ01-82-20047建筑結構長城杯工程質(zhì)量評審標準DBJ/T01-69-20038自密實混凝土施工規(guī)范JGJ/T283-20129《建筑施工手冊》第四版工程概況xxx工程，地下五層，地上十八層，在頂層設置四合院及停機坪。主樓標準層平面呈方形，建筑高度72.68m，總建筑面積72452m2，地上建筑面積49910m2，地下建筑面積22542m2。框架剪力墻結構，梁式筏形基礎。地下為框架-剪力墻結構，地上為鋼結構-剪力墻結構（核心筒），鋼結構在地下一層與框架結構轉(zhuǎn)換，形成鋼骨柱，故地下一層是一個關鍵控制部位。施工特點、難點簡介由于地上鋼結構與地下混凝土框架結構進行轉(zhuǎn)換，故地下一層結構采用鋼骨混凝土結構，且鋼骨柱由十字型鋼柱轉(zhuǎn)化為箱型鋼柱，鋼骨柱外僅有150mm混凝土結構空間，且需要綁扎柱豎向主筋及箍筋，柱高約4000mm。澆筑時操作空間狹小，一次澆筑高度高，振搗工具無法充分使用，均增加了施工難度。鋼骨柱混凝土強度等級C50、C40、C30P6，擬采用高拋自密實混凝土，對施工工藝及模板要求高，操作難度大。典型節(jié)點如下圖：施工準備為保證施工質(zhì)量，施工前必須認真熟悉圖紙，做好兩種結構轉(zhuǎn)換協(xié)調(diào)工作。提前與攪拌站溝通，因高拋自密實混凝土市場需求量不是太大，所以要求攪拌站做好準備工作，包括技術準備、材料準備、設備準備等。施工工藝流程及操作要點工藝流程操作腳手架搭設—→立鋼柱—→校正鋼柱—→澆筑鋼柱腳下混凝土—→綁扎鋼骨柱外鋼筋—→支設柱模板—→澆筑柱內(nèi)混凝土混凝土性能節(jié)點區(qū)內(nèi)混凝土均采用C50、C40、C30P6自密實混凝土，其要求如下：3.2.1混凝土工作性能要求不離析、不泌水、不粘結、不起皮，流動性、勻

質(zhì)性、穩(wěn)定性好，保塑性能良好。坍落度25～27cm、坍落擴展度≤700mm，初凝時間6-8h，終凝≯12h。澆筑前，混凝土要求在罐車內(nèi)得到充分攪拌。施工工藝：操作腳手架搭設采用Φ48鋼管，采用單立桿，圍繞柱子做成“井”字型，步距為1200～1500mm，在操作層上放置木質(zhì)腳手板，每層并排放置不少于兩塊。如下圖：

操作腳手架搭設示意圖立鋼柱鋼骨柱在生產(chǎn)車間加工成型，由運輸車送至施工現(xiàn)場，利用塔吊進行安裝。首先進行柱腳板下高度調(diào)節(jié)螺母安裝，采用水平儀抄測校正標高，待調(diào)節(jié)螺母校正完畢后進行鋼柱吊裝，及時進行鋼柱腳上螺母及壓板安裝就位，再采用經(jīng)緯儀及地面所彈平面軸線進行校正，最后報請監(jiān)理工程師進行驗收。柱腳下混凝土澆筑鋼柱安裝后，柱腳下部剩余50mm厚空間，采用C40無收縮細石混凝土施工。施工時在柱腳周圍100mm范圍處支設150mm高模板，以便保證柱腳下部混凝土澆筑施工密實性。如下圖：鋼柱外鋼筋綁扎認真熟悉圖紙，鋼柱外鋼筋分兩種形式，十字型鋼柱下部鋼筋構造與上部箱型鋼柱配筋構造。柱子鋼筋外表面水泥漿，污染物等在鋼筋綁扎前清除干凈。檢查預留鋼筋接頭位置及錯開距離、保護層厚度等，如發(fā)現(xiàn)鋼筋位置偏差大于2cm時，請示技術主管人員出示處理方案，對個別有位移可按1：6彎度調(diào)整到位（即豎向鋼筋每60mm高，水平方向調(diào)整l0mm）。然后按照計算好箍筋數(shù)將箍筋套在柱子甩出鋼筋上。柱子鋼筋接頭采用直螺紋套筒連接，連接時兩人操作，將套筒上緊，絲扣外露不大于一個完整絲扣。在已立好柱子主筋上用粉筆畫出箍筋間距100mm（箍筋中到中距離）。然后套入箍筋，要求箍筋最下邊距混凝土表面為50mm，并且在混凝土表面上200mm處設置第一道定位箍筋，其上每隔1200mm設置一道定位鋼筋，定位箍筋采用C18加工。箍筋與主筋要求垂直和密貼，箍筋綁扎要求用纏扣，綁扎絲朝柱內(nèi)；箍筋彎鉤疊合處沿柱子豎筋交錯布置。箍筋收頭處彎鉤為135度，平直長度分別為10d，且不小于75mm。模板支設：鋼骨柱柱模，面板采用15mm厚多層板，豎向背楞采用50×100木方@16，0橫向背楞采用10#雙槽鋼背楞間距300/550mm（下部2000mm加密區(qū)間距300mm，上部非加密區(qū)間距550mm），采用M16對拉螺栓，采用φ48鋼管支撐，縱向3道斜撐，一道水平撐。上層距頂300mm下,層水平撐距底面200mm。詳見下圖：IoOrOOM16????1∞0,rrm?IO?H/腳00/550騒般怖件孵S5Or90W≡\KIIXIFfaCD???≡1xyS澆筑施工：梁柱節(jié)點施工縫以下鋼骨柱一次澆筑，澆筑范圍為梁下混凝土；轉(zhuǎn)換段內(nèi)混凝土澆筑高度根據(jù)現(xiàn)場澆注情況，只要填充到箱型柱截面范圍內(nèi)即可；通過鋼骨柱頂隔板預留A250孔，采用自制鋼串筒插入預留孔內(nèi)，對四個倉（十字鋼柱）內(nèi)混凝土逐一進行澆筑，混凝土輸送由汽車泵完成，按澆筑速度向上提升串筒，直至澆筑到梁柱節(jié)點區(qū)域下部施工縫處（在鋼柱側(cè)面預留有觀察孔，便于觀察混凝土澆筑高度）；采用常規(guī)方式澆筑梁柱節(jié)點區(qū)域箱型鋼骨柱外側(cè)混凝土；澆筑示意圖如下：

3.3.7澆筑施工要點：澆筑前應做好各項準備工作及所需工器具；澆筑時，由于一次澆筑高度大，應注意放灰速度，防止混凝土發(fā)生離析及模板側(cè)壓力增大現(xiàn)象；由于操作空間狹小，應根據(jù)實際情況，進行澆筑速度控制；D．柱截面尺寸較大，澆筑高度大，模板測壓力大，澆筑時應隨時觀察模板支撐體系。發(fā)現(xiàn)異常必須立即停止放灰并向相關負責人報告，以便采取必要補救措施；E.因上部有加勁封板所以無法進行剔鑿作業(yè)，所以柱頂部標高控制必須準確，以免影響梁鋼筋綁扎時穿過箱型鋼柱無法通過；F.高拋自密實混凝土流動性、擴展性都相對好于普通混凝土，故砼側(cè)壓力較大，所以對模板支設強度、密封度要求較高，所有支設模板在與混凝土接觸面必須是全封閉，故多層板必須采用新采購板材，且各種縫隙均必須做好自粘條密封嚴密。3.3.8養(yǎng)護：A.C50、C40、C30P6混凝土使用水泥量大，釋放水化熱很大，拆模后必須對柱進行有效養(yǎng)護措施：先對柱表面均勻灑水濕潤，再立即包裹一層塑料薄膜，并用膠帶固定好，并指派專人每天向塑料薄膜內(nèi)補充水分，確保濕潤狀態(tài)不少于14天。B.高拋自密實混凝土坍落度較大，所以拆模時間較普通混凝土稍長，要確保混凝土強度達到1.2MPa后才能拆除，以免影響拆模后混凝土外觀質(zhì)量。六.模板計算書6.1加密區(qū)計算書一、柱模板基本參數(shù)柱模板截面寬度B=1300mm，柱模板截面高度H=1300mm，柱模板計算高度L=2000mm，柱箍間距計算跨度d=300mm。柱箍采用雙槽鋼[10號槽鋼。柱模板豎楞截面寬度40mm，高度90mm。B方向豎楞9根，H方向豎楞9根。222面板厚度15mm，剪切強度1.4N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。222木方剪切強度1.3N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。柱模板支撐計算簡圖二、柱模板荷載標準值計算強度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土時產(chǎn)生荷載設計值；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力產(chǎn)生荷載標準值。新澆混凝土側(cè)壓力計算公式為下式中較小值:其中γc——混凝土重力密度，取24.000kN/m3；t——新澆混凝土初凝時間，為0時(表示無資料)取200/(T+15)，取10.000h；T——混凝土入模溫度，取20.000℃；V——混凝土澆筑速度，取4.000m/h；H——混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取4.000m；β——混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.000。根據(jù)公式計算新澆混凝土側(cè)壓力標準值F1=96.000kN/m2考慮結構重要性系數(shù)0.90，實際計算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標準值:2F1=0.90×96.000=86.400kN/m2

考慮結構重要性系數(shù)0.90，倒混凝土時產(chǎn)生荷載標準值2F2=0.90×3.000=2.700kN/m。三、柱模板面板計算面板直接承受模板傳遞荷載，應該按照均布荷載下連續(xù)梁計算，計算如下A24kN/mA24kN/m面板計算簡圖面板計算寬度取柱箍間距0.30m。荷載計算值q=1.2×86.400×0.300+1.40×2.700×0.300=32.238kN/m面板截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:3W=30.00×1.50×1.50/6=11.25cmM=0.100ql2M=0.100ql2其中q——荷載設計值(kN/m)；經(jīng)計算得到M=0.100×(1.20×25.920+1.40×0.810)×0.158×0.158=0.080kN.m2經(jīng)計算得到面板抗彎強度計算值f=0.080×1000×1000/11250=7.108N/mm2I=30.00×1.50×1.50×I=30.00抗彎強度計算f=M/W<[f]其中f——面板抗彎強度計算值(N/mm2)；M——面板最大彎距(N.mm)；W——面板凈截面抵抗矩；2[f]——面板抗彎強度設計值，取15.00N/mm2；面板抗彎強度驗算f<[f],滿足要求!抗剪計算T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力Q=0.600×(1.20×25.920+1.4×0.810)×0.158=3.046kN2截面抗剪強度計算值T=3×3046.0/(2×300.000×15.000)=1.015N/mm2截面抗剪強度設計值[T]=1.40N/mm2面板抗剪強度驗算T<[T]，滿足要求!撓度計算4v=0.677ql 4/100EI<[v]=l/250面板最大撓度計算值v=0.677×25.920×1584/(100×6000×84375)=0.213mm面板最大撓度小于157.5/250,滿足要求!四、豎楞木方計算豎楞木方直接承受模板傳遞荷載，應該按照均布荷載下三跨連續(xù)梁計算，計算如下16.92kN/mAB300300300豎楞木方計算簡圖豎楞木方計算寬度取BH兩方向最大間距0.158m。荷載計算值q=1.2×86.400×0.158+1.40×2.700×0.158=16.925kN/m按照三跨連續(xù)梁計算，計算公式如下均布荷載q=5.077/0.300=16.925kN/m2最大彎矩M=0.1ql2=0.1×16.925×0.30×0.30=0.152kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.300×16.925=3.046kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.300×16.925=5.585kN截面力學參數(shù)為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:3W=4.00×9.00×9.00/6=54.00cm3；I=4.00×9.00×9.00×I=4.00抗彎強度計算抗彎計算強度f=M/W=0.152×106/54000.0=2.82N/mm22抗彎計算強度小于15.0N/mm2,滿足要求!抗剪計算最大剪力計算公式如下:Q=0.6ql截面抗剪強度必須滿足:T=3Q/2bh<[T]2截面抗剪強度計算值T=3×3046/(2×40×90)=1.269N/mm2截面抗剪強度設計值[T]=1.30N/mm2抗剪強度計算滿足要求!撓度計算44最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×13.608×300.04/(100×9000.00×2430000.0)=0.034mm最大撓度小于300.0/250,滿足要求!五、 B方向柱箍計算豎楞木方傳遞到柱箍集中荷載P：P=(1.2 ×86.40+1.40×2.70)×0.158×0.300=5.08kNB柱箍按照集中荷載下多跨連續(xù)梁計算B柱箍計算簡圖0.0009.24120.311220.311270.737117.7712.697.627.622.542.542.542.542.542.547.627.6212.6917.772107.377120.31柱箍剪力圖(kN)變形計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值，受力圖與計算結果如下：2.04kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN2.04kN2.04kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN2.04kN2.1982.198柱箍變形圖(mm)M=9.241kN.mF=20.310kNV=2.198mmB柱箍變形計算受力圖0.000B經(jīng)過計算得到最大彎矩經(jīng)過計算得到最大支座經(jīng)過計算得到最大變形B柱箍截面力學參數(shù)為3截面抵抗矩W=79.40cm3；截面慣性矩I=396.60cm4B柱箍抗彎強度計算抗彎計算強度f=M/W=9.241×106/1.05/79400.0=110.84N/mmB柱箍抗彎計算強度小于215.0N/mm2,滿足要求!B柱箍撓度計算最大變形v=2.198mmB柱箍最大撓度小于1540.0/400,滿足要求!六、 B方向?qū)菟ㄓ嬎阌嬎愎?N<[N]=fA其中N——對拉螺栓所受拉力；2A——對拉螺栓有效面積(mm2)；f——對拉螺栓抗拉強度設計值，取170N/mm2；對拉螺栓直徑(mm):16對拉螺栓有效直徑(mm):142對拉螺栓有效面積(mm2):A=144.000對拉螺栓最大容許拉力值(kN):[N]=24.480對拉螺栓所受最大拉力(kN):N=20.310B方向?qū)菟◤姸闰炈銤M足要求!七、 H方向柱箍計算豎楞木方傳遞到柱箍集中荷載P：P=(1.2 ×86.40+1.40×2.70)×0.158×0.300=5.08kNH柱箍按照集中荷載下多跨連續(xù)梁計算。

H柱箍計算簡圖0.000H柱箍計算簡圖0.0009.24120.311220.311270.737117.7712.697.627.622.542.542.542.542.542.547.627.6212.6917.772107.377120.31柱箍剪力圖(kN)變形計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值，受力圖與計算結果如下：2.04kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN2.04kN2.04kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN4.08kN2.04kN2.1982.198柱箍變形圖(mm)M=9.241kN.mF=20.310kNV=2.198mmH柱箍變形計算受力圖0.000H

經(jīng)過計算得到最大彎矩

經(jīng)過計算得到最大支座

經(jīng)過計算得到最大變形H柱箍截面力學參數(shù)為3截面抵抗矩W=79.40cm3；截面慣性矩I=396.60cm4(1)H柱箍抗彎強度計算抗彎計算強度f=M/W=9.241×106/1.05/79400.0=110.84N/mmH柱箍抗彎計算強度小于215.0N/mm2,滿足要求!(2)H柱箍撓度計算最大變形v=2.198mmH柱箍最大撓度小于1540.0/400,滿足要求!八、 H方向?qū)菟ㄓ嬎阌嬎愎?N<[N]=fA其中N——對拉螺栓所受拉力；2A——對拉螺栓有效面積(mm2)；f——對拉螺栓抗拉強度設計值，取170N/mm2；對拉螺栓直徑(mm):16對拉螺栓有效直徑(mm):142對拉螺栓有效面積(mm2):A=144.000對拉螺栓最大容許拉力值(kN):[N]=24.480對拉螺栓所受最大拉力(kN):N=20.310H方向?qū)菟◤姸闰炈銤M足要求!6.2非加密區(qū)計算書一、柱模板基本參數(shù)柱模板截面寬度B=1300mm，柱模板截面高度H=1300mm，柱模板計算高度L=2000mm，柱箍間距計算跨度d=550mm。柱箍采用雙槽鋼[10號槽鋼。柱模板豎楞截面寬度40mm，高度90mm。B方向豎楞9根，H方向豎楞9根。面板厚度15mm，剪切強度1.4N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。木方剪切強度1.3N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。1300柱模板支撐計算簡圖二、柱模板荷載標準值計算強度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土時產(chǎn)生荷載設計值；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力產(chǎn)生荷載標準值。新澆混凝土側(cè)壓力計算公式為下式中較小值:

混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取2.000m；β——混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.000。2根據(jù)公式計算新澆混凝土側(cè)壓力標準值F1=48.000kN/m2考慮結構重要性系數(shù)0.90，實際計算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標準值:2F1=0.90×48.000=43.200kN/m2考慮結構重要性系數(shù)0.90，倒混凝土時產(chǎn)生荷載標準值:F2=0.90×3.000=2.700kN/m2。三、柱模板面板計算面板直接承受模板傳遞荷載，應該按照均布荷載下連續(xù)梁計算，計算如下A59kN/mA59kN/m面板計算簡圖面板計算寬度取柱箍間距0.55m。荷載計算值q=1.2×43.200×0.550+1.40×2.700×0.550=30.591kN/m面板截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=55.003×1.50×1.50/6=20.63cm3；I=55.004×1.50×1.50×1.50/12=15.47cm4；(1)抗彎強度計算f=M/W<[f]其中f——面板抗彎強度計算值(N/mm2)；M——面板最大彎距(N.mm)；W——面板凈截面抵抗矩；2[f]——面板抗彎強度設計值，取15.00N/mm2；M=0.100ql其中q——荷載設計值(kN/m)；經(jīng)計算得到M=0.100×(1.20×23.760+1.40×1.485)×0.158×0.158=0.076kN.m2經(jīng)計算得到面板抗彎強度計算值f=0.076×1000×1000/20625=3.679N/mm2面板抗彎強度驗算f<[f],滿足要求!(2)抗剪計算T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力Q=0.600×(1.20×23.760+1.4×1.485)×0.158=2.891kN2截面抗剪強度計算值T=3×2891.0/(2×550.000×15.000)=0.526N/mm22截面抗剪強度設計值[T]=1.40N/mm2面板抗剪強度驗算T<[T]，滿足要求!撓度計算v=0.677ql 4/100EI<[v]=l/250面板最大撓度計算值v=0.677×23.760×1584/(100×6000×154688)=0.107mm面板最大撓度小于157.5/250,滿足要求!四、豎楞木方計算豎楞木方直接承受模板傳遞荷載，應該按照均布荷載下三跨連續(xù)梁計算，計算如下A5505505508.76kN/mB豎楞木方計算簡圖豎楞木方計算寬度取BH兩方向最大間距0.158m。荷載計算值q=1.2×43.200×0.158+1.40×2.700×0.158=8.760kN/m按照三跨連續(xù)梁計算，計算公式如下均布荷載q=4.818/0.550=8.760kN/m2最大彎矩M=0.1ql2=0.1×8.760×0.55×0.55=0.265kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.550×8.760=2.891kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.550×8.760=5.300kN截面力學參數(shù)為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=4.00W=4.00×9.00×9.00/6=54.00cm4I=4.00×9.00×9.00×I=4.00抗彎強度計算抗彎計算強度f=M/W=0.265×106/54000.0=4.91N/mm2抗彎計算強度小于15.0N/mm2,滿足要求!抗剪計算最大剪力計算公式如下Q=0.6ql截面抗剪強度必須滿足T=3Q/2bh<[T]2截面抗剪強度計算值T=3×2891/(2×40×90)=1.205N/mm2截面抗剪強度設計值[T]=1.30N/mm2抗剪強度計算滿足要求!撓度計算最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×6.804×550.04/(100×9000.00×2430000.0)=0.193mm最大撓度小于550.0/250,滿足要求!

五、 B方向柱箍計算豎楞木方傳遞到柱箍集中荷載P：P=(1.2 ×43.20+1.40×2.70)×0.158×0.550=4.82kNB柱箍按照集中荷載下多跨連續(xù)梁計算。2.41kN4.82kN4.82kN4.82kN4.82kN4.82kN4.82kN4.82kN2.41kN1540B柱箍計算簡圖8.769柱箍彎矩圖(kN.m)19.27169.826716.8612.0512.057.237.232.412.412.412.417.232.412.417.237.2312.0512.0516.86196.287619.27柱箍剪力圖(kN)變形計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值，受力圖與計算結果如下：1.87kN3.74kN3.74kN3.74kN3.74kN3.74kN3.74kN3.74kN1.87kN1540B柱箍變形計算受力圖柱箍變形圖(mm)經(jīng)過計算得到最大彎矩M=8.768kN.m經(jīng)過計算得到最大支座F=19.272kN經(jīng)過計算得到最大變形V=2.015mmB柱箍截面力學參數(shù)為截面抵抗矩W=79.40cm3；截面慣性矩I=396.60cm(1)B柱箍抗彎強度計算6抗彎計算強度f=M/W=8.768×106/1.05/79400.0=105.17N/mmB柱箍抗彎計算強度小于215.0N/mm2,滿足要求!(2)B柱箍撓度計算最大變形v=2.015mmB柱箍最大撓度小于1540.0/400,滿足要求!六、 B方向?qū)菟ㄓ嬎阌嬎愎?N<[N]=fA其中N——對拉螺栓所受拉力；A——對拉螺栓有效面積(mm2)；f——對拉螺栓抗拉強度設計值，取170N/mm2；對拉螺栓直徑(mm):16對拉螺栓有效直徑(mm):14對拉螺栓有效面積(mm2):A=144.000對拉螺栓最大容許拉力值(kN):[N