地下室勁性柱鋼結構施工關鍵技術

陳凱

(上海老港固廢綜合開發有限公司，上海 201302)

1 工程概況

上海市某新建中學項目，總建筑面積為42662.87m2，其中地上建筑面積為36 939.16 m2，地下建筑面積為5 723.71 m2。除東側臨近有學校，需適當控制噪聲，周邊施工環境較好。鋼結構主要建設內容為：1#教學綜合樓、2#實驗綜合樓均為5 層鋼框架結構；3#體育館及食堂綜合樓為3 層鋼框架結構；4# 宿舍樓為6 層鋼框架結構；各棟樓間有一層連廊，也為鋼框架結構；1#、2#、3# 樓局部地下一層為地下室或車庫，地下室為勁性柱鋼筋混凝土結構。

框架結構的箱型鋼柱 （局部地下室部位勁性箱型柱）和H 型鋼梁（局部箱型梁）及樓承板、鋼樓梯制作安裝工作， 樓承板除1# 樓為TD6-90-576型鋼筋桁架式樓承板，其余均為YX75-230-690 II型開口式樓承板。

地下工程鋼結構重約100 t，主要為勁性柱結構，無勁性鋼梁，勁性柱為箱型柱。 勁性柱柱腳采用地腳螺栓連接形式，單個柱腳分別為4 根、8 根、12 根M24 錨栓，材質為Q355，勁性柱通過柱底部與預埋地腳螺栓固定連接。

2 安裝流程

鋼結構安裝順序：水平標高及預埋螺栓軸線復測→第一節鋼柱安裝→鋼柱校正（水平標高、垂直度）→第二節鋼柱安裝→鋼柱校正（水平標高、垂直度）焊接→依次安裝→驗收，如圖1 所示。

圖1 地下室鋼結構安裝流程

本工程鋼柱安裝前需在鋼筋混凝土伐板基礎或承臺施工時預埋勁性鋼柱預埋螺栓。 通過預埋螺栓與鋼柱柱底板的螺栓孔進行定位安裝固定。整體施工順序根據總包整體安排原則按每個單體自下而上依次安裝。

3 施工操作要點

3.1 地腳螺栓及其它預埋鋼板的埋設

（1）定位模板的加工，使其鉆孔位置、孔徑滿足要求。 模具鋼板加工好以后可以在現場組裝模板支架，采用鋼筋焊接一個擱置模板的支架，支架應高出承臺上部鋼筋低于預埋螺栓頂5～10 cm，以方便穿過鋼筋網和模板定位孔。

（2）測量放線：根據總包提供的原始軸線控制點及標高控制點，對現場軸線和標高控制點進行復測與加密。 再基于控制線測放出的軸線確定每個埋件的中心十字交叉線和至少兩個標高控制點。

預埋螺栓的埋設根據鋼結構柱的平面布置，先從角柱或邊柱開始，沿縱向或橫向設置固定預埋螺栓。

為了確保預埋螺栓不發生整體沉降和整體傾斜，需用短鋼筋將預埋螺栓與基礎鋼筋網架斜拉點焊， 同時在預埋螺栓底部對角點焊兩根短鋼筋，使短鋼筋支撐于基礎墊層。 預埋件與底板鋼筋焊牢固定，防止在澆筑混凝土時預埋件產生偏移。 先橫向結構、后平面構件，形成整體框架，如圖2 所示。

圖2 鋼筋焊接示意

（3）預埋螺栓的復核：復核各基礎承臺螺栓組之間的距離是否滿足設計要求， 拉通線檢查各基礎螺栓組同一排預埋螺栓是否直線排列， 如有誤差，須進行糾正確保安裝準確。

（4）螺紋保護：預埋螺栓安裝完成后需對外露部分螺紋涂上黃油防銹， 并用膠帶纏繞粘牢或再加PVC 管套，防止澆筑混凝土使污染螺紋。

（5）預埋鋼板的埋設：本工程預埋鋼板位于混凝土梁，主要用于樓梯柱梁等，按安裝位置方向分為水平和垂直兩種，混凝土梁鋼筋綁扎完成后即可進行。

先在預埋鋼板上劃出縱橫向十字中心線，根據所測放出的軸線（中心十字線）和標高，找準預埋鋼板的縱橫向中心線， 使其與測量定位的基準線吻合，將預埋鋼板上已焊接錨固的鋼筋通過已綁扎的柱梁鋼筋點焊就位，點焊鋼筋為非主受力鋼筋（如加筋、箍筋等），預埋鋼板上所焊接的錨固鋼筋須放在柱梁板外排主筋內側， 再次復核軸線和標高，同時控制好預埋鋼板水平度和垂直度后，縱橫向搭接鋼筋焊接牢靠，使其穩定地固定于鋼筋籠或頂緊支撐模板。

3.2 鋼柱的安裝

本工程地下部分僅為鋼柱無鋼梁，為勁性柱結構，通過預埋螺栓與柱底板連接固定，如圖3 所示。

圖3 鋼柱安裝示意

（1）首節鋼柱吊裝前，應對鋼柱基礎軸線和標高、彈好基準線，如超過允許偏差時，應做好技術處理。 在地腳螺栓上安放調節螺母，用水準儀找準標高以便提高鋼柱的安裝速度，如圖4 所示。

圖4 地下室勁性柱安裝示意

（2）鋼柱用吊機（塔吊）提升到位后，首先將鋼柱吊至螺栓頂部，對準螺栓孔位置緩緩落下，將柱的四面中心線與基礎放線中心線對齊， 使四面偏差控制在規范允許的范圍內，初校鋼柱垂直度，擰緊螺母。

（3）第一節鋼柱在安裝就位后，需先用纜風繩四面固定， 采用水平尺對鋼柱垂直度進行初步調整， 再用兩臺經緯儀從柱的兩個側面同時定位觀測，根據觀察結果反推調節方向，基于千斤頂或纜風繩調整方位，達到要求后再進行緊固。

（4）對于地下室部位勁性鋼柱，因無鋼梁，則安裝后待混凝土柱混凝土梁鋼筋綁扎后可利用其鋼筋連接支撐或拉結， 使其形成穩固的剛度單元，整體校正完成后及時對柱底進行二次灌漿，使鋼柱進一步穩固，再灌注和澆筑混凝土柱及梁板。

（5）鋼柱吊裝除3#樓有2 根采用汽車吊，其余全部采用塔吊，吊裝鋼柱時應進行試吊，吊起高度至100～200 mm 時應懸停穩住， 檢查索具是否牢固和吊車是否穩定。在起吊過程中，應注意動作平穩，避免與其他物體碰撞。 到鋼柱完全吊起時，注意平穩緩慢地插入預埋螺栓，然后調正垂直度，擰緊螺母。鋼柱安裝的允許偏差見表1。

表1 鋼柱安裝的允許偏差單位：mm

4 施工質量保障措施

（1）施工前，應對全站儀、經緯儀、水準儀、鋼卷尺進行再一次的計量核對， 確保檢測數據的真實性、準確性。質檢人員每天進行質量監控記錄，并對次日所有工程項目的技術要求進行落實。

（2）嚴格把好每道工序的質量關，每道工序經施工班組自檢、公司質量專檢復查、評定合格后才可進入下一道工序。

（3）制定出各工序的質量控制表，明確各工序的質量要求，在自檢、互檢、專檢各環節中對檢查情況進行詳細記錄。 在下一道工序實施前，以上一道工序的控制記錄為依據，進行核實、檢查。執行工序交接交底工作。下道工序發現上道工序不合格者有權拒絕施工，在上級部門對此證實前應確保下道工序的正常要求，經證實后責令上道工序修正然后進行下道工序施工。

（4）本工程是一個分段吊裝的過程，所以每次吊裝結束都應質量驗收， 并記錄好正確的施工數據，從放置預埋螺栓開始，到第一節鋼柱，第二節鋼柱吊裝，再到第N 節鋼柱，均需進行質量驗收，做好原始記錄。施工質量必須符合鋼結構施工及驗收規范，確保質量一次驗收合格率達100%。

5 結語

上海市某中學項目地下室鋼結構工期短、熔透焊多，地下鋼結構施工復雜，針對此問題重點分析項目地下室施工問題， 編制詳細的鋼結構施工方案，為保障地下室勁性柱鋼結構施工質量提出相應措施，為類似工程提供了借鑒經驗。