浅谈型钢混凝土柱施工质量控制

王海瑞 山西机械化建设集团有限公司

1 工程概述

某建筑地下二层，地上二十五层，其建筑面积：地下建筑面积：2234.24m2，地上建筑面积：24004.12m2，商业面积:1854.61m2，总面积：26238.36m2；建筑总高度78.15m；建筑结构：框剪结构；为了增大地下车库及住户储藏室空间，-2F～2F局部竖向结构采用型钢混凝土柱，转换层设有型钢混凝土梁。

2 质量控制标准

2.1 主控项目

钢柱安装质量必须符合设计要求和相关标准规范的规定，在运输、堆放和吊装等环节造成构件的变形时必须进行及时矫正。

型钢柱柱脚钢板垫片规格、位置应正确，与型钢柱底面和混凝土基础顶面应接触紧密平稳并点焊牢固。钢板垫片坐浆的砂浆强度必须符合规范标准要求。

2.2 一般项目

（1）型钢柱中心和标高基准点等标记应清晰完整。

（2）型钢柱外观表面应干净，无焊疤、油污和泥砂。

（3）型钢柱柱脚钢板垫片磨光顶紧面紧贴不小于75%，且垫片边缘最大间隙不超过0.8mm。

（4）型钢柱基础支承面、预埋地脚螺栓的允许偏差及检测检验方法见表1。

表1 支承面、预埋地脚螺栓的允许偏差及检测检验方法表

（5）型钢柱安装的允许偏差及检验方法见表2。

表2 型钢柱安装的允许偏差和检验方法表

3 型钢混凝土柱施工过程控制

根据技术团队对本案具体设计施工图纸的分析和对施工现场的实测实量，制定了比较详细的型钢混凝土柱的施工过程控制措施。

型钢柱与周边支设安装的竖向结构模板之间的间距较小，一般在150mm～200mm 之间，且柱钢筋、栓钉间距很小，钢筋保护层50mm、型钢柱周围主筋Φ20～Φ28，箍筋Φ12～Φ14，要达到设计要求，施工难度不言而喻。型钢柱的安装质量将直接影响后期柱筋绑扎、模板的安装、混凝土的浇筑。

型钢柱中心骨架是型钢混凝土柱的核心受力部件，对垂直度要求非常高。型钢柱中心骨架垂直度直接影响后期型钢梁和型钢柱的安装整体质量。

型钢柱定位测量措施具体如下。

安装过程中，必须对型钢柱安装偏差（偏差需控制在＜2mm）进行全过程、全方位重点控制，尤其应当对型钢柱的定位标志线准确标注、精确控制，才能保证型钢柱安装的工程质量。

在进行预埋件的定位安装过程中，柱脚埋件应当从四个方向进行加固处理、安装牢靠，并利用1000mm 高程控制线控制埋件的高度。在浇筑混凝土过程中，采用拉通线（或水准仪测量）控制高程，通过安装调节螺母，来调节钢柱埋件的高程。安排专业人员分别从纵横两个方向测量垂直度，通常采用经纬仪进行测量，避免产生纵横向位移。

型钢柱在加工过程中应派质检技术人员提前介入，进行入场前第一次质量检查预验收，对型钢柱的截面尺寸偏差、翼缘板的侧弯和扭转等情况进行重点检查，出厂之前，其加工精度应达到允许偏差范围内，不合格品严禁出厂。

在型钢柱进行吊装施工前，组织建设方、监理方、设计方以及施工方等相关单位得技术管理人员对型钢柱的加工质量进行第二次检查验收，对型钢柱的安装方向标识及其型号标识进行核对检查，确认所有标识齐全、准确、有效。

为保证型钢柱安装时的精度和速度，钢柱的安装中线不得采用手工划线、弹墨线，必须利用划针沿型钢柱垂直方向划出控制线，并涂刷三角形作为明显的控制标识。划针的强度、刚度应满足在型钢柱表面进行划线的要求，涂刷三角形标识应该采用鲜艳且辨识度高的颜色。

型钢柱吊装前后通过三次校验工序进行质量控制。

（1）首段型钢柱应与先前预埋好的地脚螺栓对准安装并连接。首先将底部垫板调平，并点焊牢固。

（2）钢柱就位后，进行初校：找正纵、横中心线（采用线锤吊线测量）和垂直中心线（采用互成90°的两台经纬仪进行测量），当存在偏差时，应通过调整垂直度和偏转角度减小偏差值，直至调整到焊接前零偏差；调整过程中应边移动钢柱，边稳定钢柱，边进行精确测量检测。就位误差确保在3mm以内。

（3）临时点焊固定后的复校：型钢柱在点焊固定过程中易引起垂直度偏差。钢骨的安装质量。制定专人负责现场执行情况，重点跟踪现场临时点焊固定后的校核。

（4）为保证型钢柱的垂直度要求，在钢柱焊接的过程中，应全程进行垂直度测量，发现超出允许偏差范围，应立即进行调整。

（5）型钢柱偏差校正时，应采用撬棍、千斤顶等专用辅助工具，其高程偏差的校正应采用千斤顶将钢柱底座顶起少许，并适当增减柱下垫板厚度，待钢柱脚底校正无误后立即紧固地脚螺栓。当钢柱整体偏差校正达到允许偏差范围内以后，还应采用浇筑强度等级不小于C45的无收缩细石混凝土在固定型钢柱柱脚。

（6）在型钢混凝土柱外围钢筋安装完毕、模板封闭前，采用上述测控方法对处于柱中心位置的型钢柱骨架进行最后的检测校正。型钢柱类似钢结构又有所不同，柱与横向连梁不能同时安装，安装的钢构件不能及时形成空间稳定体系。钢柱处于自由状态的时长、自由高度、以及模板、钢筋、砼施工过程等都会影响其垂直度。地下二层混凝土浇筑前检查型钢柱平面位置，再次检查复核自由端垂直度。

地脚螺栓验收紧固后，在螺帽顶上部螺杆套丝部位应采用涂抹黄油并包上油纸的方法进行成品保护，且应避免后续施工中对地脚螺栓产生碰撞和损坏。地脚螺栓的安装位置及标高应该在地梁混凝土浇筑前进行最后一次复核检查，确认安装固定牢靠后方可进行浇筑。

4 型钢混凝土柱施工过程关键点控制

型钢柱拼装之前，应在型钢柱上用鲜艳的油漆施划出型钢柱的四面双向中心轴线。在拼接组装过程中，型钢柱的上下两节要垫平，采用撬杠或千斤顶等辅助工具调整上下两节型钢柱，使其四面双向中心轴线全部对齐，并采用拉通线测量或使用两台经纬仪分别从两个垂直方向观测的方法进行复核测量。上下两节型钢柱翼缘板的错位不大于1mm；采用坡口焊接的缝隙处，坡口角度的偏差不得大于±5°，定位连接件应及时安装到位，之后安装拼装板，并用夹具与母材夹紧后进行点焊临时固定。

型钢柱校正的重点主要是：型钢柱在不同轴线方向的垂直度和型钢柱的轴线位置。其中，垂直度可采用经纬仪进行测量控制，使用液压千斤顶进行校正，型钢柱底部钢板垫片随着垂直度、轴线位置调整而进行适当调整，增减钢板垫片保证型钢柱坐实不悬空，不改变轴向传力特点。

经过垂直度和轴线位置校正后，型钢柱应进行最终加固固定，紧固地脚螺栓，为防止型钢柱下钢板垫片缓慢移动，应将承重钢板垫片每层点焊固定。型钢柱吊装拼接施工完毕进行整体校验检查，在型钢柱脚底板下浇筑细石混凝土固定柱脚后，再进行结构节点固定。

型钢柱安装校正并最终固定后，应立即进行上部结构型钢梁的安装作业，使型钢柱与梁形成整体结构稳定的受力体系。型钢骨架受力体系构件应当整体进行补漆防锈，之后转入钢筋、模板、混凝土等工序施工。

5 混凝土型钢柱施工过程成品保护

型钢柱的存放场地应具有一定的承载力，且平整不易积水。存放第一层钢柱之前应垫枕木，并保证钢柱支撑点处有足够的支承面；叠放上一层钢柱时，上下每一层钢柱的支撑点为应处于同一条垂直线上，为防止坏和变形，应采取相应措施。

为防止型钢柱吊装过程中局部变形，应在型钢柱吊点外悬挑部位如翼缘板等用硬木支撑。对型钢柱构件棱角的保护，可以用厚胶皮、短方木或厚壁钢管做成的保护件进行保护。

型钢柱及其附属构件必须严格按照设计图纸制作，不得另行增加或减少锚固件或杆件等钢构件。

型钢柱安装固定后严禁碰撞，严禁锤击采用低合金钢制作的型钢柱。

型钢柱加工验收并安装就位固定后，严禁在其上进行开孔、切断以及进行焊接作业。

6 混凝土型钢柱施工注意事项

由于型钢柱受气温、天气现象影响较大，在校正型钢柱垂直度时，宜在选择无风天气的早晨或下午4 点以后进行，以免因太阳照射受温差影响，柱子向阴面弯曲，出现较大的水平位移，从而引起垂直度偏差。

型钢柱安装校正临时固定后，应及时浇筑强度等级不低于C45的无收缩细石混凝土将钢柱脚底板固定，防止校正后的型钢柱发生倾斜或移位。

型钢柱外侧钢筋笼箍筋应采用封闭箍筋，柱梁节点区域内应首先保证柱箍筋贯通柱整个柱标高，可不设梁箍筋，但箍筋穿过梁腹板时应在加工制作时预留孔洞。

型钢混凝土梁主筋不应穿过柱翼缘，可通过预焊套筒或钢牛腿连接。

型钢混凝土梁、柱节点区，应根据混凝土浇筑施工工艺要求，在梁翼缘处加劲肋处预留浇筑排气孔。

7 结束语

型钢混凝土柱的安装需要精密控制、加强管理，方可降低风险、节约成本。