十字箱型截面鋼柱結構的施工方法技術

本發明專利技術涉及一種十字箱型截面鋼柱結構的施工方法，其特征在于施工步驟包括十字箱型柱（4）加工、十字箱型柱底座加工、預留槽（3）施工、安裝十字箱型柱底座、吊裝十字箱型柱（4）、十字箱型柱外包混凝土施工、十字箱型柱與梁板結構連接施工、十字箱型柱外表漆裝施工。本發明專利技術屬于鋼結構工程領域，優化了十字箱型截面焊接工藝，方便焊接作業，有效控制焊接變形，所采用的十字箱型柱與基礎及梁板結構的連接方法提高了連接節點的剛度和強度，降低了節點變形的不利影響，應用于實際工程中可取得較好的技術經濟效益。

Construction method of cross box type steel column structure

The invention relates to a construction method for cross section steel box column structure, which is characterized in that the construction steps include cross box column (4) processing, cross box column base processing, the slot (3) construction and installation of the cross box column base, hoisting cross box column (4), cross box column concrete construction, cross box column and beam slab structure, the construction of cross connection box column appearance of painting construction. The invention belongs to the field of steel structure engineering, optimize the welding technology of cross box section, convenient welding operation, effective control of welding deformation, the cross connecting box column and foundation beam slab structure and improves the connection strength and stiffness, reduce the adverse effects of node deformation, applied to the actual engineering can obtain good technical and economic benefits.

【技術實現步驟摘要】
十字箱型截面鋼柱結構的施工方法
本專利技術涉及一種十字箱型截面鋼柱結構的施工方法，屬于鋼結構工程領域，適用于十字箱型等異形截面鋼柱的加工、底座連接施工、混凝土梁板連接施工以及外包混凝土施工等。
技術介紹
隨著我國建筑鋼結構加工技術的成熟和行業的快速發展，鋼結構被廣泛應用于大型公共建筑，為了滿足建筑設計要求，使得結構形式由簡入繁，結構截面也由單一性向復雜性轉變，結構主體外露的全明通透結構形式使用越來越多，這樣對鋼結構的加工、安裝提出了更高要求。箱型截面鋼結構柱是比較常見的結構形式，但幾個箱型組合起來的十字箱型柱使用較少。十字箱型截面鋼結構柱，相當于5個矩形箱體組合起來的十字箱型截面，具有加工過程復雜，截面焊縫量大、焊接工藝和施焊順序復雜，焊接時的伸縮變形對鋼柱質量影響較大縫特點，鋼構件的焊接工藝對焊接質量和外觀效果影響非常大；現場存在鋼柱分段吊裝時，5個矩形箱體中的內箱出4道焊縫，沒有焊接的操作空間，無法實現焊接的施工難題；十字箱型截面柱下端與基礎連接，以及與梁板間的連接存在不同材料間的連接問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對十字箱型截面柱加工、安裝施工中存在的問題，提供一種十字箱型截面鋼柱加工及安裝施工方法，將十字箱型柱分解為大底板、中腹板、大蓋板、外腹板、上部箱體和下部箱體6個單元，在充分考慮焊接作業面設置和控制焊接變形的基礎上，設計并優化了十字箱型異形截面焊接工藝；采用預留后蓋板的焊接手孔技術，在下料、制作時，十字柱的4個外箱截面處，相互錯位留設后蓋板給現場焊接留出操作手孔，內箱截面對接焊縫施焊完成后，進行后蓋板焊接；十字箱型截面鋼柱的下端焊接于十字箱型底座上，十字箱型底座上設置鋼筋貫穿孔，與下部基礎鋼筋籠連為整體并澆筑混凝土。為了實現上述技術目的，本專利技術采用了以下技術方案：一種十字箱型截面鋼柱結構的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、十字箱型柱加工：在加工胎架上放置大底板，將中腹板焊接于大底板上，沿縱向每隔一段距離焊接一道中隔板，在中腹板和中隔板上焊接大蓋板，在大蓋板和大底板兩側焊接外腹板，在大蓋板上依次焊接上腹板、中隔板和上蓋板，通過手拉葫蘆將已焊接完的結構翻轉，在大底板上依次焊接下腹板、中隔板和下蓋板，在焊接加工好的十字箱型柱的表面焊接栓釘；在十字箱型柱的四個分支上分別焊接兩道預連耳板；步驟二、底座加工：按照步驟一的方法加工一段長度1.0m的十字箱型柱，在其底端依次焊接底座加勁板、底座隔板、底座連接板和底座板，并在底座加勁板、底座隔板、底座連接板以及十字箱型柱相應位置設置鋼筋貫穿孔；步驟三、預留槽施工：按照設計所采用的基礎型式進行施工，綁扎基礎鋼筋骨架，預留連接筋，在預留槽處支設模板并澆筑混凝土；步驟四、安裝十字箱型柱底座：將十字箱型柱底座置于預留槽中，連接筋穿過鋼筋貫穿孔，采用鋼筋連接栓緊固；步驟五、吊裝十字箱型柱：利用塔吊將加工好的十字箱型柱吊至十字箱型柱底座上方，緩慢下放使十字箱型柱與十字箱型柱底座中心對齊，通過螺栓將雙層鋼片與預連耳板相連，將十字箱型柱與十字箱型柱底座臨時固定，在連接焊縫處通過焊接將十字箱型柱與底座連接后，拆除預連耳板；步驟六、十字箱型柱外包混凝土施工：在十字箱型柱外側支設模板，并澆筑混凝土；步驟七、十字箱型柱與梁板結構連接施工：在混凝土梁板的主筋與十字箱型柱相連位置設置加勁板，加勁板上焊接連接筋，通過鋼筋連接器與主筋相連，支設模板并澆筑混凝土完成十字箱型柱與梁板結構連接施工；步驟八、十字箱型柱外表漆裝施工：十字箱型柱未外包混凝土部分進行除銹作業后，噴涂油漆進行外表漆裝施工。所述中隔板上有圓形開孔；大底板、大蓋板、上腹板和下腹板上相應位置設有開口，以便十字箱型柱加工完成后在其底部形成內部焊接窗口；所述預連耳板設置于十字箱型柱上下端的四個分支上，每個分支設置兩個。所述底座隔板上設有混凝土澆筑排氣孔。所述預留槽周邊鋼筋骨架經過加密形成加強型鋼筋骨架，在預留槽的底部預埋連接螺栓，以便與十字箱型柱底座板連接固定。所述連接筋焊接于加勁板上，延伸并采用螺栓固定于十字箱型柱側壁上。本專利技術具有以下特點和有益效果：（1）該方法將十字箱型柱分解為大底板、中腹板、大蓋板、外腹板、上部箱體和下部箱體6個單元，共12塊板，設計并優化了十字箱型截面焊接工藝，方便焊接作業，有效控制焊接變形；（2）采用預留后蓋板的焊接手孔技術，在下料、制作時，十字柱的4個外箱截面處，相互錯位留設后蓋板給現場焊接留出操作手孔，內箱截面對接焊縫施焊完成后，進行后蓋板焊接；（3）十字箱型截面鋼柱的下端焊接于十字箱型底座上，十字箱型底座上設置鋼筋貫穿孔，與下部基礎鋼筋籠連為整體并澆筑混凝土，提高十字箱型柱與基礎連接強度；（4）十字箱型柱與梁板結構連接施工時，在混凝土梁板的主筋與十字箱型柱相連位置設置加勁板，加勁板上焊接連接筋，通過鋼筋連接器與主筋相連，支設模板并澆筑混凝土，有效保證十字箱型柱與梁板結構的連接強度。附圖說明圖1是十字箱型柱與基礎、梁板結構連接示意圖；圖2是基礎預留槽示意圖；圖3是十字箱型柱與基礎連接示意圖（1-1剖面圖）；圖4是十字箱型柱截面圖（2-2剖面圖）；圖5是十字箱型柱與梁板結構連接示意圖（3-3剖面圖）。圖中：1-基礎底板，2-基礎鋼筋骨架，3-預留槽，4-十字箱型柱，5-栓釘，6-中隔板，7-連接焊縫，8-混凝土梁板，9-主筋，10-加勁板，11-預連耳板，12-外包混凝土，13-連接筋，14-大蓋板，15-大底板，16-中腹板，17-外腹板，18-上腹板，19-下腹板，20-上蓋板，21-下蓋板，22-底座加勁板，23-底座連接板，24-鋼筋連接栓，25-底座隔板，26-底座板，27-連接筋，28-鋼筋連接器。具體實施方式本專利技術實施方式中鋼板放樣制作、鋼筋籠綁扎、焊接、吊裝等施工技術要求不再贅述，重點闡述本專利技術的實施方式，下面結合附圖并通過實施例對本專利技術作進一步詳細說明，該說明并不局限于以下實施例。圖1是十字箱型柱與基礎、梁板結構連接示意圖，圖2是基礎預留槽示意圖，圖3是十字箱型柱與基礎連接示意圖（1-1剖面圖），圖4是十字箱型柱截面圖（2-2剖面圖），圖5是十字箱型柱與梁板結構連接示意圖（3-3剖面圖），參照圖1~5所示，十字箱型截面鋼柱結構包括十字箱型柱4和底座，底座設于基礎1的預留槽3內；十字箱型柱4由大底板15、大蓋板1、中腹板16、外腹板17、上腹板18、下腹板19、上蓋板20和下蓋板21通過焊接形成整體；十字箱型柱4與混凝土梁板8連接處設有加勁板10，加勁板10上焊接連接筋27，混凝土梁板8的主筋通過鋼筋連接器28與連接筋27連接；十字箱型柱4的下部外表面設置栓釘5和外包混凝土12；底座由一段長度為1.0m的十字箱型柱、底座加勁板22、底座連接板23、底座隔板25、底座板26焊接而成；基礎1的基礎鋼筋骨架2穿過底座上的貫穿孔，通過鋼筋連接栓24與底座連為整體。，十字箱型柱4截面尺寸為900×900mm，四個分支截面尺寸為350×275mm，鋼板厚度35mm。中隔板6尺寸為280×240mm，上有圓形開孔；大底板15、大蓋板14、上腹板18和下腹板19上相應位置設有開口，以便十字箱型柱加工完成后在其底部形成內部焊接窗口，窗口尺寸為240×240mm；預連耳板11設置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種十字箱型截面鋼柱結構的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、十字箱型柱（4）加工：在加工胎架上放置大底板（15），將中腹板（16）焊接于大底板（15）上，沿縱向每隔一段距離焊接一道中隔板（6），在中腹板（16）和中隔板（6）上焊接大蓋板（14），在大蓋板（14）和大底板（15）兩側焊接外腹板（17），在大蓋板（14）上依次焊接上腹板（18）、中隔板（6）和上蓋板（20），通過手拉葫蘆將已焊接完的結構翻轉，在大底板（15）上依次焊接下腹板（19）、中隔板（6）和下蓋板（21），在焊接加工好的十字箱型柱（4）的表面焊接栓釘（5）；在十字箱型柱（4）的四個分支上分別焊接兩道預連耳板（11）；步驟二、底座加工：按照步驟一的方法加工一段長度1.0m的十字箱型柱，在其底端依次焊接底座加勁板（22）、底座隔板（25）、底座連接板（23）和底座板（26），并在底座加勁板（22）、底座隔板（25）、底座連接板（23）以及十字箱型柱（4）相應位置設置鋼筋貫穿孔；步驟三、預留槽（3）施工：按照設計所采用的基礎型式進行施工，綁扎基礎鋼筋骨架（2），預留連接筋（13），在預留槽（3）處支設模板并澆筑混凝土；步驟四、安裝十字箱型柱底座：將十字箱型柱底座置于預留槽（3）中，連接筋（13）穿過鋼筋貫穿孔，采用鋼筋連接栓（24）緊固；步驟五、吊裝十字箱型柱（4）：利用塔吊將加工好的十字箱型柱（4）吊至十字箱型柱底座上方，緩慢下放使十字箱型柱與十字箱型柱底座中心對齊，通過螺栓將雙層鋼片與預連耳板（11）相連，將十字箱型柱與十字箱型柱底座臨時固定，在連接焊縫（7）處通過焊接將十字箱型柱與底座連接后，拆除預連耳板（11）；步驟六、十字箱型柱外包混凝土施工：在十字箱型柱外側支設模板，并澆筑混凝土；步驟七、十字箱型柱與梁板結構連接施工：在混凝土梁板（8）的主筋（9）與十字箱型柱相連位置設置加勁板（10），加勁板（10）上焊接連接筋（27），通過鋼筋連接器（28）與主筋（9）相連，支設模板并澆筑混凝土完成十字箱型柱與梁板結構連接施工；步驟八、十字箱型柱外表漆裝施工：十字箱型柱未外包混凝土部分進行除銹作業后，噴涂油漆進行外表漆裝施工。...

【技術特征摘要】
1.一種十字箱型截面鋼柱結構的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、十字箱型柱（4）加工：在加工胎架上放置大底板（15），將中腹板（16）焊接于大底板（15）上，沿縱向每隔一段距離焊接一道中隔板（6），在中腹板（16）和中隔板（6）上焊接大蓋板（14），在大蓋板（14）和大底板（15）兩側焊接外腹板（17），在大蓋板（14）上依次焊接上腹板（18）、中隔板（6）和上蓋板（20），通過手拉葫蘆將已焊接完的結構翻轉，在大底板（15）上依次焊接下腹板（19）、中隔板（6）和下蓋板（21），在焊接加工好的十字箱型柱（4）的表面焊接栓釘（5）；在十字箱型柱（4）的四個分支上分別焊接兩道預連耳板（11）；步驟二、底座加工：按照步驟一的方法加工一段長度1.0m的十字箱型柱，在其底端依次焊接底座加勁板（22）、底座隔板（25）、底座連接板（23）和底座板（26），并在底座加勁板（22）、底座隔板（25）、底座連接板（23）以及十字箱型柱（4）相應位置設置鋼筋貫穿孔；步驟三、預留槽（3）施工：按照設計所采用的基礎型式進行施工，綁扎基礎鋼筋骨架（2），預留連接筋（13），在預留槽（3）處支設模板并澆筑混凝土；步驟四、安裝十字箱型柱底座：將十字箱型柱底座置于預留槽（3）中，連接筋（13）穿過鋼筋貫穿孔，采用鋼筋連接栓（24）緊固；步驟五、吊裝十字箱型柱（4）：利用塔吊將加工好的十字箱型柱（4）吊至十字箱型柱底座上方，緩慢下放使十字箱型柱與十字箱型柱底座中心對齊，通過螺栓將雙層鋼片與預連耳板（11）相連，將...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王志強，徐叢國，李明坤，姚立志，尹華松，閆志榮，于海，連亮亮，徐信文，蔣鴻鸞，楊康志，
申請(專利權)人：中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司，
類型：發明
國別省市：山西,14