一种钢结构建筑快速施工方法

技术领域

本发明属于钢结构工程施工领域，具体为一种钢结构建筑快速施工方法。

背景技术

目前钢结构建筑的钢柱在工厂进行分段加工后运输至现场，现场施工过程为先安装基础钢柱，首层梁板柱脚砖胎膜分段砌筑，分段回填，浇筑首层混凝土，其次焊接安装首层钢柱，安装二层梁板，浇筑二层混凝土，再焊接安装二层钢柱，安装梁板后浇筑混凝土，依次类推，最后焊接安装最高层钢柱，安装最高层梁板后浇筑屋面桁架板混凝土。

钢柱分多段加工，加工量大，材料进场慢，焊接工作量更大，用电安全风险大，又是依次施工，整体导致周期长，根本无法满足进度要求。

即使将钢柱采用工厂分段加工后焊接为通长钢柱运输至现场，也是只避免了现场的焊接工序，仍然存在以下缺陷：

由于通长钢柱高度高、风荷载等因素扰动的幅度比较大，所以在二层钢梁、柱未安装完成并校准前，无法进行外包柱脚及首层梁板的浇筑；

在钢梁、柱安装完成后，其下部的回填作业空间受限，施工困难，进而影响大面积回填的进行；

对于工期紧张的项目，存在严重的工期浪费以及室内场地不能及时使用造成场地空置的问题；

由于场地不能及时硬化，如遇下雨天气，基坑内会积蓄雨水形成泥浆，存在安全隐患，以及影响文明施工形象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷的钢结构建筑快速施工方法。

本发明提供的这种钢结构建筑快速施工方法，钢柱采用整体件通长的钢柱，且现场施工时形成外包式刚接柱，施工包括以下步骤：

(1)在承台浇筑完成后钢柱进场前，在离外包式刚接柱脚边指定距离砌筑首次砖胎膜；

(2)在首次砖胎膜的外围进行机械回填作业的同时铺设临时道路；

(3)吊车从临时道路进场，吊装首层和二层钢结构梁板；

(4)首层和二层钢结构梁板校正；

(5)拧紧钢柱下端与承台之间的地脚螺栓；

(6)在外包式刚接柱脚边砌筑二次砖胎模；

(7)将首次砖胎膜和二次砖胎膜之间的区域人工回填夯实；

(8)浇筑首层底板、地梁和外包柱脚混凝土；

(9)吊装二层以上的钢结构梁板的同时可进行机械回填作业。

上述方法的一种实施方式中，首次砖胎膜和二次砖胎膜均为方形模。

上述方法的一种实施方式中，步骤(1)中离外包式刚接柱脚边700-800mm砌筑首次砖胎膜，首次砖胎膜的厚度为370-420mm。

上述方法的一种实施方式中，步骤(1)砌筑首次砖胎膜的工艺路线为搅拌砂浆-施工准备-排砖撂底-砌砖墙-检验评定。

上述方法的一种实施方式中，施工准备包括基础垫层处理，放线及立皮数杆，排砖撂底时，先盘墙角，每次盘角高度不应超过五皮砖，随盘随靠平、吊直。

上述方法的一种实施方式中，放线时，在首次砖胎膜内侧预留指定的抹灰厚度，检查基础垫层的表面标高，保证表面的平面度。

上述方法的一种实施方式中，放线时，根据皮数杆最下面一层砖的底标高，拉线检查基础垫层表面标高，如第一层砖的水平灰缝大于20mm，应先找平。

上述方法的一种实施方式中，砌砖墙时，砌体上下错缝，里外咬槎，采用三一砌砖法，灰缝厚度宜为10-15mm，拉通线砌筑。

上述方法的一种实施方式中，步骤(2)机械回填填土施工工艺包括基坑底地坪上清理→检验土质→分层铺土→分层碾压密实→检验密实度→修整找平验收。

上述方法的一种实施方式中，步骤(6)中二次砖胎模的厚度为200-240mm。

采用预制好的通长钢柱有利于材料加工块，进场快，现场冬雨季焊接工作量少，加速了整体进度，以避免了大量焊接用电安全事故发生。

本发明由于回填作业的提前插入，上方的钢梁板安装与下方回填作业可同时进行，钢柱校正的时间对大面回填的影响大大减小，工期随之得到了大幅缩减，为工期紧张的项目提供了指导。尤其是通过两次砌筑砖胎膜将需回填作业的施工区域进行了划分，将受影响的区域缩小，待钢柱校正完成、上层梁板安装完成后，再回填剩余部分，可以满足连续作业的工期要求，避免了大面积回填土采用机械对钢柱梁板的碰撞伤害造成的安全事故。

附图说明

图1为本发明一个实施例中钢柱安装区域的纵剖示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为现有技术中钢柱安装区域的纵剖示意图。

图中序号：

1-首次砖胎模；

2-首次砖胎模外围的回填土；

3-二次砖胎模；

4-外包混凝土柱脚；

5-二次回填土；

6-承台；

7-素土回填基础；

8-通长钢柱；

9-首层地梁砖胎膜。

具体实施方式

本发明解决现有技术存在缺陷的主要手段包括两个方面：一方面将钢柱在工厂预先焊接形成基础顶至屋面顶长度的整体钢柱；另一方面在钢柱安装区域预先砌筑两次砖胎膜，通过两次砖胎膜将需回填作业的施工区域进行划分，将受钢柱安装校正时影响的回填作业区域缩小。

施工包括以下步骤：

(1)在承台浇筑完成后钢柱进场前，在离外包式刚接柱脚边指定距离砌筑首次砖胎膜；

(2)在首次砖胎膜的外围进行机械回填作业的同时铺设临时道路；

(3)吊车从临时道路进场，吊装首层和二层钢结构梁板；

(4)首层和二层钢结构梁板校正；

(5)拧紧钢柱下端与承台之间的地脚螺栓；

(6)在外包式刚接柱脚边砌筑二次砖胎模；

(7)将首次砖胎膜和二次砖胎膜之间的区域人工回填夯实；

(8)浇筑首层底板、地梁和外包柱脚混凝土；

(9)吊装二层以上的钢结构梁板的同时可进行机械回填作业。

具体施工过程如下：

一、承台6浇筑完成，通长钢柱8进场前，在离外包式刚接柱脚4边700mm处砌筑400mm厚首次砖胎模1。

砖胎模砌筑工艺：拌制砂浆→施工准备(放线、立皮数杆)→排砖撂底→砌砖墙→自检、检验评定。

(1)首次砖胎模砌筑前，基础垫层表面应清扫干净，洒水湿润。先盘墙角，每次盘角高度不应超过五皮砖，随盘随靠平、吊直；

(2)放线时，在砖胎模内侧预留10mm的抹灰厚度。根据皮数杆最下面一层砖的底标高，拉线检查基础垫层表面标高，如第一层砖的水平灰缝大于20mm时，应先用细石混凝土找平，严禁在砌筑砂浆中掺细石代替或用砂浆垫平，更不允许砍砖找平。平整和垂直符合要求后再挂线砌墙；

(3)组砌方法应正确，砌体上下应错缝，里外咬槎，采用“三一"砌砖法(即一铲灰，一块砖，一挤揉)，严禁用水冲砂浆灌缝的方法；

(4)灰缝厚度宜为10mm，且应饱满、平直、通顺，立缝砂浆应填实。应挤压碰头灰，防止透亮或瞎缝；

(5)砖墙应拉通线砌筑，并应随砌随吊、靠，确保墙垂直、平整，不得砸砖修墙，几个人使用同一条通线，中间应设几个支线点，小线要拉紧，每层砖都要穿线看平，使水平灰缝均匀一致，平直通顺，砌筑时宜采用外手挂线，可以照顾砖墙两面平整。

二、首次砖胎膜砌筑完成后，将需回填区域进行了划分，首次砖胎膜外围的回填土2可以通过机械进行作业，不受钢柱梁板安装的限制，还可以内部铺设临时道路，以便吊车进场进行吊装作业。

回填土施工流程：基坑底地坪上清理→检验土质→分层铺土→分层碾压密实→检验密实度→修整找平验收。

(1)填土前，应将基土上的洞穴或基底表面上的树根、垃圾等杂物都处理完毕，清除干净；

(2)检验土质。检验回填土料的种类、粒径，有无杂物，是否符合规定，以及土料的含水量是否在控制的范围内；如含水量偏高，可采用翻松、晾晒或均匀掺入干土等措施；

(3)填土应分层铺摊。每层铺土的厚度应根护土质、密实度要求和机具性能确定，或按下表确定。

填方每层的铺土厚度和压实遍数

三、吊装，由于现场吊车布置较为密集，无挡土措施，建筑投影面的土无法回填，无法吊装施工，但前面已经砌筑的400mm厚首次砖胎膜可防止吊车进入土层塌方。

吊车吊装时可固定于前面已经铺设的临时道路上。

由于钢柱为基础顶至屋面顶的整体柱，现场无需分段焊接，可一次吊装到位，可避免雨天影响焊接及用电安全。

四、钢柱固定定位，待二层钢结构梁板安装完成并校正完成后，在基坑内人工拧紧钢柱与承台之间的地脚螺栓，使钢柱固定定位。

五、二次砖胎膜砌筑，在设定的外包式刚接柱脚尺寸区域开始往外砌筑200厚的二次砖胎模3。

六、将二次砖胎膜3和首次砖胎膜1之间区域二次回填土5采用人工回填夯实。

七、浇筑首层底板、地梁(首层地梁砖胎膜9与首次砖胎膜1连通)和外包柱脚混凝土，同时可进行钢结构梁板的吊装施工，有效保证进度与安全。

混凝土浇筑工艺：混凝土搅拌→混凝土运输→混凝土浇筑→表面处理→养护→拆模、养护完成。

总结来说，本发明具有以下优势：

采用预制好的通长钢柱有利于材料加工块，进场快，现场冬雨季焊接工作量少，加速了整体进度，以避免了大量焊接用电安全事故发生。

由于回填作业的提前插入，上方的钢梁板安装与下方回填作业可同时进行，钢柱校正的时间对大面回填的影响大大减小，工期随之得到了大幅缩减，为工期紧张的项目提供了指导。

尤其是通过两次砌筑砖胎膜将需回填作业的施工区域进行了划分，将受影响的区域缩小，待钢柱校正完成、上层梁板安装完成后，再回填剩余部分，可以满足连续作业的工期要求，避免了大面积回填土采用机械对钢柱梁板的碰撞伤害造成的安全事故。