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1、屈曲約束支撐施工工法1、前言屈曲約束支撐是為了改善支撐的抗震性能，通過其自身剛度和先于結構主體屈服產生的滯回耗能來減輕甚至避免主體在地震中的損壞。屈曲約束支撐具有明確的屈服承載力，在大震下可起到“保險絲”的作用，用于保護主體結構在大震下不屈服或者不嚴重破壞，并且大震后，經核查，可以方便地更換損壞的支撐。設置屈曲不僅能提高結構抗震能力，還能減小支撐的外觀尺寸。 屈曲約束支撐是由芯材、約束芯材屈曲的套管和位于芯材和套管間的無粘接材料組成及填充材料組成的一種支撐構件。屈曲約束支撐的發明名稱：加勁鋼套屈曲約束支撐構件，專利號：ZL 2008 1 0033069.9屈曲約束支撐應用于框架結構工程中用鋼支2、撐代替剪力墻的一種創新技術，是建筑結構的一部分，新的結構形式引發新的施工工藝，新的施工工藝研制應用創新總結形成了本工法。屈曲約束支撐施工工法主要包括預埋件預埋階段、支撐桿件制作階段、吊裝階段、驗收階段。2、工法特點2.1特點：1、采用計算機3D模擬技術，調整預埋件與梁、柱鋼筋的位置關系。2、屈曲約束支撐的垂直運輸、水平運輸采用機械吊裝人工配合（場內）。3、框架柱提前預埋吊點，精確定位。2.2難點：1、預留預埋構造技術復雜、難度大；2、屈曲約束支撐構件的起重就位條件要求高、難度大；3、安全管理、專業工種配合要求高。3、適用范圍本工法適用于設計采用屈曲約束支撐的鋼筋混凝土框架結構。4、工藝原理在設3、計單位和屈曲約束支撐構件生產廠家的共同配合下，選擇適用的起重設備及其配套設施，依次運用預留預埋件的制作及安裝專項技術、屈曲約束支撐構件垂直運輸、樓層內平移技術及提升就位焊接安裝技術等三項關鍵技術，完成屈曲約束支撐的安裝工程。形成了鋼筋混凝土框架結構屈曲約束支撐安裝施工工藝。涉及鋼筋混凝土框架結構、鋼結構等施工技術理論體系。5、施工工藝流程及操作要點5.1施工流程施工前準備預留預埋階段吊裝前檢查屈曲約束支撐到場安裝設備就位垂直運輸水平運輸誤差消除起吊臨時定位校正最終固定焊縫探傷檢測竣工驗收。5.2操作要點施工準備階段施工現場準備技術準備 勞動力組織屈曲約束支撐的運輸和堆放臨時吊點準備1、施工現場4、準備 辦好施工場地移交手續,建造各項施工臨時設施,現場測控網布設，進場后由業主交出后，立即進行復測定位,施工物質及機具進場,材料準備,施工設備準備（安裝前檢查施工設備的完好情況，確保設備在施工中能正常運轉）2 、技術準備組織學習會審圖紙進行技術交底，有問題及時與設計單位及產品供應商聯系解決。對工程現狀、周圍環境進行了解。3 、勞動力組織根據屈曲約束支撐安裝需要，挑選責任心強、素質高、技術好、經驗豐富的施工隊伍，參加本工程的安裝建設。4 、屈曲約束支撐的運輸和堆放1）屈曲約束支撐的運輸至工程現場：采用整車公路運輸方式，屈曲約束支撐在發運前派專人提前檢查支撐，包括支撐編號、支撐標識、支撐裝車規劃、5、運輸車輛需求、運輸時間預測、與支撐接收方的溝通等相關必要的工作。支撐在裝車時采用平疊式，支撐之間用枕木墊緊，然后用鋼絲繩固定好。2）屈曲約束支撐的堆放：屈曲約束支撐到場前應清理出一塊干凈平整的地面，并在場地里放置一定數量的50*50軟木枋（軟木枋用于墊屈曲約束支撐）。軟木枋的長度為350mm。屈曲約束支撐堆放層數不得超過四層，重疊堆放采用交叉堆放（以免損傷吊耳），第二層在第一層上轉動90度，第三層同第一層，第四層同第二層。5、臨時吊點準備屈曲約束支撐在安裝前應預先設置好臨時吊點，每根支撐臨時吊點不少于兩個。5.3預埋件施工工藝5.3.1施工準備1、進行技術交底，明確施工工序和相關施工工種進行安6、裝前協調并說明施工要點。主要涉及到鋼筋綁扎，模板支護，線路管道預埋等施工。2、查看工程現場實際條件及進度，做好埋件批次制作等計劃，確保埋件安裝進度。3、預埋件安裝前進行現場尺寸復核，如果發現與圖紙有出入，及時向設計師反映并作出調整。4、預埋件的現場堆放，應清理出一塊干凈平整的地面，并在現場起重設備范圍內。5、根據預埋件的安裝需要，挑選責任心強、素質高、技術好、經驗豐富的施工隊伍，參加本工程的安裝建設。6、安裝設備準備，應在施工前檢驗設備性能，確保施工進度及質量。7、對工人進行安全教育，規范施工，講明施工中主要的防護點。5.3.2預埋件進場堆放1、預埋件進場前應提前組織好卸車吊運設備和人力，確定7、停車路線。2、核對清單，并抽測預埋件實際尺寸，發現有誤，應及時作出調整。3、預埋件吊運過程中要有專業人員現場指揮，操作工人要做好安全措施。4、預埋件堆放時，根據實際情況進行有序堆放，方便后面施工時吊運方便。 5.3.3預埋件安裝1、預埋件由四塊鋼板和錨筋組成，在專業工廠加工完成，以散件形式運送到施工現場進行安裝。2、預埋件的安裝根據安裝部位的不同工序不同。安裝部位包括柱子底部和梁。3、安裝在柱底部位的預埋件柱子預留預埋板工藝：計算機3D模擬技術柱主筋定位箍筋綁扎定位鋼板塞焊孔定位放線前后或左右分別封鋼板穿預埋預留鋼筋定位塞焊固定鋼筋左右或前后分別封鋼板驗收。施工工序過程如下：安裝預埋件部位的柱8、子主筋及箍筋按計算機3D模擬技術結果綁扎完成后，再進行預埋件安裝。按照預埋件中預埋筋的設計長度加長5cm下料。預埋鋼板按照設計尺寸加工，四塊鋼板中有兩塊做剖口處理。在安裝部位首先將錨筋插入柱子鋼筋空隙中，盡量保持錨筋橫平豎直。將安裝好的錨筋，用尺量相互間尺寸，按照測量好的尺寸在預埋鋼板上放樣，再進行打孔。鋼板上打孔28將加工好的鋼板對準錨固鋼筋套入。將鋼板與錨固鋼筋焊接平整。 4、安裝在梁上部位的預埋件梁預留預埋板工藝：計算機3D模擬技術固定底板兩個側板梁鋼筋鋼板塞焊孔定位放線穿預埋件鋼筋檢查位置塞焊固定鋼筋封頂板驗收。其施工工序過程如下：安裝預埋件部位的梁主筋及箍筋按計算機3D模擬技術結果綁9、扎完成后，再進行預埋件安裝。按照預埋件中預埋筋的設計長度加長5cm下料。預埋鋼板按照設計尺寸加工，四塊鋼板中有兩塊做剖口處理。在安裝部位首先將錨筋插入梁鋼筋空隙中，盡量保持錨筋橫平豎直。將安裝好的錨筋，用尺量相互間尺寸，按照測量好的尺寸在預埋鋼板上放樣，再進行打孔。鋼板上打孔28將加工好的鋼板對準錨固鋼筋套入。將鋼板與錨固鋼筋焊接平整梁底預埋鋼板安裝時，在鋼板下加墊片15mm厚，以便錨固鋼筋穿過鋼板焊接。 5.3.4現場拆模后復查1、現場拆模后檢查是否有焊縫未焊，發現后應盡快補焊。2、發現有預埋件位置偏差的應向設計師反映，作出調整，減少損失。3、將預埋件表面清理干凈，打磨平整，方便后面安裝。510、.3.5安裝過程注意事項1、在安裝柱底部位預埋件時，柱鋼筋綁扎好后，應復核尺寸，包括縱筋與基準線的間距，縱筋的間距，箍筋的間距。若柱鋼筋偏位造成預埋件放置后位置偏差及錨筋對穿不過時，應協調現場鋼筋工進行柱鋼筋調節。調節好后，在進行安裝。2、在安裝梁上部位預埋件時，模板支護好后，應復核尺寸，包括模板的高度與寬度，梁縱筋的間距，箍筋的間距。若模板尺寸偏差及梁鋼筋偏位造成梁鋼筋與預埋筋錨筋碰撞無法下放，應協調現場木工、鋼筋工進行梁鋼筋調節。調節好后，再進行安裝。3、預埋件安裝前，應提前查看現場，在預埋位置作出標記，防止與線路管道等碰撞。4、預埋件安裝過程中，若因工期緊張，可先將預埋件焊接部位點焊并標11、記清楚，當模板拆出后進行補焊。5、若存在變截面柱子，應考慮節點部位鋼筋加密影響梁上預埋件安裝。6、預埋件安裝過程中，注意安全用電，焊接過程做好防火措施。5.4屈曲約束支撐吊裝5.4.1吊裝前準備支撐安裝前應對與支撐連接的上下梁柱節點進行校核，主要校核內容包括節點與施工圖的偏位（圖1）以及節點板在安裝過程中出現的出平面偏移（圖2）。 圖1 節點板偏位圖2 節點板出平面偏移注：實線為屈曲約束支撐設計位置，虛線為可能出現的偏差位置,當存在上述偏差時，應采取相應的措施予以糾偏、矯正后方可開始屈曲約束支撐的安裝。5.4.2 吊裝注意事項在具體操作中，工人需遵照起重工作規范進行工作，并特別注意如下事項：找12、準吊點；捆綁合理；起吊平穩；起吊信號統一、聯絡清晰、可靠；落地處用墊木緩沖；落地后確保平穩；5.5屈曲約束支撐安裝5.5.1安裝方法1、屈曲約束支撐在專業工廠加工完成，運送到施工現場進行安裝。2、屈曲約束支撐有一種形式：人字形支撐。3、屈曲約束支撐作為獨立構件可單獨進行吊裝，并逐個逐層安裝到位，其安裝工藝過程如下：現場測量預留節點距離現場修正節點板長度綁扎起吊就位臨時固定校正最后固定4、為避免現場剖口質量差及工程量大的問題，屈曲約束支撐在出廠前兩端開好剖口（屈曲約束支撐兩端禁止切割）。5、成品支撐構件焊有專用的吊耳（沿支撐長度有兩道），可直接穿入吊索進行吊裝，吊裝設備為葫蘆吊。支撐有吊耳的面朝13、上。近樓邊吊耳處，栓一粗麻繩。比板高1-2m，拉到樓內，拉直固定。6、起吊為兩端不等高起吊，首先牽拉支撐下端達到安裝部位，支撐上端可通過臨時支架就位。7、吊裝時，在屈曲約束支撐吊至安裝點附近后，支撐的就位通過吊索中滑輪的伸縮調整安裝角度，然后通過繩索牽拉支撐下端到達安裝部位的方式完成屈曲約束支撐下端的就位工作。支撐上端則可通過預先設置臨時支撐或支架臨時就位，若支撐較重，上端不脫鉤直到支撐安裝完畢。支撐就位后，采用措施進行臨時固定。8、臨時固定后，再對支撐位置進行校正。9、校正完畢后，對支撐兩端進行點焊固定，然后焊接支撐的下端節點，下端節點焊接完畢后，再焊接上端節點。10、焊接完成后，應對連接焊14、縫進行探傷檢查，并且應達到二級探傷要求。5.5.2焊接和焊接驗收1、對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，應進行焊接工藝評定，并應根據評定報告確定焊接工藝。2、焊接工藝評定應按國家現行的建筑鋼結構焊接規程。3、焊工應經過考試并取得合格證后方可從事焊接工作。合格證應注明施焊條件、有效期限。焊工停焊時間超過6個月，應重新考核。4、焊接時，不得使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條和受潮結塊的焊劑及已熔燒過的渣殼。5、焊絲使用前應清除油污、鐵銹。6、施焊前，焊工應復查焊件接頭質量和焊區的處理情況。當不符合要求時，應經修整合格后方可施焊。7、多層焊接宜連續施焊，每一層焊道焊完后應及時清理檢查，清15、除缺陷后再焊。8、焊縫出現裂紋時，焊工不得擅自處理，應查清原因，訂出修補工藝后方可處理。9、焊縫同一部位的返修次數，不宜超過兩次。當超過兩次時，應按返修工藝進行。10、焊接完畢，焊工應清理焊縫表面的熔渣及兩側的飛濺物，檢查焊縫外觀質量。檢查合格后應在工藝規定的焊縫及部位打上焊工鋼印。11、碳素結構鋼應在焊縫冷卻到環境溫度、低合金結構鋼應在完成焊接24h以后，可進行焊縫探傷檢驗。12、焊縫外形尺寸應符合現行國家標準鋼結構焊縫外形尺寸的規定。焊接接頭內部缺陷分級應符合現行國家標準鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級的規定，焊縫質量等級及缺陷分級應符合國家標準建筑鋼結構焊接技術規程JGJ81-2016、02規定。6、材料要求與設備6.1材料采用屈服強度為235MPa，牌號為Q235B鋼材作為屈曲約束支撐芯板，并對材料進行復檢，復檢要求為：芯材的強曲比不應小于1.25，伸長率應大于30%，應具有常溫下27J沖擊韌性功。所有與屈曲約束支撐相連接的節點板材料都為Q345B。焊條采用E50XX，屈曲約束支撐加工廠應提供施工說明書、屈服承載力不低于2400KN的工程應證明，并明確安裝方法、保管、養護條件。6.2垂直運輸設備垂直運輸設備可采用塔吊或汽車吊（塔吊或汽車吊的起吊重量必須大于屈曲約束支撐重量）。垂直運輸必須將構件上所有吊耳捆扎牢固，嚴禁單點起吊。在垂直運輸過程中應有專人進行指揮。6.3水平運輸17、設備水平運輸設備可采用鋼管、鋼滾輪小車及其它可運輸設備。1噸及以下的構件可直接在樓層面運輸，1噸以上、5噸以下（含5噸）的構件水平運輸線路，均應在樓層面上輔設鋼板，5噸以上的構件水平運輸，則應在樓面上鋪設型鋼導軌或走管。7、質量控制7.1一般規定屈曲約束支撐必須由廠家作為專業產品來生產和供貨，應符合上海市建筑產品推薦性標準TJ屈曲約束支撐應用技術規程DBJ/CT105-2011的要求、屈曲約束支撐應作為鋼結構制作、施工安裝相應分項工程中的檢驗批進行驗收。屈曲約束支撐進場驗收資料應包括：產品合格證、產品質量證明書。屈曲約束支撐竣工驗收資料應包括：產品出廠檢驗報告、芯材質保書及復檢報告和施工驗收資18、料。吊裝要有專項方案。7.2 主控項目7.2.1主控項目：產品合格證、產品質量證明書、產品出廠檢驗報告、芯材質保書及復檢報告和施工驗收資料。7.2.2產品出廠檢驗應符合以下規定：屈曲約束支撐應按照同一工程中支撐的構造形式、芯材和屈服承載力分類進行抽樣試驗檢驗。7.2.3芯材復驗時檢查數量：單位工程中對于相同芯材，每50個屈曲約束支撐應為一個檢驗批。7.3.施工驗收應符合以下規定：7.3.1焊縫的外形尺寸應符合現行國家標準鋼結構焊縫外形尺寸GB10854的規定。7.3.2焊接接頭內部缺陷分級應符合現行國家標準鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級GB11345的規定，焊縫質量等級及缺陷分級應符合19、國家標準建筑鋼結構焊接技術規程JGJ81-2002的規定。屈曲約束支撐采用對接焊接和銷軸連接的方式，工廠焊接焊縫檢驗等級為一級，現場焊接焊縫質量檢驗等級為二級。7.3.3其它驗收項目應符合鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205的規定。7.4一般項目7.4.1產品外觀、尺寸檢測、產品漆膜厚度檢測（一般項目檢測抽樣率不少于20%）7.4.2屈曲約束支撐外套筒鋼板應平整、無銹蝕，并應符合鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205的規定。7.4.3屈曲約束支撐各項尺寸偏差應符合下表的規定：項目支撐長寬寬高外觀側彎矢量扭曲偏差要求3mm2mm2mm2mmL/1000，且10mmH（d）/250且5mm注20、：L支撐長度 h支撐高度 d支撐外徑7.4.4產品漆膜檢測根據設計要求。7.5 質量控制的方法：7.5.1 對所使用的機具、器具必須符合規定，器具在有效的使用鑒定期限內。7.5.2 特殊工操作人員必須持證上崗，焊工、氣割工等必須在有效規范內，在規定的作業崗位上進行，并報監備案。7.5.3坡口的碳渣、氧化層、鐵銹清除干凈，露出金屬本色，剖口按圖紙規定設置，在允許偏差范圍內。7.5.4 焊接內在質量符合設計要求，外觀質量符合規范，無飛渣、氣孔、夾渣，焊接寬度等符合要求，禁止焊縫咬邊、未熔合、焊瘤、凹坑等。焊接接頭內部7.5.5焊接校正的質量控制、溫度控制在900進行空冷，嚴禁水冷，校正后嚴禁第二次21、加熱。7.5.6手工焊焊接的外觀質量均勻飽滿，無氣孔、夾渣、飛濺。7.5.7焊接部位用手工砂輪清除飛濺、焊瘤、夾渣，局部補渣使焊縫完美。7.5.8油漆按規定進行涂裝作業，漆膜厚度按設計進行，無流淌、無氣泡、無刮痕、無雜物，禁止出現涂裝燒壞后清除不及時、不干凈，油漆露底、流淌、皺紋、色澤不一。8、安全措施8.1 現場安全管理，必須執行以下規范建筑施工安全檢查標準JGJ59建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規程JGJ130施工現場臨時用電安全技術規程JGJ46建筑施工高處作業安全技術規范JGJ808.2 安全管理的內容8.2.1 安全技術措施需針對施工項目的特點進行編制。8.2.2 起重設備、吊裝機22、械安裝和撤出需制定專項安全措施。8.2.3 施工腳手架搭設應編制施工安全技術措施。8.2.4 每一分部、分項工程施工前，工長必須向操作人員進行安全技術交底。8.2.5 項目經理部應重視安全檢查工作，發現問題應及時糾正。8.2.6 易燃、易爆、有毒作業場所必須采取防火、防爆、防毒措施。8.2.7 照明條件應滿足夜間作業要求。8.2.8 運輸構件組裝時專業起重工統一指揮，注意安全距離，禁止處在死角位置。8.2.9焊工必須持證上崗，應知應會應懂安全防護知識，做到三不傷害，下班時檢查是否存在火星并及時清掃現場。焊接用專業工人，杜絕成品損壞及火災發生。安裝場地具有相應的滅火器材，防止火災的發生。清根、切23、割注意帶好防護用品，防止砂輪塊損壞，飛濺傷人，氣割燙傷人。8.2.10注意所用鋼絲繩必須在安全系數范圍內使用，不能超載、超重吊裝，吊裝下方禁止站人，時常維修起重機具及工具，鋼絲繩受剪切力起吊時，采取保護措施。起吊件時防止加速過快，并起吊平穩，禁止斜吊硬拉。9、環保措施9.1項目部、施工隊成立環境保護小組，分工負責環境保護工作，各工班設義務環保員，項目經理為環保工作第一負責人。9.2嚴格執行環境保護法和工程所在區域對環境的有關法律法規，嚴格執行合同中的環保條款，對全體職工進行培訓，增強全體施工人員的環保意識。9.3使用機械時，制定防止施工噪音污染措施減輕由于施工造成的措施；制定減少污染消煙除塵措24、施,對煙塵進行控制。10、效益分析10.1經濟效益：首先減輕了結構自重、提升了建筑的負載能力，與框剪結構相比，節省了鋼筋混凝土材料，縮短了工期。屈曲約束支撐，支撐受拉與受壓承載力差異很小，可大大減小與支撐相鄰構件的內力（包括基礎），減小構件截面尺寸，降低結構造價。10.2節能環保效益：節能降耗，大量節約能源資源，是一項值得推廣的、綠色的施工技術。建設符合“四節一保”的綠色建筑成為我們今后相當長時期的唯一選擇。在小震作用下，屈曲約束耗能支撐處于彈性狀態，為結構提供支撐剛度,中震作用下，部分屈曲約束耗能支撐達到屈服狀態，為結構提供耗能能力。10.3社會效益：該技術與傳統工藝相比較具有較高的可操作性25、經濟性、適宜性，新技術的應用帶動了企業的新科技進步，形成了新的施工技術，為企業值得在框剪結構中推廣，特別是仿古建筑框架結構中推廣施工中大力推廣。11、應用實例本工程共采用64根屈曲約束支撐，在設置屈曲約束支撐位置處的框架梁和框架柱處預埋鋼連接節點。鋼結構梁、柱位置處預留的連接節點與屈曲約束支撐現場焊接連接，焊縫為對接焊縫，焊縫質量等級為二級。本工法的施工減少了剪力墻的施工，節省材料、人工、機械等，明顯改善了工程的外立面觀感質量，同時也在一定程度上降低了工程成本。本工程屈曲支撐施工工藝是西北第二家采用此工藝，得到建設單位和監理單位的認可和好評，證明了此項新工藝施工的可靠性、先進性，對改善工程整體質量、觀感具有積極的作用。