1、屈曲约束支撑施工工法1、前言屈曲约束支撑是为了改善支撑的抗震性能，通过其自身刚度和先于结构主体屈服产生的滞回耗能来减轻甚至避免主体在地震中的损坏。屈曲约束支撑具有明确的屈服承载力，在大震下可起到“保险丝”的作用，用于保护主体结构在大震下不屈服或者不严重破坏，并且大震后，经核查，可以方便地更换损坏的支撑。设置屈曲不仅能提高结构抗震能力，还能减小支撑的外观尺寸。 屈曲约束支撑是由芯材、约束芯材屈曲的套管和位于芯材和套管间的无粘接材料组成及填充材料组成的一种支撑构件。屈曲约束支撑的发明名称：加劲钢套屈曲约束支撑构件，专利号：ZL 2008 1 0033069.9屈曲约束支撑应用于框架结构工程中用钢支2、撑代替剪力墙的一种创新技术，是建筑结构的一部分，新的结构形式引发新的施工工艺，新的施工工艺研制应用创新总结形成了本工法。屈曲约束支撑施工工法主要包括预埋件预埋阶段、支撑杆件制作阶段、吊装阶段、验收阶段。2、工法特点2.1特点：1、采用计算机3D模拟技术，调整预埋件与梁、柱钢筋的位置关系。2、屈曲约束支撑的垂直运输、水平运输采用机械吊装人工配合（场内）。3、框架柱提前预埋吊点，精确定位。2.2难点：1、预留预埋构造技术复杂、难度大；2、屈曲约束支撑构件的起重就位条件要求高、难度大；3、安全管理、专业工种配合要求高。3、适用范围本工法适用于设计采用屈曲约束支撑的钢筋混凝土框架结构。4、工艺原理在设3、计单位和屈曲约束支撑构件生产厂家的共同配合下，选择适用的起重设备及其配套设施，依次运用预留预埋件的制作及安装专项技术、屈曲约束支撑构件垂直运输、楼层内平移技术及提升就位焊接安装技术等三项关键技术，完成屈曲约束支撑的安装工程。形成了钢筋混凝土框架结构屈曲约束支撑安装施工工艺。涉及钢筋混凝土框架结构、钢结构等施工技术理论体系。5、施工工艺流程及操作要点5.1施工流程施工前准备预留预埋阶段吊装前检查屈曲约束支撑到场安装设备就位垂直运输水平运输误差消除起吊临时定位校正最终固定焊缝探伤检测竣工验收。5.2操作要点施工准备阶段施工现场准备技术准备 劳动力组织屈曲约束支撑的运输和堆放临时吊点准备1、施工现场4、准备 办好施工场地移交手续,建造各项施工临时设施,现场测控网布设，进场后由业主交出后，立即进行复测定位,施工物质及机具进场,材料准备,施工设备准备（安装前检查施工设备的完好情况，确保设备在施工中能正常运转）2 、技术准备组织学习会审图纸进行技术交底，有问题及时与设计单位及产品供应商联系解决。对工程现状、周围环境进行了解。3 、劳动力组织根据屈曲约束支撑安装需要，挑选责任心强、素质高、技术好、经验丰富的施工队伍，参加本工程的安装建设。4 、屈曲约束支撑的运输和堆放1）屈曲约束支撑的运输至工程现场：采用整车公路运输方式，屈曲约束支撑在发运前派专人提前检查支撑，包括支撑编号、支撑标识、支撑装车规划、5、运输车辆需求、运输时间预测、与支撑接收方的沟通等相关必要的工作。支撑在装车时采用平叠式，支撑之间用枕木垫紧，然后用钢丝绳固定好。2）屈曲约束支撑的堆放：屈曲约束支撑到场前应清理出一块干净平整的地面，并在场地里放置一定数量的50*50软木枋（软木枋用于垫屈曲约束支撑）。软木枋的长度为350mm。屈曲约束支撑堆放层数不得超过四层，重叠堆放采用交叉堆放（以免损伤吊耳），第二层在第一层上转动90度，第三层同第一层，第四层同第二层。5、临时吊点准备屈曲约束支撑在安装前应预先设置好临时吊点，每根支撑临时吊点不少于两个。5.3预埋件施工工艺5.3.1施工准备1、进行技术交底，明确施工工序和相关施工工种进行安6、装前协调并说明施工要点。主要涉及到钢筋绑扎，模板支护，线路管道预埋等施工。2、查看工程现场实际条件及进度，做好埋件批次制作等计划，确保埋件安装进度。3、预埋件安装前进行现场尺寸复核，如果发现与图纸有出入，及时向设计师反映并作出调整。4、预埋件的现场堆放，应清理出一块干净平整的地面，并在现场起重设备范围内。5、根据预埋件的安装需要，挑选责任心强、素质高、技术好、经验丰富的施工队伍，参加本工程的安装建设。6、安装设备准备，应在施工前检验设备性能，确保施工进度及质量。7、对工人进行安全教育，规范施工，讲明施工中主要的防护点。5.3.2预埋件进场堆放1、预埋件进场前应提前组织好卸车吊运设备和人力，确定7、停车路线。2、核对清单，并抽测预埋件实际尺寸，发现有误，应及时作出调整。3、预埋件吊运过程中要有专业人员现场指挥，操作工人要做好安全措施。4、预埋件堆放时，根据实际情况进行有序堆放，方便后面施工时吊运方便。 5.3.3预埋件安装1、预埋件由四块钢板和锚筋组成，在专业工厂加工完成，以散件形式运送到施工现场进行安装。2、预埋件的安装根据安装部位的不同工序不同。安装部位包括柱子底部和梁。3、安装在柱底部位的预埋件柱子预留预埋板工艺：计算机3D模拟技术柱主筋定位箍筋绑扎定位钢板塞焊孔定位放线前后或左右分别封钢板穿预埋预留钢筋定位塞焊固定钢筋左右或前后分别封钢板验收。施工工序过程如下：安装预埋件部位的柱8、子主筋及箍筋按计算机3D模拟技术结果绑扎完成后，再进行预埋件安装。按照预埋件中预埋筋的设计长度加长5cm下料。预埋钢板按照设计尺寸加工，四块钢板中有两块做剖口处理。在安装部位首先将锚筋插入柱子钢筋空隙中，尽量保持锚筋横平竖直。将安装好的锚筋，用尺量相互间尺寸，按照测量好的尺寸在预埋钢板上放样，再进行打孔。钢板上打孔28将加工好的钢板对准锚固钢筋套入。将钢板与锚固钢筋焊接平整。 4、安装在梁上部位的预埋件梁预留预埋板工艺：计算机3D模拟技术固定底板两个侧板梁钢筋钢板塞焊孔定位放线穿预埋件钢筋检查位置塞焊固定钢筋封顶板验收。其施工工序过程如下：安装预埋件部位的梁主筋及箍筋按计算机3D模拟技术结果绑9、扎完成后，再进行预埋件安装。按照预埋件中预埋筋的设计长度加长5cm下料。预埋钢板按照设计尺寸加工，四块钢板中有两块做剖口处理。在安装部位首先将锚筋插入梁钢筋空隙中，尽量保持锚筋横平竖直。将安装好的锚筋，用尺量相互间尺寸，按照测量好的尺寸在预埋钢板上放样，再进行打孔。钢板上打孔28将加工好的钢板对准锚固钢筋套入。将钢板与锚固钢筋焊接平整梁底预埋钢板安装时，在钢板下加垫片15mm厚，以便锚固钢筋穿过钢板焊接。 5.3.4现场拆模后复查1、现场拆模后检查是否有焊缝未焊，发现后应尽快补焊。2、发现有预埋件位置偏差的应向设计师反映，作出调整，减少损失。3、将预埋件表面清理干净，打磨平整，方便后面安装。510、.3.5安装过程注意事项1、在安装柱底部位预埋件时，柱钢筋绑扎好后，应复核尺寸，包括纵筋与基准线的间距，纵筋的间距，箍筋的间距。若柱钢筋偏位造成预埋件放置后位置偏差及锚筋对穿不过时，应协调现场钢筋工进行柱钢筋调节。调节好后，在进行安装。2、在安装梁上部位预埋件时，模板支护好后，应复核尺寸，包括模板的高度与宽度，梁纵筋的间距，箍筋的间距。若模板尺寸偏差及梁钢筋偏位造成梁钢筋与预埋筋锚筋碰撞无法下放，应协调现场木工、钢筋工进行梁钢筋调节。调节好后，再进行安装。3、预埋件安装前，应提前查看现场，在预埋位置作出标记，防止与线路管道等碰撞。4、预埋件安装过程中，若因工期紧张，可先将预埋件焊接部位点焊并标11、记清楚，当模板拆出后进行补焊。5、若存在变截面柱子，应考虑节点部位钢筋加密影响梁上预埋件安装。6、预埋件安装过程中，注意安全用电，焊接过程做好防火措施。5.4屈曲约束支撑吊装5.4.1吊装前准备支撑安装前应对与支撑连接的上下梁柱节点进行校核，主要校核内容包括节点与施工图的偏位（图1）以及节点板在安装过程中出现的出平面偏移（图2）。 图1 节点板偏位图2 节点板出平面偏移注：实线为屈曲约束支撑设计位置，虚线为可能出现的偏差位置,当存在上述偏差时，应采取相应的措施予以纠偏、矫正后方可开始屈曲约束支撑的安装。5.4.2 吊装注意事项在具体操作中，工人需遵照起重工作规范进行工作，并特别注意如下事项：找12、准吊点；捆绑合理；起吊平稳；起吊信号统一、联络清晰、可靠；落地处用垫木缓冲；落地后确保平稳；5.5屈曲约束支撑安装5.5.1安装方法1、屈曲约束支撑在专业工厂加工完成，运送到施工现场进行安装。2、屈曲约束支撑有一种形式：人字形支撑。3、屈曲约束支撑作为独立构件可单独进行吊装，并逐个逐层安装到位，其安装工艺过程如下：现场测量预留节点距离现场修正节点板长度绑扎起吊就位临时固定校正最后固定4、为避免现场剖口质量差及工程量大的问题，屈曲约束支撑在出厂前两端开好剖口（屈曲约束支撑两端禁止切割）。5、成品支撑构件焊有专用的吊耳（沿支撑长度有两道），可直接穿入吊索进行吊装，吊装设备为葫芦吊。支撑有吊耳的面朝13、上。近楼边吊耳处，栓一粗麻绳。比板高1-2m，拉到楼内，拉直固定。6、起吊为两端不等高起吊，首先牵拉支撑下端达到安装部位，支撑上端可通过临时支架就位。7、吊装时，在屈曲约束支撑吊至安装点附近后，支撑的就位通过吊索中滑轮的伸缩调整安装角度，然后通过绳索牵拉支撑下端到达安装部位的方式完成屈曲约束支撑下端的就位工作。支撑上端则可通过预先设置临时支撑或支架临时就位，若支撑较重，上端不脱钩直到支撑安装完毕。支撑就位后，采用措施进行临时固定。8、临时固定后，再对支撑位置进行校正。9、校正完毕后，对支撑两端进行点焊固定，然后焊接支撑的下端节点，下端节点焊接完毕后，再焊接上端节点。10、焊接完成后，应对连接焊14、缝进行探伤检查，并且应达到二级探伤要求。5.5.2焊接和焊接验收1、对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。2、焊接工艺评定应按国家现行的建筑钢结构焊接规程。3、焊工应经过考试并取得合格证后方可从事焊接工作。合格证应注明施焊条件、有效期限。焊工停焊时间超过6个月，应重新考核。4、焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。5、焊丝使用前应清除油污、铁锈。6、施焊前，焊工应复查焊件接头质量和焊区的处理情况。当不符合要求时，应经修整合格后方可施焊。7、多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查，清15、除缺陷后再焊。8、焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，订出修补工艺后方可处理。9、焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。当超过两次时，应按返修工艺进行。10、焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。检查合格后应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。11、碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24h以后，可进行焊缝探伤检验。12、焊缝外形尺寸应符合现行国家标准钢结构焊缝外形尺寸的规定。焊接接头内部缺陷分级应符合现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级的规定，焊缝质量等级及缺陷分级应符合国家标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2016、02规定。6、材料要求与设备6.1材料采用屈服强度为235MPa，牌号为Q235B钢材作为屈曲约束支撑芯板，并对材料进行复检，复检要求为：芯材的强曲比不应小于1.25，伸长率应大于30%，应具有常温下27J冲击韧性功。所有与屈曲约束支撑相连接的节点板材料都为Q345B。焊条采用E50XX，屈曲约束支撑加工厂应提供施工说明书、屈服承载力不低于2400KN的工程应证明，并明确安装方法、保管、养护条件。6.2垂直运输设备垂直运输设备可采用塔吊或汽车吊（塔吊或汽车吊的起吊重量必须大于屈曲约束支撑重量）。垂直运输必须将构件上所有吊耳捆扎牢固，严禁单点起吊。在垂直运输过程中应有专人进行指挥。6.3水平运输17、设备水平运输设备可采用钢管、钢滚轮小车及其它可运输设备。1吨及以下的构件可直接在楼层面运输，1吨以上、5吨以下（含5吨）的构件水平运输线路，均应在楼层面上辅设钢板，5吨以上的构件水平运输，则应在楼面上铺设型钢导轨或走管。7、质量控制7.1一般规定屈曲约束支撑必须由厂家作为专业产品来生产和供货，应符合上海市建筑产品推荐性标准TJ屈曲约束支撑应用技术规程DBJ/CT105-2011的要求、屈曲约束支撑应作为钢结构制作、施工安装相应分项工程中的检验批进行验收。屈曲约束支撑进场验收资料应包括：产品合格证、产品质量证明书。屈曲约束支撑竣工验收资料应包括：产品出厂检验报告、芯材质保书及复检报告和施工验收资18、料。吊装要有专项方案。7.2 主控项目7.2.1主控项目：产品合格证、产品质量证明书、产品出厂检验报告、芯材质保书及复检报告和施工验收资料。7.2.2产品出厂检验应符合以下规定：屈曲约束支撑应按照同一工程中支撑的构造形式、芯材和屈服承载力分类进行抽样试验检验。7.2.3芯材复验时检查数量：单位工程中对于相同芯材，每50个屈曲约束支撑应为一个检验批。7.3.施工验收应符合以下规定：7.3.1焊缝的外形尺寸应符合现行国家标准钢结构焊缝外形尺寸GB10854的规定。7.3.2焊接接头内部缺陷分级应符合现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB11345的规定，焊缝质量等级及缺陷分级应符合19、国家标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002的规定。屈曲约束支撑采用对接焊接和销轴连接的方式，工厂焊接焊缝检验等级为一级，现场焊接焊缝质量检验等级为二级。7.3.3其它验收项目应符合钢结构工程施工质量验收规范GB50205的规定。7.4一般项目7.4.1产品外观、尺寸检测、产品漆膜厚度检测（一般项目检测抽样率不少于20%）7.4.2屈曲约束支撑外套筒钢板应平整、无锈蚀，并应符合钢结构工程施工质量验收规范GB50205的规定。7.4.3屈曲约束支撑各项尺寸偏差应符合下表的规定：项目支撑长宽宽高外观侧弯矢量扭曲偏差要求3mm2mm2mm2mmL/1000，且10mmH（d）/250且5mm注20、：L支撑长度 h支撑高度 d支撑外径7.4.4产品漆膜检测根据设计要求。7.5 质量控制的方法：7.5.1 对所使用的机具、器具必须符合规定，器具在有效的使用鉴定期限内。7.5.2 特殊工操作人员必须持证上岗，焊工、气割工等必须在有效规范内，在规定的作业岗位上进行，并报监备案。7.5.3坡口的碳渣、氧化层、铁锈清除干净，露出金属本色，剖口按图纸规定设置，在允许偏差范围内。7.5.4 焊接内在质量符合设计要求，外观质量符合规范，无飞渣、气孔、夹渣，焊接宽度等符合要求，禁止焊缝咬边、未熔合、焊瘤、凹坑等。焊接接头内部7.5.5焊接校正的质量控制、温度控制在900进行空冷，严禁水冷，校正后严禁第二次21、加热。7.5.6手工焊焊接的外观质量均匀饱满，无气孔、夹渣、飞溅。7.5.7焊接部位用手工砂轮清除飞溅、焊瘤、夹渣，局部补渣使焊缝完美。7.5.8油漆按规定进行涂装作业，漆膜厚度按设计进行，无流淌、无气泡、无刮痕、无杂物，禁止出现涂装烧坏后清除不及时、不干净，油漆露底、流淌、皱纹、色泽不一。8、安全措施8.1 现场安全管理，必须执行以下规范建筑施工安全检查标准JGJ59建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130施工现场临时用电安全技术规程JGJ46建筑施工高处作业安全技术规范JGJ808.2 安全管理的内容8.2.1 安全技术措施需针对施工项目的特点进行编制。8.2.2 起重设备、吊装机22、械安装和撤出需制定专项安全措施。8.2.3 施工脚手架搭设应编制施工安全技术措施。8.2.4 每一分部、分项工程施工前，工长必须向操作人员进行安全技术交底。8.2.5 项目经理部应重视安全检查工作，发现问题应及时纠正。8.2.6 易燃、易爆、有毒作业场所必须采取防火、防爆、防毒措施。8.2.7 照明条件应满足夜间作业要求。8.2.8 运输构件组装时专业起重工统一指挥，注意安全距离，禁止处在死角位置。8.2.9焊工必须持证上岗，应知应会应懂安全防护知识，做到三不伤害，下班时检查是否存在火星并及时清扫现场。焊接用专业工人，杜绝成品损坏及火灾发生。安装场地具有相应的灭火器材，防止火灾的发生。清根、切23、割注意带好防护用品，防止砂轮块损坏，飞溅伤人，气割烫伤人。8.2.10注意所用钢丝绳必须在安全系数范围内使用，不能超载、超重吊装，吊装下方禁止站人，时常维修起重机具及工具，钢丝绳受剪切力起吊时，采取保护措施。起吊件时防止加速过快，并起吊平稳，禁止斜吊硬拉。9、环保措施9.1项目部、施工队成立环境保护小组，分工负责环境保护工作，各工班设义务环保员，项目经理为环保工作第一负责人。9.2严格执行环境保护法和工程所在区域对环境的有关法律法规，严格执行合同中的环保条款，对全体职工进行培训，增强全体施工人员的环保意识。9.3使用机械时，制定防止施工噪音污染措施减轻由于施工造成的措施；制定减少污染消烟除尘措24、施,对烟尘进行控制。10、效益分析10.1经济效益：首先减轻了结构自重、提升了建筑的负载能力，与框剪结构相比，节省了钢筋混凝土材料，缩短了工期。屈曲约束支撑，支撑受拉与受压承载力差异很小，可大大减小与支撑相邻构件的内力（包括基础），减小构件截面尺寸，降低结构造价。10.2节能环保效益：节能降耗，大量节约能源资源，是一项值得推广的、绿色的施工技术。建设符合“四节一保”的绿色建筑成为我们今后相当长时期的唯一选择。在小震作用下，屈曲约束耗能支撑处于弹性状态，为结构提供支撑刚度,中震作用下，部分屈曲约束耗能支撑达到屈服状态，为结构提供耗能能力。10.3社会效益：该技术与传统工艺相比较具有较高的可操作性25、经济性、适宜性，新技术的应用带动了企业的新科技进步，形成了新的施工技术，为企业值得在框剪结构中推广，特别是仿古建筑框架结构中推广施工中大力推广。11、应用实例本工程共采用64根屈曲约束支撑，在设置屈曲约束支撑位置处的框架梁和框架柱处预埋钢连接节点。钢结构梁、柱位置处预留的连接节点与屈曲约束支撑现场焊接连接，焊缝为对接焊缝，焊缝质量等级为二级。本工法的施工减少了剪力墙的施工，节省材料、人工、机械等，明显改善了工程的外立面观感质量，同时也在一定程度上降低了工程成本。本工程屈曲支撑施工工艺是西北第二家采用此工艺，得到建设单位和监理单位的认可和好评，证明了此项新工艺施工的可靠性、先进性，对改善工程整体质量、观感具有积极的作用。