钢格构柱防水施工新工艺

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广州工程总承包集团有限公司510310

摘要：介绍了广州市某工程项目地下室底板施工阶段钢格构柱的防水施工技术，针对止水钢环的拼接形式，提出了一种新的J型钢板组合模式，既提高了施工作业效率，又取得了良好的防水效果，为同类工程提供了参考。

关键词：钢格构柱；止水钢环；防水；钢板组合

0引言

随着城市建设的发展，各地区市区中心地带的地价日趋昂贵，向空中发展、向地下深层要土地便成了开发商追求经济效益的常用手段，同时一定的基础深度也是为了满足高层建筑的抗震和抗风等结构要求。在发达地区，基坑开挖的深度也会越来越深，基坑的支护难度越来越大。对于大面积基坑，应在内支撑的交点处设置立柱以缩小内支撑的跨度，立柱一般采用钢格构柱，以免影响底板穿筋。然而，钢格构柱的存在会破坏底板柔性防水层的完整性，而且钢格构柱与地下室底板之间的混凝土之间形成一道裂隙，导致底板出现渗水的情况，锈蚀钢筋，从而影响结构安全性。本文以广州某工程项目为背景，提出了一种新的钢板组合形式，为相似工程提供参考。

1、工程概况

本工程位于珠江主航道和次航道的官洲岛上，如图一所示。地下一层，建筑面积约为21913m2。基坑支护形式为SMW工法+一道钢筋混凝土内支撑（局部一道预应力锚索）+水泥搅拌桩被动区加固，同时设置钢格构柱来缩短支撑的跨度，钢格构柱数量总计为132根。项目场地四面环水，地表水体发育，场地地下水与珠江水有直接的水力联系，地下水位的变化受珠江河潮汐水位变化影响较大。

图一：工程地址

2、钢格构柱防水构造

钢格构柱与底板之间的防水构造的一般做法如图二所示。工程上通常会有如图所示的两种做法：图三（a）为两块L型钢板的组合，图三（b）为矩形+三角形钢板的组合。由于钢格构柱尺寸限制，工人在对柱身内侧止水钢板进行焊接作业时操作不便，严重影响工作效率，且无法保证钢板的焊接质量。为此，在本项目中项目人员设计了一种新的组合方式：采用两块J型钢板的组合模式，钢板厚t=10mm，如图四所示。施工时将J型钢板通过凹槽与柱身连接，钢板与钢格构柱连接的部位满焊。

图二：钢格构柱防水结构示意图

（a）L型钢板组合（b）矩形+三角形组合

图三：止水钢板组合示意图

3、施工工艺

3.1止水钢板尺寸设计

止水钢板尺寸确定前，先采用游标卡尺校核柱身厚度，确定J型钢板的凹槽宽度。为了保证焊接质量，确保钢板与柱身缝隙的防水性能，根据相关规范[1]要求：角焊缝连接的部件根部间隙不宜超过2mm，最终确定钢板凹槽加工宽度为15±1mm，同时能够防止因加工误差产生凹槽宽度过小而无法匹配柱身的产品。钢板的尺寸根据相关构造图集[2]确定。

（a）J型钢板拼接示意图（b）J型钢板示意图

图四：钢格构柱与底板相连部分的止水构造详图

止水钢板的宽度和厚度

3.2止水钢板安装

止水钢板的安装分为两步：第一步先安装外侧止水钢板，可先点焊固定钢板的位置，再行施焊，焊缝要求满焊；第二步为内侧止水钢板的安装，方法与外侧钢板相同；需要注意的是两块J型钢板重叠之处也应进行焊接，防止形成渗水通道，如图所示。

3.2焊接质量控制

现场焊接的质量直接影响止水钢板最终的止水效果，因此对焊缝的要求、检查及施焊过程中的控制是本方案能否成功实施的关键所在。

（1）焊脚尺寸确定

根据相关规范[3]要求，角焊缝的焊脚尺寸应满足：

上式：为较厚焊件厚度，为较薄焊件厚度，单位：mm。

本工程钢格构柱采用的角钢规格为140x12，其厚度大于止水钢板的厚度8mm，图集要求mm，故焊缝焊脚尺寸应满足：

9.6（单位：mm）

（2）止水钢板焊缝施工

施焊施工时要注意控制焊接电流、焊接速度，同时应注意焊缝接头处的处理，保证焊缝平顺饱满，尤其是两块J型钢板重叠处不应漏焊，否则本方案的防水效果将大打折扣。施焊完成后立即将焊渣用铁锤敲掉，检查有无沙眼、漏焊处，如有应进行补焊。

（3）焊缝质量检查

焊缝质量检查分为焊缝焊脚尺寸检查和外观质量检查两部分，实施过程根据本工程的焊缝等级确定焊缝的抽查数量。焊脚尺寸检查可通过焊缝检测尺进行测量；焊缝的外观质量检查应检查未满焊、根部收缩、咬边、弧坑裂纹、电弧擦伤、接头不良、表面夹渣、表面气孔等缺陷类型是否存在。应注意的是，由于位于内侧的止水钢板焊接作业不便，应重点检查钢格构柱柱身内侧焊缝的焊接质量。

4结语

J型钢板组合模式的实施，在满足防水要求的前提下，既提高了施工效率，又节约了一定的钢材。从本工程的实施效果来看，地下室132根钢格构柱的底板位置均未出现渗水的情况，说明J型钢板的拼接模式是可行的，可以为相似工程提供参考。

参考文献：

[1]GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].2001.

[2]11SG814建筑基坑支护结构构造[S].

[3]钢结构设计规范[S].2003.