淺談型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

鐘俏霖

（高州市建筑工程總公司，廣東 高州 525200）

1 工程概況

該商業(yè)廣場地下1層，地上16層，總建筑面積約40 000 m2，該工程屬于典型的型鋼混凝土框架——鋼筋混凝土剪力墻混合結(jié)構(gòu)體系，主樓的45根框架柱及剪力墻端柱分別從地下1層到地上3層、16層為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，型鋼柱呈“十”字形，十字腹板厚16 mm，翼板厚20 mm。型鋼柱之間采用型鋼梁連接，其為呈“Ⅰ”字形焊接實腹式截面，規(guī)格為 H6002001218，外包鋼筋混凝土。

我司在樓結(jié)構(gòu)工程施工中，為確保工程施工質(zhì)量安全，對型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工過程進行了詳細(xì)的分析和研究，制定了完整的施工工藝，經(jīng)過施工實踐的成功應(yīng)用，總結(jié)出了型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工方法，有效地保證了工程施工質(zhì)量安全，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。

2 型鋼結(jié)構(gòu)施工準(zhǔn)備

本工程型鋼結(jié)構(gòu)施工準(zhǔn)備工作如下：①在型鋼結(jié)構(gòu)施工前，要求鋼結(jié)構(gòu)廠家技術(shù)人員與鋼筋翻樣的有關(guān)人員密切配合，熟悉結(jié)構(gòu)施工；②根據(jù)施工圖紙要求，計算各種規(guī)格型鋼的數(shù)量、重量，并結(jié)合施工網(wǎng)絡(luò)計劃，制定相應(yīng)型鋼加工計劃；③鋼筋翻樣人員向鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)人員交底（每個型鋼梁柱節(jié)點處鋼筋根數(shù)、直徑、標(biāo)高、鋼筋處于型鋼腹板處的部位、穿孔數(shù)量、排數(shù)、排距等），鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)人員進行型鋼翻樣，經(jīng)審批后方可投入加工；④結(jié)合土建施工圖紙，確定哪些鋼筋要穿過型鋼柱和型鋼梁，根據(jù)鋼筋的位置在型鋼上打孔，本文以工字型鋼梁、柱和十字形鋼柱來介紹孔位的確定。

3 鋼筋穿越型鋼柱孔位位置確定

3.1 孔位的豎向位置確定

根據(jù)設(shè)計要求一般東西和南北方向的型鋼框架梁頂標(biāo)高是一致的，東西和南北方向的型鋼梁在標(biāo)高上是一致的，且型鋼梁位于混凝土的中部。在確定哪個方向的梁縱筋在上之后，就可以先確定這個方向孔的中心標(biāo)高。下面再確定東西方向梁的底排縱筋空位的中心位置，這時以梁的底面標(biāo)高位置為基準(zhǔn)，孔位中心中距梁的底面距離同樣為 c＋d/2；然后再確定南北方向梁底排縱筋的孔中心位置，孔位中心距梁的底面的距離同樣為c＋d/2＋25＋d。至此孔位豎向位置確定。

3.2 孔位的水平位置確定

在孔位豎向位置確定以后，孔位的水平位置比較容易確定，一般在構(gòu)件上均分即可，為減少型鋼柱打孔，也可以在型鋼柱焊接牛腿，把鋼筋與牛腿焊接。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

施工工藝流程，見圖1。

4.2 型鋼安裝施工總體思路

（1）鋼結(jié)構(gòu)安裝前，應(yīng)對建筑物的定位軸線、平面封閉角、底層柱位置線、鋼筋混凝土基礎(chǔ)的標(biāo)高、混凝土強度以及構(gòu)件的質(zhì)量進行檢查，合格后方可開始安裝工作。

（2）鋼結(jié)構(gòu)的吊裝必須按建筑物的平面形狀、結(jié)構(gòu)型式、安裝機械的數(shù)量等因素劃分安裝流水區(qū)段，編制安裝程序，安裝中必須嚴(yán)格執(zhí)行。為了減少安裝偏差和焊接應(yīng)力，平面上應(yīng)從建筑物中間向四周擴散安裝，在立面上應(yīng)從下部逐件往上安裝。

（3）鋼結(jié)構(gòu)每一層柱子的定位軸線，必須從地面控制線引上來，不能從下層柱的軸線引上來，以免產(chǎn)生積累誤差。

（4）采用二臺 QZ100塔式起重機安裝型鋼鋼結(jié)構(gòu)時，應(yīng)將機械重量、提升荷載、附著荷載、最大工作荷載、非工作狀態(tài)荷載等對鋼結(jié)構(gòu)的影響進行必要的計算，并采用相應(yīng)的措施，保證安裝時結(jié)構(gòu)和機械的安全。

（5）地腳螺栓的位置必須埋設(shè)準(zhǔn)確，露出部分的絲扣應(yīng)滿足安裝要求。

（6）鋼結(jié)構(gòu)的不同構(gòu)件安裝吊點必須進行計算，防止在吊裝中構(gòu)件產(chǎn)生永久變形。

圖1 工藝流程示意圖

4.3 型鋼柱、梁安裝方法

（1）型鋼柱安裝。型鋼柱現(xiàn)場安裝，采用“栓—焊”結(jié)合的連接方法。其中現(xiàn)場型鋼柱對接焊采用手工電弧焊工藝，全部焊縫在焊接過程中嚴(yán)格執(zhí)行工序“三檢”制度和程序，在檢驗合格的基礎(chǔ)上，進行超聲波檢測。鋼結(jié)構(gòu)抗剪錨固栓釘，采用自動栓釘熔焊機焊接，彎曲試驗檢查焊接質(zhì)量。

（2）安裝施工流程。以型鋼柱安裝為例，流程如下：型鋼加工進場驗收→定位放線→支撐腳手架搭設(shè)→預(yù)埋柱腳→型鋼柱吊裝就位→型鋼安裝糾偏→焊接并探傷檢測→綁扎柱鋼筋→支設(shè)、加固柱模板→澆筑混凝土→下一道型鋼結(jié)構(gòu)施工。

（3）型鋼柱吊裝測控方法。首先在設(shè)計標(biāo)高安裝型鋼柱底座鋼板時，要求底座鋼板頂面安裝標(biāo)高及雙向軸線允許偏差分別控制在±2 mm和3 mm之內(nèi)，底座鋼板頂面保持水平。安裝底座鋼板，在其底部鋪墊50～100 mm厚C50以上無收縮細(xì)石混凝土搗實找平，找準(zhǔn)設(shè)計標(biāo)高；底座鋼板安裝完畢后，專門用塑料膜圍護覆蓋保濕養(yǎng)護不少于7 d，底座找平混凝土澆筑時每班分別留置二組標(biāo)養(yǎng)試塊和二組同條件試塊。

為有效控制鋼柱垂直度及軸線位移，采用二臺專門鑒定校核準(zhǔn)確的經(jīng)緯儀，在經(jīng)過嚴(yán)格復(fù)核測設(shè)的結(jié)構(gòu)平面雙向矩形軸線控制網(wǎng)上，由專人沿相互垂直的縱橫方向架設(shè)儀器，同時對型鋼柱進行定位測控。為了保證平面軸線控制網(wǎng)和鋼柱垂直度測控精度，選擇在早晨和避開陽光強照的情況進行下最終測控，減小型鋼柱溫度變形影響。完成精確測控后，先進行定位焊并緊固高強螺栓，并再次復(fù)核，滿足要求后，實施正式“栓—焊”連接，按照規(guī)定的順序和焊接方法，削除和減小焊接殘余應(yīng)力。

4.4 型鋼梁施工及梁鋼筋的綁扎

在梁、柱節(jié)點核心區(qū)，框架梁主筋須穿過型鋼柱腹板，為減少主筋穿過腹板對型鋼柱截面削弱的不利影響，對框架梁結(jié)構(gòu)進行全面系統(tǒng)分析，盡可能使結(jié)構(gòu)設(shè)計配筋趨于合理，減少不規(guī)則變化。為進一步減小框架梁主筋對型鋼柱腹板穿孔的削弱影響，利用設(shè)在節(jié)點區(qū)的型鋼柱鋼牛腿，將框架梁部分主筋按雙面貼角搭接焊的方法，與型鋼柱鋼牛腿工字型鋼的上下翼緣板連接，簡化型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)節(jié)點區(qū)施工構(gòu)造關(guān)系。

由于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點構(gòu)造較為復(fù)雜，往往出現(xiàn)鋼筋布排困難。翻樣按照鋼筋實際規(guī)格、間距大小按比例排放，及時與設(shè)計單位協(xié)商調(diào)整鋼筋布排方法。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中的鋼筋綁扎，應(yīng)注意以下主要問題：

（1）框架梁部分水平筋須穿過型鋼柱腹板，梁柱節(jié)點部位，柱的箍筋要在鋼牛腿腹板和型鋼柱腹板上的預(yù)留孔中穿過，施工中要安排組織好鋼筋的穿筋、綁扎順序。

（2）在柱梁節(jié)點區(qū)穿柱、穿梁腹板的箍筋，需制作成開口箍，穿筋后10 d搭接焊形成封閉箍。本工程型鋼梁施工順序：吊裝型鋼梁→安裝梁底橫楞→穿梁底主筋并連接可靠→安裝上部主筋、連接接頭→安裝箍筋→安裝梁底鍘模并加固→澆筑混凝土。

4.5 模板與混凝土澆注

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的區(qū)別，在于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中型鋼骨架，在混凝土未硬化之前，型鋼骨架可作為鋼結(jié)構(gòu)來承受荷載，施工中可利用型鋼骨架來承受混凝土自重和施工荷載。具體措施如下：

（1）由于型鋼柱部位鋼筋密集度很高，合模后不容易掌握里面鋼筋情況，合模前混凝土專業(yè)工長帶領(lǐng)班組操作人員熟悉工作環(huán)境，確定型鋼柱邊緣的振搗位置，并用振搗棒插入振搗位置內(nèi)，確定是否能夠?qū)⒄駬v棒順利插到墻柱的最底部，如有困難及時同各工種一起進行處理，保證合模前各部位能夠按計劃順利下放振搗棒。

（2）所有混凝土澆筑部位振搗時間不宜超過45 s，否則容易產(chǎn)生過振現(xiàn)象，使混凝土產(chǎn)生離析，影響混凝土的成品質(zhì)量。

（3）振搗時間以混凝土表面出現(xiàn)浮漿且不再下沉為止，時間宜為20 s左右。

（4）振搗棒不得觸及型鋼柱、栓釘、模板、鋼筋；澆筑時應(yīng)設(shè)專人看護模板、鋼筋有無位移、變形，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。

5 結(jié)束語

本公司通過采用上述技術(shù)措施，保證了樓面結(jié)構(gòu)施工順利進行，型鋼混凝土成型后未發(fā)現(xiàn)孔洞、褥筋、蜂窩麻面、跑模等質(zhì)量缺陷，混凝土的密實度通過相關(guān)檢測單位的無損檢測，達(dá)到了內(nèi)堅外美的工程效果，取得了良好社會和經(jīng)濟效益。