淺析論某高層民用建筑鋼骨混凝土施工技術(shù)

蘇林

（廣西華藍工程咨詢管理有限公司，廣西 南寧 530001）

某工程總建筑面積31.8萬m2，地下3層，地上39層，建筑物總高度為173.7m。該工程主塔樓采用框架一核心筒結(jié)構(gòu)體系，外圍框架及內(nèi)筒均為鋼骨混凝土組合結(jié)構(gòu)。裙樓部分存在大量型鋼柱、型鋼梁及圓鋼管柱等，型鋼截面形式復(fù)雜多樣，有工字形、H形及其他異型截面?？傆娩摿窟_到5000t。鋼骨混凝土組合結(jié)構(gòu)從基礎(chǔ)底板到頂層結(jié)構(gòu)均有設(shè)置。且每層分布不一致，技術(shù)要求很高。

1 施工難點分析

超高層鋼骨混凝土組合結(jié)構(gòu)屬于新技術(shù)，工程經(jīng)驗較少，但質(zhì)量要求很高。組合結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要施工難點如下：

1.1 鋼結(jié)構(gòu)前期深化設(shè)計量很大，其節(jié)點設(shè)計時，若考慮不全面往往與現(xiàn)場施工差別較大。

1.2 鋼骨組合結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋設(shè)置較多，規(guī)格較大，且鋼骨上栓釘密集，箍筋加工復(fù)雜，綁扎不便。

1.3 組合結(jié)構(gòu)與其他構(gòu)件相交的位置節(jié)點復(fù)雜，局部鋼筋集中，空間狹小，難以處理。

1.4 組合梁、柱是主要受力構(gòu)件，往往尺寸較大，模板支設(shè)及混凝土澆筑較困難。

1.5 鋼結(jié)構(gòu)分包與土建分包在交叉流水施工中易忽視彼此利益，施工沖突多。

1.6 組合結(jié)構(gòu)目前尚未形成相應(yīng)的工藝標準和驗收規(guī)范。

2 鋼結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋

鋼骨組合結(jié)構(gòu)中的鋼結(jié)構(gòu)在首次設(shè)計時一般通過預(yù)埋件與混凝土相連接，包括地腳螺栓、鋼柱抗剪鍵和抗拔樁等。預(yù)埋件的埋設(shè)精度關(guān)系到后續(xù)鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度，所以預(yù)埋時應(yīng)用全站儀等精密儀器進行定位，埋設(shè)完成后要采取穩(wěn)固拉結(jié)措施，確保鋼筋綁扎、人員走動及混凝土施工時不受擾動?；炷翝仓瓿珊笠⒓磳︻A(yù)埋件位置進行復(fù)核，保證誤差范圍滿足規(guī)范要求。

3 鋼筋綁扎

3.1 在鋼筋施工階段，放樣人員要認真分析及深化設(shè)計圖，對遇有組合結(jié)構(gòu)的部位要按實際情況下料，避免后期接長或切割，該做法既節(jié)約原材料也能保證鋼筋綁扎的準確性及施工進度。

3.2 由于混凝土澆筑完畢后要進行鋼結(jié)構(gòu)吊裝，因此在每層樓板豎向插筋施工時，確定墻柱甩筋長度時需考慮鋼結(jié)構(gòu)梁底的標高。避免因鋼筋過長而影響鋼結(jié)構(gòu)吊裝及后續(xù)焊接施工。

3.3 對于有組合結(jié)構(gòu)部位的梁上柱，其柱插筋應(yīng)提前考慮，在梁鋼筋綁扎固定前應(yīng)先用短鋼筋提前占有柱插筋位置，以免鋼梁上栓釘及梁縱筋過于密集而無法插筋。

4 模板支設(shè)

鋼骨混凝土柱截面較大。計算結(jié)果要求對拉螺栓間距小于500mm時，可直接將鋼筋焊接在鋼柱腹板上，間距加密并對模板進行拉結(jié)。鋼骨柱截面較小，對拉螺栓間距大于500mm能滿足計算要求時，可在鋼柱上預(yù)留螺桿孔。塔樓進入標準層后，鋼柱腹板上預(yù)留的螺栓孔應(yīng)保持各孔位置標高一致，與模板上的預(yù)留孔相對應(yīng)，以提高模板周轉(zhuǎn)使用效率。

5 澆筑混凝土

5.1 鋼筋安裝完成后，組織相應(yīng)的混凝土班組，逐一了解現(xiàn)場實際情況確定振搗器的位置。對于復(fù)雜情況需做出明顯標記。型鋼的存在影響振搗器振搗產(chǎn)生力的傳遞，故必須在柱的四個角、梁的兩側(cè)分別設(shè)置振搗點。5.2原材料要求：水泥選用P.0425普通硅酸鹽水泥。石子粒徑5～31.5mm，含泥量不大于1%，針狀顆粒含量不宜大于10%。砂子選用細度模數(shù)為2.9中砂，平均粒徑大于5mm，通過3.15mm篩孔的砂不少于15%，含泥量不大于3%，同時具有良好的級配。外加劑：Tw-7R高效泵送劑。礦渣粉：產(chǎn)品等級為S95。粉煤灰：產(chǎn)品等級為F類Ⅱ級，細度為19.3%。因節(jié)點位置鋼筋比較密集，為保證混凝土具有一定的流動性，現(xiàn)場實測坍落度要求(180一220)mm。

5.3 澆筑方法：混凝土分層澆筑，每層澆筑高度不大于300mm，同時輔以高頻振搗棒振搗，垂直且緩慢拔棒，逐點移動，根據(jù)所配混凝土的性能，每點振動時間控制在25～30s，每層澆筑后，要及時振搗密實。

5.4 圓鋼管柱內(nèi)栓釘較多。澆筑困難，采用高拋自密實混凝土。通過其自身良好的和易性、擴展度和高流動性填滿模具，自動達到密實效果。

6 工序統(tǒng)籌及專業(yè)協(xié)調(diào)

6.1 鋼骨組合結(jié)構(gòu)施工過程中土建單位與鋼結(jié)構(gòu)單位交叉工作面多，施工工序承上啟下，制約因素多，兩個專業(yè)需密切溝通協(xié)調(diào)。以免出現(xiàn)扯皮及沖突。組合結(jié)構(gòu)在鋼筋綁扎階段特別容易出現(xiàn)問題，需對過程中的工序整體統(tǒng)籌，找出最佳的施工方式。

6.2 鋼結(jié)構(gòu)吊裝以一層為單位，每次吊裝費時較長，宜分片分段進行，盡量選擇在夜間吊裝，并及時校正、焊接，為土建單位提供綁扎鋼筋工作面。

6.3 剪力墻鋼柱截面較小，在校正完成后綁扎剪力墻鋼筋易對鋼柱的垂直度造成影響，所以土建單位在綁扎過程中要及時對墻體放線糾正，以免出現(xiàn)過大偏移。鋼結(jié)構(gòu)單位在綁扎完成后要進行二次復(fù)核，確保誤差滿足規(guī)范要求。

6.4 鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件如地腳螺栓、抗剪鍵等一般埋于柱或梁上，但梁柱定位由土建單位完成，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋由鋼結(jié)構(gòu)單位完成，土建施工時誤差相對較大，往往導(dǎo)致最后埋件不能順利埋設(shè)。對預(yù)埋件涉及的土建構(gòu)件應(yīng)由兩單位聯(lián)合定位，確保測量結(jié)果一致。

7 關(guān)鍵處理技術(shù)

7.1 與型鋼柱腹板垂直梁主筋的處理

施工時，盡量將梁主筋避開型鋼，或者采取繞行措施。當無法避開時，采用鋼筋穿孔，開孔位于型鋼的腹板，孔徑比鋼筋直徑大6mm,開孔應(yīng)在工廠采用相應(yīng)的機床或?qū)Ｓ迷O(shè)備鉆孔，禁止現(xiàn)場開孔。因受開孔影響，要確保型鋼腹板截面損失率小于腹板面積25%。

7.2 型鋼柱的調(diào)整措施

柱的安裝先調(diào)整標高，再調(diào)整位移，最后調(diào)整垂直偏差，并應(yīng)重復(fù)上述步驟，直到柱的標高、位移、垂直偏差符合要求。由于有箍筋穿過柱型鋼的腹板，在模板施工時，校正模板有可能使柱的垂直柱受影響。因此，在模板校正加固完成后，要再次校正柱的垂直度。

7.3 控制焊接變形措施

本工程型鋼柱與型鋼柱、型鋼梁與型鋼粱、型鋼斜撐與型鋼斜撐的現(xiàn)場連接均為坡口全熔透焊接。由于鋼材截面尺寸較小，鋼板厚度較大容易產(chǎn)生扭曲變形，必須采用有效的措施來解決。合理確定焊接工藝順序和方法、焊接溫度的控制。為防止產(chǎn)生整體焊接變形和減少焊接殘余應(yīng)力。施工中按以下原則實施焊接：先焊基準點處焊縫，再焊周邊焊縫。先焊收縮量大的焊縫后焊收縮量小的焊縫，焊接應(yīng)盡可能考慮結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱、型材翼緣對稱均衡對稱施焊。型鋼柱與型鋼柱的焊接。由兩名焊工同時對稱焊接兩翼緣，遇耳板的限制必須停弧時，接頭在上下層間要相互錯開，最后由名焊工焊接腹板焊縫，直至完成。對于栓焊混接節(jié)點中，腹板連接應(yīng)先栓后焊，以便對準栓孔和貼緊摩擦面，確保栓接質(zhì)量。型鋼梁的焊接應(yīng)先焊下翼緣，后焊上翼緣，以減少角變形。

[1]混凝土結(jié)構(gòu)(第2版)[M].北京：清華大學(xué)出版社.2006.

[2]王申森.鋼骨混凝土施工控制要點[J].福建建設(shè)科技，2011（1）.