淺談型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

張 琪

河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450014）

0 概述

型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)又稱勁性混凝土結(jié)構(gòu)或包鋼混凝土結(jié)構(gòu)，是在型鋼結(jié)構(gòu)外面包裹一層鋼筋混凝土外殼形成的型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是在鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)體系。適用于框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)、框架核心筒結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系，可以應(yīng)用于全部構(gòu)件，也可以應(yīng)用于部分構(gòu)件。

1 工藝流程

施工技術(shù)交底→綁扎承臺及筏板鋼筋→預(yù)埋地腳埋件→澆筑底板、承臺混凝土→安裝第一節(jié)型鋼柱→柱腳灌漿→安裝型鋼梁→綁扎柱子鋼筋→安裝柱模板→澆筑柱子混凝土至梁底→拆除柱?！惭b水平結(jié)構(gòu)模板→綁扎梁、板鋼筋→澆筑梁、板混凝土→安裝第二節(jié)型鋼柱→依次進(jìn)行作業(yè)。

2 施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 預(yù)埋地腳螺栓

鋼結(jié)構(gòu)地腳螺栓的預(yù)埋工作非常關(guān)鍵，它直接影響第一節(jié)型鋼柱的安裝精度乃至關(guān)系到整個(gè)工程鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量。安裝地腳螺栓需專人在縱橫兩個(gè)方向用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀控制預(yù)埋件軸線及標(biāo)高。并在四個(gè)方向加固，安放調(diào)節(jié)螺母利用水準(zhǔn)儀調(diào)節(jié)螺桿的高度，保證埋件標(biāo)高。校正并加固，檢查合格后，請監(jiān)理工程師驗(yàn)收。預(yù)埋驗(yàn)收合格后，在螺栓絲頭部位上涂黃油并包上油紙保護(hù)。在澆筑混凝土前再次復(fù)核，確認(rèn)其位置及標(biāo)高準(zhǔn)確、固定牢固后方可進(jìn)行澆灌工序。澆筑混凝土?xí)r，拉通線控制以避免預(yù)埋件發(fā)生位移。

2.2 型鋼柱的吊裝

2.2.1初校

型鋼柱多采用十字型或圓形截面，為充分利用塔吊及起重機(jī)的能力和減少連接，一般制成一層一節(jié)，節(jié)與節(jié)之間采用坡口焊接。型鋼柱就位后立即對垂直度、軸線、牛腿標(biāo)高進(jìn)行初校，安設(shè)臨時(shí)螺栓固定，采用倒連與鋼絲繩或纜風(fēng)繩配合經(jīng)緯儀校正檢查柱子的垂直度。

2.2.2型鋼柱的焊接

1）若安裝第一節(jié)型鋼柱，在鋼柱安裝前取掉輔助用的鋼墊板將地腳螺栓螺紋清理干凈，對已損傷的螺牙要進(jìn)行修復(fù)，然后吊裝。若型鋼柱的軸線、標(biāo)高、垂直度有偏差，應(yīng)立即采用液壓千斤頂頂起調(diào)節(jié)柱腳的上下螺母配合經(jīng)緯儀或吊線進(jìn)行檢查校正，柱腳校正后立即緊固地腳螺栓，并將承重鋼墊板上下點(diǎn)焊固定防止走動。

2）型鋼柱節(jié)點(diǎn)焊接部位，若上、下接觸面的間歇一般不大于1.5 mm,若上、下接觸面間隙在1.6～6.0 mm之間,可采用低碳鋼的墊板墊實(shí)間隙后,再進(jìn)行焊接，坡口焊接應(yīng)先做好準(zhǔn)備焊接口的預(yù)熱。柱與柱的對接焊接一般采用二人同時(shí)對稱焊接，以減少焊接變形和殘余應(yīng)力。對于厚板的坡口焊多采用φ5 mm焊條，底層多采用φ4 mm焊條焊接，中間層可采用φ5 mm或φ6 mm焊條，蓋面層多用φ5 mm的焊條，三層應(yīng)連續(xù)施焊，每層焊接完成后及時(shí)清理。蓋面層焊縫搭坡口兩邊各2 mm,焊后如溫度低于0℃以下，要用石棉布保溫，使焊縫緩慢冷卻。焊縫質(zhì)量檢查采用二級檢查。

2.3 柱腳灌漿料的施工.

型鋼柱安裝校正、定位并形成空間剛度單元后，及時(shí)對型鋼柱底板和承臺基礎(chǔ)頂面的50 mm空隙采用無收縮C35細(xì)石混凝土進(jìn)行二次澆灌。澆灌前先在柱腳四周立模板,將基礎(chǔ)混凝土表面清洗干凈，清除積水，然后澆筑混凝土，澆筑無收縮細(xì)石混凝土?xí)r，從一側(cè)澆灌并振搗，至另一側(cè)溢出并明顯高于錨板下表面為止,嚴(yán)禁從兩個(gè)以上方向輪流澆筑。開始澆筑后必須連續(xù)進(jìn)行，不能間斷并盡可能的縮短澆灌時(shí)間。

2.4 型鋼梁的吊裝

型鋼梁與型鋼柱的連接、次梁與主梁、主梁與主梁一般上、下翼緣采用坡口焊接，而腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。

1）當(dāng)一節(jié)型鋼梁吊裝完畢后，即需要對已吊裝的柱、梁進(jìn)行誤差檢查和校正。校正內(nèi)容包括標(biāo)高、垂直度、軸線及凈跨。型鋼梁校正完畢后，采用高強(qiáng)螺栓連接再進(jìn)行柱子校正。

2）安裝高強(qiáng)螺栓，應(yīng)用尖頭撬棒及沖釘對正上下或前后連接板的螺孔，將螺栓自由插入。對于連接構(gòu)件不重合的孔,應(yīng)用鉆頭或絞刀擴(kuò)孔或修孔，使其符合要求時(shí)方可安裝。

3）柱與梁焊接、梁與梁的對接一般在柱子的兩側(cè)對稱同時(shí)焊接以減少焊接變形和殘余應(yīng)力，然后進(jìn)行超聲波探傷試驗(yàn)。

2.5 安裝鋼筋

型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)處，當(dāng)鋼筋必須穿過型鋼時(shí)，穿孔位置及穿孔直徑必須符合要求：穿孔位置應(yīng)盡量避開在型鋼的翼緣上。在柱內(nèi)型鋼腹板上預(yù)留孔時(shí),型鋼腹板截面損失率不大于腹板面積的25%;穿孔的直徑宜按所穿過鋼筋公稱直徑加4～6 mm確定。需要時(shí)穿孔的孔徑可放寬為所穿過鋼筋公稱直徑加8 mm。當(dāng)鋼筋穿孔造成型鋼截面損失而不能滿足承載能力要求時(shí)，應(yīng)對型鋼采取加固補(bǔ)強(qiáng)措施，最簡單的補(bǔ)強(qiáng)措施是采取型鋼截面局部加厚的方法，但是要注意兩個(gè)問題：①型鋼梁柱剛度不宜突變過大；②確保不影響混凝土的澆筑質(zhì)量。

2.6 型鋼柱混凝土施工

1）柱混凝土澆筑前，先澆筑50 mm厚的水泥砂漿，其配合比與混凝土的砂漿成分相同，并用鐵鍬入模，以避免爛根現(xiàn)象。柱混凝土澆筑時(shí)應(yīng)分層澆筑，分層厚度不大于400 mm。

2）柱混凝土采用分段澆筑法施工，同時(shí)在混凝土澆筑過程中，要加溜槽，混凝土下落高度控制在2 m以下,保證混凝土在澆筑過程中不出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

3）軟管出口混凝土離模板內(nèi)側(cè)面不應(yīng)小于50 mm，且不得向模板內(nèi)側(cè)面直沖布料，也不得直沖鋼筋骨架；混凝土下料點(diǎn)分散布置，間距控制在2 m左右。

4）混凝土的振搗間距為450 mm，振搗時(shí)間以混凝土表面出現(xiàn)浮漿,不再下沉為止，時(shí)間宜為20 s左右。

5）振搗棒不得觸及模板鋼筋預(yù)埋管件;澆筑時(shí)，應(yīng)設(shè)專人看護(hù)模板、鋼筋有無位移、變形，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。振搗棒應(yīng)快插慢拔，插點(diǎn)要均勻排列，逐點(diǎn)移動，點(diǎn)的間距控制在450 mm為宜，十字型鋼柱應(yīng)在柱四角進(jìn)行插棒振搗。振搗棒插入混凝土的深度以進(jìn)入下一層混凝土50 mm為宜，做到快插慢拔，振搗密實(shí)。

6）型鋼梁混凝土的施工同普通梁板混凝土的施工,但由于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不只是有型鋼梁柱通過，而且梁柱鋼筋也在此交匯，混凝土澆筑比較困難必須加強(qiáng)核心區(qū)混凝土的振搗，應(yīng)加強(qiáng)振搗或采用高塌落度細(xì)石混凝土。

3 質(zhì)量控制

1）從型鋼梁柱的制作加工、安裝方法及質(zhì)量要求，在每一工序施工前均由技術(shù)人員進(jìn)行詳細(xì)交底及現(xiàn)場指導(dǎo)。對于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的處理先做樣板，組織現(xiàn)場操作人員現(xiàn)場學(xué)習(xí)，同時(shí)加強(qiáng)三檢制度。將質(zhì)量檢查工作貫穿于施工全過程，并嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量獎(jiǎng)罰制度，使施工工序質(zhì)量達(dá)到內(nèi)控要求。

2）防止鋼框架、柱主筋偏位。在型鋼安裝、柱主筋連接時(shí)要對鋼骨和連接好的柱筋進(jìn)行臨時(shí)固定，防止偏位或扭曲后無法套箍。對個(gè)別偏位的柱筋要在箍筋綁扎前進(jìn)行調(diào)較。

3）型鋼柱的安裝應(yīng)嚴(yán)格按圖紙規(guī)定的軸線方向和位置定位，受力和孔位應(yīng)正確；吊裝過程中應(yīng)使用經(jīng)緯儀嚴(yán)格校準(zhǔn)傾斜角度，并及時(shí)定位。

4 安全控制

認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，按規(guī)定在施工現(xiàn)場設(shè)專職安全員，專門負(fù)責(zé)組織與協(xié)調(diào)施工現(xiàn)場安全工作,落實(shí)有關(guān)安全生產(chǎn)的規(guī)章制度，做好現(xiàn)場施工人員安全施工宣傳教育，使全體施工人員真正認(rèn)識安全的重要性。

施工現(xiàn)場設(shè)專人負(fù)責(zé)防火工作，配備消防器材和消防設(shè)備，做到經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)上報(bào)處理；現(xiàn)場施工作業(yè)，設(shè)備、材料堆放不得占用或堵塞消防通道。特種作業(yè)必須持證上崗，且所持證件必須是專業(yè)對口、有效期內(nèi)的有效證件。

5 效益分析

1）型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的型鋼可以不受含鋼率的限制，其承載力可以高于同樣外形尺寸的鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力一倍以上，因而可以減小構(gòu)件的截面，增加使用面積和凈高，其經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。

2）型鋼混凝土中的型鋼在混凝土未澆筑之前就已形成鋼結(jié)構(gòu)骨架,它具有相當(dāng)大的承載能力，能夠承受構(gòu)件的自重和施工荷載，并且在施工過程中可將模板固定在型鋼結(jié)構(gòu)上，又可以省去為支模板而設(shè)置的支撐，從而減少了支模板的人工和材料。此外，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)不必等到混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度就可施工上一層，其施工工期比普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大為縮短。