淺談鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工

夏良云 福建省惠東建筑工程有限公司，福建 泉州 362000

1 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)人口越來(lái)越多，可用建設(shè)用地越來(lái)越少，同時(shí)多功能綜合性建筑也趨于增長(zhǎng)。為此，從土地使用率及多功能發(fā)展，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)便從經(jīng)濟(jì)及安全方面凸顯了其優(yōu)勢(shì)，解決了房屋建設(shè)高度及大跨度結(jié)構(gòu)。但就目前而言，鋼骨混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)與施工方面的有待進(jìn)一步提高?，F(xiàn)，就廈門某一工程在鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工面存在的問(wèn)題進(jìn)行一次梳理，做到拋磚引玉，以供大家在今后的設(shè)計(jì)與施工中能想的更全面、做的更好。

2 工程概況

該工程地處廈門，為綜合性商住樓，其總建筑面積為:232068.081㎡，為地下三層為停車場(chǎng)，地上為37 ～45 層，一到五層為商場(chǎng)，其余為住宅，建筑高度為150.75 米。本工程設(shè)計(jì)有“十”字形鋼骨柱44 根，鋼骨柱截面尺寸為BH1100*600*32*32mm;另在五層轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)有工字型鋼骨梁32 根，鋼骨梁尺寸為BH1400*600*25*25mm。

3 鋼骨結(jié)構(gòu)施工及設(shè)計(jì)探討

3.1 鋼骨柱柱腳定位

本工程設(shè)計(jì)為埋入式柱腳，基礎(chǔ)為人工挖孔灌注樁基，在澆筑混凝土前柱腳的螺栓必須先安裝至孔樁內(nèi)。如此一來(lái)，柱腳螺栓的定位加固就不易得到保障。一是，孔內(nèi)懸空，人于孔內(nèi)操作不方便;二是，孔樁核心范圍內(nèi)通常未設(shè)置鋼筋，對(duì)螺栓定位加固容易跑位;三是，砼澆筑過(guò)程中不易對(duì)中線進(jìn)行復(fù)核。則在澆筑砼后二次復(fù)核線，時(shí)常會(huì)有偏差情況產(chǎn)生時(shí)，否則必將產(chǎn)生偏心，則必須采取修整措施，導(dǎo)致施工至上部結(jié)構(gòu)時(shí)保護(hù)層不足，也不可在后期施工中通過(guò)調(diào)整垂直度偏差的方法進(jìn)行定位歸中。

故此，就我個(gè)人施工經(jīng)驗(yàn)，除在施工過(guò)程發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)應(yīng)及時(shí)的處理外，但針對(duì)那些已施工成形的，最好的辦法是經(jīng)設(shè)計(jì)通過(guò)調(diào)整加大柱腳預(yù)埋板的尺寸，再在調(diào)整后的柱腳板上按施工預(yù)埋好的錨栓開(kāi)孔，并在其上按設(shè)計(jì)軸線焊接鋼骨柱鋼構(gòu)。

3.2 鋼骨柱與混凝土梁鋼筋的連接

通常鋼骨柱與混凝土梁筋連接有三種情況。一是，混凝土梁筋繞開(kāi)鋼骨柱鋼構(gòu);二是，在鋼骨柱腹板上根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖定位開(kāi)孔，混凝土梁筋穿鋼骨柱腹板而過(guò);三是，混凝土梁筋與鋼骨柱在翼緣板處通過(guò)牛腿采用焊接連接。對(duì)比以上情況，前兩種做法較容易得到解決，并保證質(zhì)量，但第三種做法卻不易得到保障，易出現(xiàn)問(wèn)題。

本工程根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及相應(yīng)規(guī)范要求，混凝土梁筋與鋼骨柱翼緣板相遇時(shí)采用的是在鋼骨柱翼緣板上于廠內(nèi)焊接好牛腿，再在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)牛腿與鋼筋混凝土梁筋進(jìn)行搭接焊。另鋼骨柱翼緣板到柱外邊的距離為200mm，且該牛腿必須考慮柱主筋的正常通過(guò)(考慮柱主筋為C25，保護(hù)層為30mm)，則混凝土梁筋與牛腿的搭接焊長(zhǎng)度為不大于140mm。

則，鋼筋與牛腿板焊接主要存在問(wèn)題有:一是，焊接長(zhǎng)度不夠，二是焊接質(zhì)量不到位。焊接長(zhǎng)度不夠的情況主要存在于鋼筋混凝土梁的兩端為型鋼柱情況。因?yàn)榱轰摻钍窃谛弯撝惭b之前業(yè)已制作好，如果按圖紙長(zhǎng)度實(shí)際下料的話，考慮型鋼柱的垂直度偏差則有可能梁鋼筋安放不下，故此現(xiàn)場(chǎng)基本上是縮短3cm 左右進(jìn)行下料，如此一來(lái)則梁筋與牛腿的焊接長(zhǎng)度就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。針對(duì)此種情況則應(yīng)與設(shè)計(jì)溝通考慮梁筋分兩段下料，做到兩端先與鋼牛腿進(jìn)行焊接，以保與鋼牛腿的焊接長(zhǎng)度，焊接完后再在切斷處進(jìn)行搭接焊。而針對(duì)一端型性鋼柱的，梁鋼筋下料長(zhǎng)度必須略大于圖紙尺寸，以確保兩端的錨固長(zhǎng)度，且必須先施作與鋼牛腿的焊接。

現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量不到位，究其原因是因?yàn)楹附臃绞讲粚?duì)，在施工現(xiàn)場(chǎng)采用的是手工電弧焊。而鋼板和鋼筋的材質(zhì)不一樣，如果電流調(diào)低了，則鋼板沒(méi)辦法燒透，調(diào)高了，則鋼筋又會(huì)燒傷。故此現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常是以燒傷鋼筋來(lái)進(jìn)行焊接的，且只能進(jìn)行點(diǎn)焊。為此，針對(duì)這種情況應(yīng)該由型鋼班組進(jìn)行低坡填塞焊，這樣既能確保焊縫質(zhì)量又能確保梁筋不被破壞，做到真正保障設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量。

3.3 鋼骨柱與鋼骨梁連接

鋼骨柱與鋼骨梁的連接設(shè)計(jì)主要有螺栓連接和焊接。針對(duì)螺栓連接，開(kāi)孔定位不易得到保證，且出現(xiàn)問(wèn)題不易調(diào)整，故一般不使用此種方法，而是采用焊接。

鋼骨混凝土梁除了有鋼骨工字鋼梁與鋼骨鋼柱的連接外，還有鋼骨梁梁筋與鋼骨柱的連接。故此，其施工及存在問(wèn)題與混凝土梁連接對(duì)比更值得引起注意。此種情況，必須先施作鋼骨柱翼緣與鋼骨梁翼緣和腹板的焊接，與鋼骨混凝土梁面筋焊接的牛腿板必須留待鋼骨梁與鋼骨柱焊接完后才能施作，如果梁面筋焊接的牛腿先時(shí)作話，則一是現(xiàn)場(chǎng)吊裝存在問(wèn)題，但主要的還是在焊接質(zhì)量的不到保證。

常規(guī)設(shè)計(jì)鋼骨梁工字鋼到兩邊的距離只有200mm，扣除梁筋及保護(hù)層與牛腿板的厚度，鋼骨梁上翼緣板到牛腿板的凈距離只有130mm，這樣的話，焊槍夠不到焊縫處，焊接質(zhì)量得不到保證。同時(shí)此處的鋼筋連接也是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題，如果設(shè)計(jì)有雙排鋼筋的話，二排鋼筋與型鋼鋼柱無(wú)法形成有效的焊接。根據(jù)11G101－1 可知，鋼筋錨固水平段不得小于0.3L0，但由于鋼骨柱到柱外邊的距離只有200mm，根本無(wú)法保證規(guī)范要求的直段錨固長(zhǎng)度，同時(shí)又無(wú)法與型鋼柱焊接。故此，在設(shè)計(jì)配筋時(shí)，考慮施工的可行性，必須注意設(shè)計(jì)為一排鋼筋。

3.4 鋼骨柱收頭

鋼骨柱收頭，鋼骨柱收頭通常有兩種情況，一是由鋼骨柱變混凝土柱的收頭，一種是鋼骨柱到頂收頭。但不管是那種收頭，在鋼構(gòu)的頂部都設(shè)計(jì)有封頂板，封頂板設(shè)計(jì)標(biāo)高與相應(yīng)樓層或柱頂同標(biāo)高。

鋼骨柱到頂收頭時(shí)，本人覺(jué)得鋼骨柱不應(yīng)按設(shè)計(jì)要求到相應(yīng)樓層面，應(yīng)該設(shè)計(jì)到框架梁底比較合理，這樣梁筋能做到有效拉通。

鋼骨柱變混凝土柱的收頭，即不到頂。該種情況下，通常會(huì)有柱截面變小及柱插筋。為此建議鋼骨柱鋼構(gòu)頂標(biāo)高應(yīng)在相應(yīng)樓層的梁底，以利于該樓層梁能形成有效拉通。但封頂板則應(yīng)按柱插筋錨固長(zhǎng)度來(lái)確定，以避開(kāi)在封頂板上開(kāi)孔位置不正確導(dǎo)致柱插筋錨入下柱長(zhǎng)度不夠。

3.5 鋼骨柱、鋼骨梁的鋼筋設(shè)計(jì)與綁扎

鋼骨柱鋼筋需在鋼骨鋼構(gòu)焊接并驗(yàn)收驗(yàn)合格后才能進(jìn)行。因?yàn)殇摴侵紤]一層一段，則每段最少也有3 噸重，如先施工鋼骨柱鋼筋的話，則鋼構(gòu)吊裝不等到位，同時(shí)也無(wú)法保證焊接和焊縫檢驗(yàn)。故此只有先施作鋼構(gòu)后，再進(jìn)行型鋼柱鋼筋綁扎。但鋼骨混凝土柱在設(shè)計(jì)時(shí)箍筋通常為外面一大箍加一八角箍，周邊各一小箍。鋼骨柱四周翼緣板外邊設(shè)計(jì)有長(zhǎng)為90mm，間距為200mm 雙排栓釘，且周邊小的內(nèi)箍寬度只有150mm。如此一來(lái)，則箍筋必將無(wú)法進(jìn)行綁扎到位。因柱箍筋的施工流程是先把整層柱箍筋一次性套在柱根部，待豎向鋼筋施工完后才把柱箍筋自根部往上挪，按設(shè)計(jì)間距要求自上而下進(jìn)行綁扎。但因型鋼柱設(shè)有栓釘，則必將導(dǎo)致周邊小箍與八角箍無(wú)法往上提而不能綁扎到位。故此在設(shè)計(jì)時(shí)就因注意，建議型鋼柱菱形箍沿對(duì)角線對(duì)稱一剖為二，做成兩個(gè)拉鉤并各自拉結(jié)柱筋，小的內(nèi)箍則改成單個(gè)拉鉤，緊靠型鋼柱翼緣板或穿牛腿的腹板拉結(jié)柱筋。針對(duì)與型鋼梁相交的外箍、菱形箍及小的內(nèi)箍，則做成兩個(gè)U 型開(kāi)口箍，綁扎好后進(jìn)行單面搭接焊10d。

鋼骨梁鋼筋的綁扎及存在問(wèn)題與處理。鋼骨混凝土梁箍筋除設(shè)計(jì)一大的外箍筋外，在鋼構(gòu)的兩側(cè)和上下也會(huì)各設(shè)有一道小箍。則在施工型鋼梁的箍筋時(shí)，必須先搭設(shè)支撐架體，但最上一道的水平拉桿和支撐木方與模板不得安裝。該做法的目的有二，一是，支撐架體起到了施工操作平臺(tái)用途;二是，最上一道的水平拉桿和支撐木方與模板不得安裝，是為了鋼骨梁的大箍筋能夠順利的套到位。因鋼骨梁在鋼筋綁扎前，鋼構(gòu)已先安裝完成。針對(duì)鋼骨梁上下的小箍，考慮到栓釘影響，則必須按設(shè)計(jì)要求先綁扎成小梁后按設(shè)計(jì)要求安裝到位，否則按常規(guī)施工會(huì)因栓釘影響而不能安裝綁扎到位。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜合以上，望大家在今后的施工與設(shè)計(jì)中能做到更完美與完善，并能進(jìn)一步優(yōu)化與完善，以達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)與施工，確保工程質(zhì)量。