建筑工程中型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用分析

黃欣

（五礦二十三冶建設(shè)集團(tuán)有限公司，長沙410000）

1 引言

根據(jù)我國建筑工程建設(shè)情況分析可知，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，其在保證構(gòu)件承載力的同時(shí)可有效減少構(gòu)件所占空間，有利于增加建筑實(shí)際使用空間，同時(shí)抗震性、經(jīng)濟(jì)性均較好。本文主要圍繞此結(jié)構(gòu)施工技術(shù)展開分析【1】。

2 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)分析

20 世紀(jì)90年代起，組合結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域逐漸推廣開來，如型鋼混凝土、管混凝土組合結(jié)構(gòu)等。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)簡稱SRC 結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了鋼筋、混凝土、型鋼的優(yōu)化組合，實(shí)際運(yùn)用優(yōu)點(diǎn)可歸納如下：

1）與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，優(yōu)勢(shì)如下：（1）承載力更高，通過型鋼的使用，有效提高構(gòu)件剛度；（2）抗震性能更好，構(gòu)件延性表現(xiàn)好；（3）施工進(jìn)度快，鋼結(jié)構(gòu)可提供一定承載力，模板工程量減少。

2）與鋼結(jié)構(gòu)相比，優(yōu)勢(shì)如下：（1）有利于節(jié)約鋼材，在保證構(gòu)件性能的基礎(chǔ)上，可節(jié)約超過50%的鋼材；（2）構(gòu)件穩(wěn)定性更好，SRC 結(jié)構(gòu)通過型鋼與混凝土共同受力，局部、整體穩(wěn)定性均優(yōu)于純鋼結(jié)構(gòu)；（3）耐火、耐腐蝕性較好，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中，混凝土在一定程度上可起到保護(hù)鋼材的作用，更好地防止腐蝕、火災(zāi)等問題的產(chǎn)生。

綜上所述，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，無論是在構(gòu)件受力性能、耐久性能，還是在施工可行性、經(jīng)濟(jì)性方面均具有顯著優(yōu)勢(shì)，尤其適用于高層、超高層建筑以及抗震設(shè)防烈度較高區(qū)域【2】。

3 建筑工程中型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)類型與施工技術(shù)

3.1 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)類型

根據(jù)我國建筑行業(yè)中型鋼混凝土的應(yīng)用情況分析可知，其主要分為全型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與局部型鋼混凝土結(jié)構(gòu)2 種，尤以后者的運(yùn)用更為廣泛【3】。在實(shí)踐中，由于配鋼型式的不同，可分為實(shí)腹式、空腹式2 類（見圖1）。

圖1 型鋼混凝結(jié)構(gòu)截面形式

上述2 種型鋼混凝結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點(diǎn)，具體如表1 所示。

表1 2 種型鋼混凝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3.2 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

下文主要就型鋼混凝土柱、梁施工工藝流程與技術(shù)要點(diǎn)展開論述。

3.2.1 型鋼柱施工技術(shù)

1）工藝流程（見圖2）

圖2 型鋼混凝土柱施工工藝流程

2）技術(shù)要點(diǎn)

型鋼混凝土柱施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

1）型鋼柱制作：型鋼柱由廠家統(tǒng)一制作加工，加工前需根據(jù)設(shè)計(jì)藍(lán)圖對(duì)型鋼柱進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，優(yōu)化梁主筋排布位置和錨固方式，明確鋼筋穿孔準(zhǔn)確位置，保證型鋼柱制作精確滿足要求，必須嚴(yán)格把關(guān)，確保型鋼構(gòu)件質(zhì)量合格【4】。

2）型鋼柱安裝：柱腳包括埋入式、非埋入式，后者柱腳底板安裝于基礎(chǔ)頂面，前者柱體插入基礎(chǔ)，穩(wěn)定性好、承載力高，但施工相對(duì)復(fù)雜，具體需根據(jù)實(shí)際情況選用施工方法；柱腳施工定位準(zhǔn)確、固定牢固后，方可繼續(xù)安裝型鋼柱，核對(duì)安裝圖紙、構(gòu)件編號(hào)，確認(rèn)無誤后依次吊裝型鋼柱，精確定位、校正后焊接，控制好焊接順序與溫度。

3）鋼筋工程：型鋼柱安裝完成后，綁扎柱縱向鋼筋與箍筋，由于柱縱筋與型鋼梁存在交叉的問題，需根據(jù)實(shí)際情況考慮不同處理方法，如：型鋼梁較小時(shí)，將縱筋集中在矩形柱四角，避開型鋼梁；型鋼梁較大、柱縱筋較多時(shí)，縱筋遇梁時(shí)切斷，采用鋼筋連接器與型鋼梁翼緣板相連；箍筋以L 形、U 形為主，柱頭采用開口箍筋。

3.2.2 型鋼梁施工技術(shù)

1）工藝流程

完成型鋼柱安裝后，方可繼續(xù)進(jìn)行型鋼梁的吊裝，工藝流程分2 種：（1）先安裝梁底縱筋、后安裝型鋼梁；（2）先安裝型鋼梁、后安裝梁底縱筋。前者較為常用，后者操作復(fù)雜，僅當(dāng)項(xiàng)目實(shí)施中明確要求先吊裝型鋼梁時(shí)方會(huì)采用。

2）技術(shù)要點(diǎn)

型鋼梁的安裝與型鋼柱基本一致，具體要點(diǎn)可歸為：（1）型鋼梁制作：由工廠統(tǒng)一制作，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、深化設(shè)計(jì)下料，所有構(gòu)件加工制作完成后，做好預(yù)拼裝、編碼；（2）底部縱筋安裝：按施工圖紙綁扎鋼筋，焊接牢固；（3）型鋼梁安裝：適當(dāng)位置焊接耳板吊裝吊點(diǎn)，穩(wěn)定吊裝，型鋼梁就位后做好糾偏工作，梁翼緣處焊接、梁腹板處螺栓連接或焊接；（4）完成上部縱筋、箍筋和拉結(jié)筋安裝。

3.2.3 混凝土施工技術(shù)

完成上述作業(yè)后，方可實(shí)施柱模板、梁模板安裝，嚴(yán)格按施工圖紙進(jìn)行模板安裝、檢查與矯正工作，驗(yàn)收合格后澆筑混凝土。

1）柱混凝土澆筑：柱底部澆筑同標(biāo)號(hào)砂漿，厚度控制在50mm，防止?fàn)€根；混凝土分層澆筑，每層厚度≤500mm，由于型鋼骨架的存在，混凝土流動(dòng)性較差，必須充分振搗，鋼筋密集區(qū)可采用φ30mm 振搗棒與鋼筋釬進(jìn)行振搗【5】。

2）梁混凝土澆筑：從梁的一側(cè)下料，使用振搗棒將混凝土向梁另一側(cè)趕，直至另一側(cè)出現(xiàn)混凝土后，兩側(cè)同時(shí)振搗，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間、監(jiān)測(cè)模板變形情況。

4 工程案例

4.1 工程概況

本文僅以某住宅工程項(xiàng)目為例展開分析。此項(xiàng)目占地面積、建筑總面積為2.23×104m2、14.24×104m2，2 棟住宅樓高度分別為地上42 層（1#樓，155m）、36 層（2#樓，135m），組合型鋼混凝土框剪結(jié)構(gòu)，具體型鋼柱、梁設(shè)置情況如表2 所示。組合構(gòu)件施工是項(xiàng)目重難點(diǎn)所在。

表2 型鋼柱、梁設(shè)置情況

4.2 材料與設(shè)備

1）型鋼柱材料。鋼材：Q345B 鋼材；螺栓：扭剪型高強(qiáng)度螺栓；焊接：坡口熔透焊縫、角焊縫。

2）鋼筋與連接套筒。鋼筋：RRB400 鋼筋；鋼筋連接：滾壓直螺紋接頭。

3）模板體系材料。面板：18mm 厚木模板，60mm 厚定型組合鋼模板；龍骨：18 號(hào)槽鋼柱箍+φ18mm 可拆式對(duì)拉螺栓。

4）C40、C50 混凝土。 水泥：P.O42.5 水泥；摻和料：I 級(jí)粉煤灰；外加劑：JG-2A、UEA。集料：φ5～20mm 碎石+細(xì)度模數(shù)2.6～2.9 的砂。

5）施工設(shè)備。起重設(shè)備：QTZ80C（5613）1 臺(tái)、QTZ80C（5512）塔吊1 臺(tái)；汽車泵：混凝土臂架泵（臂長48m）、混凝土車載泵。

4.3 施工技術(shù)要點(diǎn)

本項(xiàng)目型鋼混凝土柱、梁施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

1）型鋼柱腳埋置：本項(xiàng)目采用埋入式柱腳，原設(shè)計(jì)每根柱腳埋入基礎(chǔ)筏板下1.1m（筏板厚2.3m），由于受到地下水的影響實(shí)際施工中將埋入深度改為2.3m。本工程型鋼柱高度超過3.4m，單根重量達(dá)到15kN（1.5t），采用地腳螺栓固定容易出現(xiàn)移位情況，采用斜撐進(jìn)行加固（見圖3）。

圖3 型鋼柱加固措施

2）型鋼柱安裝：本項(xiàng)目根據(jù)施工圖進(jìn)行型鋼柱深化設(shè)計(jì)與加工，做出鋼筋排列圖，加工廠統(tǒng)一加工、制作，工廠車床制孔；型鋼柱3 層一截（10.5m），吊裝就位，將連接板與耳板的螺栓擰緊后焊接。

3）梁、柱、墻鋼筋施工：本項(xiàng)目柱箍筋較大、梁柱接頭處鋼筋預(yù)留孔密集，施工中適當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)，鋼筋無法避開型鋼時(shí)，型鋼上預(yù)焊直螺紋套筒，現(xiàn)場連接鋼筋。

4）混凝土澆筑：本項(xiàng)目鋼筋綁扎完成后，間距30～40mm，混凝土不易充分灌注，必須留足排氣孔，混凝土坍落度160～180mm，注意對(duì)稱、均勻下料，充分振搗。

5 結(jié)語

綜上所述，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)承載力大、抗震性優(yōu)越、綜合效益好，可滿足大型、高層建筑施工需求。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)作業(yè)中，所有鋼構(gòu)件統(tǒng)一由加工廠加工，驗(yàn)收合格后方可運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，型鋼柱、梁以及鋼筋依次安裝，確保節(jié)點(diǎn)構(gòu)造處理可靠，現(xiàn)場混凝土澆筑需充分振搗，保證最終組合結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量滿足要求。