單向型鋼混凝土懸挑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

黃俊新

（通號建設(shè)集團(tuán)第一工程有限公司，貴州貴陽 550000）

1 工程概況

某建筑工程位于貴州省觀山湖區(qū)觀山東路大田灣橋南側(cè)，屬一類高層公共建筑，總用地面積36569.5m2，設(shè)框架剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度，設(shè)計使用年限100 年。建筑高度95.15m，型鋼混凝土部分在裙房9～1/11 交M～P 軸5.95～20.35m 標(biāo)高。

2 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工的重難點

（1）型鋼柱與鋼筋存在較復(fù)雜的相交關(guān)系，有豐富的交點，如何處理鋼柱與柱周主筋、箍筋等其他構(gòu)件的關(guān)系是重難點內(nèi)容。

（2）混凝土框架柱及剪力墻暗柱結(jié)構(gòu)中均設(shè)置型鋼柱，較之于常規(guī)的鋼筋綁扎、模板安裝等工作而言，存在施工難度大的特點，因此必須保證型鋼柱的精度，以免出現(xiàn)鋼柱偏位、梁筋墻筋難以順利通過等異常狀況。對此，在施工期間需進(jìn)行全面控制，例如型鋼的軸線位置和垂直度、鋼筋綁扎質(zhì)量等[1]。

3 型鋼混凝土的焊接技術(shù)要點

3.1 焊接施工內(nèi)容

（1）確定合適的焊接工藝參數(shù)，例如焊接電弧長度、焊接速度等，以保證焊接工作可以高效開展。

（2）焊接前詳細(xì)檢查坡口以及組裝間隙，判斷其是否滿足要求，以免影響后續(xù)的正式焊接作業(yè)。

（3）嚴(yán)格控制烘焙焊條的溫度和時間，遵循隨用隨取的原則。

（4）綜合考慮焊件厚度、焊條型號、焊接環(huán)境等因素，確定最合適的焊接電流。

（5）科學(xué)設(shè)置角焊縫起落點，將其設(shè)置焊縫端部位置，并保證間距大于10mm；嚴(yán)格遵循焊條與構(gòu)建間隙控制標(biāo)準(zhǔn)，將間隙控制2～4mm 范圍內(nèi)；處理對接焊縫、對接和交接組合的焊縫，在焊縫兩端位置設(shè)置引弧、引出板，從而實現(xiàn)引弧焊接，同時在焊縫接頭前方15～20mm 處設(shè)置打火引弧。

（6）遵循勻速焊接的作業(yè)原則，焊縫厚度、寬度需具有一致性。

（7）焊接電弧長度的控制根據(jù)焊條型號而定，重點考慮酸性焊條和堿性焊條兩類，各自的長度分別以3～4mm、2～3mm 為宜。

3.2 焊接檢查

3.2.1 焊前檢查

全面的檢查工作能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，以便給正式焊接創(chuàng)設(shè)良好的條件，檢查內(nèi)容包含焊接設(shè)備的運行性能，焊條、焊機(jī)等相關(guān)材料的質(zhì)量，焊接工藝的可行性等。具體內(nèi)容包括：

（1）在焊接設(shè)備的檢查中，需重點關(guān)注焊接輔助裝置、夾具回轉(zhuǎn)裝置等方面，要求各裝置均可穩(wěn)定運行，滿足焊接作業(yè)對于設(shè)備所提出的要求。

（2）在母材的檢查中，需重點關(guān)注母材的機(jī)械性能、物理化學(xué)性能等，要求母材不存在雜物、光潔度不足、劃痕等表面缺陷；反面墊板、引弧板等均要設(shè)置到位；焊縫坡口尺寸、根部間隙等均要滿足要求。

（3）在焊條、焊劑的檢查中，應(yīng)考慮到外觀、性能、烘烤條件等方面，從多個角度綜合判斷焊條、焊劑的使用情況。

3.2.2 焊接期間的檢查

例如焊接電流、焊接速度、焊接位置、層間溫度等均為重點檢查內(nèi)容，其需要完全滿足要求。這是因為，任何一項指標(biāo)超出許可范圍后均容易影響焊接的最終質(zhì)量。

3.2.3 焊后檢查

例如溫度、后熱時間、冷卻速度等均為重點檢查內(nèi)容，其需要完全滿足要求，否則需及時處理。

3.2.4 驗收檢查

（1）破壞性檢驗，取適量的被檢查部件，對其采取切割、拉伸、彎曲等相關(guān)處理措施，通過塑性變形試驗的方式判斷施工質(zhì)量。

（2）非破壞性試驗，屬于無損傷檢測的范疇，可以在不影響焊接區(qū)域結(jié)構(gòu)完整性的前提下完成檢驗工作，在絕大部分的建筑工程中，非必要時通常采用的是非破壞性檢驗。

4 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的鋼筋綁扎

根據(jù)設(shè)計圖紙測量定位，先將主筋安裝到位，再套箍筋，待各鋼筋安裝工作均完成后，可以進(jìn)入模板安裝等后續(xù)施工環(huán)節(jié)。

4.1 型鋼混凝土柱操作的技術(shù)要點

（1）柱插筋的技術(shù)要點。在下層梁板混凝土澆筑前，將柱插筋相關(guān)工作落實到位。嚴(yán)格控制插筋的錨固長度，接頭相互錯開50%。高低接頭間距大于35d。在梁面處用箍筋定位，以焊接的方法將箍筋穩(wěn)定連接于一體。

（2）主筋位置復(fù)核。以測放的柱的位置線為參照基準(zhǔn)，詳細(xì)檢查各柱主筋的位置情況，要求保護(hù)層的厚度可達(dá)標(biāo)，相鄰主筋的距離在各處均具有均勻性，并且最小間距至少需達(dá)到50mm。

（3）焊接定位筋。于主筋的內(nèi)側(cè)組織定位筋的焊接作業(yè)，縱向間距取2m，引入吊線的方法，嚴(yán)格控制定位尺寸，視截面大小選擇合適規(guī)格的定位鋼筋。

（4）連接柱定位主筋。取柱的各側(cè)面的2 根主筋，將其作為定位主筋而使用，將該部分穩(wěn)定連接于一體，再與定位鋼筋綁扎牢固。

（5）柱箍筋綁扎。按順序逐層組織內(nèi)箍筋的施工作業(yè)，內(nèi)箍綁扎工作完成后，從下向上有序綁扎外箍，期間嚴(yán)格控制箍筋的綁扎高度，確保其不影響主筋的正常連接，具體的高度需根據(jù)實際情況靈活控制。

（6）柱主筋連接。按照自上而下的順序依次將主筋插入箍筋內(nèi)，并將其與下部接頭穩(wěn)定連接。從一角沿著柱外側(cè)連接鋼筋，期間若遇到內(nèi)側(cè)有鋼筋的情況，則采取先內(nèi)側(cè)鋼筋、后外側(cè)鋼筋的連接順序，待主筋連接到位后，再組織綁扎作業(yè)。

（7）焊接錨桿的鋼板。以主筋的位置為準(zhǔn)，精準(zhǔn)確定合適的鋼板位置，嚴(yán)格控制鋼板的上表面位置，該處應(yīng)當(dāng)與主筋的下表面呈平齊的關(guān)系。

4.2 型鋼柱、梁的鋼筋綁扎

梁鋼筋在柱節(jié)點內(nèi)部存在空間限制的情況時，首先對內(nèi)部空間情況進(jìn)行詳細(xì)分析，判斷受限的數(shù)量，再于柱型鋼相應(yīng)的柱標(biāo)高處以焊接的方式穩(wěn)定連接套筒。此外，必要時也可采取開縱向鋼筋連接孔的方法，通過此途徑使梁的縱、橫向鋼筋連接。

5 鋼結(jié)構(gòu)吊裝

鋼結(jié)構(gòu)吊裝體系設(shè)計為單向型鋼混凝土鋼框架結(jié)構(gòu)，單向型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)每一片框架都具有獨立性，可以自成一體系，橫向框架由鋼梁連接鋼柱，維持穩(wěn)定，而縱向框架則由混凝土梁和鋼柱連接。這也反映了鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)中鋼框架與鋼框架之間的連接線補(bǔ)強(qiáng)，需要借助臨時支撐或者臨時連續(xù)梁來協(xié)調(diào)穩(wěn)定，利用臨時構(gòu)件連接每片鋼框架。嚴(yán)格安裝技術(shù)規(guī)程完成地下預(yù)埋件的存放，檢查混凝土強(qiáng)度，若混凝土強(qiáng)度已達(dá)吊裝標(biāo)準(zhǔn)，即可開始上部鋼結(jié)構(gòu)的吊裝作業(yè)，分施工區(qū)域和樓層開展吊裝施工。

鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工流程為：第Ⅳ層鋼框架準(zhǔn)備—安裝登高爬梯—安裝橫向鋼框架、柱、梁等在縱向（相鄰2 榀鋼框架與鋼框架之間）設(shè)置臨時支撐及臨時聯(lián)系梁等，即“臨時鋼構(gòu)件—整體校正（檢查垂直度、位移、標(biāo)高等）—柱焊接—高強(qiáng)螺栓緊固終擰—梁柱焊接—超聲波探傷—焊后測量—澆筑結(jié)構(gòu)混凝土”，完成臨時支撐周圍混凝土澆筑作業(yè)，且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，才能夠拆除臨時構(gòu)件，并將臨時支撐、臨時梁等構(gòu)件應(yīng)用到上層結(jié)構(gòu)周轉(zhuǎn)施工—第（Ⅳ+1）層[2]。

5.1 第1 節(jié)勁性柱安裝前的準(zhǔn)備工作

勁性柱安裝前，將高出部分混凝土鑿除，并用砂漿找平。同時，標(biāo)出基礎(chǔ)螺栓埋設(shè)后實際柱中心位置，以及將柱底中心延伸至板邊位置，使兩者能對心安裝。

5.2 鋼柱起吊安裝

在正式開始鋼柱起吊安裝作業(yè)前，應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，檢查樁基定位軸線間距和標(biāo)高，復(fù)測地腳螺栓預(yù)埋情況，清理螺紋表面的雜質(zhì)。鋼柱起吊安裝作業(yè)從第一段鋼柱開始，在吊裝過程中要保證鋼柱根部與鋼筋混凝土基礎(chǔ)緊密貼合。將吊點設(shè)置在鋼柱樁頂與1/3 柱高之間，采用螺栓臨時連接起吊設(shè)備和鋼柱連接板，垂直勻速上吊鋼柱。

除此之外，在鋼柱起吊回轉(zhuǎn)時，要保證吊索長度適中，防止鋼柱與其他起吊構(gòu)件發(fā)生碰撞事故，保證鋼柱的完整性。第一段鋼柱到位后，采用臨時固定連接板的方式，調(diào)整纜風(fēng)繩，使鋼柱保持平穩(wěn)和垂直。鋼柱兩側(cè)位置設(shè)置了厚度為20mm 的連接板，便于臨時固定，同時還配合尺寸大小為24φ133mm×4mm 的圓管或型鋼來增強(qiáng)結(jié)果臨時支撐效果。鋼柱調(diào)整垂直對準(zhǔn)下節(jié)鋼柱樁頂中心線，開始上節(jié)鋼柱的安裝作業(yè)。

5.3 框架梁安裝

框架梁的安裝作業(yè)需要注意的是所有框架梁均為等截面鋼梁，采用兩點吊吊裝法法，遵循從下往上的作業(yè)順序。保持連接板平整，根據(jù)設(shè)計要求設(shè)置安裝連接絡(luò)酸，不得隨意擴(kuò)孔，禁止一吊多根。臨時支撐構(gòu)件為周轉(zhuǎn)性材料，所以應(yīng)根據(jù)主體結(jié)構(gòu)的實際的搭建情況配置臨時支撐，分多次到位。

5.4 Ⅱ區(qū)鋼結(jié)構(gòu)安裝

考慮到II 區(qū)的位置在建筑物的中部，采用鋼管桅桿是最佳的吊裝方法，并Ⅱ區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)安裝作業(yè)區(qū)劃分成A 部分和B 部分。將桅桿的支點設(shè)置在A 部分鋼柱側(cè)面位置，在施工現(xiàn)場開展焊接作業(yè)，利用拉設(shè)纜風(fēng)傳遞力經(jīng)主結(jié)構(gòu)。在II 去鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中，汽車吊發(fā)揮作業(yè)有限，只能將鋼結(jié)構(gòu)吊裝到A 部分頂端，選用汽車吊的類型為16t、50t 及100t，A 部分鋼結(jié)構(gòu)吊裝完畢后，搭設(shè)B 部分下方位置的腳手架，搭設(shè)高度達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，即24.6m，實施B 部分鋼結(jié)構(gòu)的吊裝作業(yè)。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑工程中取得廣泛的應(yīng)用，依托于該結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度、耐久性、抗震性等多重應(yīng)用優(yōu)勢，可以有效提高建筑的整體穩(wěn)定性。在后續(xù)的建筑工程施工中，建議相關(guān)技術(shù)人員合理應(yīng)用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，以科學(xué)的方法兼容型鋼和混凝土，充分發(fā)揮兩者的應(yīng)用優(yōu)勢，以提高建筑工程的整體建設(shè)水平。