淺談型鋼混凝土組合結構施工技術要點

張 琪

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450014）

0 概述

型鋼混凝土組合結構又稱勁性混凝土結構或包鋼混凝土結構，是在型鋼結構外面包裹一層鋼筋混凝土外殼形成的型鋼混凝土組合結構。型鋼混凝土組合結構是在鋼結構和混凝土結構基礎上發展起來的一種新型結構體系。適用于框架結構、框架剪力墻結構、底層大空間剪力墻結構、框架核心筒結構等結構體系，可以應用于全部構件，也可以應用于部分構件。

1 工藝流程

施工技術交底→綁扎承臺及筏板鋼筋→預埋地腳埋件→澆筑底板、承臺混凝土→安裝第一節型鋼柱→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→拆除柱模→安裝水平結構模板→綁扎梁、板鋼筋→澆筑梁、板混凝土→安裝第二節型鋼柱→依次進行作業。

2 施工技術要點

2.1 預埋地腳螺栓

鋼結構地腳螺栓的預埋工作非常關鍵，它直接影響第一節型鋼柱的安裝精度乃至關系到整個工程鋼結構的安裝質量。安裝地腳螺栓需專人在縱橫兩個方向用經緯儀和水準儀控制預埋件軸線及標高。并在四個方向加固，安放調節螺母利用水準儀調節螺桿的高度，保證埋件標高。校正并加固，檢查合格后，請監理工程師驗收。預埋驗收合格后，在螺栓絲頭部位上涂黃油并包上油紙保護。在澆筑混凝土前再次復核，確認其位置及標高準確、固定牢固后方可進行澆灌工序。澆筑混凝土時，拉通線控制以避免預埋件發生位移。

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的能力和減少連接，一般制成一層一節，節與節之間采用坡口焊接。型鋼柱就位后立即對垂直度、軸線、牛腿標高進行初校，安設臨時螺栓固定，采用倒連與鋼絲繩或纜風繩配合經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行修復，然后吊裝。若型鋼柱的軸線、標高、垂直度有偏差，應立即采用液壓千斤頂頂起調節柱腳的上下螺母配合經緯儀或吊線進行檢查校正，柱腳校正后立即緊固地腳螺栓，并將承重鋼墊板上下點焊固定防止走動。

2）型鋼柱節點焊接部位，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間隙后,再進行焊接，坡口焊接應先做好準備焊接口的預熱。柱與柱的對接焊接一般采用二人同時對稱焊接，以減少焊接變形和殘余應力。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，三層應連續施焊，每層焊接完成后及時清理。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，及時對型鋼柱底板和承臺基礎頂面的50 mm空隙采用無收縮C35細石混凝土進行二次澆灌。澆灌前先在柱腳四周立模板,將基礎混凝土表面清洗干凈，清除積水，然后澆筑混凝土，澆筑無收縮細石混凝土時，從一側澆灌并振搗，至另一側溢出并明顯高于錨板下表面為止,嚴禁從兩個以上方向輪流澆筑。開始澆筑后必須連續進行，不能間斷并盡可能的縮短澆灌時間。

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，而腹板采用高強螺栓連接。

1）當一節型鋼梁吊裝完畢后，即需要對已吊裝的柱、梁進行誤差檢查和校正。校正內容包括標高、垂直度、軸線及凈跨。型鋼梁校正完畢后，采用高強螺栓連接再進行柱子校正。

2）安裝高強螺栓，應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。對于連接構件不重合的孔,應用鉆頭或絞刀擴孔或修孔，使其符合要求時方可安裝。

3）柱與梁焊接、梁與梁的對接一般在柱子的兩側對稱同時焊接以減少焊接變形和殘余應力，然后進行超聲波探傷試驗。

2.5 安裝鋼筋

型鋼混凝土梁柱節點處，當鋼筋必須穿過型鋼時，穿孔位置及穿孔直徑必須符合要求：穿孔位置應盡量避開在型鋼的翼緣上。在柱內型鋼腹板上預留孔時,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。需要時穿孔的孔徑可放寬為所穿過鋼筋公稱直徑加8 mm。當鋼筋穿孔造成型鋼截面損失而不能滿足承載能力要求時，應對型鋼采取加固補強措施，最簡單的補強措施是采取型鋼截面局部加厚的方法，但是要注意兩個問題：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，以避免爛根現象。柱混凝土澆筑時應分層澆筑，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離析現象。

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

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

5）振搗棒不得觸及模板鋼筋預埋管件;澆筑時，應設專人看護模板、鋼筋有無位移、變形，發現問題及時處理。振搗棒應快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動，點的間距控制在450 mm為宜，十字型鋼柱應在柱四角進行插棒振搗。振搗棒插入混凝土的深度以進入下一層混凝土50 mm為宜，做到快插慢拔，振搗密實。

6）型鋼梁混凝土的施工同普通梁板混凝土的施工,但由于節點核心區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核心區混凝土的振搗，應加強振搗或采用高塌落度細石混凝土。

3 質量控制

1）從型鋼梁柱的制作加工、安裝方法及質量要求，在每一工序施工前均由技術人員進行詳細交底及現場指導。對于復雜節點的處理先做樣板，組織現場操作人員現場學習，同時加強三檢制度。將質量檢查工作貫穿于施工全過程，并嚴格執行質量獎罰制度，使施工工序質量達到內控要求。

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

3）型鋼柱的安裝應嚴格按圖紙規定的軸線方向和位置定位，受力和孔位應正確；吊裝過程中應使用經緯儀嚴格校準傾斜角度，并及時定位。

4 安全控制

認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針，按規定在施工現場設專職安全員，專門負責組織與協調施工現場安全工作,落實有關安全生產的規章制度，做好現場施工人員安全施工宣傳教育，使全體施工人員真正認識安全的重要性。

施工現場設專人負責防火工作，配備消防器材和消防設備，做到經常檢查，發現隱患及時上報處理；現場施工作業，設備、材料堆放不得占用或堵塞消防通道。特種作業必須持證上崗，且所持證件必須是專業對口、有效期內的有效證件。

5 效益分析

1）型鋼混凝土組合結構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件的承載力一倍以上，因而可以減小構件的截面，增加使用面積和凈高，其經濟效益是可觀的。

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構骨架,它具有相當大的承載能力，能夠承受構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構上，又可以省去為支模板而設置的支撐，從而減少了支模板的人工和材料。此外，型鋼混凝土結構不必等到混凝土強度達到一定強度就可施工上一層，其施工工期比普通的鋼筋混凝土結構大為縮短。