對鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)探討

孫磊磊

摘 要 近年來，隨著城市建設(shè)不斷的發(fā)展，大跨度的梁、細長比大的柱在公共建筑中越來越多的被設(shè)計師所采用。鋼骨混凝土梁、柱由于其在普通混凝土梁柱中增加了型鋼構(gòu)件形成共同承力，其不僅節(jié)約了普通鋼筋和混凝土的用量，而且由于其慣性矩增大，與同樣跨度和高度的普通鋼筋混凝土梁柱相比，其截面大大減小，更加有效利用了空間，也增強了建筑物的觀感。

關(guān)鍵詞 鋼骨混凝土 施工技術(shù) 梁柱安裝

中圖分類號：F540.31 文獻標識碼：A

1鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)特點

鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)具有強度大、延性好、抗震能力強、防火防腐性能好及便于施工等一系列優(yōu)點，還可以大大減小構(gòu)件的斷面尺寸，明顯增加了房間的使用面積，也使房間中的設(shè)備、家具更好布置，因此已越來越廣泛地應(yīng)用于高層及高聳結(jié)構(gòu)、地震區(qū)的建（構(gòu)）筑結(jié)構(gòu)、承受大荷載的結(jié)構(gòu)及大跨度結(jié)構(gòu)中。鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點主要在于：

（1）承載能力和剛度高，截面面積小鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)中鋼骨、鋼筋、混凝土三種材料協(xié)同工作。鋼骨和混凝土直接承受荷載，由于混凝土增大了構(gòu)件截面剛度，防止了鋼骨的局部屈曲，使鋼骨部分的承載力得到了提高；另外，被鋼骨圍繞的核心混凝土因為鋼骨的約束作用，使核心區(qū)混凝土的強度得以提高，即鋼骨和混凝土二者的材料強度得到了充分的發(fā)揮，從而使構(gòu)件承載力大大提高；由于鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)不受含鋼率限制，其承載力比相同截面的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高出一倍還多。

（2）抗震性能好與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)尤其是實腹式鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)由于鋼骨架的存在，使得鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)具有較大的延性和變形能力，顯示出良好的抗震性能。

（3）經(jīng)濟效果好與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)用鋼量大幅度減小，在承載相當(dāng)?shù)那闆r下，一般可節(jié)省鋼材50%左右，造價可降低10%～40%；與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，可節(jié)省60%左右的混凝土，并減小了構(gòu)件的截面尺寸，增加了使用面積和層高，避免形成肥梁胖柱，減輕地基荷載，降低基礎(chǔ)費用，因此具有可觀的經(jīng)濟效益。

（4）施工速度快，工期短鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)中鋼骨架在混凝土未澆注以前已形成鋼結(jié)構(gòu)，已具有相當(dāng)大的承載能力，能夠承受構(gòu)件自重和施工時的活荷載，并可以將模板懸掛在鋼結(jié)構(gòu)上，不必為模板設(shè)置支柱。在多高層建筑中，不必等待混凝土達到一定強度就可以繼續(xù)上層施工，加快施工速度，縮短建筑工期。

（5）耐火性和耐腐蝕性好眾所周知，鋼結(jié)構(gòu)耐火性和耐腐蝕性較差，但對于鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)來說，由于外包混凝土的存在，在保證承載力提高的前提下，使構(gòu)件耐火性和耐腐蝕性較鋼結(jié)構(gòu)得到了提高。

2鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝

2.1施工工藝流程

工藝流程：鋼骨制作→半成品檢驗一鋼柱定位放線→鋼柱（梁）吊裝→高強螺栓安裝→鋼柱（梁）驗收→鋼柱（梁）鋼筋綁扎一鋼柱（梁）支模→鋼柱（梁）澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護→拆模。

2.2鋼骨柱與混凝土梁的連接方式

（1）梁鋼筋從鋼骨上開的鋼筋孔中穿過；

（2）在與鋼骨混凝土柱連接的梁端，設(shè)置一段鋼梁與梁主筋搭接；

（3）梁內(nèi)部分主筋穿過鋼骨混凝土柱連續(xù)配置，部分主筋在柱兩側(cè)截斷，與鋼骨伸出的鋼牛腿可靠焊接。

2.3施工要點

2.3.1梁、柱鋼骨制作

（1）梁、柱鋼骨均采用焊接型鋼，其制作工藝流程為：放樣→下料→鋼板除銹、調(diào)直、整平→精密氣割→精調(diào)、整平→打磨→拼裝→施焊→超聲波探傷→翼板矯正→精密鉆孔→產(chǎn)品驗收→合格出廠。

（2）焊接前應(yīng)將焊接面的油、銹清除，其焊接質(zhì)量應(yīng)滿足一級焊縫質(zhì)量要求，不得有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。

（3）工字形和十字形鋼骨柱腹板與翼緣、水平加勁肋與翼緣的焊接，應(yīng)采用坡口熔透焊縫，水平加勁肋與腹板連接采用角焊縫。

（4）在焊接過程中應(yīng)對焊接電流、焊接速度、焊接順序、焊接位置等進行檢查，有焊縫缺陷的，應(yīng)及時予以處理。

（5）在制作鋼骨過程中，為了防止焊接變形，焊接時應(yīng)采取相對兩面同時進行和預(yù)熱措施，其焊接預(yù)熱溫度控制在100-150℃，預(yù)熱區(qū)在焊接坡口兩側(cè)各80-100mm范圍內(nèi)。

2.3.2鋼柱吊裝

（1）在吊裝前，應(yīng)依據(jù)設(shè)計圖紙，在柱底座鋼板上彈出型鋼柱的縱橫安裝中心控制線和標高控制線，并繪制測量成果記錄，交付驗收。

（2）鋼柱進場后，應(yīng)嚴格檢查驗收構(gòu)件的質(zhì)量，即檢查鋼柱的長度、斷面以及撓曲、牛腿位置、穿筋孔位置間距等，同時還應(yīng)檢查構(gòu)件縱橫兩個方向的安裝中心線，以確保其符合吊裝的要求。

（3）在吊裝前，應(yīng)先將鋼柱表面的鐵銹、泥土、油污和其它雜質(zhì)清除干凈。

（4）吊裝時，采用兩點立吊，單機回轉(zhuǎn)法起吊。起吊時，鋼柱的根部要墊實，通過吊釣的起升、變幅和吊臂的回轉(zhuǎn)，逐步將鋼柱扶直。嚴禁柱端部在地面上拖拉。

（5）當(dāng)鋼柱基本對準安裝軸線后，應(yīng)緩慢下落，調(diào)整到完全對準軸線后，用鋼楔墊起，點焊定位，拉緊柱上端的3根纜風(fēng)繩，做臨時固定。

（6）鋼柱安裝完成后，應(yīng)用經(jīng)緯儀測定垂直度，要求其位置精確、垂直度無偏差。

2.3.3 鋼梁的安裝

（1）鋼梁吊裝用專用扁擔(dān)，采用兩點吊，吊點位置距離鋼梁端為梁長的1 /4，吊點的構(gòu)造形式采用在梁上用鋼絲繩和吊環(huán)捆死，再連到吊索上。

（2）鋼梁就位前，其所對應(yīng)的鋼柱必須校正完畢，包括標高、位移和垂直度。鋼梁吊裝就位后，在每個節(jié)點上用兩只過鏜沖對齊節(jié)點板上的左右螺孔。

2.3.4 高強螺栓安裝

（1）在安裝高強螺栓前，應(yīng)清除干凈其摩擦面的浮繡和雜質(zhì)，確保螺栓自由穿入。

（2）在安裝高強螺栓時，應(yīng)先用手動扳手擰緊螺栓孔，拔出過鏜沖，再進行高強螺栓的安裝。

（3）若高強螺栓不能自由穿入時，應(yīng)調(diào)整構(gòu)件之間的間距，保證鋼構(gòu)件的安裝誤差在允許誤差范圍內(nèi)，若仍不能穿入時，則應(yīng)進行擴孔或更換連接板。擴孔的最大孔徑應(yīng)小于1.2倍螺栓直徑。

（4）高強螺栓擰緊為初擰、終擰。初擰扭矩為施工扭矩的50%，當(dāng)天安裝的螺栓應(yīng)在當(dāng)天終擰完畢。終擰結(jié)束后，螺栓絲扣外露應(yīng)為2 ～3扣，目測尾部梅花頭擰掉為合格。

2.3.5 鋼骨混凝土的澆筑

（1）澆筑混凝土前，應(yīng)進行坍落度檢測和和易性外觀檢測，要求混凝土坍落度宜為（240？0）mm；水灰比不大于0.4；粗骨料粒徑宜為5-20mm。

（2）在澆筑混凝土前，為防止混凝土爛根，應(yīng)在底部接茬處先澆筑50-100mm厚與柱體混凝土成分相同的減石子砂漿。

（3）在澆筑的過程中，柱體混凝土應(yīng)分層連續(xù)澆筑、振搗，其高度不得超過300mm，其間隔時間不得超過混凝土初凝時間。

（4）混凝土振搗方式：①按照布置的點位進行插入式振搗，在柱體模板外側(cè)采用附著式振動器進行振搗；②振動棒通過模板對混凝土進行振搗，振搗時在振動棒與模板接觸部位墊方木，避免振動棒與模板直接接觸；③在暗柱等鋼筋十分密集、插入式振動棒無法插入的部位，采用鋼管輔助振搗的方法。

（5）振搗時，應(yīng)做到“快插慢拔”。 在振搗過程中，將振動棒上下略微抽動，以使砼上下振搗均勻，在振搗上層砼時，插入下層內(nèi)50mm左右，以消除兩層間的接縫。振動器插點要均勻排列，振動器不能緊靠模板且盡量避開鋼筋進行振搗。

（6）應(yīng)嚴格控制混凝土的振搗時間，每一振點的延續(xù)時間，以表面呈現(xiàn)浮漿和不再沉落、不再出現(xiàn)氣泡為標準，以免碰撞鋼筋、模板、預(yù)埋件、預(yù)埋管等。

（7）為保證鋼柱混凝土密實，應(yīng)在鋼骨柱四周均勻下料和振搗，采用套管伸入鋼柱內(nèi)每塊隔板下方約10cm處，依次從小到上分段灌筑，每端高度不大于1m，并分段振搗，以免混凝土離析在隔板下形成空洞。

3混凝土的裂縫控制

（1）保證外側(cè)的縱筋及構(gòu)造鋼筋嚴格按設(shè)計及規(guī)范要求配置，保證鋼筋綁扎位置的正確，防止表面產(chǎn)生張力裂縫。

（2）嚴格控件型鋼混凝土構(gòu)件主筋保護層的厚度準確。

（3）在保證澆筑混凝土原材和易性的的前提下，選用合適外加劑，增加混凝土的流動性，減小混凝土的水灰比，減少混凝土原材料的泌水性，加強型鋼混凝土構(gòu)件的密實度。

（4）加強型鋼混凝土澆筑時的振搗，在型鋼和鋼筋密集區(qū)域可采用二次回振方法加強構(gòu)件的振搗密實。

4后期保養(yǎng)

（1）型鋼混凝土梁構(gòu)件必須等構(gòu)件混凝土達到設(shè)計強度標準后拆除模板支撐體系。

（2）型鋼混凝土構(gòu)件澆筑終凝完成12小時內(nèi)進行養(yǎng)護，養(yǎng)護期適當(dāng)延長，不低于14天。

5結(jié)束語

綜上所述，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)具有承載力大、剛度大、抗震性能好、結(jié)構(gòu)局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定性好及鋼材用鋼量少等優(yōu)點，值得大力推廣應(yīng)用。但由于鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)體系，且節(jié)點形式復(fù)雜、鋼筋密集、施工精度高，要更好地促進其應(yīng)用，則應(yīng)進一步研究其施工方法和施工工藝，以不斷提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，不斷提高工程的品質(zhì)和質(zhì)量。實踐證明，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)是一種值得推廣的良好的結(jié)構(gòu)體系。