型鋼混凝土柱施工工藝研究

賈振強

摘? ? 要：根據型鋼混凝土的施工工藝進行研究，得到型鋼混凝土柱的施工工藝流程和施工操作要點，并得到其施工質量控制的方法，為以后類似工程項目提供一定技術參考。

關鍵詞：型鋼混凝土;施工;焊接;鋼筋

1? 引言

由于型鋼混凝土具有良好的力學性能和抗震性能，因此被廣泛應用于大跨結構的梁、柱中。混凝土具有良好的抗壓性能，型鋼鋼管也具有較好的抗壓性能，將混凝土澆入至型鋼鋼管中，由于型鋼的約束作用，混凝土受到超過其極限荷載的壓力時也不會出現失穩破壞，兩者的結合可極大提高型鋼與混凝土單方面的力學性能[1-2]。型鋼混凝土在施工過程中由于其對施工工藝要求較為嚴格，尤其是型鋼混凝土柱，其內部構造較為復雜，澆筑和振搗時模內空間較小，因此本文僅對型鋼混凝土柱的施工工藝進行研究，以達到結構設計要求。

2? 施工工藝流程及施工操作要點

2.1? ?施工工藝流程

型鋼混凝土柱施工時首先對其進行放線定位，統一定位后再對所放線的型鋼混凝土柱軸線及柱底標高進行復核，復核通過后再將型鋼混凝土柱下方預埋件預埋處理，并用螺栓進行固定，之后再進行吊裝型鋼、安裝型鋼柱，安裝完畢后對其垂直度進行測量，以免型鋼柱傾斜，測量完成后將型鋼柱與下方預埋件進行焊接，之后再進行綁扎鋼筋、支模板和澆筑混凝土施工工作。

2.2? ?施工操作要點

2.2.1? 型鋼柱制作和尺寸復核

型鋼柱在工廠直接焊接好，在型鋼柱制作前首先根據型鋼柱的尺寸和質量要求，提前選擇好運輸車、吊裝機、鋼筋在型鋼柱內打穿位置等運輸和安裝工作。由于一般型鋼柱的截面尺寸較大，在安裝模板時需采用對拉螺栓進行加固固定。工廠內的型鋼柱焊接完畢后需驗收合格后方可運輸至施工場地內。

型鋼柱運送至施工現場后，施工人員首先對型鋼柱數量和各類型型鋼柱尺寸進行復核，并對其變形情況進行檢測，如對型鋼柱的彎曲度和扭轉度進行檢測，彎曲度不得高于H/1200，并且不得大于12mm，型鋼柱扭轉度不得大于3mm。

2.2.2? 放線和柱底標高復核

型鋼柱安裝完成后再次對型鋼柱中心位置進行放線復核，確定其中心位于設計坐標處;并對柱腳標高進行復核，確定型鋼柱柱腳標高安裝誤差在3mm以內，若有一項或兩項不滿足設計要求和相關規范要求，則應根據經緯儀和水準儀進行調整。放線和柱底標高復核完成后，需對標高控制點及定位控制線在型鋼柱身進行標記。

2.2.3? 柱腳板和地腳螺栓的預埋

當上一層混凝土澆筑完畢后即預埋柱腳板和地腳螺栓，安裝完成后對柱腳板和地腳螺栓的位置和標高進行復核，確認無誤后采用塑料布將地腳螺栓進行包裹，以免柱腳板和地腳螺栓遇水而銹蝕或遇混凝土而影響螺栓絲扣的順滑性。安裝柱腳板時若遇到梁主筋，應采用機械方式將梁主筋移位。

2.2.4? 鋼柱吊裝和焊接施工

待上層混凝土強度達到設計要求時，則開始進行吊裝施工。吊裝前施工單位應組織施工人員對預埋件進行重新復核，確認無誤后再進行吊裝施工。吊裝時，施工人員應根據所吊裝型鋼柱的尺寸及翼緣板方向等設計要求進行吊裝，以免在吊裝時對型鋼柱造成損傷。

在鋼柱吊裝完成后，通過螺栓將鋼柱固定于預埋板上，初步安裝完成后采用經緯儀對鋼柱垂直度進行觀測，若垂直度偏差超過規范規定值，則根據地腳螺栓進行調整，調整至規范規定值。

2.2.5? 綁扎鋼筋和模板施工

對型鋼柱鋼筋進行綁扎時，梁柱節點處鋼筋是梁柱施工中的難點和重點。梁柱節點處鋼筋較密，在綁扎鋼筋時需提前在型鋼柱和梁上打孔以方便鋼筋可穿過型鋼柱和梁腹板以達到緊固效果。具體施工時，根據設計圖紙對穿鋼處的鋼筋走向及錨固位置和錨固長度等進行準確操作，確保所綁扎鋼筋的位置及數量滿足設計要求。目前大多數型鋼柱設計圖紙中，其內部箍筋大多數均設計為復合箍筋，型鋼柱內許多箍筋并未穿過型鋼部分，而是在型鋼外側環繞，因此施工時可將此類箍筋焊接于型鋼上，進一步提高箍筋的穩定性。

混凝土柱支模時，為固定模板，避免澆筑時產生漲模和漏漿等事故，因此支模時需在模板上安裝對拉螺桿。由于型鋼柱內部存在大面積型鋼，在安裝對拉螺桿時不可避免的出現對拉螺桿穿過型鋼腹板，因此安裝時需在型鋼柱上鉆孔打眼，也可在型鋼上對啦螺桿位置處焊接螺栓接頭，將對拉螺桿固定于型鋼上，也可達到較好的效果，并且不對型鋼安全和穩定性產生影響。

2.2.6? 混凝土澆筑施工

混凝土澆筑時應分層澆筑和振搗，每層混凝土高度宜為1m，澆筑完成后采用小直徑振搗棒和鋼管進行人工手動振搗。或在振搗時，為提高混凝土的流動性，可增加混凝土的坍落度，確保型鋼柱內混凝土的密實性，避免出現混凝土內部蜂窩麻面的缺陷，影響結構施工質量。由于型鋼柱構件在結構整體中屬于重要構件，并且所使用的混凝土強度較高，水灰比較小、坍落度較小，導致在振搗過程中混凝土上部浮漿較多，若對浮漿不進行清理，后續施工完成后則會產生局部強度較低的現象，從而直接影響整體結構安全。

3? 施工質量控制

型鋼柱在施工過程中，型鋼柱的原材料和施工方法等均應滿足相關規范要求，尤其重點分部工程應滿足以下要求：

3.1? 型鋼柱的運輸、吊裝與焊接

型鋼柱截面尺寸較大，運輸和吊裝安裝時，施工難度較大。并且在型鋼柱運送至施工現場后對型鋼柱的扭轉度和彎曲度進行檢測，各項指標滿足相關規范要求時才可進行吊裝施工;吊裝完成后應對型鋼柱的垂直度進行檢測，以確保型鋼柱的垂直度滿足相關規范要求;焊接施工完成后，應采用超聲波無損檢測對焊縫進行檢測，確保焊縫內部不存在裂紋及其他缺陷，確保施工質量。

3.2? 綁扎鋼筋

綁扎鋼筋前，施工項目部應對結構設計圖紙進行仔細分析，并與設計院進行聯系，盡量增加型鋼柱主筋直徑，減少主筋數量，增加主筋間距，降低振搗施工難度;鋼筋穿型鋼時，根據設計大樣進行施工，確保鋼筋穿插順序與設計圖紙一致，避免后續發生鋼筋碰撞現象;梁柱節點鋼筋綁扎時，若梁、柱主筋碰撞，應采用機械移位的方法將梁主筋偏離，并對附近其他鋼筋間距進行調整，滿足混凝土澆筑振搗施工要求;當箍筋不能穿透型鋼時，應將箍筋焊接于型鋼上，提高箍筋的穩定性;當梁主筋不能穿透型鋼時，需在型鋼柱翼緣板上焊接牛腿板，再將梁主筋焊接于型鋼柱牛腿板上，牛腿板與型鋼柱翼緣板的焊縫形式宜為坡口焊或V型焊;在型鋼柱上打孔后，型鋼柱上的孔洞率應低于25%。

3.3? 模板施工

支模時，若需在型鋼柱上開孔以對模板進行固定或加固施工時，應與設計院進行聯系，設計院計算審核通過后才可在型鋼柱上開孔施工，并且綜合開孔率不得高于25%;模板安裝完成后，需有專人負責檢查模板拼接和加固質量，避免混凝土澆筑時出現意外事故。

3.4? 混凝土澆筑施工

混凝土澆筑時，應有專人負責檢查振搗棒的直徑與鋼筋間距，以免出現無法振搗的現象;振搗完成后，應有專人清除混凝土上部浮漿，以免影響結構整體性，確保施工質量。

4? 結束語

目前大多數新建大型公共建筑中的地下室混凝土柱均為型鋼柱，且在大多數超高層建筑中采用型鋼混凝土型式的數量越來越多，因此型鋼混凝土柱施工質量的好壞決定了整體結構的安全性和內部人員的生命財產安全。在型鋼混凝土柱施工時，宜采用上述方法進行施工，確保施工質量。

參考文獻：

[1] 杜銳.“Y”字形預埋型鋼柱施工質量控制[J].建筑，2010（17）：64～65+67.

[2] 許炳新，劉波，向暉，魏向科.超高層建筑巨型型鋼柱施工技術[J].建筑，2010（19）：61～62.