型鋼混凝土組合結構在建筑工程中的應用研究

余良鋒

（海峽建工集團有限公司， 福建 福清 350300）

0 引言

型鋼混凝土組合結構，是在傳統鋼筋混凝土中增加了型鋼，使型鋼與鋼筋混凝土結合，發出其固有的延性和強度，具有普通混凝土和傳統鋼結構所不具有的特性，近年來在我國的多層建筑和高層建筑中得到了較為廣泛的應用。文章結合福建三明碧水莊園(A 標段)工程中的型鋼混凝土組合結構施工為例，對該結構在建筑工程中的應用進行分析。

1 工程概況

該項目為三明市碧水莊園(A 標段)工程，建筑總面積72462.32 平方米，由8#、9#、10#、11#、12#、13#、15#、16#、25#、26#、27#、29#和30#樓組成。其中8#、9#、10#、11#、12#樓為高層建筑，各棟為地上18 層地下1 層，建筑性質為多層建筑。屋面防水等級為Ⅰ級，二道防水設防。本工程8#、9#、10#、11#、12#樓為含少量框架柱的剪力墻結構，其余為現澆混凝土框架結構，結構安全等級為二級，結構設計使用年限50 年。抗震設防類別為II 類，抗震設防烈度為六度，框架抗震等級三級，框剪抗震等級四級,地基基礎設計等級為三級，基礎形式為預應力混凝土管樁，基礎持力層選取礫卵石層或其以下巖土層(當其下無空洞或軟弱充填物時為樁端持力層。

2 施工工藝

2.1 型鋼混凝土柱施工

2.1.1 吊裝準備

（1）型鋼柱的復核

在吊裝用的型鋼柱到達施工現場之前，首先根據建筑安裝圖對型鋼柱進行檢查，查看入場的型鋼柱是否滿足建筑施工需求，尤其要檢查孔位的準確性。

（2）技術資格檢查

技術資格檢查包括多方面，包括焊工技術資格檢查，吊車司機技術資格檢查等，根據施工要求，檢查工人上崗證書是否齊全，對于高層建筑施工，工人的上崗證書必須齊全，確保具有技術資格。

2.1.2 型鋼柱吊裝

（1）型鋼柱的起吊

通常在型鋼柱吊裝過程中，起吊是采用單機起吊，起吊時型鋼柱必須保持垂直，且與其它構架保持一定距離，防止起吊回轉時與其它構件產生碰撞，從而產生損害。在實際起吊過程中應將上層柱與下層柱用高強螺栓相連接。

（2）型鋼柱定位和校正

根據三角形的穩定性結構原理，在進行型鋼柱定位和校正時采用該技術原理，通過用三根鋼絲繩分別從三個不同方向固定型鋼柱，采用纜風繩校正方法，配合現場施工，借助經緯儀給找型鋼柱的垂直，此過程還要時刻注意型鋼柱是否符合垂直要求，直至無誤后，方可結束這一操作過程。

（3）型鋼柱的焊接

型鋼柱吊裝時采用現場坡口全熔透焊接方式，在焊接過程中，為了防止型鋼柱焊接中出現變形現象，應按照先焊基準點，再焊周邊焊縫的焊接原則，在焊接過程中應時刻注意結構對稱和節點對稱，保證型鋼柱垂直。

2.2 型鋼混凝土梁施工

2.2.1 型鋼混凝土梁的吊裝準備工作

吊裝之前先對需要吊裝的型鋼混凝土梁進行核對，確保尺寸無誤，型鋼混凝土梁的長度一定要準確，在安裝混凝土梁之前，首先要對型鋼柱與型鋼混凝土的距離進行測定，檢驗型鋼柱是否與型鋼混凝土梁的長度相吻合。

2.2.2 吊裝施工

（1）吊裝

型鋼混凝土吊裝時宜采用專用的吊具，兩點綁扎，吊裝時在吊升過程中必須保持梁處于水平狀態，再按照由中間向四周的方向進行吊裝作業，以使安裝誤差向四周擴散，方便后期調整。

（2）節點連接

焊接型鋼柱與型鋼梁時通常采用翼板焊接方式，腹板采用焊接或螺栓，焊接之前必須對型鋼柱與型鋼梁的距離進行測定，從而達到控制變形的目的。對接梁時，應用千斤頂對剛性混凝土梁進行調節，若出現梁不正的現象，應用水準儀進行調測，最終確保對接梁過程順利完成（如圖1 所示）。

圖1 型鋼混凝土梁對接示意圖

2.3 型鋼混凝土結構混凝土的澆筑

2.3.1 混凝土材料的選擇

水：選用生活飲用水，PH 值大于4.5。

水泥：選用PⅡ52.5 級硅酸鹽水泥。

骨料：選用連續級配骨料，粒徑控制在5～31.5mm，含泥量控制在1%以內。

外加劑：選用JM-PCA 共聚羧酸類高效減水劑和CAL 纖維復合型膨脹劑。

摻和料：選用Ⅰ級粉煤灰和SAS 級理化高爐礦渣粉。

2.3.2 混凝土配合比試驗

本工程基礎及地下室采用泵送商品混凝土，主體以上采用型鋼混凝土，原材料和配合比應與實驗配合比保持一致。

混凝土采用0/3、8/16、16/25 間斷級配碎石；水泥采用塞內加爾本國生產的水泥SOCOCIEM42.5I 型水泥。

本項目采用法國實驗標準設計施工，碎石骨料及水泥技術標準參數要求如表1所示。

表 1 碎石骨料參數標準要求

項目技術標準要求如下：7 天混凝土抗壓強度不得低于設計強度的80%，28天混凝土抗壓強度不得低于設計標準要求。

在混凝土配合比設計過程中，我國在實際應用過程中采用查表方式來確定。在法標準規范下，一般對試塊28 天設計抗壓強度考慮1.15 倍的儲備系數。

表 2 骨料G 數值表參考值

2.3.3 混凝土澆筑施工

（1）澆筑要求

混凝土澆筑分兩步進行，分別為混凝土澆筑前和澆筑時，混凝土澆筑之前應先將混凝土澆筑模板進行濕潤，再把墻、柱模板清掃口的雜物以及積水處理干凈，另外要注意保持混凝土的傾落高度，保持在2m 以內。

混凝土澆筑時，這一過程宜采取分層進行的方式，在每層規定的高度下，根據混凝土的結構特點進行澆筑作業，不同混凝土高度宜采用不同的振動器。注意混凝土在澆筑過程中不得間斷，應連續進行，為防止混凝土在間斷過程中出現凝結現象，如果澆筑中不得不出現間斷，注意間歇時間不宜過長，應盡量縮短間歇時間，并根據混凝土的種類判斷混凝土間歇時間。

（2）柱混凝土澆筑

進行柱混凝土澆筑時，須嚴格按照澆筑規范進行澆筑作業，澆筑之前，應在柱下層與混凝土相接的地方均勻澆筑50mm 厚的水泥砂漿，主要目的是保持柱的穩定性，砂漿入模時注意使用鐵鏟進行，不得將砂漿直接倒入模中，注混凝土澆筑時宜采用分層澆筑形式，每一層澆筑厚度保持在300mm 以內。

（3）梁、板混凝土澆筑

梁、板混凝土澆筑應同時進行，但二者在澆筑過程中亦有不重合的部分，此時需借助“趕漿法”向前推進，當澆筑到梁與樓板相接的部位時，再采取二者同時澆筑的方式，對二者同時進行澆筑，澆筑混凝土的厚度應保持均勻，澆筑過程中為確保澆筑厚度一致，應將插桿不斷移動，檢查混凝土板的厚度是否與施工要求相一致，澆筑完畢后需用刮尺將混凝土澆筑表面進行抹平，梁、板澆筑宜在柱和墻澆筑后的1~2 小時候開始，保證柱混凝土得到初步塵實。

梁、板混凝土澆筑完成后，還要注意施工縫的設置，施工縫的設置應按照施工要求進行，通常而言，施工縫應設置在次梁跨度的1/3 范圍內，次梁的軸線應與施工縫保持在一個水平面，施工縫設置完畢后需繼續澆筑混凝土，此時需注意施工縫澆筑混凝土的適宜壓強，應為1.3MPa。

（4）樓梯混凝土澆筑

樓梯段混凝土澆筑方式與其它部位混凝土澆筑方式不同，樓梯踏步處通常采用封閉模板，底板混凝土一般與踏步混凝土同時進行澆筑，對樓梯段混凝土而言，宜采用自下而上的方式進行，這一方式利用混凝土澆筑均勻，以連續向上推進的方式進行澆筑，可在很大程度上提高施工效率，為防止混凝土澆筑過程中出現凝結現象，樓梯混凝土應連續澆筑。

3 結語

綜上，型鋼混凝土結果作為高層建筑中應用最廣的施工技術，具有其它技術不可比擬的優勢，在建筑工程中，凡是能適用鋼結構和鋼筋混凝土結構的各種結構體系，都可運用型鋼混凝土組合結構。本文以碧水莊園(A 標段)工程為例，將型鋼混凝土施工技術在建筑工程中的應用進行的具體分析，以期對今后的類似工程起到一定參考。