型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

關(guān)鍵詞：型鋼混凝土；組合結(jié)構(gòu)；施工技術(shù) 

　　型鋼混凝土結(jié)構(gòu)又稱勁性混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)型式是在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加型鋼骨架構(gòu)成的組合結(jié)構(gòu)，從而使得具有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的雙重優(yōu)點(diǎn)。與鋼結(jié)構(gòu)相比，它節(jié)省鋼材，增加構(gòu)件及建筑物的剛度。與混凝土結(jié)構(gòu)相比，它減少截面，減輕重量，增加構(gòu)件的延性，并具有更高的強(qiáng)度。因此，正日益廣泛地被應(yīng)用于各類建筑與橋梁結(jié)構(gòu)中。本文將結(jié)合具體實(shí)例工程，對(duì)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)作了詳細(xì)探討研究，旨在為型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的施工提供參考。 

　　1 工程概況 

　　據(jù)測(cè)量，該工程的總建筑面積為31947.34平方米，建筑總高度為99.3m，結(jié)構(gòu)形式為框架核心筒結(jié)構(gòu)，其中地下2層、地上23層。由于本工程存在以下超限內(nèi)容： 

　�、倥まD(zhuǎn)不規(guī)則：本工程通過SATWE軟件計(jì)算，在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移大于該樓層平均值的1.2倍。 

　�、跇前宀贿B續(xù)：本工程2-4層?xùn)|側(cè)樓板大開洞，開洞面積均大于30%。 

　　③偏心布置：本工程2-4層?xùn)|側(cè)樓板大開洞，相鄰層上下質(zhì)心偏差較大。大于相應(yīng)邊長(zhǎng)15%。 

　　④其他不規(guī)則：本工程2-4層?xùn)|側(cè)樓板大開洞，柱子和梁無連接，形成穿層柱。 

　　因此按設(shè)計(jì)中采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，分別為T字型、工字型及十字型型鋼共計(jì)20根。  

　　其中門廳8根十字柱及核心筒8根工字柱由地下三層到地上六層，總高34.3m；核心筒四個(gè)角部T字柱由地下三層到地上七層，總高38.3m。型鋼混凝土柱規(guī)格有：1200×1200mm（型鋼700×700mm）；650×600mm（型鋼350×350mm）；600×600mm（型鋼375×350mm）等詳見（圖2）。 

　　2 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn) 

　　勁性結(jié)構(gòu)在梁柱節(jié)點(diǎn)位置形成大量勁性節(jié)點(diǎn)，其施工難度體現(xiàn)在以下方面： 

　�。�1）部分結(jié)構(gòu)柱上下變化大，存在“方柱變圓柱，小柱變大柱”的現(xiàn)象。 

　�。�2）由于型鋼柱底落于底板底5處不同標(biāo)高段上，核心筒部位底板底面標(biāo)高-17.70m，頂面標(biāo)高-12.40m，高差為5.30m型鋼柱埋入底板深度為1.10m，存在4.20m高差，臨時(shí)固定要求精準(zhǔn)、牢靠。 

　�。�3）型鋼柱翼緣板均為25mm，腹板厚度±0.00以下為25mm，±0.00以上為20mm。鋼柱的翼緣與翼緣之間均采用熔透坡口焊縫，腹板與腹板之間采用高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接。連接節(jié)點(diǎn)眾多，質(zhì)量要求高。 

　�。�4）核心筒外筒墻厚600mm，型鋼尺寸為350mm，扣除保護(hù)層厚度余下空間狹小，兩側(cè)僅為100mm。尤其在門洞上方連梁鋼筋布置區(qū)域。不僅需要克服鋼筋密度大，現(xiàn)場(chǎng)操作難度高的問題，還需考慮澆筑混凝土過程中如何確保骨料振搗密實(shí)等問題。 

　　（5）本工程型鋼柱從基礎(chǔ)底板到六層屋面，其中8根十字圓柱位于門廳高大模板區(qū)域，支撐高度18.95m。型鋼柱安裝、梁鋼筋焊接施工周期長(zhǎng)，施工難度大。 

　�。�6）型鋼柱截面尺寸大，自重大，給成品保護(hù)及現(xiàn)場(chǎng)吊裝帶來不便。 

　�。�7）由于型鋼柱與各主梁之間的軸線關(guān)系，截面尺寸，配筋規(guī)格及數(shù)量不同，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)眾多，如未進(jìn)行詳盡交底極易造成錯(cuò)漏。 

　　3 二次深化設(shè)計(jì) 

　�。�1）設(shè)計(jì)初期，安排人員熟悉圖紙，繪制型鋼柱平面布置圖并對(duì)其逐一進(jìn)行獨(dú)立編號(hào)。

　�。�2）制表統(tǒng)計(jì)不用編號(hào)型鋼柱在各樓層標(biāo)高段內(nèi)，X、Y兩個(gè)方向上所需穿孔鋼筋的規(guī)格及數(shù)量。特別需要注意的是，設(shè)計(jì)時(shí)往往僅專注于梁柱核心區(qū)穿孔鋼筋的統(tǒng)計(jì)而忽略連梁、暗梁、剪力墻水平分布筋穿孔鋼筋的統(tǒng)計(jì)。 

　�。�3）通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，將孔位在型鋼柱全長(zhǎng)立面圖中體現(xiàn)（分為X、Y兩個(gè)方向），并將樓層標(biāo)高引入，再根據(jù)樓層層數(shù)，將型鋼柱分切成相應(yīng)數(shù)量的柱節(jié)，并繪制以詳圖。 

　�。�4）通過CAD模擬鋼筋孔位進(jìn)行排版，找出鋼筋密度過大區(qū)域，將信息反饋至設(shè)計(jì)院進(jìn)行配筋改良并重新排布孔位，期間如遇配筋無法改良的部位，則商定可否采取并孔處理方法。 

　�。�5）分切型鋼柱節(jié)時(shí)，應(yīng)考慮其焊接接縫標(biāo)高與鋼筋機(jī)械連接節(jié)點(diǎn)錯(cuò)位，宜控制在樓層結(jié)構(gòu)標(biāo)高+1200mm處，方便施焊人員操作。 

　�。�6）應(yīng)核算型鋼柱節(jié)自重，選擇匹配類型塔吊。如不滿足要求，則繼續(xù)對(duì)型鋼柱節(jié)進(jìn)行拆分或選擇載重能力符合要求的塔吊。 

　　（7）應(yīng)充分考慮柱箍與牛腿腹板間交叉位置孔洞的預(yù)留；同時(shí)規(guī)避平面位置上栓釘與柱箍布置上的重合。因?yàn)槭┕み^程中往往會(huì)由此產(chǎn)生箍筋無法下套的情況。 

　　4 確保節(jié)點(diǎn)貫通施工技術(shù) 

　　由于設(shè)計(jì)總則中要求，所有孔洞均需在廠家進(jìn)行加工，不得在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行氧氣吹割；并且根據(jù)相關(guān)圖集要求（型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)造――04SG523）孔洞的最大公稱直徑不能比所穿鋼筋大8mm以上，孔洞邊距型鋼焊縫須≥500mm，孔洞與孔洞間距應(yīng)≥250mm；此外，翼緣板不允許開孔，僅允許在滿足上述條件下對(duì)腹板進(jìn)行取孔。為此我方采取如下措施： 

　　（1）強(qiáng)化深化設(shè)計(jì) 

　�、倥c設(shè)計(jì)密切配合，將鋼筋過于密集區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)部分梁柱主筋直徑加大，從而增大主筋間的間距，有利于鋼筋排布及截面尺寸的確定。 

　�、趯�(duì)鋼筋過密且主筋不允許調(diào)整部分，經(jīng)原設(shè)計(jì)許可采取并孔處理。 　　③為更好的使混凝土振搗密實(shí)，經(jīng)設(shè)計(jì)許可，對(duì)梁柱結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處，水平加勁板的標(biāo)高進(jìn)行抬高10cm，并按原圖留設(shè)排氣孔。 

　　（2）筏板鋼筋處理 

　　①由于原設(shè)計(jì)底板底部落在5個(gè)不同標(biāo)高斷面上，致使部分型鋼柱無法按原設(shè)計(jì)要求埋入筏板。經(jīng)與原設(shè)計(jì)協(xié)商，決定采取臨時(shí)固定措施，鋼管Φ89mm，T3mm，上下制作500×500mm，T2.5mm鋼板與鋼管連接，并加固以8mm加勁板，支撐起臨時(shí)固定后采用纜風(fēng)繩對(duì)支撐垂直度盡行調(diào)整復(fù)合。 

　　②若遇到面筋或底筋與腹板相交，則對(duì)應(yīng)采取開孔；若與翼緣板相交，則采用15d彎頭彎錨且要滿足LaE錨固長(zhǎng)度。 

　�。�3）梁筋處理方式 

　　①為確保梁筋能一次性穿孔，所有型鋼柱節(jié)標(biāo)高及偏移數(shù)據(jù)均在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)量，并將數(shù)據(jù)反饋至廠家，廠家根據(jù)要求進(jìn)行微調(diào)，并在出場(chǎng)前進(jìn)行預(yù)拼裝。 

　�、谟捎谛弯撝�與交接處梁的軸線關(guān)系、截面尺寸以及鋼筋的規(guī)格數(shù)量均不同，因此加工過程中需對(duì)每個(gè)型鋼柱節(jié)進(jìn)行獨(dú)立編號(hào)，并在柱身注明方向，避免現(xiàn)場(chǎng)吊裝過程中由于方向不正確導(dǎo)致鋼筋不能穿過。 

　　5 型鋼柱施工過程質(zhì)量控制 

　�。�1）吊裝過程成品保護(hù) 

　　型鋼柱節(jié)均由廠家直接運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行復(fù)查，符合規(guī)范要求后允許進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝。吊裝過程中，吊繩與耳板連接穩(wěn)定后起吊，并在柱腳處需加設(shè)墊木。 

　�。�2）安裝過程誤差控制 

　　在吊裝完成后，在縱橫兩個(gè)方向上架設(shè)經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上部型鋼柱垂直度變化情況，通過千斤頂或纜風(fēng)繩進(jìn)行調(diào)整至垂直度偏差<3.6′，并且在焊縫施焊完成后溫度趨于穩(wěn)定，卸除臨時(shí)固定裝置前進(jìn)行二次垂直度測(cè)放，符合要求時(shí)卸除臨時(shí)固定裝置。 

　�。�3）型鋼柱混凝土澆筑 

　　本工程圓柱位于門廳部位，支撐高度高達(dá)18.95m，操作架體布設(shè)需考慮鋼筋綁扎、鋼模支撐、混凝土澆搗3道工序平臺(tái)處理。由于型鋼混凝土柱內(nèi)有十字型型鋼架，且周圍6道不同形式箍筋環(huán)繞，混凝土澆筑及振搗的死角較多，易出現(xiàn)混凝土不密實(shí)現(xiàn)象。為此，澆筑時(shí)混凝土從型鋼柱四側(cè)均勻下料。每根柱采用四根振搗棒進(jìn)行振搗，澆筑至頂。 

　　尤其在梁柱接頭部位，混凝土澆筑是有部分空氣不易排出，在型鋼柱的腹板上預(yù)留排出空氣的孔洞。 

　　考慮到梁柱節(jié)點(diǎn)部位有十字型鋼、鋼筋，間隙小，普通混凝土振搗棒不易插入，故采用φ30振搗棒和附著式振搗器進(jìn)行振搗，確保該部位混凝土振搗密實(shí)。 

　　6 實(shí)施效果 

　　通過本工程型鋼混凝土柱的設(shè)計(jì)和要求了解了型鋼混凝土柱施工的難點(diǎn)所在，介于結(jié)構(gòu)形式的施工復(fù)雜、工期緊、質(zhì)量要求高。我們通過在施工前和施工中不斷對(duì)型鋼混凝土柱進(jìn)行研討和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在施工中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，經(jīng)過與設(shè)計(jì)密切溝通，配以詳細(xì)羅列的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表及二次深化設(shè)計(jì)圖等一系列技術(shù)工作，為通達(dá)國(guó)際中心辦公樓項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供了有力支持，確保其如期保質(zhì)保量完成。實(shí)施過程中，科學(xué)劃分2個(gè)流水段，充分考慮各作業(yè)班組間相互關(guān)系，安排操作架搭設(shè)、鋼筋安裝、型鋼吊裝及鋼模拼接，成功解決材料周轉(zhuǎn)及勞動(dòng)力分配問題，保證了工期進(jìn)度，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。 

　　7結(jié)尾 

　　綜上所述，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)作為一種新型的結(jié)構(gòu)型式，被廣泛地應(yīng)用于高層與超高層建筑中。但由于其施工工藝不同于普通混凝土結(jié)構(gòu)，若想做好型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的工程，確保型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，就要合理解決材料周轉(zhuǎn)及勞動(dòng)力分配問題，保證了工期進(jìn)度，還要充分考慮各作業(yè)班組間相互關(guān)系，促進(jìn)工程的順利，從而使得工程具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]朱紅剛.型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究.2011（16）. 

　　[2]馬慶斌.溫州鹿城廣場(chǎng)住宅型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J].施工技術(shù).2010（S1）.