淺談型鋼混凝土框架結構施工技術

鐘俏霖

（高州市建筑工程總公司，廣東 高州 525200）

1 工程概況

該商業廣場地下1層，地上16層，總建筑面積約40 000 m2，該工程屬于典型的型鋼混凝土框架——鋼筋混凝土剪力墻混合結構體系，主樓的45根框架柱及剪力墻端柱分別從地下1層到地上3層、16層為型鋼混凝土結構，型鋼柱呈“十”字形，十字腹板厚16 mm，翼板厚20 mm。型鋼柱之間采用型鋼梁連接，其為呈“Ⅰ”字形焊接實腹式截面，規格為 H6002001218，外包鋼筋混凝土。

我司在樓結構工程施工中，為確保工程施工質量安全，對型鋼混凝土組合結構施工過程進行了詳細的分析和研究，制定了完整的施工工藝，經過施工實踐的成功應用，總結出了型鋼混凝土組合結構施工方法，有效地保證了工程施工質量安全，取得了良好的經濟和社會效益。

2 型鋼結構施工準備

本工程型鋼結構施工準備工作如下：①在型鋼結構施工前，要求鋼結構廠家技術人員與鋼筋翻樣的有關人員密切配合，熟悉結構施工；②根據施工圖紙要求，計算各種規格型鋼的數量、重量，并結合施工網絡計劃，制定相應型鋼加工計劃；③鋼筋翻樣人員向鋼結構技術人員交底（每個型鋼梁柱節點處鋼筋根數、直徑、標高、鋼筋處于型鋼腹板處的部位、穿孔數量、排數、排距等），鋼結構技術人員進行型鋼翻樣，經審批后方可投入加工；④結合土建施工圖紙，確定哪些鋼筋要穿過型鋼柱和型鋼梁，根據鋼筋的位置在型鋼上打孔，本文以工字型鋼梁、柱和十字形鋼柱來介紹孔位的確定。

3 鋼筋穿越型鋼柱孔位位置確定

3.1 孔位的豎向位置確定

根據設計要求一般東西和南北方向的型鋼框架梁頂標高是一致的，東西和南北方向的型鋼梁在標高上是一致的，且型鋼梁位于混凝土的中部。在確定哪個方向的梁縱筋在上之后，就可以先確定這個方向孔的中心標高。下面再確定東西方向梁的底排縱筋空位的中心位置，這時以梁的底面標高位置為基準，孔位中心中距梁的底面距離同樣為 c＋d/2；然后再確定南北方向梁底排縱筋的孔中心位置，孔位中心距梁的底面的距離同樣為c＋d/2＋25＋d。至此孔位豎向位置確定。

3.2 孔位的水平位置確定

在孔位豎向位置確定以后，孔位的水平位置比較容易確定，一般在構件上均分即可，為減少型鋼柱打孔，也可以在型鋼柱焊接牛腿，把鋼筋與牛腿焊接。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

施工工藝流程，見圖1。

4.2 型鋼安裝施工總體思路

（1）鋼結構安裝前，應對建筑物的定位軸線、平面封閉角、底層柱位置線、鋼筋混凝土基礎的標高、混凝土強度以及構件的質量進行檢查，合格后方可開始安裝工作。

（2）鋼結構的吊裝必須按建筑物的平面形狀、結構型式、安裝機械的數量等因素劃分安裝流水區段，編制安裝程序，安裝中必須嚴格執行。為了減少安裝偏差和焊接應力，平面上應從建筑物中間向四周擴散安裝，在立面上應從下部逐件往上安裝。

（3）鋼結構每一層柱子的定位軸線，必須從地面控制線引上來，不能從下層柱的軸線引上來，以免產生積累誤差。

（4）采用二臺 QZ100塔式起重機安裝型鋼鋼結構時，應將機械重量、提升荷載、附著荷載、最大工作荷載、非工作狀態荷載等對鋼結構的影響進行必要的計算，并采用相應的措施，保證安裝時結構和機械的安全。

（5）地腳螺栓的位置必須埋設準確，露出部分的絲扣應滿足安裝要求。

（6）鋼結構的不同構件安裝吊點必須進行計算，防止在吊裝中構件產生永久變形。

圖1 工藝流程示意圖

4.3 型鋼柱、梁安裝方法

（1）型鋼柱安裝。型鋼柱現場安裝，采用“栓—焊”結合的連接方法。其中現場型鋼柱對接焊采用手工電弧焊工藝，全部焊縫在焊接過程中嚴格執行工序“三檢”制度和程序，在檢驗合格的基礎上，進行超聲波檢測。鋼結構抗剪錨固栓釘，采用自動栓釘熔焊機焊接，彎曲試驗檢查焊接質量。

（2）安裝施工流程。以型鋼柱安裝為例，流程如下：型鋼加工進場驗收→定位放線→支撐腳手架搭設→預埋柱腳→型鋼柱吊裝就位→型鋼安裝糾偏→焊接并探傷檢測→綁扎柱鋼筋→支設、加固柱模板→澆筑混凝土→下一道型鋼結構施工。

（3）型鋼柱吊裝測控方法。首先在設計標高安裝型鋼柱底座鋼板時，要求底座鋼板頂面安裝標高及雙向軸線允許偏差分別控制在±2 mm和3 mm之內，底座鋼板頂面保持水平。安裝底座鋼板，在其底部鋪墊50～100 mm厚C50以上無收縮細石混凝土搗實找平，找準設計標高；底座鋼板安裝完畢后，專門用塑料膜圍護覆蓋保濕養護不少于7 d，底座找平混凝土澆筑時每班分別留置二組標養試塊和二組同條件試塊。

為有效控制鋼柱垂直度及軸線位移，采用二臺專門鑒定校核準確的經緯儀，在經過嚴格復核測設的結構平面雙向矩形軸線控制網上，由專人沿相互垂直的縱橫方向架設儀器，同時對型鋼柱進行定位測控。為了保證平面軸線控制網和鋼柱垂直度測控精度，選擇在早晨和避開陽光強照的情況進行下最終測控，減小型鋼柱溫度變形影響。完成精確測控后，先進行定位焊并緊固高強螺栓，并再次復核，滿足要求后，實施正式“栓—焊”連接，按照規定的順序和焊接方法，削除和減小焊接殘余應力。

4.4 型鋼梁施工及梁鋼筋的綁扎

在梁、柱節點核心區，框架梁主筋須穿過型鋼柱腹板，為減少主筋穿過腹板對型鋼柱截面削弱的不利影響，對框架梁結構進行全面系統分析，盡可能使結構設計配筋趨于合理，減少不規則變化。為進一步減小框架梁主筋對型鋼柱腹板穿孔的削弱影響，利用設在節點區的型鋼柱鋼牛腿，將框架梁部分主筋按雙面貼角搭接焊的方法，與型鋼柱鋼牛腿工字型鋼的上下翼緣板連接，簡化型鋼混凝土組合結構節點區施工構造關系。

由于型鋼混凝土結構節點構造較為復雜，往往出現鋼筋布排困難。翻樣按照鋼筋實際規格、間距大小按比例排放，及時與設計單位協商調整鋼筋布排方法。型鋼混凝土組合結構中的鋼筋綁扎，應注意以下主要問題：

（1）框架梁部分水平筋須穿過型鋼柱腹板，梁柱節點部位，柱的箍筋要在鋼牛腿腹板和型鋼柱腹板上的預留孔中穿過，施工中要安排組織好鋼筋的穿筋、綁扎順序。

（2）在柱梁節點區穿柱、穿梁腹板的箍筋，需制作成開口箍，穿筋后10 d搭接焊形成封閉箍。本工程型鋼梁施工順序：吊裝型鋼梁→安裝梁底橫楞→穿梁底主筋并連接可靠→安裝上部主筋、連接接頭→安裝箍筋→安裝梁底鍘模并加固→澆筑混凝土。

4.5 模板與混凝土澆注

型鋼混凝土結構與普通鋼筋混凝土結構的區別，在于型鋼混凝土結構中型鋼骨架，在混凝土未硬化之前，型鋼骨架可作為鋼結構來承受荷載，施工中可利用型鋼骨架來承受混凝土自重和施工荷載。具體措施如下：

（1）由于型鋼柱部位鋼筋密集度很高，合模后不容易掌握里面鋼筋情況，合模前混凝土專業工長帶領班組操作人員熟悉工作環境，確定型鋼柱邊緣的振搗位置，并用振搗棒插入振搗位置內，確定是否能夠將振搗棒順利插到墻柱的最底部，如有困難及時同各工種一起進行處理，保證合模前各部位能夠按計劃順利下放振搗棒。

（2）所有混凝土澆筑部位振搗時間不宜超過45 s，否則容易產生過振現象，使混凝土產生離析，影響混凝土的成品質量。

（3）振搗時間以混凝土表面出現浮漿且不再下沉為止，時間宜為20 s左右。

（4）振搗棒不得觸及型鋼柱、栓釘、模板、鋼筋；澆筑時應設專人看護模板、鋼筋有無位移、變形，發現問題應及時處理。

5 結束語

本公司通過采用上述技術措施，保證了樓面結構施工順利進行，型鋼混凝土成型后未發現孔洞、褥筋、蜂窩麻面、跑模等質量缺陷，混凝土的密實度通過相關檢測單位的無損檢測，達到了內堅外美的工程效果，取得了良好社會和經濟效益。