王續東
(山西四建集團有限公司,山西太原 030012)
山西省太原市某重點中學文體中心體育館項目,工程建筑面積12 000 m2,型鋼混凝土框架結構,地下1層,地上2層(局部4層)。為了減小框架柱的截面,主樓框架柱有14根為型鋼混凝土柱,型鋼混凝土柱從地下1層到地上2層,總高23.5 m。
該項目為學校文體活動中心,2層為可容納3 000人的綜合性體育場館,網架結構;網架支座安裝在屋面框梁上,屋面框梁則由14根型鋼混凝土柱子做支撐。
型鋼混凝土柱的截面尺寸規格有:柱子尺寸(600×600)mm(型鋼300 mm×300 mm);(900×900)mm(型鋼500 mm×500 mm)。
型鋼混凝土梁的截面尺寸規格有:柱子尺寸(1 200×600)mm(型鋼900 mm×300 mm);(800×800)mm(型鋼500 mm×500 mm)。
鋼柱截面為(300×300)mm,截面尺寸較小,鋼柱安裝固定較為困難,移位偏差較大。型鋼柱翼緣板較寬,型鋼柱邊距框架柱外皮僅為150 mm,梁鋼筋與鋼柱連接及型鋼混凝土柱混凝土澆筑是結構工程施工重點。混凝土構件中梁鋼筋需要與型鋼柱牛腿焊接或穿孔連接,鋼筋現場焊接量大,現場焊接作業面小,焊接作業困難較大,施工難度大,施工質量不易保證。型鋼混凝土柱、梁中因為增加了鋼柱、鋼梁且配筋密集混凝土澆筑施工,不易振搗,質量不易控制。
本工程小截面型鋼柱較多,容易移位和扭曲,校正難度很大,通過倒鏈對鋼柱的垂直度進行校正,但是小截面型鋼柱上的倒鏈要在合模之前再校正,校正準確后再拆除倒鏈,多次校正保證誤差不超過10 mm。型鋼柱安裝完后,穿底板下鐵鋼筋并綁扎,將柱靴與下鐵鋼筋連接成一個穩定的整體。甩開型鋼柱的位置綁扎上鐵,待基礎底板上鐵安裝后,安裝首節型鋼柱并固定,復核型鋼柱的位置,在型鋼柱之間用工藝梁拉結,將型鋼柱連成一個穩定的整體,并與周圍護坡樁鋼梁臨時拉結,保證在澆筑混凝土過程中不偏位。穿上鐵鋼筋或上鐵與型鋼柱牛腿焊接(見圖1)。
型鋼混凝土組合結構梁鋼筋綁扎,應提前進行定位,先安裝主筋,然后再套箍筋,鋼筋全部完成后進行合模。柱鋼筋綁扎時,則應該先整體安裝箍筋,然后再安裝、連接主筋,再合模。
柱主筋連接時應注意,主筋連接從一側沿著柱外連續將鋼筋進行綁扎連接,主筋由上向下插入箍筋內,與下部接頭進行連接。主筋連接好后及時進行全面綁扎。有內層鋼筋時,先連接內層鋼筋,再連接外層鋼筋。

圖1 型鋼柱柱腳剖面示意圖
型鋼柱與梁鋼筋連接采用梁鋼筋穿鋼柱翼緣板和腹板孔及與鋼柱牛腿焊接。綁扎鋼筋時先將梁筋穿進開孔的鋼柱中,未能穿過的放在牛腿上,再將箍筋綁扎完畢,最后將放在牛腿上的鋼筋與牛腿焊接。鋼筋與鋼柱牛腿焊接時,焊接長度滿足雙面焊5d的要求,焊縫高度為6 mm。
型鋼柱運到場后,對照型鋼柱加工圖紙檢查型鋼柱牛腿位置和標高、穿孔位置和標高、牛腿焊接質量及型鋼柱局部加強的情況。對于開在型鋼柱翼緣板上的孔,兩塊翼緣板及中間腹板三孔必須在一條直線上,要求鋼結構加工廠孔加工完后,必須用直徑25的鋼筋試穿,防止開孔位置不在一條直線。
工程施工中,屋頂WKL2,梁高1 500 mm,內箍筋安裝完畢后,將靠近內箍筋一側的腰筋綁扎在箍筋上,將外側腰筋臨時固定在箍筋上,外箍筋全部綁扎完畢后進行綁扎到位(見圖2)。

圖2 鋼筋綁扎圖
主樓部分框架柱為型鋼混凝土柱,因柱內有“工”字形型鋼,在鋼柱四周箍筋也較密,混凝土澆筑時死角較多,不易振搗,容易出現混凝土拆模后不密實現象。因此,在型鋼柱混凝土澆筑時,混凝土應該從型鋼柱四側均勻下料,每根柱采用四根振搗棒進行振搗,澆筑至頂,在澆筑過程保證對稱澆筑,確保鋼柱不位移。
混凝土鋼梁以及梁、柱接頭部位,由于鋼筋密實,澆筑混凝土時,有部分空氣不易排出,留存氣泡,拆模后會形成質量缺陷,因此要在型鋼柱的腹板上預留排出空氣的孔洞。澆筑混凝土時從一側向另一側澆筑,另一側混凝土澆筑超過型鋼下部翼緣板10 cm時,兩面對稱澆筑,保證型鋼梁位置不位移。
項目在施工前,根據型鋼混凝土實施的要點,確定各質量控制點,施工過程嚴格控制實施,型鋼混凝土澆筑質量取得了良好的效果。
鋼—混凝土組合結構,在房建工程、橋梁工程、地下工程、海洋工程等諸多領域引起人們的重視與利用。在土木工程領域內,目前來說,從經濟與實用的角度來看,鋼—混凝土就是經典的組合之一。型鋼混凝土結構與普通混凝土結構相比具有變形能力強、抗震性能好的特點;在截面尺寸相同的情況下,可以合理配置較多鋼材,減小結構構件斷面尺寸。型鋼混凝土結構與鋼結構相比,具有防火性能強的優點。隨著社會的發展,型鋼混凝土組合結構體系的建筑將越來越多。
[1]GB 50204-2002,混凝土結構工程施工質量驗收規范(2011版)[S].
[2]JGJ 138-2001,型鋼混凝土組合結構技術規程[S].
[3]胡軼敏,尉彤華.型鋼混凝土梁柱剛性節點構造[J].浙江建筑,2007(7):8-9.