勁性混凝土組合結構施工技術要點分析

李昂河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

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勁性混凝土組合結構施工技術要點分析

李昂
河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

摘要:闡述了勁性混凝土組合結構施工的工藝流程、施工工藝要點、質量控制措施、安全控制措施和環保措施，可以為同類工程提供參考。

關鍵詞:勁性混凝土；工藝流程；施工工藝要點；質量控制；安全控制；環保措施

0概述

勁性混凝土結構是在勁鋼結構外面包裹一層鋼筋混凝土外殼形成的勁性混凝土組合結構。勁性混凝土可以做成多種構件組成多種結構，可代替鋼筋混凝土結構和鋼結構應用于各類建筑和橋梁結構中。勁性混凝土組合結構的外包混凝土可以防止鋼構件的局部屈曲，能提高鋼構件的整體剛度，顯著改善鋼構件的平面扭轉屈曲性能。此外，混凝土增加了結構的耐久性和耐火性。

1施工工藝流程

施工準備→綁扎承臺及筏板鋼筋→預埋地腳埋件→澆筑底板、承臺混凝土→安裝第一節勁鋼柱→柱腳灌漿→安裝勁鋼梁→綁扎柱子鋼筋→安裝柱模板→澆筑柱子混凝土至梁底→拆除柱模→安裝水平結構模板→綁扎梁、板鋼筋→澆筑梁、板混凝土。

2施工工藝要點

2.1預埋地腳螺栓

安裝地腳螺栓需專人在縱橫兩個方向用經緯儀和水準儀控制預埋件軸線及標高，并在四個方向加固。利用水準儀調節螺桿的高度，保證埋件標高。在澆筑混凝土前再次復核，確認其位置及標高準確、固定牢固后方可進行澆筑工序。澆筑混凝土時，拉通線控制，避免預埋件發生位移。

2.2澆筑承臺基礎混凝土

按圖紙設計要求澆筑承臺混凝土至設計標高，澆筑承臺基礎混凝土時，注意留出后澆的微膨脹無收縮細石混凝土的高度。澆筑完成后重新復核預埋件的標高及軸線位置，確保混凝土澆筑過程中埋件無位移。

2.3勁鋼柱的吊裝

1）勁鋼柱多采用十字勁或圓形截面，為充分利用塔吊及起重機的能力和減少連接，一般制成一層一節、節與節之間采用坡口焊接。

2）勁鋼柱就位后立即對垂直度、軸線、牛腿標高進行初校，用臨時螺栓固定，采用倒連與鋼絲繩或纜風繩配合經緯儀校正檢查柱子的垂直度。

3）勁鋼柱的焊接

第一節勁鋼柱在鋼柱安裝前取掉輔助用的鋼墊板，將地腳螺栓螺紋清理干凈，對已損傷的螺牙要進行修復，然后吊裝。若勁鋼柱的軸線、標高、垂直度有偏差，應立即采用液壓千斤頂頂起調節柱腳的上下螺母，配合經緯儀或吊線進行檢查校正。柱腳校正后立即緊固地腳螺栓，將承重鋼墊板上下點焊固定防止走動。

勁鋼柱節點焊接部位可采用低碳鋼的墊板墊實間隙后，再進行焊接。坡口焊接應先做好準備。柱與柱的對接焊接一般采用兩人同時對稱焊接，以減少焊接變形和殘余應力。

2.4柱腳灌漿料的施工

勁鋼柱安裝校正、定位并形成空間剛度單元后及時對勁鋼柱底板和承臺基礎頂面的50 mm空隙采用無收縮C35細石混凝土進行二次澆筑。澆筑前先在柱腳四周立模板,將基礎混凝土表面清洗干凈，清除積水，然后澆筑混凝土。澆筑無收縮細石混凝土時，從一側澆筑并振搗，至另一側溢出并明顯高于錨板下表面為止,嚴禁從兩個以上方向輪流澆筑。開始澆筑后必須連續進行，不能間斷并盡可能縮短澆筑時間。

2.5勁鋼梁的吊裝

勁鋼梁與勁鋼柱的連接、次梁與主梁、主梁與主梁一般上、下翼緣采用坡口焊接，而腹板采用高強螺栓連接。

1）當一節勁鋼梁吊裝完畢后，即需要對已吊裝的柱、梁進行誤差檢查和校正。校正內容包括標高、垂直度、軸線及凈跨。勁鋼梁校正完畢后，采用高強螺栓連接再進行柱子校正。

2）安裝高強螺栓，應用尖頭撬棒及沖釘對正上下或前后連接板的螺孔，將螺栓自由插入。對于連接構件不重合的孔,應用鉆頭或絞刀擴孔或修孔，使其符合要求時方可安裝。

高強螺栓的緊固應分兩次擰緊（初擰和終擰），每組擰緊順序應從節點中心開始逐步向邊緣施擰。整體結構的不同連接位置或同一節點的不同連接位置有兩個連接構件時，應先緊主要構件再緊次要構件。當日安裝的螺栓應在當日終擰完畢，以防止構件摩擦面與螺紋沾污、生銹、螺栓漏擰。螺栓初擰、終擰后要做不同的標記，以便識別，避免重擰或漏擰，在48小時內進行終擰扭矩檢查。

3）柱與梁焊接、梁與梁的對接一般在柱子的兩側對稱同時焊接,以減少焊接變形和殘余應力，然后進行超聲波探傷試驗。

2.6安裝柱子鋼筋

1）柱主筋的施工

勁性混凝土組合結構豎向結構柱主筋φ20～φ32的鋼筋，采用直螺紋連接。水平方向設有多肢箍筋組成的箍筋組及拉鉤。主筋的安裝與普通鋼筋工程基本相同。

2）柱箍筋的施工

箍筋是勁性混凝土組合結構中對混凝土起約束作用的重要鋼筋構件,必須保證其完全閉合，并與主筋牢固連接。柱箍筋由矩形箍筋、八邊形箍筋和拉筋組成，大部分箍筋設計為φ12的鋼筋，硬度大，可調性差。鋼筋加工時，嚴格控制下料長度和彎折角度，保證成品箍筋安裝順利。為加快工程進度，方便施工，常用U勁或L勁開口箍筋，現場焊接成封閉箍筋。焊接位置宜避開主筋，以免傷及主筋。箍筋安裝過程中要注意保護主筋連接絲頭，主筋連接絲頭一旦破壞將無法修復。

梁柱節點核心區范圍內，箍筋對提高勁性混凝土框架的延性和節點的抗震能力起著非常重要的作用。由于核心區內勁鋼梁柱的存在，其封閉箍筋穿過勁鋼則十分困難。常采用將柱箍筋加工成90°開口箍，然后焊接在勁鋼梁的腹板上。

2.7安裝梁鋼筋

在勁性混凝土梁柱節點處，當鋼筋必須穿過勁鋼時，穿孔位置及穿孔直徑必須符合要求:穿孔位置應盡量避開勁鋼的翼緣。當鋼筋穿孔造成勁鋼截面損失而不能滿足承載能力要求時，應對勁鋼采取加固補強措施。最簡單的補強措施是采取勁鋼截面局部加厚的方法，但是要注意兩個問題,一是勁鋼梁柱剛度不宜突變過大，二是確保不影響混凝土的澆筑質量。

2.8柱模板施工

柱箍采用槽鋼加固，若柱截面小于800 mm時不需要對拉螺栓，若柱截面大于800 mm時采用對拉螺栓，對拉螺栓按焊接長度焊接在勁鋼柱上。模板配制高度以能夠滿足層高要求即可,不要過高，否則將與柱頂部的勁鋼梁發生沖突。

2.9柱混凝土施工

1）柱混凝土采用分段澆筑法施工。在混凝土澆筑過程中，要加溜槽，混凝土下落高度控制在2 m以下,保證混凝土在澆筑過程中不出現離析現象。

2）振搗棒不得觸及模板鋼筋預埋管件。澆筑時，應設專人看護模板，發現問題及時處理。振搗棒應快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動。振搗棒插入混凝土的深度以進入下一層混凝土50 mm為宜。

3質量控制措施

1）對勁鋼梁柱的制作加工、安裝方法及質量要求，在每一工序施工前均由技術人員進行詳細交底及現場指導。對于復雜節點的處理先做樣板，組織現場操作人員現場學習，加強“三檢”制度。將質量檢查工作貫穿于施工全過程，嚴格執行質量獎罰制度，使施工工序質量達到內控要求。

2）防止鋼框架、柱主筋偏位。在勁鋼安裝、柱主筋連接時要對鋼骨和連接好的柱筋進行臨時固定，防止偏位或扭曲后無法套箍。

3）勁鋼柱的安裝應嚴格按圖紙規定的軸線方向和位置定位，受力和孔位應正確；吊裝過程中應使用經緯儀嚴格校準傾斜角度，并及時定位。

4安全控制措施

1）施工現場設專人負責防火工作，配備消防器材和消防設備，作到經常檢查，發現隱患及時上報處理。在現場施工作業，設備、材料堆放不得占用或堵塞消防通道。

2）嚴格執行現場用火制度，電氣焊用火前必須辦理用火證，并設專人看火，配備消防器材。電、氣焊工作業前，清除作業范圍內易燃物品或采取有效隔離措施。

3）施工安裝時，不得違章操作，遇有特殊情況，經有關部門領導同意后，方可施工。材料的堆放、吊運必須服從業主及土建單位的統一指揮。未經有關人員批準不得任意拆除安全設施和安全裝置。

4）不準穿拖鞋、高跟鞋、赤腳或赤膊進入施工現場，不準穿硬底鞋進行登高作業。

5環保措施

1）將施工場地和作業限制在工程建設允許的范圍內，合理布置，規范圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。

2）噪聲必須限制在95 dB以下。對于某些機械的噪聲無法根治和消除時，應重點控制并采取相應的個人防護，以免給操作者帶來職業性疾病。

3）嚴格控制粉塵在10 mg/m3衛生標準內，操作時應佩戴優質的勞動防護用品。