對鋼骨混凝土結構的施工技術探討

孫磊磊

摘 要 近年來，隨著城市建設不斷的發展，大跨度的梁、細長比大的柱在公共建筑中越來越多的被設計師所采用。鋼骨混凝土梁、柱由于其在普通混凝土梁柱中增加了型鋼構件形成共同承力，其不僅節約了普通鋼筋和混凝土的用量，而且由于其慣性矩增大，與同樣跨度和高度的普通鋼筋混凝土梁柱相比，其截面大大減小，更加有效利用了空間，也增強了建筑物的觀感。

關鍵詞 鋼骨混凝土 施工技術 梁柱安裝

中圖分類號：F540.31 文獻標識碼：A

1鋼骨混凝土結構特點

鋼骨混凝土結構具有強度大、延性好、抗震能力強、防火防腐性能好及便于施工等一系列優點，還可以大大減小構件的斷面尺寸，明顯增加了房間的使用面積，也使房間中的設備、家具更好布置，因此已越來越廣泛地應用于高層及高聳結構、地震區的建（構）筑結構、承受大荷載的結構及大跨度結構中。鋼骨混凝土結構的優點主要在于：

（1）承載能力和剛度高，截面面積小鋼骨混凝土結構中鋼骨、鋼筋、混凝土三種材料協同工作。鋼骨和混凝土直接承受荷載，由于混凝土增大了構件截面剛度，防止了鋼骨的局部屈曲，使鋼骨部分的承載力得到了提高；另外，被鋼骨圍繞的核心混凝土因為鋼骨的約束作用，使核心區混凝土的強度得以提高，即鋼骨和混凝土二者的材料強度得到了充分的發揮，從而使構件承載力大大提高；由于鋼骨混凝土結構不受含鋼率限制，其承載力比相同截面的鋼筋混凝土結構高出一倍還多。

（2）抗震性能好與鋼筋混凝土結構相比，鋼骨混凝土結構尤其是實腹式鋼骨混凝土結構由于鋼骨架的存在，使得鋼骨混凝土結構具有較大的延性和變形能力，顯示出良好的抗震性能。

（3）經濟效果好與鋼結構相比，鋼骨混凝土結構用鋼量大幅度減小，在承載相當的情況下，一般可節省鋼材50%左右，造價可降低10%～40%；與鋼筋混凝土結構相比，可節省60%左右的混凝土，并減小了構件的截面尺寸，增加了使用面積和層高，避免形成肥梁胖柱，減輕地基荷載，降低基礎費用，因此具有可觀的經濟效益。

（4）施工速度快，工期短鋼骨混凝土結構中鋼骨架在混凝土未澆注以前已形成鋼結構，已具有相當大的承載能力，能夠承受構件自重和施工時的活荷載，并可以將模板懸掛在鋼結構上，不必為模板設置支柱。在多高層建筑中，不必等待混凝土達到一定強度就可以繼續上層施工，加快施工速度，縮短建筑工期。

（5）耐火性和耐腐蝕性好眾所周知，鋼結構耐火性和耐腐蝕性較差，但對于鋼骨混凝土結構來說，由于外包混凝土的存在，在保證承載力提高的前提下，使構件耐火性和耐腐蝕性較鋼結構得到了提高。

2鋼骨混凝土結構施工工藝

2.1施工工藝流程

工藝流程：鋼骨制作→半成品檢驗一鋼柱定位放線→鋼柱（梁）吊裝→高強螺栓安裝→鋼柱（梁）驗收→鋼柱（梁）鋼筋綁扎一鋼柱（梁）支模→鋼柱（梁）澆筑混凝土→混凝土養護→拆模。

2.2鋼骨柱與混凝土梁的連接方式

（1）梁鋼筋從鋼骨上開的鋼筋孔中穿過；

（2）在與鋼骨混凝土柱連接的梁端，設置一段鋼梁與梁主筋搭接；

（3）梁內部分主筋穿過鋼骨混凝土柱連續配置，部分主筋在柱兩側截斷，與鋼骨伸出的鋼牛腿可靠焊接。

2.3施工要點

2.3.1梁、柱鋼骨制作

（1）梁、柱鋼骨均采用焊接型鋼，其制作工藝流程為：放樣→下料→鋼板除銹、調直、整平→精密氣割→精調、整平→打磨→拼裝→施焊→超聲波探傷→翼板矯正→精密鉆孔→產品驗收→合格出廠。

（2）焊接前應將焊接面的油、銹清除，其焊接質量應滿足一級焊縫質量要求，不得有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。

（3）工字形和十字形鋼骨柱腹板與翼緣、水平加勁肋與翼緣的焊接，應采用坡口熔透焊縫，水平加勁肋與腹板連接采用角焊縫。

（4）在焊接過程中應對焊接電流、焊接速度、焊接順序、焊接位置等進行檢查，有焊縫缺陷的，應及時予以處理。

（5）在制作鋼骨過程中，為了防止焊接變形，焊接時應采取相對兩面同時進行和預熱措施，其焊接預熱溫度控制在100-150℃，預熱區在焊接坡口兩側各80-100mm范圍內。

2.3.2鋼柱吊裝

（1）在吊裝前，應依據設計圖紙，在柱底座鋼板上彈出型鋼柱的縱橫安裝中心控制線和標高控制線，并繪制測量成果記錄，交付驗收。

（2）鋼柱進場后，應嚴格檢查驗收構件的質量，即檢查鋼柱的長度、斷面以及撓曲、牛腿位置、穿筋孔位置間距等，同時還應檢查構件縱橫兩個方向的安裝中心線，以確保其符合吊裝的要求。

（3）在吊裝前，應先將鋼柱表面的鐵銹、泥土、油污和其它雜質清除干凈。

（4）吊裝時，采用兩點立吊，單機回轉法起吊。起吊時，鋼柱的根部要墊實，通過吊釣的起升、變幅和吊臂的回轉，逐步將鋼柱扶直。嚴禁柱端部在地面上拖拉。

（5）當鋼柱基本對準安裝軸線后，應緩慢下落，調整到完全對準軸線后，用鋼楔墊起，點焊定位，拉緊柱上端的3根纜風繩，做臨時固定。

（6）鋼柱安裝完成后，應用經緯儀測定垂直度，要求其位置精確、垂直度無偏差。

2.3.3 鋼梁的安裝

（1）鋼梁吊裝用專用扁擔，采用兩點吊，吊點位置距離鋼梁端為梁長的1 /4，吊點的構造形式采用在梁上用鋼絲繩和吊環捆死，再連到吊索上。

（2）鋼梁就位前，其所對應的鋼柱必須校正完畢，包括標高、位移和垂直度。鋼梁吊裝就位后，在每個節點上用兩只過鏜沖對齊節點板上的左右螺孔。

2.3.4 高強螺栓安裝

（1）在安裝高強螺栓前，應清除干凈其摩擦面的浮繡和雜質，確保螺栓自由穿入。

（2）在安裝高強螺栓時，應先用手動扳手擰緊螺栓孔，拔出過鏜沖，再進行高強螺栓的安裝。

（3）若高強螺栓不能自由穿入時，應調整構件之間的間距，保證鋼構件的安裝誤差在允許誤差范圍內，若仍不能穿入時，則應進行擴孔或更換連接板。擴孔的最大孔徑應小于1.2倍螺栓直徑。

（4）高強螺栓擰緊為初擰、終擰。初擰扭矩為施工扭矩的50%，當天安裝的螺栓應在當天終擰完畢。終擰結束后，螺栓絲扣外露應為2 ～3扣，目測尾部梅花頭擰掉為合格。

2.3.5 鋼骨混凝土的澆筑

（1）澆筑混凝土前，應進行坍落度檢測和和易性外觀檢測，要求混凝土坍落度宜為（240？0）mm；水灰比不大于0.4；粗骨料粒徑宜為5-20mm。

（2）在澆筑混凝土前，為防止混凝土爛根，應在底部接茬處先澆筑50-100mm厚與柱體混凝土成分相同的減石子砂漿。

（3）在澆筑的過程中，柱體混凝土應分層連續澆筑、振搗，其高度不得超過300mm，其間隔時間不得超過混凝土初凝時間。

（4）混凝土振搗方式：①按照布置的點位進行插入式振搗，在柱體模板外側采用附著式振動器進行振搗；②振動棒通過模板對混凝土進行振搗，振搗時在振動棒與模板接觸部位墊方木，避免振動棒與模板直接接觸；③在暗柱等鋼筋十分密集、插入式振動棒無法插入的部位，采用鋼管輔助振搗的方法。

（5）振搗時，應做到“快插慢拔”。 在振搗過程中，將振動棒上下略微抽動，以使砼上下振搗均勻，在振搗上層砼時，插入下層內50mm左右，以消除兩層間的接縫。振動器插點要均勻排列，振動器不能緊靠模板且盡量避開鋼筋進行振搗。

（6）應嚴格控制混凝土的振搗時間，每一振點的延續時間，以表面呈現浮漿和不再沉落、不再出現氣泡為標準，以免碰撞鋼筋、模板、預埋件、預埋管等。

（7）為保證鋼柱混凝土密實，應在鋼骨柱四周均勻下料和振搗，采用套管伸入鋼柱內每塊隔板下方約10cm處，依次從小到上分段灌筑，每端高度不大于1m，并分段振搗，以免混凝土離析在隔板下形成空洞。

3混凝土的裂縫控制

（1）保證外側的縱筋及構造鋼筋嚴格按設計及規范要求配置，保證鋼筋綁扎位置的正確，防止表面產生張力裂縫。

（2）嚴格控件型鋼混凝土構件主筋保護層的厚度準確。

（3）在保證澆筑混凝土原材和易性的的前提下，選用合適外加劑，增加混凝土的流動性，減小混凝土的水灰比，減少混凝土原材料的泌水性，加強型鋼混凝土構件的密實度。

（4）加強型鋼混凝土澆筑時的振搗，在型鋼和鋼筋密集區域可采用二次回振方法加強構件的振搗密實。

4后期保養

（1）型鋼混凝土梁構件必須等構件混凝土達到設計強度標準后拆除模板支撐體系。

（2）型鋼混凝土構件澆筑終凝完成12小時內進行養護，養護期適當延長，不低于14天。

5結束語

綜上所述，鋼骨混凝土結構具有承載力大、剛度大、抗震性能好、結構局部穩定和整體穩定性好及鋼材用鋼量少等優點，值得大力推廣應用。但由于鋼骨混凝土結構是一種新型結構體系，且節點形式復雜、鋼筋密集、施工精度高，要更好地促進其應用，則應進一步研究其施工方法和施工工藝，以不斷提高結構的抗震性能，不斷提高工程的品質和質量。實踐證明，鋼骨混凝土結構是一種值得推廣的良好的結構體系。