型鋼混凝土組合結構施工現狀分析及難點處理

車明

（上海徐房建筑實業公司，上海，200030）

引言

型鋼混凝土組合結構施工的難點集中在梁柱節點的施工，通過徐匯區審判中心業務用房項目大量型鋼混凝土組合結構施工的實踐，個人認為三種類型的梁柱連接節點中，型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁的連接節點施工最為困難，尤其碰到鋼筋混凝土梁截面較大，上下部縱筋配筋較密的情況。其次是型鋼混凝土組合結構梁柱節點的箍筋設置，節點處的箍筋綁扎及焊接施工難度較大，很多施工單位在施工當中又不重視節點處箍筋的綁扎及焊接質量，木工和鋼筋工施工順序安排存在問題。實際上型鋼混凝土組合結構中，箍筋的作用是相當重要的，它起到保證混凝土和型鋼、縱筋整體工作的重要作用。

通過工程實踐總結以下型鋼混凝土組合結構梁柱施工存在的問題和難點、難點處理方法及改進措施。

1 存在問題和難點分析

（1）鋼筋混凝土梁鋼筋與柱內型鋼的焊接連接

型鋼混凝土組合結構施工質量問題主要集中在鋼筋與組合結構型鋼的焊接連接。質量問題主要表現在焊接連接的焊縫長度不夠、焊縫的質量不符合要求、焊渣未處理及由于位置原因鋼筋與型鋼腹板和翼緣亂焊在一起等。施工實踐也證明鋼筋與組合結構型鋼焊接是施工的難點所在，現對存在的難點作如下分析。如圖1所示：

此CAD圖為設計提供的鋼骨柱混凝土梁節點區梁縱筋做法通用圖，根據設計圖紙7-7剖面顯示梁上下部鋼筋與柱內型鋼20厚加勁肋雙面5d焊接。僅從圖紙看這個節點做法是不存在問題的，但是實際焊接施工當中很難達到設計的要求。在實際工程項目中遇到的問題是，大部分的梁縱筋數量都比該通用圖節點中標注的鋼筋要多，鋼筋的間距大多不允許雙面5d焊接，勉強施焊的結果是焊接質量無法得到保證。另外，由于梁的截面較大，基本都是600mm以上高度的梁，梁底部鋼筋與加勁肋很難焊接，按照通常做法梁箍筋綁扎完后再焊接的話，焊接工人手都伸不下去，就是事先不綁扎固定箍筋也很難施焊，處理焊渣就更加困難了。

（2）型鋼混凝土組合結構箍筋焊接綁扎

型鋼混凝土結構梁柱箍筋在大變形的情況下能維持對混凝土結構的約束，型鋼混凝土組合結構中的箍筋都必須做成封閉箍筋，這樣節點處箍筋就要求焊接在型鋼混凝土梁端加勁肋和鋼骨柱翼緣板上，形成封閉箍。型鋼混凝土柱與型鋼混凝土梁連接節點柱箍筋要求按間距焊在型鋼混凝土梁端加勁肋和鋼骨柱翼緣板上，焊接長度為單面10d或雙面5d。實際施工中發現由于焊接施工位置問題，箍筋的焊接長度和焊縫質量都達不到要求，有的甚至采用開口箍蒙混過關。給型鋼混凝土組合結構質量造成嚴重影響。

（3）型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁節點處混凝土澆搗。

型鋼混凝土組合結構是型鋼、鋼筋、混凝土三種材料優良組合在一起才使其發揮出比傳統鋼筋混凝土更好的承載力、更大的剛度、更好的抗震性能。混凝土作為其中的一個材料如果存在質量問題，將使型鋼混凝土組合結構的實際力學性能大打折扣。實際施工中，由于型鋼混凝土組合結構中大截面的型鋼和大量的鋼筋，使混凝土澆搗存在困難，粗骨料容易被鋼筋和型鋼阻擋在節點位置，梁柱節點和型鋼混凝土柱的混凝土澆搗質量很難保證，所以控制鋼筋的間距、優化鋼筋錨固構造，減少節點處鋼筋數量成為設計和施工單位必須認真考慮的事情。

作為施工單位控制鋼筋間距最好的辦法就是優化鋼筋錨固構造。為什么說優化鋼筋錨固構造可以控制鋼筋間距，原因如下：鋼筋混凝土梁從型鋼翼緣兩側或少數從腹板（設計一般不同意腹板開孔，開孔會削弱型鋼截面）通過的縱筋錨固長度和錨固構造是參照一般框架梁主筋錨固構造詳圖要求施工的。但是如果在型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁節點施工時完全按照一般框架梁主筋錨固構造詳圖施工，部分節點會出現型鋼柱內鋼筋過密，導致澆搗混凝土困難的現象。

2 難點處理方法和改進措施

（1）型鋼混凝土柱內型鋼與鋼筋混凝土梁縱筋焊接

工程中，型鋼混凝土鋼骨柱和鋼筋焊接一般都是采用焊條焊接的，焊條焊接在組合結構節點中的缺點是工人焊接效率不高，焊接焊縫質量比較難保證，焊接產生的焊渣必須要清理等。鋼筋與型鋼加勁肋的焊接推薦在室外風小天氣使用二氧化碳氣體保護焊，這種焊接工藝雖然說適合用在室內，但是在做好一定防風圍擋措施的前提下，用在鋼筋與型鋼加勁肋節點焊接上是較好的選擇，首先這種焊接焊接速度快，焊縫質量好，最主要是沒有焊渣，可以避免焊渣未清除或未清除干凈導致的焊縫與混凝土之間粘結脫開問題，確保施工質量。

關于鋼筋混凝土梁鋼筋過密無法焊接的問題，首先考慮是和設計溝通將鋼筋換算成大截面的鋼筋以減少鋼筋根數。施工時盡量合理布置梁上下部縱筋與加勁肋焊接的根數，盡可能將梁縱筋穿過型鋼翼緣兩側，在這樣做的情況下，縱筋的根數還是無法保證5d雙面焊接空間要求或者施焊困難的話，考慮使用鋼筋錨固板，通過計算確保埋入長度不小于 0.4Lab，根據鋼筋錨固板應用技術規程的要求，在滿足埋入段鋼筋的混凝土保護層不小于2d；對500、400、335級的鋼筋，埋入段混凝土強度等級應分別不低于C45、C40、C35；被錨固的縱向鋼筋不承受反復拉壓力這3個條件，最小埋入長度可取0.3Lab。

關于鋼筋混凝土梁下部縱筋與加勁肋很難施焊的問題，就要考慮合理安排梁鋼筋綁扎制作順序，用加工好的小段的鋼筋先在加勁板上按要求焊接好，然后套好箍筋綁扎固定（先將節點附近的小段梁鋼筋安裝完畢）。如圖2所示：

圖2 鋼筋混凝土梁下部縱筋與加勁肋焊接

最后，中間段梁鋼筋綁扎按常規的梁鋼筋綁扎順序綁扎，縱筋接頭滿足同一連接區段內縱向受力鋼筋接頭百分比不大于 50%的要求，嚴格控制鋼筋焊接連接質量并做好相關焊接件復試。如下圖3所示：

圖3 中間段梁鋼筋綁扎按常規的梁鋼筋綁扎順序綁扎

這樣既解決了梁柱節點下部縱筋無法焊接問題，又保證了焊接施工的質量。

（2）型鋼混凝土組合結構箍筋焊接及綁扎

型鋼混凝土組合結構梁柱箍筋綁扎焊接的質量控制首先要從施工的工序上把握，要使得焊接綁扎箍筋的工人容易操作，那么就要合理安排梁柱封模板及焊接綁扎箍筋的順序，要求在梁柱節點位置第一塊梁底模和側模要等箍筋綁扎焊接完成并且焊縫長度和焊縫表觀質量檢查合格后再安裝。

工程技術人員必須要思想上重視組合結構中箍筋的重要性，熟悉圖紙和規范對組合結構箍筋焊接、制作及綁扎的要求，再通過編制相關施工方案合理安排施工工序，做好施工前的方案交底，確保工人能有足夠的操作面來完成箍筋的焊接及綁扎工作，這樣就解決了梁柱節點箍筋安裝的困難問題。

（3）鋼筋混凝土梁與型鋼混凝土柱節點混凝土澆搗。

為保證型鋼混凝土組合結構混凝土澆搗的質量，對通過型鋼翼緣的梁縱筋端頭采用鋼筋錨固板，減少鋼筋錨固長度到 0.4Lab，這樣就避免了梁縱筋錨固進入柱縱筋位置，柱縱筋間距得到保證，確保混凝土粗骨料可以順利通過，再通過分層澆搗、加強管理混凝土澆搗時振搗工作，振搗以混凝土不再顯著下層，不出現氣泡，開始泛漿時為準。

3 結束語

本文通過結合工程實際對型鋼混凝土組合結構施工現狀、存在的問題和難點、難點處理方法及改進措施進行了論述，對提高型鋼混凝土組合結構的施工質量具有一定的指導作用。實際工程中，由于每個工程的特殊性肯定會碰到更多的問題，也會有更多更好的解決辦法來提高型鋼混凝土組合結構的施工質量。還需要現場施工和技術管理人員進一步提高對型鋼混凝土組合結構的認識，并在實際施工中不斷去分析研究，給型鋼混凝土組合結構施工提出更多更好的寶貴意見和經驗做法，使得型鋼混凝土組合結構的施工越快越好。

[1]組合結構設計規范JGJ138-2016.

[2]混凝土結構工程施工規范GB50666-2011.

[3]鋼筋錨固板應用技術規程JGJ256-2011.

[4]蔣鳳昌, 蔣新山, 李永奎,等.高層雙塔樓建筑型鋼混凝土組合結構施工技術[J].建筑科學, 2010, 26(11):75-79.

[5]廖錫軍.型鋼混凝土組合結構施工技術[J].建筑遺產, 2013, (8): 71-72.