關于大跨度勁性鋼結構梁施工工法的應用分析

袁海華

摘 要：與普通鋼結構、鋼筋混凝土結構相比，大跨度勁性鋼結構具有硬度高、使用壽命長等特征。本文就基于此，對大跨度勁性鋼結構梁施工工法的應用進行相關概述，旨在切實提升大跨度勁性鋼結構施工期間的專業性及規范性，充分發揮出大跨度勁性鋼結構梁優勢。

關鍵詞：大跨度勁性鋼結構梁；施工工法；應用

1 引言

大跨度勁性鋼結構是一種在型鋼結構表面包裹鋼筋混凝土外殼的組合結構，可代替傳統鋼筋混凝土或鋼性構件，廣泛應用在具有更高穩定性要求的建筑工程項目中。由于大跨度勁性鋼結構梁綜合了鋼及混凝土結構優勢，不僅具有極強耐久性，還可抵御高溫高壓環境，保持內部鋼構件完整性。

2 工程案例

以X78地塊中學項目為北京市重點工程為例，該工程綜合樓游泳館為勁性鋼結構，并包含8根鋼骨柱、4道勁性鋼結構梁等基礎構件[1]。施工期間，工程施工大跨度勁性鋼結構梁主要采用工字鋼支撐件，并將其布設于梁底模板上，有效提升了大跨度勁性鋼結構梁撓度數值的精確性。通過對此工程案例的分析，發現大跨度勁性鋼結構梁工法與傳統橫擔支撐件被澆筑在結構里相比，具備質量高、經濟效益大等優勢，因此對大跨度勁性鋼結構梁施工工法進行分析具有一定的現實意義。

2.1 大跨度勁性鋼結構梁施工工法特征分析

在大跨度勁性鋼結構梁實際施工過程中，發現其與其他梁結構施工工藝存在一定不同之處，主要體現在以下方面：

第一，大跨度勁性鋼結構梁在梁底模板處以工字鋼構件作為支撐物，實際支撐效果更佳明顯，結構整體穩定性提升。第二，傳統工藝施工過程中，通常使用鋼管頂托鋼梁模式，導致鋼管在被澆筑在混凝土結構后再截取，對混凝土整體觀感及穩定性造成一定不良影響[2]。而采用大跨度勁性鋼結構梁施工工法，可在梁底模板上直接布設支撐件，并澆筑在梁體結構中，大大提升了梁結構質量。

大跨度勁性鋼結構梁內部工字鋼支撐構件也可將鋼梁自重產生的荷載力傳遞到梁底模板之上，控制及維持大跨度勁性鋼結構梁撓度與鋼筋保護層厚度。同時，由于工字鋼支撐構件布設期間不必搭設額外的鋼管支架，使得施工流程簡化并縮短工期，施工效率提升。

3 大跨度勁性鋼結構梁施工工法流程

3.1 布設梁底支撐

編制施工方案，計算支撐荷載參數；依據大跨度勁性鋼結構梁形式，明確主次梁位置；將剪力撐由底向頂連續設置[3]；水平剪刀架設在底部、頂部及架體中部位置。

3.2 鋪設梁底模板

依據前期現場標高控制線、型鋼梁自身起拱高度等明確梁底標高數值，基于工程設計方案計算并不斷核實梁結構起拱高度，以切實提升大跨度勁性鋼結構梁后期施工期間的規范性及專業性。

3.3 間斷布設工字鋼支撐構件

第一，通過對工程施工現場及設計標準的綜合分析，合理選擇出適當規格的工字鋼支撐構件。同時，以梁截面尺寸及梁底模板至鋼結構梁底凈距作為工字鋼支撐構件的高度，以構件沿軸線設置長度小于設計圖紙要求的箍筋間距為基準。第二，對工字鋼支撐構件的布設間距及長度進行嚴謹計算，以明確支撐構件承載力，制定出更加規范的工字鋼支撐布設標準。第三，間斷布設工字鋼支撐構件的過程中，需對其支撐件進行精準定位放線，順著軸線及梁跨度方向布設支撐構件，最后利用火燒絲或鋼釘等將工字鋼支撐構件固定在梁底模板上。

3.4 型鋼梁吊裝

在吊裝型鋼梁之前制定出嚴謹的專項吊裝方案，針對吊裝過程中可能會出現的風險因素，規劃吊裝事故應急機制，降低事故發生后對施工人員及單位造成的不利影響。同時，依據實際施工現場面積及條件，對吊車起重性能及實際吊臂長度進行選擇。在型鋼梁吊裝開始前，應確保吊裝位置位于梁體結構的三等分處，并在吊點位置設置耳板等輔助裝置，待到吊裝完成之后予以切除。為防止型鋼梁吊裝期間出現吊耳變形等問題，需采用專用吊裝卡，并利用普通螺栓與耳板連接，提升型鋼吊裝期間的安全性。值得注意的是，型鋼梁吊裝也應對梁體控制軸線、預起拱高度及標高進行嚴格控制，并在吊裝完畢后，對上述參數數據進行再次核對與校正，確保大跨度勁性鋼結構梁施工符合相關工程標準化要求。

3.5 綁扎鋼筋

在鋼梁吊裝前將梁箍筋預先套入梁上并根據工字鋼支撐件位置及箍筋間距核算箍筋數量并在吊裝后準精準定位箍筋。大跨度勁性鋼結構梁鋼筋綁扎水平對梁體后期穩定性具有直接影響，因此在實際綁扎過程中，需依據梁底模板工字鋼結構支撐構件的分布位置、分布間距、箍筋位置來制定出合理的鋼筋綁扎方案。同時，待鋼梁吊裝完畢后，綁扎鋼筋也應從安裝梁上下縱向鋼筋，將上下鐵直接穿入箍筋內部入手，縱筋在梁柱節點處與預先焊接在鋼柱上的的直螺紋套筒連接來撐起箍筋形成骨架，從中選擇2-3處利用附加鋼筋與鋼梁栓釘點焊來穩固鋼筋骨架，從而起到提升綁扎穩定性的作用。最后，在鋼筋綁扎期間，也應在框架梁跨度范圍內設置臨時支撐，防止鋼筋位移對綁扎作業造成嚴重不利影響。

3.6 合梁側模板

在安裝合梁側模板過程中，需確保梁模板疊放次序為梁側模包底模，側模底板在橫楞之上。同時，依據梁高設置對拉螺桿，并將對拉螺栓焊接在腹板兩邊。最后，在梁側模板下部按2m間距開設?30圓形觀察孔，并在觀察孔處嵌填硬質透明塑料板，以便于觀察混凝土澆筑過程中確保振搗密實。

3.7 砼澆筑

混凝土澆筑前嚴格技術交底制度，確保作業人員熟練掌握操作要領及控制要點。明確大跨度勁性鋼結構梁砼澆筑順序，即先澆筑框架柱頭混凝土、再澆筑梁、板混凝土。由于在大跨度勁性鋼結構梁實際施工中，設計梁柱節點核心區中的混凝土強度與梁、板混凝土強度常有不同，應分別按設計要求等級澆筑，通常采用設置快易收口網的方式提升砼澆筑質量[4]。如果大跨度勁性鋼結構梁存在配筋數量多、分布密集，且鋼梁上下翼緣板對混凝土澆筑造成不利影響等問題，需通過控制外加劑、水泥品種、骨料粒徑、砂率等提升砼和易性。砼澆筑期間應派遣專人看模，并專人對其進行定期監測，及時記錄大跨度勁性鋼結構梁撓度變化數據，將此些數據錄入到計算機處理系統中分析。

3.8 監管撓度變形程度

在對大跨度勁性鋼結構梁進行預起拱時充分考慮保護層厚度，應確保安裝完成后梁上水平面應滿足保護層厚度要求。同時，在鋼梁結構頂點部位固定鋼筋棍做為標桿，以其高于原框架梁頂面200mm為宜，以提升實際檢測效率及準確性。分別測量不同時期撓度數據，通過對比數據來判斷鋼梁撓度的變化情況，并針對較為嚴重的變性情況制定出相關控制方案，以提升跨度勁性鋼結構梁整體質量。例如：對發生較大變形問題的澆筑部位立即停止澆筑并采取回頂支撐等措施，防止結構變形情況愈加嚴重，對工程整體質量造成的不利影響。

4 結束語

總而言之，雖然大跨度勁性鋼結構梁具有耐久性及耐溫性高等優勢，但其施工期間涉及到工序及設備種類頗多，需工程管理人員明確大跨度勁性鋼結構梁施工工法及注意事項，構建長效科學的大跨度勁性鋼結構梁施工管理機制，以切實提升大跨度勁性鋼結構梁質量，促進建筑工程穩定有序開展。

參考文獻：

[1] 王安鑫，劉書羽. 大跨度勁性桁架轉換梁施工關鍵技術研究[J]. 天津建設科技，2016（2）：4～6+25.

[2] 劉緒飛，王小波，潘澤娣，吳杰，張亞龍. 大跨度焊接空間鋼網架累積滑移施工技術研究[J]. 建筑施工，2016（9）：1231～1233+1236.

[3] 羅宗禮，劉睿，胡畔，劉巖棚，吳小鑫. 大跨度超大截面鋼板墻梁施工技術[J]. 建筑，2013（23）：68～70.

[4] 蘇迎社，劉鈺君. 型鋼混凝土結構與大跨鋼結構組合應用分析[J]. 施工技術，2014（S2）：431～433.