建筑工程中型鋼混凝土組合結構施工技術的應用分析

黃欣

（五礦二十三冶建設集團有限公司，長沙410000）

1 引言

根據我國建筑工程建設情況分析可知，型鋼混凝土組合結構應用廣泛，其在保證構件承載力的同時可有效減少構件所占空間，有利于增加建筑實際使用空間，同時抗震性、經濟性均較好。本文主要圍繞此結構施工技術展開分析【1】。

2 型鋼混凝土組合結構分析

20 世紀90年代起，組合結構在建筑領域逐漸推廣開來，如型鋼混凝土、管混凝土組合結構等。型鋼混凝土組合結構簡稱SRC 結構，實現了鋼筋、混凝土、型鋼的優化組合，實際運用優點可歸納如下：

1）與鋼筋混凝土結構相比，優勢如下：（1）承載力更高，通過型鋼的使用，有效提高構件剛度；（2）抗震性能更好，構件延性表現好；（3）施工進度快，鋼結構可提供一定承載力，模板工程量減少。

2）與鋼結構相比，優勢如下：（1）有利于節約鋼材，在保證構件性能的基礎上，可節約超過50%的鋼材；（2）構件穩定性更好，SRC 結構通過型鋼與混凝土共同受力，局部、整體穩定性均優于純鋼結構；（3）耐火、耐腐蝕性較好，型鋼混凝土組合結構中，混凝土在一定程度上可起到保護鋼材的作用，更好地防止腐蝕、火災等問題的產生。

綜上所述，型鋼混凝土組合結構，無論是在構件受力性能、耐久性能，還是在施工可行性、經濟性方面均具有顯著優勢，尤其適用于高層、超高層建筑以及抗震設防烈度較高區域【2】。

3 建筑工程中型鋼混凝土組合結構類型與施工技術

3.1 型鋼混凝土組合結構類型

根據我國建筑行業中型鋼混凝土的應用情況分析可知，其主要分為全型鋼混凝土結構與局部型鋼混凝土結構2 種，尤以后者的運用更為廣泛【3】。在實踐中，由于配鋼型式的不同，可分為實腹式、空腹式2 類（見圖1）。

圖1 型鋼混凝結構截面形式

上述2 種型鋼混凝結構各有優缺點，具體如表1 所示。

表1 2 種型鋼混凝結構特點

3.2 型鋼混凝土組合結構施工技術

下文主要就型鋼混凝土柱、梁施工工藝流程與技術要點展開論述。

3.2.1 型鋼柱施工技術

1）工藝流程（見圖2）

圖2 型鋼混凝土柱施工工藝流程

2）技術要點

型鋼混凝土柱施工技術要點如下：

1）型鋼柱制作：型鋼柱由廠家統一制作加工，加工前需根據設計藍圖對型鋼柱進行深化設計，優化梁主筋排布位置和錨固方式，明確鋼筋穿孔準確位置，保證型鋼柱制作精確滿足要求，必須嚴格把關，確保型鋼構件質量合格【4】。

2）型鋼柱安裝：柱腳包括埋入式、非埋入式，后者柱腳底板安裝于基礎頂面，前者柱體插入基礎，穩定性好、承載力高，但施工相對復雜，具體需根據實際情況選用施工方法；柱腳施工定位準確、固定牢固后，方可繼續安裝型鋼柱，核對安裝圖紙、構件編號，確認無誤后依次吊裝型鋼柱，精確定位、校正后焊接，控制好焊接順序與溫度。

3）鋼筋工程：型鋼柱安裝完成后，綁扎柱縱向鋼筋與箍筋，由于柱縱筋與型鋼梁存在交叉的問題，需根據實際情況考慮不同處理方法，如：型鋼梁較小時，將縱筋集中在矩形柱四角，避開型鋼梁；型鋼梁較大、柱縱筋較多時，縱筋遇梁時切斷，采用鋼筋連接器與型鋼梁翼緣板相連；箍筋以L 形、U 形為主，柱頭采用開口箍筋。

3.2.2 型鋼梁施工技術

1）工藝流程

完成型鋼柱安裝后，方可繼續進行型鋼梁的吊裝，工藝流程分2 種：（1）先安裝梁底縱筋、后安裝型鋼梁；（2）先安裝型鋼梁、后安裝梁底縱筋。前者較為常用，后者操作復雜，僅當項目實施中明確要求先吊裝型鋼梁時方會采用。

2）技術要點

型鋼梁的安裝與型鋼柱基本一致，具體要點可歸為：（1）型鋼梁制作：由工廠統一制作，根據設計圖紙、深化設計下料，所有構件加工制作完成后，做好預拼裝、編碼；（2）底部縱筋安裝：按施工圖紙綁扎鋼筋，焊接牢固；（3）型鋼梁安裝：適當位置焊接耳板吊裝吊點，穩定吊裝，型鋼梁就位后做好糾偏工作，梁翼緣處焊接、梁腹板處螺栓連接或焊接；（4）完成上部縱筋、箍筋和拉結筋安裝。

3.2.3 混凝土施工技術

完成上述作業后，方可實施柱模板、梁模板安裝，嚴格按施工圖紙進行模板安裝、檢查與矯正工作，驗收合格后澆筑混凝土。

1）柱混凝土澆筑：柱底部澆筑同標號砂漿，厚度控制在50mm，防止爛根；混凝土分層澆筑，每層厚度≤500mm，由于型鋼骨架的存在，混凝土流動性較差，必須充分振搗，鋼筋密集區可采用φ30mm 振搗棒與鋼筋釬進行振搗【5】。

2）梁混凝土澆筑：從梁的一側下料，使用振搗棒將混凝土向梁另一側趕，直至另一側出現混凝土后，兩側同時振搗，嚴格控制振搗時間、監測模板變形情況。

4 工程案例

4.1 工程概況

本文僅以某住宅工程項目為例展開分析。此項目占地面積、建筑總面積為2.23×104m2、14.24×104m2，2 棟住宅樓高度分別為地上42 層（1#樓，155m）、36 層（2#樓，135m），組合型鋼混凝土框剪結構，具體型鋼柱、梁設置情況如表2 所示。組合構件施工是項目重難點所在。

表2 型鋼柱、梁設置情況

4.2 材料與設備

1）型鋼柱材料。鋼材：Q345B 鋼材；螺栓：扭剪型高強度螺栓；焊接：坡口熔透焊縫、角焊縫。

2）鋼筋與連接套筒。鋼筋：RRB400 鋼筋；鋼筋連接：滾壓直螺紋接頭。

3）模板體系材料。面板：18mm 厚木模板，60mm 厚定型組合鋼模板；龍骨：18 號槽鋼柱箍+φ18mm 可拆式對拉螺栓。

4）C40、C50 混凝土。 水泥：P.O42.5 水泥；摻和料：I 級粉煤灰；外加劑：JG-2A、UEA。集料：φ5～20mm 碎石+細度模數2.6～2.9 的砂。

5）施工設備。起重設備：QTZ80C（5613）1 臺、QTZ80C（5512）塔吊1 臺；汽車泵：混凝土臂架泵（臂長48m）、混凝土車載泵。

4.3 施工技術要點

本項目型鋼混凝土柱、梁施工技術要點如下：

1）型鋼柱腳埋置：本項目采用埋入式柱腳，原設計每根柱腳埋入基礎筏板下1.1m（筏板厚2.3m），由于受到地下水的影響實際施工中將埋入深度改為2.3m。本工程型鋼柱高度超過3.4m，單根重量達到15kN（1.5t），采用地腳螺栓固定容易出現移位情況，采用斜撐進行加固（見圖3）。

圖3 型鋼柱加固措施

2）型鋼柱安裝：本項目根據施工圖進行型鋼柱深化設計與加工，做出鋼筋排列圖，加工廠統一加工、制作，工廠車床制孔；型鋼柱3 層一截（10.5m），吊裝就位，將連接板與耳板的螺栓擰緊后焊接。

3）梁、柱、墻鋼筋施工：本項目柱箍筋較大、梁柱接頭處鋼筋預留孔密集，施工中適當補強，鋼筋無法避開型鋼時，型鋼上預焊直螺紋套筒，現場連接鋼筋。

4）混凝土澆筑：本項目鋼筋綁扎完成后，間距30～40mm，混凝土不易充分灌注，必須留足排氣孔，混凝土坍落度160～180mm，注意對稱、均勻下料，充分振搗。

5 結語

綜上所述，型鋼混凝土組合結構承載力大、抗震性優越、綜合效益好，可滿足大型、高層建筑施工需求。型鋼混凝土組合結構作業中，所有鋼構件統一由加工廠加工，驗收合格后方可運輸至施工現場，型鋼柱、梁以及鋼筋依次安裝，確保節點構造處理可靠，現場混凝土澆筑需充分振搗，保證最終組合結構成型質量滿足要求。