探讨型钢混凝土在建筑工程中的应用--中国期刊网

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探讨型钢混凝土在建筑工程中的应用

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：陈智

[导读] 摘要：本文结合工程实例侧重在制作与安装当中的施工工艺进行了一系列的阐述，确保施工过程中的质量要求，可供大家参考交流。

        海南省农垦建工集团有限公司海南海口 570206
        摘要：本文结合工程实例侧重在制作与安装当中的施工工艺进行了一系列的阐述，确保施工过程中的质量要求，可供大家参考交流。
        关键词：工程概况施工难点现场控制
        1工程概况
        本工程总建筑面积22万平方米。本工程钢结构主要集中在南塔楼部分。南塔楼地下三层，地上24层，建筑高度96.9m。在本项目结构设计中，南塔楼负一层至四层核心筒墙体及部分柱中设置型钢，构成型钢混凝土墙柱。结构标高为-6.1m至18.85m。钢构件为核心筒内H型钢柱22根和外框架十字柱3根，钢结构采用均为Q345B，钢结构总量约为300t左右。
        两处型钢采用300×300×18×30（H×B×tw×tf），其余采用500×500×18×30（H×B×tw×tf）。在三根1400×1400的框架柱中设的型钢为两根工字型钢交叉十字放置（工厂焊接），规格为500×1100×18×34（H×B×tw×tf）。型钢材料强度等级Q345-B。栓钉直径19mm，长度80mm。
        2 型钢混凝土施工的重点及难点分析
        项目部技术人员分析了该型钢混凝土施工的重点及难点有如下两条：第一，型钢混凝土柱中，型钢柱与钢筋的相交点多，钢柱与柱周主筋、箍筋的关系，钢柱与通过钢柱的水平梁钢筋、墙体水平筋的关系成为处理重点。第二，混凝土框架柱及混凝土剪力墙暗柱中加入型钢柱，比常规钢筋绑扎、模板支设等施工工艺增加很大的施工难度，施工中要求确保型钢柱的施工精确度，否则会造成诸如：钢柱偏位、梁筋墙筋无法通过等问题，导致返工，严重影响施工质量和施工进度。因此，施工中应重点控制型钢轴线位置、垂直度、对接时焊接质量、钢筋绑扎质量及模板安装质量和混凝土浇筑质量。
        项目部针对该项目型钢混凝土设计情况，制定了详细的技术质量保证措施，简要介绍如下。梁柱节点处为施工过程中控制的重点、难点，重中之重是解决柱筋、梁筋、墙水平筋与型钢柱的连接及穿插施工问题。在设计图负一层型钢柱定位轴线及一、二、三、四层型钢梁型号标高的基础上进行梁柱节点二次深化设计，可较好地解决型钢柱与框架梁主筋、墙水平筋连接问题，且方便指导施工。二次深化设计应分楼层、分型钢柱型号进行，主要采用以下3种方式解决
        （1）梁主筋应尽量绕过钢柱或穿过腹板，且贯通。
        （2）在型钢柱翼缘对应部位焊接直螺纹套筒与梁主筋连接。以梁主筋穿过型钢柱腹板而贯通为例进行二次深化设计。
        （3）深化设计核心筒内H型钢柱22根和外框架十字柱3根。
        3 现场安装控制
        3.1施工准备
        （1）主要机具：汽车式起重机、电焊机、千斤顶、扭力扳手等。安装队管理人员、生产工人持证上岗、特种设备具有安全生产许可证。
        （2）进入施工场地的钢构件应具有产品证明书，焊接连接、紧固件连接、钢构件制作验收应合格。焊丝、焊条产品合格证，高强螺栓摩擦面抗滑移复检报告。
        （3）构件安装前应清除附在表面上的灰尘、油污和泥土等杂物。
        3.2安装工艺
        （1）安装前对预埋铁板进行复测验收。纵向轴线、横向轴线、螺栓间距、标高等要全部符合图纸要求，发现问题，查明原因，进行整改至合格。本工程地下室预埋铁板预埋成型后，需严格测量轴线、标高，并多人复测平差，应符合图纸要求，原始轴线偏差，标高偏差记录应为安装质量原始数据受控。
        （2）钢柱吊装应根据钢柱的长短、重量等选择吊点的设置，选用的吊车（Q-R-H）三参数应与吊车性能表相符。吊装可选择正吊（吊点设置在柱子的顶部），可选择斜吊（吊点设置在柱顶三分之一处）。安装柱，轴线用经纬仪控制垂直度，用垫片调正，固定用缆风绳，安装两根以上用角钢连接刚性固定，形成空间平衡力系。
        （3）高强度螺栓的安装：a、螺栓要自由穿入孔内，不得强行打入，穿入方向应一致。B、安装时若安装困难，可用冲钉引出，然后再穿入螺栓。C、高强度螺栓配有两个垫圈，一端一个，一端不能垫两个及以上的垫圈，不得采用大螺母代替垫圈，螺栓拧紧后，外露螺栓不得少于两个螺距。

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        （4）焊接：现场采用CO2气刨焊接，焊完24小时后，用超声波探伤仪检测焊缝质量受控，若出现焊缝夹渣气孔需返修。
        4 钢筋控制
        施工过程中，通过钢结构安装施工仿真技术的应用，能直观的反映出钢柱和钢筋之间复杂的空间关系，可事先理顺钢筋的施工顺序，解决可能存在的各种矛盾，明确有效的施工方法，使劲性柱的钢筋施工得到简化。
        4.1框架柱及暗柱主筋穿插
        框架柱及剪力墙暗柱主筋位置必须准确，否则将影响梁筋、墙体水平筋、及柱箍筋穿过腹板预留孔。为保证主筋位置准确，特采取以下方法：在框架柱、剪力墙暗柱钢筋绑扎完成后，放置专用定位筋对主筋位置进行定位保护，防止钢筋偏位。
        4.2框架柱及暗柱箍筋绑扎
        柱内箍筋受钢柱影响，需穿过型钢柱腹板的箍筋，按照常规做法无法施工，采用制作“U”型箍筋，穿过预先在型钢柱的留孔，再将“U”型箍筋围绕主筋打弯90°后焊接闭合；或采用制作“L”型箍筋，穿过预先在型钢柱的留空，再将“L”型箍筋首尾相连焊接闭合。焊接长度满足规范要求，单面焊应不小于10d，双面焊5d。
        剪力墙暗柱中的型钢柱预留了箍筋穿孔，箍筋可以采用U型箍筋穿过型钢后单面焊接10d。
        4.3梁主筋绑扎
        本工程框架梁和连梁与钢柱节点部位主筋的绑扎形式为：当纵筋的水平段锚固长度不足时，遇型钢腹板时，应在腹板上预留孔洞，以使钢筋穿过并满足锚固要求；当遇型钢翼缘时，应采用在纵筋标高处焊钢套筒的方式进行连接。这是处理型钢柱与梁、柱钢筋关系的重点。
        连梁交叉暗撑或集中对角斜筋遇到型钢柱时，将暗撑的主筋和斜筋在遇到型钢柱腹板后，沿腹板打弯，总长度满足锚固构造要求。
        由于框架梁不能架起绑扎，为防止梁筋箍筋绑扎困难，支设模板先立底模，留下侧模不支，绑扎钢筋按如下顺序：
        摆放梁箍→穿梁底筋→梁底筋套筒与翼缘焊接→箍筋与梁底筋绑扎→穿梁面筋→梁面筋套筒与翼缘焊接→绑扎梁面筋→支梁侧模。
        4.4墙体水平筋绑扎
        墙体水平筋与钢柱节点部位的绑扎形式为：当墙体水平筋的锚固长度不足时，遇型钢腹板时，应在腹板附近垂直向上或向下弯锚15d，以使钢筋满足锚固要求；当遇型钢翼缘时，应在进入劲性柱后弯折绕开钢柱翼缘板后折回，如锚固长度不足时，遇型钢腹板时，应在腹板附近垂直向上或向下弯锚15d，以使钢筋满足锚固要求。
        5 型钢混凝土模板控制
        本项目型钢混凝土柱采用常规的PVC塑料管内穿对拉螺杆的方法进行柱模板的加固。在型钢深化设计加工时，对拉螺杆设置位置在腹板设25mm预留孔。剪力墙内型钢柱对墙体模板加固基本无甚影响，按常规做法加固。
        6 型钢混凝土施工控制
        由于劲性柱间钢筋及钢骨十分密集，里面空间很狭小，混凝土流动性被严重限制，型钢制作时，加劲肋中心预留r=200mm灌筑孔，浇筑砼时，施工的关键控制点是确保型钢和钢筋之间的砼的密实度。选择合适的砼施工配合比，严格控制砼坍落度，在浇筑砼时，应加强钢柱两侧对称振捣，通过振动棒在有效半径内的充分振捣，从而使型钢空隙部分的砼挤密，确保钢骨柱砼的浇筑质量。
        7 结语
        本文对型钢混凝土的施工工艺就一个工程实例作一个简单的介绍，型钢混凝土组合结构已被国内外的许多工程实例证明，是非常可行的施工工艺，相信未来随着我国经济的飞速发展，高层建筑的大量涌现，以及建筑功能的多样化，建筑楼层要求较大空间，传统的钢筋混凝土结构存在截面尺寸过大，占据空间较多，已无法满足建筑使用功能的充分发挥，单一的钢筋混凝土结构已不适应，为有效解决建筑结构大跨度以及提高构件的承载力的要求，相信型钢混凝土组合结构在不久的未来会逐步取代传统的混凝土结构。
        参考文献：
        [1]肖毅.浅析型钢-混凝土组合结构柱的施工质量控制[J].江西建材.2020（05）.
        [2]马云昌，杨仲坡.超高层型钢混凝土结构的关键施工技术研究及质量控制[J].工程建设与设计.2020（11）.