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摘要：随着建筑行业的飞速发展，钢-混凝土组合结构施工技术作为一项新型施工工艺在许多国家得到了广泛应用。大型钢混凝土组合柱结构施工技术是一种由型钢、主筋、箍筋、混凝土联合施工的技术，核心部分为型钢结构，外部用箍筋约束，并配置纵向受力主筋的混凝土结构，来提升型钢结构的抗剪能力，降低梁柱的截面尺寸，提升建筑工程空间利用率，符合建筑工程高层化、超高层化、体型大的发展要求，值得大范围推广应用。
关键词：大型钢；混凝土；组合柱；施工技术
引言
大跨度、大空间建筑工程是目前建筑业发展的主要趋势，虽然建筑工程的功能愈发完善，但结构设计越来越复杂，传统施工技术已经无法满足施工要求，大型钢混凝土组合柱结构施工技术应运而生，其在型钢结构的外部，包裹一层混凝土形成外壳和大型钢混凝土组合柱结构，可有效解决大跨度、大空间结构构件承载力不足问题。而且此种组合结构还有良好的延展性，可在承载力允许的前提下，提升建筑工程的使用面积和层高，增加空间利用率。此外，该技术还能实现多种构件的有效组合，可取代钢筋混凝土结构和钢结构应用在建筑工程、桥梁工程等领域。基于此，开展大型钢混凝土组合柱结构施工技术研究就显得尤为必要。
1 钢-混凝土组合结构概述
在建筑工程的结构分类中，出现最早的是木结构和砌体结构，然后是混凝土结构和钢结构。从本质上来讲，钢-混凝土结构是在混凝土结构和钢结构的基础上发展起来的又一类结构形式，其综合了钢结构和混凝土结构的各自优点，易于满足现代土木工程结构对功能的要求，综合效益较为显著。我国建筑工程在很长一段时期广泛使用混凝土结构，但是对于超高层、大跨度重载结构，包括桥梁结构等，单一的混凝土结构无法满足其功能方面的相关要求。例如：超高层的建筑施工项目，如果还是采用纯混凝土结构，那么其自重较大且施工速度较慢，基础造价偏高。如果采用钢-混凝土组合结构则会带来显著的综合效益，能够降低楼盖的结构高度、减小柱子的截面尺寸、降低基础造价、增加使用空间、加快施工速度等。钢-混凝土组合结构结合了两种结构的优点，还能够有效避免混凝土的裂缝外露。钢-混凝土组合结构还适合我国基本建设的国情，如果我国完全推进钢结构，在现阶段还不具备一定条件；如果完全采用混凝土结构，那么有些特殊的结构又很难满足对功能的要求。钢-混凝土组合结构的造价介于钢结构和混凝土结构之间，在性能上也是将两者的优点结合在一起，而且该组合结构已成为结构体系的重要发展方向之一，其发挥的作用较为灵活，能够提供良好的发展空间。钢-混凝土组合结构的特点如下：（1）经济效益显著。钢-混凝土组合结构的承载力较强，能够有效减小构件截面，而且能承受构件自重和施工荷载，增加使用空间，经济效益显著。（2）具有抗震性和防火性。钢-混凝土组合结构具有较高的延性和韧性，抗震和抗冲击性能较好，能够有效避免脆性破坏。
2 大型钢混凝土组合柱结构施工技术的应用要点
2.1 安装程序
首先，安装柱脚埋件，安装时要严格控制埋件高度并加固，然后浇筑混凝土并需要相关人员在现场看护，防止位移。与此同时，安装调节螺母，当埋件工作完毕后对柱脚螺栓进行保护，避免损坏。其次，对柱脚进行灌浆料施工，在灌浆料时尤其要注意不能从两个以上的方向进行浇筑，保持从一侧灌浆且要连续作业，灌浆完毕之后要覆盖塑料薄膜进行养护。最后，进行柱混凝土施工，应先浇筑柱芯混凝土，后浇筑型钢，柱外侧包裹混凝土，相关人员要对浇筑至柱顶标高的柱芯混凝土进行详细观察，一旦发现混凝土出现坍落问题要及时进行补浇，确保柱芯填满混凝土。
2.2 型钢柱焊接
在第一节型钢柱安装前，需要去除辅助用的钢垫板并将地脚螺栓的螺纹清理干净，若发现螺牙损坏要及时修复更换。如果型钢柱节点焊接部位上下接触面的间隙小于1．5mm，可直接焊接。如果间隙在1．6～6．0mm之间，需要先用低碳钢的垫板充填间隙，再进行焊接。破口焊接前要做好预热工作，由于工程工期比较紧，为缩短施工工期，在型钢柱之间对焊时，可采用多人对称焊接，在减低焊接变形和残余应力的基础上，提升施工速度。如果型钢柱的构件的厚度较大，可采用5mm焊条进行焊接，打底层用4mm焊条焊接，中间层可用5mm焊条或者6mm焊条进行焊接，但盖面层必须采用5mm焊条进行焊接。为保证施工质量，要连续施工，且每层焊接完成后要及时进行清理，盖面层焊缝搭坡口两侧各2mm，如果在冬季焊接，外界气温低于0℃，焊接完成之后，立即用石棉布保温，促使焊缝缓慢冷却，焊接完成之后，需要对焊缝质量进行检查，符合二级检查标准后才能进行下一道工序。
2.3 钢结构二次深化设计
在进行钢-混凝土组合结构施工的过程中，梁、柱节点是施工的难点和关键点，其施工质量直接影响建筑物的整体质量。因此，施工前要重点做好关键部位的二次深化设计，在进行钢结构二次优化设计时，应采用钢筋分层及钢柱分向理念进行优化设计。钢筋分层即根据钢-混凝土梁中的上部或下部主筋排数，考虑钢筋保护层及二排钢筋间距来设计节点板；钢柱分向即考虑1根柱连接的2根、3根、4根或更多钢筋混凝土梁，每根梁均分别设计节点。目前钢-混凝土梁与组合柱中型钢连接的方法主要有三种：“焊”“穿”“绕”。“焊”可细分为以下两种方案：第一种方案为在型钢柱与梁钢筋连接位置加连接板，同时重点做好梁结构主筋与节点板之间的焊接工作；第二种方案为在钢-混凝土组合柱的钢柱翼缘上焊接螺纹套筒，然后与主筋螺纹连接。“穿”即让框架梁的部分主筋穿过钢柱腹板，达到主筋不切断的目的，此方法需经设计核算腹板强度及稳定性。“绕”是指钢筋混凝土梁角部钢筋与型钢柱并未相交或略有相交时可不切断直接通过或按钢筋排布图集弯折后通过。各种连接方法在不同部位各有特点，优化设计人员应从工程实际情况出发，科学设计，确保工程质量得到有效保证。
2.4 钢-混凝土组合结构混凝土的浇捣
由于组合柱特别是梁柱节点处钢筋密集，浇筑混凝土前要做好前期的施工工序准备工作。首先，应进行型钢柱的校正和焊接的检查，再对整个柱体的位置进行检查调整，等到平台模完成后再进行组合柱混凝土施工，施工中要做到同步检查校正型钢和组合柱。其次，要做好配合比工作，适当加大坍落度，增加混凝土的和易性，在梁柱节点处如浇捣混凝土有困难时也可按设计要求采用自密实混凝土。自密实混凝土施工工艺流程如下：材料进场检验→施工前准备→自密实混凝土浇筑→拆模、养护。自密实混凝土浇筑时泵送速度应调至最低，并在出料口处设置溜槽，避免产生离析，且应分段分层连续施工，为使混凝土表面光滑也可在模板外辅助振动或用橡皮锤锤击。最后，可经设计同意在型钢柱横向加劲板上开浇捣孔，方便浇捣。
3 结束语
大型钢混凝土组合柱结构施工技术，其可大幅度提升工程结构的承载力，而且可利用的空间比较多，通过外部包裹的混凝土，可防止型钢构件局部屈曲，提升整体结构的稳定性和刚度，改善钢结构平面扭转屈曲性能，充分发挥钢材质量轻的优势，值得大范围推广应用。
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