剖析型钢混凝土结构施工技术与要点

曹世杰

【摘要】在建筑当中使用型钢混凝土结构，与钢筋混凝土结构相比，可以有效减小结构构件的截面，增大使用面积和空间；与钢结构相比，可以减少结构的维护费用，延长使用寿命。在建筑工程当中使用型钢混凝土结构的工程越来越多。本文作者主要分析型钢混凝土结构施工当中的施工技术和要求，为今后型钢混凝土结构施工提供一定的参考依据。

【关键词】型钢；混凝土；结构；施工技术

引言

同传统的钢结构相比，型钢混凝土結构有着更大的刚度和强度，更好的局部和整体稳定性，防腐蚀和防火性能好，节约钢材；同传统的钢筋混凝土结构相比，这种结构承载力大、刚度大，具有良好的变形能力和延性，抗震性能优越；尤其在大跨度、超高层、重荷载的土木工程结构中，比单独采用钢筋混凝土结构有更好的适用性一 可减小构件截面、增大使用空间、减小构件挠度、节省模板和支撑等。对我国多、高层建筑的发展、优化和改善结构抗震性能都具有极其重要的意义。

1、型钢混凝土结构的特点

型钢混凝土结构是钢材混凝土组合结构中的一种，我国最早引用苏联的称法，将型钢混凝土结构称为劲性钢筋混凝土。型钢混凝土结构同传统钢筋混凝土相比具有强度高、钢性大、延展性好的特点，弥补了地震区建筑采用的钢筋混凝土对于抗震能力不足的问题。所以，型钢混凝土结构在实际建筑工程中，特别适用于高层建筑和抗震系数较高的建筑。

2、施工技术要点

2.1预埋地脚螺栓

钢结构地脚螺栓的预埋工作非常关键，它直接影响第一节型钢柱的安装精度乃至关系到整个工程钢结构的安装质量。安装地脚螺栓需专人在纵横两个方向用经纬仪和水准仪控制预埋件轴线及标高。并在四个方向加固，安放调节螺母利用水准仪调节螺杆的高度，保证埋件标高。校正并加固，检查合格后，请监理工程

师验收。预埋验收合格后，在螺栓丝头部位上涂黄油并包上油纸保护。

2.2型钢柱的吊装

2.2.1初校

型钢柱多采用十字型或圆形截面，为充分利用塔吊及起重机的能力和减少连接，一般制成一层一节，节与节之间采用坡口焊接。型钢柱就位后立即对垂直度、轴线、牛腿标高进行初校，安设临时螺栓固定，采用倒连与钢丝绳或缆风绳配合经纬仪校正检查柱子的垂直度。

2.2.2型钢柱的焊接

（1）若安装第一节型钢柱，在钢柱安装前取掉辅助用的钢垫板将地脚螺栓螺纹清理干净，对已损伤的螺牙要进行修复，然后吊装。若型钢柱的轴线、标高、垂直度有偏差，应立即采用液压千斤顶顶起调节柱脚的上下螺母配合经纬仪或吊线进行检查校正，柱脚校正后立即紧固地脚螺栓，并将承重钢垫板上下点焊固定防止走动。

（2）型钢柱节点焊接部位，若上、下接触面的间歇一般不大于1.5mm，若上.下接触面间隙在1.6—6.0mm之间，可采用低碳钢的垫板垫实间隙后，再进行焊接，坡口焊接应先做好准备焊接口的预热。柱与柱的对接焊接一般采用二人同时对称焊接，以减少焊接变形和残余应力。对于厚板的坡口焊多采用Φ5mm焊条，底层多采用Φ4mm焊条焊接，中间层可采用Φ5mm或Φ6mm焊条，盖面层多用Φ5mm的焊条，三层应连续施焊，每层焊接完成后及时清理。盖面层焊缝搭坡口两边各2mm焊后如温度低于0℃。以下，要用石棉布保温，使焊缝缓慢冷却。

2.3柱脚灌浆料的施工

型钢柱安装校正#定位并形成空间刚度单元后，及时对型钢柱底板和承台基础顶面的50mm空隙采用无收缩C35细石混凝土进行二次浇灌。浇灌前先在柱脚四周立模板，将基础混凝土表面清洗干净，清除积水，然后浇筑混凝土，浇筑无收缩细石混凝土时，从一侧浇灌并振捣，至另一侧溢出并明显高于锚板下表面为止，严禁从两个以上方向轮流浇筑。

2.4型钢梁的吊装

型钢梁与型钢柱的连接、次梁与主梁、主梁与主梁一般上、下翼缘采用坡口焊接。而腹板采用高强螺栓连接：

（1）当一节型钢梁吊装完毕后。即需要对已吊装的柱、梁进行误差检查和校正，校正内容包括标高、垂直度、轴线及净跨。型钢梁校正完毕后。采用高强螺栓连接再进行柱子校正。

（2）安装高强螺栓。应用尖头撬棒及冲钉对正上下或前后连接板的螺孔。将螺栓自由插入。对于连接构件不重合的孔，应用钻头或绞刀扩孔或修孔，使其符合要求时方可安装，

（3）柱与梁焊接、梁与梁的对接一般在柱子的两侧对称同时焊接以减少焊接变形和残余应力。然后进行超声波探伤试验。

2.5安装钢筋

型钢混凝土梁柱节点处。当钢筋必须穿过型钢时。穿孔位置及穿孔直径必须符合要求：穿孔位置应尽量避开在型钢的翼缘上。在柱内型钢腹板上预留孔时，型钢腹板截面损失率不大于腹板面积的25%。穿孔的直径宜按所穿过钢筋公称直径加4—6mm确定。需要时穿孔的孔径可放宽为所穿过钢筋公称直径加8mm。当钢筋穿孔造成型钢截面损失而不能满足承载能力要求时，应对型钢采取加固补强措施，最简单的补强措施是采取型钢截面局部加厚的方法。

2.6型钢柱混凝土施工

（1）柱混凝土浇筑前，先浇筑，50mm厚的水泥砂浆，其配合比与混凝土的砂浆成分相同，并用铁锹入模，以避免烂根现象。柱混凝土浇筑时应分层浇筑，分层厚度不大于400mm。

（2）柱混凝土采用分段浇筑法施工，同时在混凝土浇筑过程中，要加溜槽，混凝土下落高度控制在2m以下，保证混凝土在浇筑过程中不出现离析现象。

（3）软管出口混凝土离模板内侧面不应小于50mm，且不得向模板内侧面直冲布料，也不得直冲钢筋骨架；混凝土下料点分散布置，间距控制在2m左右。

（4）混凝土的振捣间距为450mm，振捣时间以混凝土表面出现浮浆，不再下沉为止，时间宜为20s左右。

（5）振捣棒不得触及模板钢筋预埋管件；浇筑时，应设专人看护模板、钢筋有无位移、变形，发现问题及时处理。振捣棒应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，点的间距控制在450mm为宜，十字型钢柱应在柱四角进行插棒振捣。振捣棒插入混凝土的深度以进入下一层混凝土50mm为宜，做到快插慢拔，振捣密实。

（6）型钢梁混凝土的施工同普通梁板混凝土的施工，但由于节点核心区不只是有型钢梁柱通过，而且梁柱钢筋也在此交汇，混凝土浇筑比较困难必须加强核心区混凝土的振捣，应加强振捣或采用高塌落度细石混凝土。

3、质量控制

（1）从型钢梁柱的制作加工、安装方法及质量要求，在每一工序施工前均由技术人员进行详细交底及现场指导。对于复杂节点的处理先做样板，组织现场操作人员现场学习，同时加强三检制度。将质量检查工作贯穿于施工全过程，并严格执行质量奖罚制度，使施工工序质量达到内控要求。

（2）防止钢框架、柱主筋偏位。在型钢安装%柱主筋连接时要对钢骨和连接好的柱筋进行临时固定，防止偏位或扭曲后无法套箍，对个别偏位的柱筋要在箍筋绑扎前进行调较。

（3）型钢柱的安装应严格按图纸规定的轴线方向和位置定位；受力和孔位应正确；吊装过程中应使用经纬仪严格校准倾斜角度；并及时定位。

结语

总而言之，型钢混凝土结构是一种在承载力、钢性、延长性、抗震性都要优秀于传统钢筋混凝土结构的新型建筑构件。型钢混凝土结构的研究和发展对于我国高层建筑和防震功能的建设和发展有着重要的意义。要发展型钢混凝土结构，完善我国相关规范规定和推进相关应用技术，是未来发展的趋势。

参考文献

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