钢—混凝土组合结构施工工艺研究

张明道　吴雷

摘 要：本文拟以钢-混凝土组合结构实际工程为背景，着重概述了钢-混凝土组合结构的具体施工方式及所涉及工法，针对该组合结构的形式特点，提出了可行性的结构施工及拼装方法，并对结构的安全、质量、性能方面提出详实的要求。通过对钢-混凝土组合结构的施工方法分析，提出了性价比较高的施工细则，极大地推进了钢-混凝土组合结构在实际结构工程中的使用。

关键词：钢-混凝土组合结构；施工工艺；特点分析；质量要求

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.087

随着我国基础设施建设水平的不断提升，一大批性能优异的组合结构相继被推广，其中钢-混凝土组合结构形式由于其综合了钢材和混凝土的各项优势，被广泛用于各项结构工程中。钢-混凝土结构是基于钢结构和普通混凝土结构理论之上设计而成的，在工字钢顶板现浇一层混凝土翼缘，衔接部分采用高强螺栓固定，该组合形式常见于大跨度桥梁、高层框-剪建筑及高层核心筒等结构中。

1 施工工法及特点

1.1 施工工法

考虑到钢-混凝土组合结构的施工特点，在具体施工实践中必须严格遵守以下操作流程。即：（1）下承台及筏板部位的钢筋笼；（2）设置预埋钢筋；（3）现浇底部混凝土；（4）吊装首段钢承压柱；（5）下承压柱钢筋笼；（6）振捣柱内混凝土并封口；（7）吊装首段工字钢梁；（8）支翼缘位置模板并下翼缘钢筋笼；（9）翼缘位置现浇混凝土。

1.2 施工注意事项

（1）设置预埋高强螺栓。为了精确定位高强螺栓固定位置，在装配螺栓前应使用水平仪测定正交方向的标高及走向，并放样；加设水准微调螺母控制高强螺栓标高，微调到位后加固高强螺栓。预埋高强螺栓加设完毕后，先进性合格验收，验收通过后，为了保证高强螺栓不被腐蚀，在螺栓裸露部位均匀涂抹防腐蚀油。现浇混凝土前，应再次复核螺栓安放位置及标高是否满足设计要求，确认完毕后，进行现浇作业[1]。

（2）承台及筏板部位现浇操作。在浇筑承台及筏板部位的混凝土结构时，应提前预留混凝土干缩缝；为了判断浇筑过程是否影响到高强螺栓的安设位置，必须再次校核螺栓标高及方位，最大程度保证高强螺栓不发生滑移。

（3）首段型钢吊装。型钢吊装阶段直接关系到组合结构的整体性能，在吊装前，应取下支护垫板，保证对接部位的螺纹齿部清洁，发现不合格的螺齿应及时修补。在吊装过程中，为了保证吊装角度，应采用经纬仪实时监控，若出现角度偏离，应采用人工调节的方式修正位置。一旦成功对接后，应立即紧固高强螺栓，并将周围的辅助墊板上下焊接。

（4）下承压柱钢筋笼。下钢筋笼阶段应做好以下工作。1）承压柱受力筋施工，为了保证承压柱的抗压能力及稳定性，主筋公称直径应不低于24mm，主筋间通过螺纹钢筋焊接固定；为了强化承压柱的套箍性能，横向应加设一定间距的环向箍筋。柱内钢筋笼编制同普通钢筋混凝土结构钢筋公称类似，但遇到钢筋笼穿越型钢梁时，为了保证二者互不干扰，应细化钢筋设计。2）承压柱环向箍筋搭设，箍筋是保证承压柱不发生横向压溃及失稳的重要构造筋，为了提升整体性，必须确保单圈内箍筋完整。箍筋一般选用直径不低于14mm的光圆钢筋，绑扎箍筋及主筋时，不能采用套箍的施工方法，应将箍筋笼设计为开口型，在各肢箍完全贴合主筋后，焊接贴合部位。

（5）柱底浇筑。为了防止混凝土结构出现大面积干缩裂缝，在混凝土凝结后，应采用特殊密封材料填补干缩缝。在填补特殊密封材料时，应从单侧单方向灌入，当外侧材料溢出时停止填补，为了保证密封质量，不得从两侧混合填补。密封材料具有极强的自密实行，因此，在填补阶段无需振捣作业。

（6）混凝土模板支设。混凝土模板设计取决于模板几何形态。钢筋笼下设完成后，应对钢筋工程进行现场检查，检查通过后，方能支设混凝土模板。钢-混凝土组合结构的混凝土模板支设同普通混凝土类似，需要关注以下几方面：1）模板设计，若承压柱截面为矩形，则采用木模板现场支设，该支设形式简洁，便于施工控制；若承压柱截面为圆形，可选用预制模板，直接浇筑混凝土。2）高强螺栓拉伸，高强螺栓是否进行拉伸操作取决于承压柱截面直径，若截面直径低于80cm，可省略拉伸操作；若承压柱截面直径大于80cm，应及时拉伸。3）模板支设不宜过高，以适合层间高度为标准，若设计过高将影响顶部工字钢梁与承压柱的衔接[2]。

（7）承压柱内混凝土浇筑。对于普通钢承压柱而言，其具体施工顺序如下：1）保持浇筑位置处的预留缝内清洁；2）邀请监理部门进行浇筑前的检查；3）在正式浇筑前保证浇筑内壁潮湿；4）现在底部浇筑厚度为5cm的水泥砂浆，并保证水泥砂浆配合比同浇筑用混凝土相同；5）根据柱高设定浇筑次数，分层浇筑混凝土，并及时做好振捣密实工作；6）浇筑进入尾声时，应及时监测浇筑位置高度，及时清理浇筑面浮灰；7）待混凝土初凝结束后拆除模板，并用湿草皮包裹，定时洒水养护。此外，应严格控制混凝土浇筑施工过程，在整体浇筑前，应先选用同混凝土配合比相同的水泥砂浆摸底，并保证浇筑厚度在5cm以上。由于承压柱高度大，一次性浇筑不利于内部振捣密实，应制定分层现浇方案，单层厚度取决于柱总高。为了保护混凝土模板，软管应布置在距离内壁5cm以上的位置处，混凝土在浇筑阶段不应直接冲击模板内壁及钢筋笼绑扎处；

2 钢-混凝土组合结构质量达标检查

钢-混凝土组合结构主体施工完成后，必须通过竣工验收方能代表结构质量达标。为了保证组合结构安全、可靠、性能优良，达标检查应严格依照《GB 50204-2002砼结构施工质量验收规范》[3]及《GB 50205-2001钢结构施工质量验收规范》等其他有关规范及行业规程中涉及的具体要求。

3 总结

随着我国基建行业的飞速发展，新一代组合建筑结构相继被投入建筑市场。钢-混凝土组合结构凭借其优良的承载性能、低廉的施工成本及较高的性价比已经在全国范围内得到专家级工程师的普遍认可。随着施工技术的不断提升，钢-混凝土组合结构也在逐渐改进，极大地拓展了钢-混凝土组合结构形式在国内工程结构领域的应用广度和深度。

参考文献：

[1]于强.型钢混凝土组合结构施工方法[J].山西建筑，2010，36（07）：114

-115.

[2]陈晨.型钢混凝土组合结构节点施工要点[J].福建建设科技，2016（04）：61.

[3]中国建筑科学研究院.GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范（2011版）[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.