1、型钢混凝土的施工技术与质量控制【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。本文对型钢混凝土的施工技术与质量控制做了简要研究。 【关键词】型钢混凝土施工技术质量控制 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 一、引言 型钢混凝土(SRC)结构是指在型钢周围布置钢筋，并浇筑混凝土的结构。型钢分为实腹式和空腹式。实腹式 SRC 构件具有较好的抗震性能，而空腹式 SRC 构件的抗震性能与普通混凝土(RC)构件基本相同。因此，目前在抗震结构中多采用实腹式 SRC 构件。实腹式型钢可
2、由钢板焊接拼制而成或直接采用轧制型钢。SRC 构件的内部型钢与外包混凝土形成整体、共同受力，其受力性能优于这两种结构的简单叠加。与钢结构相比，SRC构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲，并能提高钢构件的整体刚度，显著改善钢构件的平面扭转屈曲性能，使钢材的强度得以充分发挥。此外，外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。与 RC 结构相比，由于配置了型钢，大大提高了构件的承载力，尤其是采用实腹型钢的 SRC构件，其抗剪承载力有很大提高，并大大改善了受剪破坏时的脆性性质，提高了结构的抗震性能。 二、型钢混凝土的施工技术 1、地脚螺栓的埋设 先将四个地脚螺栓用上下两道箍筋根据图纸尺寸点焊固定，在基础
3、垫层上弹好控制线，根据现场轴线放样初步定位四个地脚螺栓，然后在地脚螺栓基坑浇筑混凝土，混凝土沿地脚螺栓两侧同时浇筑，同时振捣，防止埋件产生位移，待混凝土初凝前，用经纬仪进行定位校正，中心位置偏差为不超过 3.0mm，用水准仪进行标高校正，标高误差为1.5mm；浇筑混凝土前螺栓外表面涂上黄油套上塑料套头进行保护，防止混凝土浇筑时污染。 2、型钢柱安装 （1）测量放线 在预埋螺栓基础上弹出十字控制线，重新复核预埋螺栓位置，依据设计图纸，在柱底座钢板上弹出型钢柱的安装中心控制线，在型钢柱翼缘板上弹出标高控制线。 （2）钢柱吊装 为保证钢柱的整体性，该结构柱钢骨一次成型，没有对接，钢柱较高、较重，采用
4、 50 吨吊车实施吊装任务，钢柱水平运输时采用两点水平起吊，立柱时采用两点立吊，单机回转法起吊。在柱端腹板上开孔作为起吊点，立柱起吊时钢柱的根部做挡眼，防止柱根部在地上拖拉，起吊时通过变幅和吊臂的回转，将钢柱慢慢立直。 （3）钢柱就位 当钢柱移动到地脚螺栓安装位置的上方时，钢柱逐渐下落，在距底座 300mm 左右时，由人工配合停机稳定后，然后将地脚板螺栓孔对准地脚螺栓，慢慢下落，螺栓进孔后，将地脚板轴线同垫层上已经弹好的轴完全对准后，用钢楔垫起，调整标高控制螺栓，用水准仪测定柱身上弹好的标高控制线，将柱高程控制到位。拉紧柱上端的根缆风绳，做临时固定。 （4）垂直度的调整 利用在柱脚底板下设置的
5、调整螺母和预先准备的钢楔来调整柱垂直度。在柱的两个相互垂直的轴线方向架设 2 台经纬仪，对钢柱的两个方向进行观测，进行调整。需要注意的是，在调整垂直度的过程中，钢柱的标高和位移会随之变化，须重新调整待柱子的高程和定位。因此柱子的标高、轴线和垂直度偏差的调整是相互联系的兼顾的，待所有标准都达到时才算完成校正工作。 （5）柱脚灌浆料的施工 对柱子底板下预留的空隙采用高强度无收缩混凝土浇灌密实，在柱脚底板三侧支好模板，从没有支设模板的一侧填入混凝土，填满后再用模板将该侧封堵。并认真做好该部位的混凝土养护工作。 3、型钢梁的吊装 （1）型钢梁吊运 钢梁吊运采用两点吊，吊点位置距离钢梁两端的距离要相等，
6、约为梁长的 1/4，吊点的构造形式采用直接在梁上用钢丝绳穿吊环抱死。 （2）钢梁的安装 钢梁就位前对应的钢柱必须校正完毕，并通过监理验收合格，钢梁吊装就位后，在每个节点用二氧化碳气体保护焊焊接，此种焊接操作简单，焊接速度快，焊接质量好，但室外焊接时不能有风。 4、安装柱、梁钢筋 （1）施工单位须绘制深化设计图纸，根据钢筋排布情况、模板加固情况，设计出型钢开孔图，并报设计单位审查，确定好的型钢开孔图在钢构件加工前提供给构件加工厂；所有钢筋孔在构架加工厂加工，不得现场气割成孔，如有漏开、错开的孔，现场用磁力钻开孔，对多余的孔洞按规范要求焊接封堵。 （2）主要开孔位置：柱箍筋穿梁钢骨腹板，柱主筋穿梁
7、钢骨上下翼缘板，梁主筋穿柱钢骨腹板，模板加固用螺栓穿梁钢骨腹板，梁腰筋穿梁钢骨腹板。 （3）柱、梁钢筋安装、绑扎与普通框架结构梁、柱钢筋施工基本相同。在钢构件安装完成后，监理验收通过后开始施工。柱主筋的排布要考虑钢骨梁翼缘板宽度尺寸，应尽量减少在翼缘开穿筋孔，将柱主筋绕过翼缘板，一般工程配筋情况，钢骨梁翼缘板宽度为 400mm，由于梁钢骨翼缘板较宽，须将一根柱主筋穿梁钢骨上下翼缘板，翼缘板上开孔后上下焊接补强板。 5、模板加固 由于配有型钢骨的梁柱截面都比较大，为防止梁柱截面中部胀模，施工常用模板加固做法是采用对拉螺栓加固，支模时在梁、柱中预穿 PVC套管，然后穿入丝杆，两端用蝴蝶卡在支模钢管
8、上固定，梁中对拉螺栓位置在梁高 1/31/2 处。梁模板加固采取该种方式，提前在梁钢骨腹板上预留孔洞，孔洞纵向间距 800mm；由于柱钢骨翼缘板上严禁开孔，无法穿入对拉螺栓加固，由于普通钢管的刚性抵抗不住混凝土浇筑时的侧压力，通常 11001200mm 柱模板采用四边 14#工字钢抱箍加固，工字钢间距 2 米以下每 300mm 一道，2m 以上每 500mm 一道。实践结果表明，此种加固措施能够很好的预防模板胀模现象，保证现浇混凝土柱的外观尺寸。6、浇筑混凝土 型钢柱与型钢梁交接部位钢筋密集，具备混凝土浇筑条件后，对混凝土班组进行现场技术交底。型钢的存在将混凝土梁、柱截面分割成相对独立部分，因
9、此对振捣力的传递有一定的影响，在柱的四个角均须下棒振捣，梁的两侧应同时下棒振捣，振捣点的间距不宜大于 500mm。梁钢骨距梁底仅有 100mm，因此在梁底模外侧用 30 棒进行外部振捣，将梁底部振捣密实。柱混凝土浇筑时，在四个柱角应均匀放料，梁两侧也应同时均匀下料。其他要求同普通钢筋混凝土施工工艺。需要注意的是，在型钢骨加工时，型钢柱加劲板上提前预留出混凝土浇筑透气孔。 三、型钢混凝土的施工技术的应用 1、工程概况 某工程主副楼核心筒柱为钢骨柱。钢骨柱型钢截面 H 形柱和箱形柱。钢骨柱预埋钢柱脚在基础筏板中，办公塔楼钢骨柱高度 217.5m，酒店塔楼钢骨柱高度 143.2m。部分钢骨柱在高度方
10、向截面变小。钢骨柱混凝土同核心筒混凝土，混凝土强度为 C30、C40、C50、C60、C80。 钢骨柱采用场内塔吊安装。钢骨柱构件分节、安装过程中的校正、临时固定及变截面处的连接形式详见钢结构施工方案。 2、钢筋工程 钢骨柱钢筋工程施工时，应采用计算机三维放样技术，钢骨柱臂板同普通钢筋交叉的位置需要准确放样和成孔。 （1）钢柱脚部位底板钢筋绑扎 底板底层钢筋绑扎钢骨柱位置测量放线钢柱脚底板定位架焊接钢柱脚底板、预埋锚栓及底板中层钢筋安装钢柱脚安装底板顶层钢筋安装 底板顶层钢筋同钢柱脚壁板相遇时，半数钢筋穿壁孔锚固，半数与壁板上焊接的水平钢板焊接锚固。 （2）钢骨柱钢筋绑扎 钢柱安装到位已浇筑完
11、接缝面的清理竖向主筋调直套下部几道竖向箍筋机械连接竖向主筋绑扎柱箍筋焊接钢牛腿加塑料垫块、在柱顶和柱脚箍筋上焊接短钢筋头以控制保护层厚度（安装模板）绑扎框架梁钢筋框架梁主筋同牛腿板焊接。 钢筋混凝土内主梁遇到钢骨柱腹板时，在腹板相应位置钻孔穿越锚固。其余钢筋绑扎同剪力墙钢筋绑扎。 3、混凝土浇筑 （1）混凝土采用混凝土输送泵泵送和布料杆布料。 （2）由于钢骨柱混凝土浇筑高度较高，为保证下料自由高度不大于2m，施工中可以采取在布料杆前端接 DN100 的长细软管，以确保软管能穿过下料孔下料，同时将混凝土坍落度适当加大，控制在 160180mm。 （3）待钢骨柱钢筋绑扎好、模板支设完后，进行混凝土
12、的浇筑。根据本工程整体施工部署，地下室竖向结构同水平结构一起施工。地上结构竖向结构领先水平结构五层。 （4）混凝土浇筑前需保持混凝土接触面湿润，为避免自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳现象，首次投料时将细软管伸入下料口内，使软管离混凝土面高度小于 1m。 （5）混凝土采用立式手工浇灌法，分层浇筑，分层振捣，分层厚度控制为 0.4m，布料杆软管边下料边提升，同时辅以插入式高频振动棒振捣，上下振动，垂直且缓慢拔棒，插点按梅花型三点振捣，逐点移动，按顺序进行，根据所配混凝土的性能振动时间每点控制在 2030s。 （6）为了更好地控制高频振动棒按梅花点位置准确下振，保证振动均匀，操作人员应用拉绳控制振动棒
13、下振点。在浇筑过程必须四周对称均匀下料、分层投料厚度一致、振动棒四周插振，人工辅之对柱中间段模板振拍。 （7）当混凝土浇筑到要求标高处时，改用普通型振动棒振捣，并适当控制振捣时间，使混凝土中石子不完全下沉，呈均匀分布。若表面出现少量浮浆，则可用人工刮除浮浆至完成标高，并将混凝土表面进行拉毛处理。 （8）为防止水分蒸发，在混凝土施工完成后随即用湿阻燃草帘袋覆盖钢骨柱混凝土表面，混凝土终凝前，每半小时用人工淋湿阻燃草帘袋，保证阻燃草帘袋的吸水饱和。混凝土终凝后，表面仍盖阻燃草帘袋并淋水养护，直至上一层混凝土浇筑前。 四、质量控制的重点 1、原材料的质量控制 控制粗细骨料的级配、粒径、粒形、强度、含
14、泥量、杂质等指标，特别是骨料中的泥块含量，含泥量大不仅影响混凝土的强度，还使混凝土的自身收缩增大，容易产生裂缝。还要控制粗骨料的空隙率，粗骨料的空隙率小不仅可以节约水泥，减少混凝土的自身收缩及混凝土的水化热，还可以提高混凝土的流动性，减少混凝土拌合物的泌水。对进场的原材料严格按规范规定的检验批次进行检验，不合格材料严禁进场。 2、做好型钢的定位工作 型钢混凝土结构在基础浇筑混凝土前要先进行柱脚螺栓的预埋工作。在基础钢筋绑扎完毕后再次复测工程的主要轴线和柱子位置，然后把柱脚螺栓固定在柱钢筋上，同时对有型钢柱钢筋加强固定。 在浇筑混凝土前制定预埋螺栓的偏移允许值为 3?。在混凝土浇筑时加强现场的管
15、理工作，在浇筑到有预埋件的柱子时从四周浇筑尽量的减少混凝浇筑对对预埋件偏移的影响。在混凝土强度达到上人要求后再次对 57 个预埋螺栓的偏移量进行测量发现最大的偏移量都在 3mm 以内，完全的与计划值相符。 3、对型钢与钢筋交接处重点控制 在把型钢固定在基础上后需要进行柱与梁的钢筋绑扎工作，由于型钢焊上了牛腿，柱子的部分钢筋必须穿个牛腿。由于每颗工字钢需要穿过的柱子钢筋较少，项目部决定在现场对牛图板进行打眼以便减小柱筋移位不能穿过牛腿。现场首先对东面的 5 颗型钢柱进行打眼工作，经过技术人员的检查发现存在以下问题：（1）打眼的孔洞过大， （2）上下孔对不上位， （3）牛腿的结构遭到破坏。项目部立
16、即调整计划，开孔工作在工厂完成，型钢的加工工作必须在工厂完成，现场禁止任何型钢的加工工作。这样柱竖筋的绑扎工作有效的完成，同时又保证钢构件本身的整体性。 结束语 随着科学技术的不断发展，型钢混凝土组合结构工程越来越多，型钢混凝土结构的应用提高了构件的强度，增强了构件的抗震能力，减少了梁、柱的截面，提高了建筑的平面利用率。因此，受到使用、设计、施工部门的欢迎，已经取得良好的社会效益和经济效益。 参考文献 1 范涛. 浅述型钢混凝土结构的特点及应用J. 四川建筑科学研究. 2004(04) 2 秦慧敏. 型钢混凝土结构在我国的应用和研究J. 山西科技. 2008(02) 3 邵天雷. 型钢混凝土施工工艺J. 山西建筑. 2010(11)
