摘要：型钢劲性混凝土结构是钢构件与混凝土组合的结构形式，本文介绍型钢劲性混凝土柱梁在超高层中的应用特点、结构形式与构造、加工工艺、安装工艺等。
关键词：型钢劲性；混凝土；组合结构；超高层建筑
随着建筑行业发展迅速，超高层建筑数量越来越多，但受其工程量较大、结构特殊、功能复杂等因素制约，其施工存在较多技术问题。目前，型钢劲性混凝土柱梁技术在超高层建筑中的应用使这些问题得到改善。为进一步提高超高层建筑的施工质量，对型钢劲性混凝土柱梁的施工技术进行研究与分析势在必行。
1、型钢劲性混凝土组合结构的特点
（1）充分利用混凝土抗压性能和钢材抗拉性能，钢筋混凝土与型钢型材整体共同受力。其结构的构件承载力超出同截面钢筋混凝土结构构件的一倍以上。
（2）外包混凝土对型钢有较强约束作用，可以防止型钢的局部变形，提高型钢骨架的整体刚度和抗扭能力，具有良好的抗震性能。
（3）克服了钢结构防锈、防腐、防火性能差的弱点。其梁截面减小，保证层高的基础上减少建筑总高度，从而减低工程总成造价。
（4）型钢骨架在浇混凝土前已形成结构骨架，具有很强承载力，可作后期混凝土浇筑操作平台，不需设置脚手架等支撑，降低支撑费用，同时加快施工速度。
2、型钢劲性柱梁的结构形式和构造
型钢劲性混凝土结构的施工技术较为复杂，主要表现在钢筋与型钢构件间的连接。按构造连接形式分：钢筋混凝土梁与型钢劲性混凝土柱的连接；型钢劲性混凝土梁与型钢劲性混凝土柱的连接；型钢梁与型钢劲性混凝土柱的连接；型钢劲性混凝土梁与钢筋混凝土柱的连接；型钢劲性混凝土梁与型钢柱的连接。
（1）钢筋混凝土梁与型钢劲性混凝土柱的连接
此种连接形式应用较为广泛，混凝土梁受力筋应尽量在柱内型钢两侧通过，必须与柱中型钢相交的钢筋，梁筋在柱型钢两侧断开，须与柱中型钢的翼缘可靠焊接，并在混凝土梁上下边缘对应处设水平加紧肋，加劲肋要便于混凝土浇筑。
（2）型钢劲性混凝土梁与型钢劲性混凝土柱的连接；
此种节点柱内型钢宜贯通，梁内型钢在柱两侧断开，型钢梁翼缘与型柱翼缘焊接，梁腹板与柱翼缘栓接，并在型钢梁上下翼缘对应位置设置水平加劲肋，加劲肋的形式要便于混凝土浇筑。
（3）型钢梁与型钢劲性混凝土柱的连接
此种连接情况，型钢梁在柱两侧断开，柱内型钢与型钢梁的连接应刚接，且梁翼缘与柱内型钢应全熔透焊接，梁腹板与柱内型钢采用摩擦型高强螺栓连接。
（4）型钢劲性混凝土梁与钢筋混凝土柱的连接；
型钢劲性混凝土梁和钢筋混凝土柱的连接，两种型钢可在节点中通过，梁筋也保持贯通，而柱筋则在梁型钢翼缘两侧及翼缘中开孔通过。
（5）型钢劲性混凝土梁与型钢柱的连接；
对于型钢劲性混凝土梁与型钢柱连接的情况，型钢柱可在节点中通过，梁内型钢在柱两侧断开，但应与翼缘可靠连接，梁翼缘和腹板与柱全部采用焊接、全为栓接或者二者兼有。
3、型钢劲性柱梁的加工工艺
（1）型钢劲性柱梁加工制作的基本要求
1放样、切割：号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，根据排版图、下料清单、零件草图等进行号料；切割前应清楚母材表面的油污、铁锈和潮气，切割后气割表面应无裂纹，熔渣和飞溅物应除去；2钢材矫正一般常温用机械进行，矫正后表面不应有凹陷、凹痕及其它损伤。热矫正不能损伤母材，加热控制在900℃以下，低合金钢严禁用水激冷。3翼缘、腹板应尽量减少拼接接头，必须进行拼接应相互错开200mm 以上，焊缝等级为一级。4焊接顺序应考虑焊接变形，尽量采用对称焊接，收缩量大的部分应先焊接，焊接过程中，应平衡加热量，使得焊接收缩量小。
（2）型钢劲性柱梁加工制作的要领
1所有型钢劲性柱梁节点上下600mm柱腹板与腹板、翼缘与腹板焊缝，柱与柱接头上下100mm柱腹板与腹板、翼缘与腹板焊缝为一级焊缝，其它部分采用熔透的K型坡口焊缝为二级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2组立机上组立T型、H型钢，组立前板边毛刺、割渣必须清理干净，火焰坡口的还必须打磨坡口表面。点焊时，必须保证间隙小于1mm，大于1mm时必须手工焊补焊。点焊应牢固，一般点焊缝长20~30mm，间隔200~300mm，焊点不宜太高，以利埋弧焊接。
4、型钢劲性柱梁的安装工艺措施
（1）地脚螺栓的安装与检测
地脚螺栓安装步骤：第一，明确预埋螺栓的尺寸，并对其进行中心线和纵横轴线距离的计算；第二，根据计算的结构进行中心线的定位，其常用的定位工具是建筑经纬仪；第三，采用水准仪进行螺栓定标高的确认，并进行螺栓固定安装；第四，在螺栓固定完成后，进行必要的防护处理，通常，涂黄油、包塑料膜都是重要的防护手段。
地脚螺栓的埋设精度直接影响型钢劲性钢柱的吊装，吊装前应对所有地脚螺栓的平面位置和标高进行检查，要求螺栓平面位置偏差不大于3mm，标高偏差不大于0~+5mm。
（2）型钢劲性柱吊装
吊装前必须对定位轴线，基础轴线和标高，地脚螺栓直径和伸长长度等进行检查，并对钢柱的编号、外形尺寸、螺孔位置及直径、连接板的方位等进行全面复核。确认符合设计图纸要求后，划出上下端的安装中心线和下端标高线。型钢劲性柱起吊前，将吊索具、操作平台、爬梯、溜绳以及防坠器等固定在型钢劲性柱上。
1首节型钢劲性柱吊装
首节型钢劲性柱安装前应进行必要的预埋螺栓复核定位，在确保螺栓位置准确的情况下进行下一步。此外，纵向钢筋的连接是首节型钢劲性柱安装的另一个重要方面；必须确保以下部位安装要点的控制：第一，型钢外的梁筋应正常绑扎，在其成型前做好局部弯折；第二，型钢腹板钢筋预留穿孔在实际施工中，会遇到扩孔情况，需要注意开孔损失面积不能超过腹板截面1/4；第三，翼缘板开孔部位须加固处理，确保焊接严实及工程质量安全。
2上部型钢劲性柱吊装
每节上部型钢劲性柱的吊装前应将原始控制点折射到安装楼面，并放线确定各节劲性柱的界线测量点作为各柱校正的基准。在每节柱安装前复核前一节柱轴线偏差，并在上一节柱安装时及时进行调整，调整的基准线以界线控制点为准。
（3）型钢劲性梁吊装
吊装前检查梁的几何尺寸、节点板位置与方向。起吊前要清除摩擦面上的浮锈和污物。型钢劲性梁上安装安全绳，与型钢劲性柱连接后，将安全绳固定在柱上。型钢劲性梁柱的螺栓，按数量装入帆布桶挂在梁两端，与梁同时起吊。
型钢劲性梁可采用一吊多根的方法，每根梁根据实际情况来定。
5、型钢劲性柱安装后的校正
（1）用两台经纬仪从柱的纵横两个轴向同时观测，柱底依靠千斤顶进行调整。柱顶部依靠缆风绳葫芦调整柱顶部，无误后固定柱脚，并牢固拴紧缆风绳。
（2）上节型钢劲性柱安装后，下部混凝土楼板尚未施工，因此需要采用特殊的测量方式。根据柱截面尺寸，制作仪器固定架，固定架环箍在下节柱顶部，仪器架设在固定架上。
（3）型钢劲性柱垂直度控制：一般分为四步：初校后初拧；终拧前复校；焊接过程中跟踪监测；焊接后的最终结果测量。
（4）标高调整
首节柱依赖于基础预埋地脚螺栓的准确度，安装前要严格测量柱底标高，基础搁置标高控制设在地脚螺栓上，提前用钢板调整到要求高度。
（5）柱顶标高变化的控制：每节柱焊接后柱顶标高应及时传递给工厂，对较大的误差进行下节柱的特制处理。
结论
超高层建筑采用型钢劲性混凝土组合结构，其承载力比同截面的钢筋混凝土构件大大提高。混凝土包裹型钢，使型钢在构件达到承载力前很难发生扭曲。型钢又对核心混凝土起约束作用，减缓混凝土破坏。因此，在工程实践过程中，采用科学的施工技术与方法，不断优化施工方案才能保证超高层建筑的整体质量安全，推动建筑行业的发展。
参考文献：
[1]《型钢混凝土组合结构构造》图集号：04SG523 2004.
[2]《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》图集号：16SG519 2016.
[3] 周观根，姚谏.《建筑钢结构制作工艺学[M]》.中国建筑工业出版社，2011
论文作者:饶志云
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/19
标签：型钢论文; 混凝土论文; 腹板论文; 螺栓论文; 标高论文; 地脚论文; 钢筋混凝土论文; 《基层建设》2018年第32期论文;