摘要：当前阶段，城镇住房需求的不断提升，使得地下建筑、高层住房等技术要求较高的房屋建设工程数量增加，对建筑结构的性能要求、使用质量及建设材料等要求越来越高。型钢混凝土作为以型钢结构、混凝土浇筑为主的建筑技术，由于技术、经济方面的优势，是现阶段复杂建筑的主要技术选择。在此基础上，本文从型钢混凝土建筑结构的技术应用特点出发，对施工质量的控制要点进行分析，以期为建筑产业施工技术的深入研究提供几点参考。
关键词：模板搭设；型钢安装；混凝土浇筑
前言
本项目为高层住宅小区，总建筑面积26.4万平方米，地上建筑面积20.8万平方米，地下建筑面积5.6万平方米，为17栋25～27层高层住宅楼及1栋3层管理用房，高层部分建筑高度最高79.95m，1#～4#高层建筑设3层的商业裙楼，建筑结构均为框架剪力墙结构及钢结构，整体设一层地下室。
本场地地基土层地震液化及软土震陷程度判定：严重，本工程抗震设防烈度：8度，本工程抗震设防类别为丙类，按8度（0.30）进行抗震计算，按9度要求采取措施。
本项目钢结构工程为主要C户型柱体中心加钢柱，与基础整体筏板连接，钢柱周围绑扎钢筋，浇筑混凝土形成整体剪力墙及大柱，以达到增强抗震效果。
1型钢混凝土建筑结构的技术应用优势
1.1融合了原材料性能优势
型钢混凝土建筑工程的主要构成是在钢筋混凝土中埋入型钢。在实际施工过程中，将型钢埋入钢筋混凝土进行融合应用，形成复合的结构，在保证建筑承重强度的基础上，增强了建筑抗拉、抗变形的性能。如果单独选择混凝土进行工程建设，可以保证建筑具备良好的抗压能力，但在抗拉、稳定性方面性能较差。相反，型钢结构抗拉能力较强。型钢混凝土结构融合了型钢和钢筋混凝土的性能优势，可以更好地满足复杂的建筑要求，是现阶段适用范围较广、实用性较强的工程技术。
1.2建筑结构稳定性强
型钢材料与混凝土材料的有效融合在保证了建筑结构抗震性能的基础上，还具备一定的防爆性能，材料之间的紧密结合，提升了建筑结构的稳定性能。此外，在建设技术的控制与管理方面，需要结合具体的建设要求，选择不同的型钢类型与混凝土配比方案，保证二者的技术优势可以有效的发挥出来。
1.3技术成本相对较低
由于型钢与混凝土材料容易获取，应用范围广泛，建设成本相对较低，因此具有较强的经济适用性。需要注意的是，建筑工程使用的混凝土与型钢的基数较大，需要工程队伍做好现场管理，保证材料的运输、存储、计量与检测等环节的规范管理，实现建筑资源的合理配置。
2型钢混凝土组合结构施工技术
2.1安装
2.1.1预埋件安装
根据每根型钢柱的型号，型钢柱地脚采用不同数量的M42预埋螺栓与柱脚底板连接固定，地脚螺栓全长1205mm，在型钢柱的基础承台钢筋绑扎及柱插筋绑扎时，一同预埋安装地脚螺栓，安装时要位置准确、外露丝长满足要求且固定牢固。
2.1.2型钢柱安装
型钢柱按深化设计在专业厂家加工后运输至施工现场，利用现场塔吊就近起吊吊装，需要注意首节柱安装完成后，需在柱脚底板与预埋地脚螺栓定位板之间空隙内进行灌注C60微膨胀细石混凝土。在安装上节型钢柱时，采用16厚的连接耳板和安装螺栓进行临时固定，待垂直度调整完成后，采用二氧化碳气体保护焊进行焊接连接，焊接完成后需进行100%超声波探伤检测，最后将耳板割除。
2.1.3型钢梁安装
由于本工程型钢梁大部分均为大跨度梁，设计有三种形式：一种是型钢梁一端与型钢柱连接，一端锚固在框架混凝土柱内；一种是型钢梁一端与型钢柱连接，一端悬挑，另外一种是型钢梁两端均与型钢柱连接。在型钢梁的深化设计时，若是两端均与型钢柱连接，安装时可从任意一端开始向另外一端安装，若为其他两种形式，必须从固定端开始安装，以确保安装精度，安装完成后，确保高强螺栓达到终拧状态，焊缝焊接完成，探伤合格后方可进行下道工序施工。
2.2钢筋绑扎
2.2.1型钢柱钢筋的绑扎
工程采用直螺纹套筒连接，主筋两端套丝，套丝和套筒正反丝的设置，否则无法拧紧安装主筋。型钢柱设计有内外箍筋，内箍形状为八字箍，内外箍筋间隔布置，绑扎时需要从下向上内外箍筋一层一层交替进行，但由于型钢柱与型钢梁需要进行连接，型钢柱上端柱头设计有与型钢梁连接的牛腿，所以型钢柱箍筋的绑扎需要在上端柱头安装前进行，且仅需绑扎至梁底即可，剩余部位待安装完成与型钢梁连接的柱头后进行绑扎。
2.2.2型钢梁、柱节点处钢筋的绑扎
型钢梁柱节点部位属于柱的核心部位，但是该部位由于封口箍筋无法绑扎，为满足强节点要求，在该部位的箍筋设计成开口U型箍筋，在型钢柱及梁安装完成后，绑扎U型箍筋，两端与型钢柱进行焊接。
2.2.3型钢梁钢筋的绑扎
型钢梁的主筋与型钢柱相连或穿孔贯通，绑扎前需要复核预留穿筋孔及预焊接直螺纹套筒的位置及标高是否准确，以免影响钢筋绑扎质量。
2.3模板支设
工程型钢梁尺寸最大达1.4m×1.4m，根据模板加固方案，对拉螺栓间距为500mm，为减少型钢的开孔率，当型钢尺寸大于500mm，预先在型钢上焊接螺栓杆进行拉结，模板安装前进行预拼接安装，在焊设完成的拉杆对应的模板位置上开孔，但必须确保对应位置准确，以防影响混凝土表观质量。
2.4混凝土浇筑
型钢混凝土组合结构，型钢上焊设有栓钉，外围设计有钢筋，尤其是型钢柱，设计有内箍，在梁柱节点部位，钢筋较为密集，且型钢混凝土组合结构内混凝土强度等级设计为C60，混凝土的浇筑与振捣较为困难，为此混凝土粗骨料直径不宜大于20mm，黏稠度不易过大，坍落度控制在220±20mm，以方便下落。混凝土分层浇筑，每层浇筑高度不大于500mm，采用30型的振捣棒，多点振捣，方便下插上拔，避免被钢筋卡住，且能确保振捣质量。
3型钢混凝土组合结构施工要点
3.1设计要点
在建筑施工中，在设计型钢混凝土结构时，必须严格测量和调查周围环境，然后根据周围环境合理确定型钢混凝土的应用强度，以确保型钢混凝土结构的安全，符合相关规格并避免结构性裂缝，特别是在初步设计中，必须制定合理的施工计划以确保建筑物的整体质量，设计者应从全局的角度控制每个施工环节，根据有关规定和实际施工情况进行设计，并有效布局各种空间，以确保型钢混凝土的抗拉强度和使用效果，见图1。
3.2做好梁柱节点二次深化设计
梁柱节点的构造是最具有难度的，同时也是最重要的。这个部分的施工会直接影响到整个梁柱结构的稳定性，所以大多数情况下都是被当成关键环节来设计并进行。在设计时通常需要对这个部分做二次深化设计，做好框架接口与型钢柱之间衔接的施工。在这个设计中还要进行分层与分柱，这种方式可以显著减少出现错误的情况。划分的合理性决定了最终质量，所以要参照相关标准来完成。
图1：型钢混凝土施工
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3.2吊装方案的设计
吊装工作会受到很多因素的影响，所以必须要提前进行设计，还需要仔细考察周边情况。设计时，通常需要考虑几个主要的问题。最常遇到的就是施工场地太过有限，现有的空间不足以去处理建材。这样就涉及到了建材的运输工作，增加了中间环节也就意味着将其纳入到设计中。所有要使用的材料需先进行必要的处理，再运到指定地点。在一些特殊情况下，运输还会受到交通的影响，使吊装不能正常进行下去。而施工中最常遇到的是塔吊设备不合格，所以不能使用。因此，在设计时，首先要选择设备型号，确保其各项参数都能符合本次施工要求。如果建筑场地周边有大量建筑物，交通也十分不便利，不能为施工提供较大的操作区域。在选择塔吊时，需要参考这些条件，并且以降低成本为主要的方向进行选择。因为吊装是以楼层作为分节点来进行的，所以必须合理设计每个节点的位置，并以此为基础进行后续的设计。
3.3调整好工序之间的逻辑关系。
逻辑关系决定了不同环节之间的衔接，从而使施工可以更加顺利地进行，不用在这之中消耗过多的时间。在完成了定量的施工后，一般是要总结的，一方面是为了检验成品，另一方面是为了根据当前现状来规划后续流程。因为施工的不同环节，使用的技术与工种是存在很大差异的，如果不做好总结，就很难保证过程中不出现错误。因此，做好技术与工种的穿插，并构建出不同的工作组，合理分配工作是必要的。这样做能减少工序的耗时，缩短工期，降低施工强度。因此，要做好逻辑关系的调整，保证工序间的衔接，并且使每个环节都能有条不紊的进行。
3.4构建清晰完善的工艺逻辑关系网络控制图要点
在施工中，环节之间衔接不良的情况时有发生。为了让施工可以高效尽心，除了要明确工序之间的逻辑关系、编辑专项的方案外，还需要构建一个清晰的图要。图要的内容除了包含必要的逻辑关系外，还应标注出参数。就本文对应的施工来讲，应当以楼层为单位来划分模块，还要将不同的工作区分开划分施工段。在施工时，需要在模块之间穿插进行型钢柱的焊接与矫正。在这个过程中最容易被忽略的是，对钢筋进行校正，与钢柱保持水平。
4型钢混凝土结构施工质量控制
4.1施工工序安排
型钢混凝土组合结构总体的施工工序是先钢结构后进行钢筋混凝土施工。在基础施工阶段，应在筏板底层钢筋绑扎完成后及时进行柱脚定位安装；上部结构一般是先型钢柱安装，同步进行柱主筋及箍筋的套入，暂不对箍筋进行定位以免影响钢柱焊接安装。随后进行钢梁安装，以形成稳固的钢结构体系，减少安全隐患。钢结构安装验收完成后，可开始进行梁钢筋绑扎，一般采取先底筋再面筋后箍筋的次序，同步完成核心区钢筋的安装。模板方面，柱钢筋完成后即可进行封模，梁模板一般采取先底模安装，待梁钢筋安装完成后进行侧模安装及加固。后续的混凝土施工顺序与普通钢筋混凝土结构中的混凝土施工类似。
4.2型钢梁柱安装
型钢混凝土组合结构钢柱与基础连接方式一般分为埋入式和非埋入式，无论采用哪种方式，都应做好钢柱定位及标高控制，还应设置柱插筋的临时定位措施防止柱纵筋偏位。对于非埋入式的锚栓螺纹段应采取有效的防锈及保护措施。后续灌浆要采取措施控制密实度，应从柱根一侧灌入直至另一方向溢出并明显高出锚板为止，严禁多方向同时灌浆。对于埋入式，着重做好钢柱的固定措施防止滑移倾倒。在上部型钢结构安装过程中，除钢柱、钢梁相应标高及垂直度控制外，钢结构的焊缝、高强螺栓连接节点也同样是质量控制的关键。
4.3钢筋绑扎
在前述设计深化完成后，钢筋工程重点是翻样要准确，必要时应进行现场翻样。另外，要考虑钢筋的成型尺寸，钢筋的接头位置应设置在受力较小部位。梁柱节点钢筋可采用绕、穿、焊接及机械连接的形式。梁柱钢筋自身接头也可采用焊接及机械连接的形式，安装次序应先进行钢筋与型钢结构核心区域的安装连接，然后再进行钢筋自身连接。另外，由于型钢组合结构焊接量相对较大，应提前考虑相关工序尽量减少现场焊接工作量。应注意的是，对于此前深化设计中穿筋孔遗漏部位，切不可现场直接在型钢梁柱腹板上进行火焰开孔，而应使用磁力钻进行制作。
4.4模板工程
模板工程除上述施工顺序要注意外，由于受梁、柱中间型钢的影响，无法采用对穿螺杆进行加固。因此，对于截面较大的柱模板，可采用翼缘焊接对拉螺杆的形式；另外，目前有直接使用方圆扣夹具的加固方式，可以省去对拉螺杆的使用，但应控制好夹具间距。对于梁模板，一般可在钢梁腹板上提前开孔，也可加工时将对拉螺杆预先制作在钢梁上，对于开孔及预制对拉螺杆间距应根据混凝土对模板的侧压力进行计算确定，以便进行模板安装及加固。
4.5混凝土浇筑
由于型钢混凝土一般在梁柱节点部位钢筋较为密集，且型钢柱上有较多栓钉，故应对混凝土配合比进行试配，塌落度需满足要求，浇筑过程中应密切关注振捣情况，确保振捣密实。另外对于钢柱底部预埋的锚栓振捣时应派专人跟踪检查偏差情况，及时调整。
4.6做好安全技术交底
安全技术交底是指项目负责人对所有参与施工的人员进行安全培训，并以书面形式来证明这项工作的完成。在交底时，应当由项目总工程师与施工团队的负责人一起完成，双方都需要在书面上进行签字核实。这样做是为了让双方都确定了交底的完成，并且在最后写上日期。这项工作的目的是让所有人都能有安全意识，遵守规定，避免出现事故。另外，交底书也证明了培训的良好完成，如果在施工中有人出现了不规范的行为，则可以对其采取相应的惩罚措施，情节严重的可以追究其法律责任。
4.7加强对设计与方案的控制
针对施工中由于设计不合理而影响到整个工序以及工艺应用的情况，需要加强对这项工作的控制。在制定方案前，需要对现场进行实地勘察，获取方案中涉及到的各项参数。设计也需要充分参考这些参数来完成，这样才能具有较高的可实施性以及合理性。这样做可以从根本上避免由于数据不准确而导致施工无法按照方案进行的情况。通过对分析获得的数据，还可以得到符合要求的工序，同时将其作为方案的一部分。设计与方案中需要体现出对工艺的要求，在完成后还需要进行反复校验，确保每一个参数都是准确的。
5结束语
在型钢混凝土实际建设工程中，为保证整体施工质量，增强建筑结构的稳定性、承重性与安全性，工程队伍应该依照不同建筑内容，找准防水、模板搭设、型钢安装、后期浇筑过程的技术控制要点，发挥型钢混凝土复合材料的应用性能优势，保证建筑的使用质量，为建筑产业的健康、安全发展奠定基础。
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论文作者:雷世祥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第33期
论文发表时间:2020/4/20
标签：型钢论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 梁柱论文; 节点论文; 建筑论文; 螺栓论文; 《基层建设》2019年第33期论文;