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摘要：某地下室结构由于地铁盾构施工需要而采用大跨型钢梁混凝土组合组合梁结构，在其施工过程中，存在吊装就位、混凝土密实度基坑支撑系统拆除等难点。为此通过分段吊装、分层浇筑结合PVC套管排气、等综合措施予以处理并顺利实施。总结施工过程中的经验供类似工程参考。
关键词：大跨度；大截面；型钢混凝土；施工技术
1工程概况
澳门路绿化地下公共停车场工程位于武汉市建设大道与澳门路交叉口东北角。车库主体为地下二层，局部地下三层，基坑开挖平面面积约4292㎡，开挖深度约8.5~15.0m。根据开挖深度，设置二至四道钢筋混凝土内支撑，为钢筋砼桁架对顶支撑结合角撑组合方式。
轨道交通7号线隧道区间从本工程基坑底部斜穿，隧道区间位于地下13m~27m，隧道结构顶部距离地下二层底板距离约4.3m，地铁控制线宽度约12m。本工程在地铁隧道上部设计了跨度43.3m型钢混凝土组合梁，如图1所示。
图1 楼板体系平面布置
型钢混凝土梁处基坑边坡用SMW工法桩，桩长为22~36m。
本工程大跨梁施工必须在盾构施工前完成，整个地铁控制线范围内不得留有地下障碍物，且要求采取土体加固措施，如图2所示。
武汉地铁集团隧道本区间隧道盾构开始施工时间为2016年9月1日，故本工程工期要求极高。
图2 型钢混凝土结构处局部立面图
地铁隧道上部设计的型钢混凝土组合梁截面尺寸为：1000×4000mm，型钢截面为：H3500×600×40×50。基坑内部内支撑密集，共设有四层内支撑，大跨型钢梁位于第二道内支撑下方，如图3所示。
（a）型钢梁与第一道支撑的位置关系图
（b）型钢梁与第二道支撑的位置关系图
图3 型钢梁布置图
2型钢混凝土结构施工难点分析
2.1型钢梁吊装就位难度大
该型钢混凝土结构截面尺寸为1000×4000mm，其中H型钢截面尺寸为H3500×600×40×50mm，跨度为43.3m，总重为70t，同时由于基坑内支撑，无法直接吊装到位。
2.2型钢混凝土密实度不易保证
由于钢梁截面面积大、型钢腹板的存在，相对于一般的钢筋混凝土结构，钢筋的安装较复杂。对模板的搭设、混凝土的浇筑以及振捣都会有很大的影响。
3施工技术措施
3.1钢梁的吊装
钢梁放置的基层竖向标高与钢梁底部标高有一定的高差，基层上浇筑C20素混凝土至设计标高并加筋的方法加固钢梁的基础。 通过设计弧形垫层，解决了型钢梁设计起拱的难题。
深化设计后将型钢梁分为5t一块，共14块。钢梁拼接处采用栓焊混用节点考虑，腹板用高强螺栓拼接。
根据构件安装位置，选择合理的支撑间隙作为钢梁的进料点，先将钢柱垂直运输至-2层坑底，放稳，下垫Φ48×3.25圆钢管，如图4所示。
图4 型钢吊装示意图
借助Φ48×3.25钢管，利用手拉葫芦以及撬棍等工具将钢柱挪至图纸设计位置，将构件停稳并设置临时斜撑以确保钢梁放置稳固，如图5所示。
构件开始安装前，进行测量放线，利用激光仪器将构件安装的中心点反射脚撑顶板，之后利用开孔器在该点开孔，以此点位圆心，开半径为150mm 的圆孔（如图6所示）将准备
图5 水平运输示意图
图7 钢梁安装支撑示意图
吊装完成，校核钢梁直线度，进行焊接。梁与梁的连接焊缝，翼缘板采用衬垫板单面单边坡口横焊缝，腹板采用高强度螺栓连接，共480个（如图8所示）。钢支腿焊接在两钢梁连接焊缝处，如图7、10所示。
高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时，连接处的螺栓按如下原则：由螺栓群中央向外拧紧；从接头刚度大的部位向约束小的方向拧紧[2]。
具体连接方式见图9。
（b）钢梁与钢梁的连接顺序
图9 高强度螺栓连接顺序
该型钢梁的安装方式为先吊装钢梁结构后安装底部纵筋。吊装钢梁时，在两块型钢梁腹板连接的焊缝区底部焊接型钢支腿，安装底部纵筋时，每吊装一块钢梁，底部纵筋从钢支腿穿过，并用螺纹机械连接，如图10所示。
图11 箍筋深化
3.2混凝土密实度控制技术
模板搭设采用双侧支模，整个安装过程中，由于受到型钢腹板的影响，为避免穿孔减小腹板净截面积而影响承载性能，采用对拉螺杆焊接在腹板上的方式，次楞为间距为50×70mm，方木竖向摆设间距为200mm，主楞为两根Φ48×3.5mm的钢管，水平间距为400mm。
浇筑过程分三段，第一阶段为型钢柱底端的浇筑，位于地下室三层底板至地下室二层底板顶面。第二阶段为地下室二层底板顶板以上1.5m处的浇筑。第三阶段为剩余部分的浇筑，其中第二段浇筑难度最大，主要介绍第二阶段的混凝土浇筑。主要措施有以下几点：1）浇筑用混凝土采用C40自密实混凝土；2）第二段混凝土分3层浇筑，第一层为从底板至下翼缘以上0.3m处，余下的高度分两次浇筑；3）浇筑时，用漏斗插入钢筋缝隙，这样可以部分解决浇筑不密实的问题；4）浇筑型钢下翼缘时从梁的一侧浇筑，利用混凝土的流动性，当另一侧冒出的混凝土盖过下翼缘时，沉淀一段时间后两侧同时浇筑。
混凝土振捣时注意以下几点：1）浇筑时，用铁锤在模板侧壁辅助敲击振捣；2）振捣采用直径为30mm的振捣棒插入混凝土中；3）所有混凝土浇筑部位振捣时间不宜超过45s。
型钢腹板与加劲板角部的区域属于振捣“死角”部位[4]。
为此采用排气管改为排气孔方式，在“死角”部位预埋硬质PVC套管，与外界贯通，待混凝土浇筑高度超过该部位后及可将套管抽出，再对混凝土进行补振。
4小结
该工程在施工前期的深化与中期的相应的工法均取得了良好的效果，型钢大跨梁的安装工期较计划缩短半个月，其表面并未出现蜂窝、麻面等质量问题。后期地铁盾构施工过程中未出现安全问题，相关质量均满足要求，经预算组成本分析，节约成本48000元，故该工程经验可为今后同类工程提供相关经验。
参考文献
[1] 薛建阳. 钢与混凝土组合结构设计原理[M]，北京：科学出版社，2010.
[2] JGJ82-2011 钢结构高强度螺栓连接技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[3] 梁荣湛，苏建华，梁艺铭. “L”型箍筋直螺纹连接技术在型钢混凝土转换大梁施工中的应用[J]，2012，40（2）：21-23.
[4] 田占岭. 型钢混凝土组合结构施工技术[D]，2008
[5] 12SG904-1 型钢混凝土钢筋排布及构造详图[S]. 北京：中国计划出版社，2012.
论文作者:李晗阔,李俊涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/6
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