摘要：随着建筑行业的发展，单纯的钢筋混凝土结构体系或单纯的钢结构体系已经无法满足建筑使用功能的需要，如何减少结构构件的截面尺寸，实现大跨度、大空间建筑，是目前建筑结构设计研究的方向。采用“多道多边形封闭箍”或“双重圆箍”的形式后，箍筋的约束作用增强。上述新型箍筋形式，SＲC柱的抗震性能优越，且施工方便。
关键词：配箍形式；型钢混凝土柱；延性
引言
型钢混凝土是一种常用于高层建筑的结构类型，大部分工程都会选择这种结构来作为基础。这种结构的抗震性能是否优秀，可以承受较大的外力冲击。型钢混凝土与常规的混凝土施工并不相同，这种差异主要体现在技术上。把握住施工中的要点可以保证结构的承载力达到较高的水平，这是当前对建筑的硬性要求。随着建筑荷载的提高，这种结构的使用越发广泛。因为荷载是具有偶然性特点的，所以必须要保证型钢混凝土的每一个要点都被重视，并妥善完成。
1圆形截面型钢混凝土柱的新型箍筋形式
1.1圆形截面SＲC柱的多边形箍筋形式
圆形截面SＲC柱因建筑感观效果较好而在公共建筑特别是超高层的低区楼层中应用广泛。国标图集12SG904-1对圆形截面SＲC柱的箍筋排布没有特别的要求，设计时参考矩形截面柱进行。宁波绿地中心四区塔楼高度240m，为型钢混凝土框架-核心筒结构体系，外围框架柱低区部分采用了内置十字型钢的圆形截面SＲC柱。是配置十字型钢圆混凝土柱的常规配箍形式，柱外围圆箍在混凝土轴压产生横向应变时，处于环向轴心受拉状态，并形成沿圆周的连续约束应力，约束较为有效;除圆箍以外的方箍对混凝土的约束作用较小，且部分箍筋穿型钢腹板，施工较为复杂。项目中1450mm直径柱实际采用的箍筋形式，采用圆箍+2个六角箍，柱内箍筋不穿型钢。圆箍+六角封闭箍筋形成的钢筋网环绕十字型钢，施工较为方便，柱的延性更好，整体性更强。
1.2外置双重圆箍的SＲC柱
对于圆形截面SＲC柱，除了前文所述的箍筋形式，外围箍筋也可采用双重圆箍。双重圆箍能对核心混凝土提供更强的约束作用，提高混凝土变形能力，改善构件延性，增强结构抗震性能。某超高层项目低区楼层框架柱按中震弹性设计，抗震设防烈度为8度，型钢混凝土柱纵筋很多(周边纵筋总数量接近50根)，如果设计的多边形箍筋施工极容易和纵筋冲突，施工非常困难，因而采用了双重圆箍设计。双重圆箍中内排圆箍内加设构造纵筋，内外排纵筋间加设拉筋来实现对纵筋的拉结。施工单位反馈钢筋绑扎明显比传统构造方便。和SＲC柱相连接的梁为钢筋混凝土梁时，SＲC柱的箍筋也可采用螺旋箍。但工地现场直径14mm以上螺旋箍施工非常困难。随着装配式技术在钢-混凝土组合结构中的应用和发展，SＲC柱钢骨外围可仅设一道直径14～22mm的螺旋箍，并和纵筋一起在工厂加工成型，也是一种值得推广的技术。
2型钢混凝土的施工难点
1）型钢混凝土结构兼具钢结构及钢筋混凝土结构特点，施工工序相对较为复杂，对管理及施工人员的素质要求相对较高。2）型钢混凝土结构施工空间范围受限，施工操作难度大，同时，由于各工序之间存在交叉作业，对施工现场管理要求较高。3）型钢混凝土结构无论是钢结构还是钢筋工程，焊接作业多，焊接量相对较大，对施工人员技术水平要求较高。4）深化设计难度大，本工程根据现场实际情况，不仅需要对型钢柱及型钢梁进行分段设计，还需要对型钢柱与混凝土梁钢筋的连接节点、型钢梁与混凝土柱内钢梁的连接节点、型钢梁与型钢柱连接外围钢筋的连接节点进行深化设计，且在图纸深化过程中，需要将土建配筋图与钢结构图进行融合，使钢筋与型钢连接的每一个节点做法均体现在图纸中，通过三维模拟现场施工，避免在施工中发生冲突。
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3型钢混凝土组合结构施工要点
3.1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。
3.2节点深化设计
由于型钢混凝土结构体系是型钢与钢筋混凝土共同受力结构，本工程设计时，型钢外围钢筋直径较大，数量较多，钢筋分布比较密集，导致钢筋与型钢之间存在较多阻碍，因此在钢结构自身的主体深化设计外，还要考虑其与梁柱钢筋相连接时的节点处理方式，保证钢筋绑扎过程顺利，确保钢筋的连接与锚固满足规范要求。本工程的梁筋与型钢的连接采用了两种方式，如遇型钢腹板，钢筋数量较少时，采取直接穿孔，数量较多时，穿孔与焊接套筒间隔设置。如遇型钢翼缘板时，焊接套筒连接，其余无阻碍部分钢筋从型钢柱两侧边穿过。因此，在图纸深化过程中，需要将土建配筋图与钢结构图进行融合，并通过三维模型进行模拟，使钢筋数量、孔位、标高、准确无误的反映到下料图中，指导钢构件加工和现场施工。
3.3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。
结束语
型钢混凝土结构很稳定，所以被广泛应用。因为高层建筑的结构比较复杂，所以施工难度较大，并且十分依赖设计的专业性。另一方面，任何一个施工环节没有做好，产生的危害都是极大的并且很难被弥补的。也就是说，如果任何一个环节没有参照设计完成，亦或是设计本身就不合格，就会让质量大打折扣。质量决定了建筑的安全性，如果达不到要求，就必然会延误工期，产生不必要的损失。因此，施工中要注意每个要点，同时安排好工序，做好设计工作，进而保证进度、质量都可以令人满意。
参考文献
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［2］高层建筑混凝土结构技术规程:JGJ3—2010［S］．北京:中国建筑工业出版社，2011．
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［4］常州弘阳广场结构抗震超限审查报告［Ｒ］．上海:上海三益建筑设计有限公司，2014．
［5］兰州东湖广场结构抗震超限审查报告［Ｒ］．上海:上海三益建筑设计有限公司，2016．
论文作者:刘磊
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6