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摘要：型钢混凝土结构凭借着承载力高、自重轻、刚度大及抗震性能好等优点，被广泛应用于高层建筑中，但此类工程的施工难度较大。本文结合具体工程实例，剖析了型钢混凝土结构在工程施工过程中遇到的主要施工难点，总结出合理化的解决方案，并对该结构施工关键技术作了系统的探讨，阐述了施工中的质量控制措施及注意事项，确保了型钢混凝土结构的施工质量，对于类似的型钢混凝土工程施工有一定的借鉴作用。
关键词：型钢混凝土；钢筋混凝土构件；施工技术
0 引言
随着城市化进程的加快，现代建筑逐渐向着高层建筑发展。型钢混凝土（SRC）结构由于其承载能力高、刚度大及抗震性能好等优点，广泛应用于高层建筑工程当中。但是型钢混凝土结构施工工艺较为复杂，质量控制难度极大。因此，在型钢混凝土结构高层建筑的施工过程中需要解决的技术难点较多。为了确保建筑型钢混凝土结构的顺利施工，这就要求我们对型钢混凝土的施工工艺有充分的了解，采取特殊的施工技术并加强施工中的质量控制，进而才能保证施工质量。.
1 工程概况
某工程由3栋主楼和商业裙房组成，1#办公楼地下2层，地上42层，总高度178.25m，2#、3#公寓楼地下2层，地上39层，总高度136.45m，框架-核心筒结构；在标高为43.190～52.790m和87.990～97.590m范围内，共6层，且设置加强钢桁架。商业裙房地下2层，地上3层，总高度22.25m，框架-剪力墙结构；在标高为5.150～15.600m范围内，部分连廊采用钢结构连接。
2 型钢混凝土结构施工范畴
1#办公楼从基础顶至7层外围框架柱均为型钢混凝土柱，以增加框架柱在底部加强区范围内的延性。为提高结构整体侧向刚度，1#办公楼在27层和42层，2#、3#公寓楼在14层和28层分别设置两个加强层，加强层仅在Y向（东侧及西侧的南北走向）边框架柱设置加强钢桁架，不设环向桁架。为保证结构整体刚度与延性，3栋主楼加强层及其上下相邻一层在加强桁架范围内采用型钢混凝土梁、柱，加强桁架之间采用人字形斜撑连接。为保证结构整体性及规则性，4#商业裙房2、3层部分连廊采用钢结构连接。
3 工程特点及重难点分析
（1）型钢混凝土柱与钢桁架构件自重大，其运输、吊装在施工中存在诸多的安全隐患，提出有针对性的安全施工措施为本工程的控制重点。
（2）型钢混凝土柱与框架梁的节点配筋构造比较复杂，型钢柱的穿孔施工困难，节点连接的施工是本工程的关键施工技术。
（3）由于型钢混凝土柱及钢桁架与主体结构框架梁属于组合结构，两类构件之间的安装精度问题在施工中应为重点控制问题。
（4）型钢柱与钢筋混凝土结构交叉作业的施工组织安排及施工部署为现场控制重点，要重视底层预埋型钢柱的安装质量及上层型钢柱的吊装和质量控制。
4 施工方案、关键施工技术及质量控制
4.1 型钢构件的制作、运输及安装
（1）型钢构件制作工艺流程：
（2）型钢构件的运输型钢构件的运输应选用与构件吨位及长度相匹配的汽车，在运输过程中，用钢丝绳加倒链将型钢构件加以固定，构件在运输车上的堆放应平整坚实，防止构件散落。
（3）型钢构件的安装工艺流程本工程型钢柱的安装主要有两个步骤：一是型钢柱的生根，二是型钢柱的吊装。
①通过对工程实际的分析及图纸的优化，本工程采用埋入式做法进行型钢柱的生根施工。根据《型钢混凝土组合结构构造图集》（04SG523）中的规定，型钢柱柱脚埋到基础内的深度为3倍型钢柱的长边尺寸，图1给出了1#办公楼型钢柱柱脚锚栓的安装做法。
②本工程将型钢柱的吊装分成两步进行。
a.底层预埋型钢柱的吊装：严格按照事先定位的轮廓线将底层预埋型钢柱进行吊装施工，再用两台经纬仪进行型钢柱纵横轴线的复核，当轴线准确无误时，将底层预埋型钢柱的柱脚锚栓与基础筏板钢筋焊牢，这样可以保证型钢柱位置的准确性及垂直度。
b.上层型钢柱的吊装：将上层型钢柱起吊，起吊时一定要保证型钢柱必须垂直，当上层型钢柱与底层预埋型钢柱纵横轴对齐且用高强螺栓临时固定时，即开始进行上下层型钢柱的可靠连接施工，施工完毕后才可松开吊索。此时，再进行型钢柱的定位及垂直度的校正工作，校正结果不符合要求，再次将型钢柱起吊，重复上述过程，直至型钢柱的定位及垂直度无误，最后再拧紧上下层型钢柱连接板上的高强螺栓并调至额定扭矩。
钢桁架及钢梁构件的空间面积大，吊装的过程中，吊索对构件的吊拉需要进行多道保险，吊拉的程序与型钢柱的基本一致，此处就不再赘述。
4.2 型钢与钢筋混凝土组合结构的关键施工技术
超高层结构型钢混凝土结构的关键施工技术就是型钢构件与钢筋混凝土构件节点的施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本工程3栋主楼的型钢柱共计324根，1#办公楼从基础顶到7层外框架的型钢柱柱间及26层、28层、41层、机房层东西两侧的型钢柱柱间均为钢筋混凝土框架梁，2#、3#公寓楼13层、15层、27层、29层东西两侧的型钢柱柱间也为钢筋混凝土框架梁，工程总计约为9200根钢筋需要穿过型钢柱；3栋主楼共计6层避难加强层的东西两侧的型钢柱柱间为钢桁架连接，工程总计约970根钢桁架上的钢筋需要穿过型钢柱；其中，能够绕过型钢柱柱头和牛腿的钢筋总量约为170根，所以整个工程需要穿孔的钢筋总计约为10000根，并且本工程框架梁纵向主筋多为HRB500D28E和HRB500D25E，型钢柱外围的钢筋为HRB500D32E和HRB500D28E，钢筋较粗且分布较密，因此型钢柱穿孔的位置及孔径精度控制为关键的施工技术。
结合混凝土结构施工，钢桁架及钢梁的加工核心技术要点为型钢构件中贯穿钢筋孔位及对拉螺栓孔位的预留：①根据模板设计中型钢混凝土构件模板的加固方案，来确定对拉螺栓孔在型钢构件中的预留位置；②依据结构设计图纸中梁柱节点处框梁纵筋及框柱箍筋的钢筋型号及位置，来确定在型钢柱中的开孔位置及大小，同理依据框梁腰筋位置设置拉钩钢筋型号及位置，确定在型钢梁中的开孔位置及大小；③为避免对型钢梁翼缘板的性能削弱，在梁柱节点处，柱纵筋在型钢梁上下采取打弯处理，绕开型钢梁进行绑扎安装。
在实际施工之前，对钢结构施工图纸进行优化设计，基本设计原理为：①钢筋混凝土框架梁的上部纵向钢筋及下部纵向钢筋的标高与型钢柱开孔的孔顶标高基本一致，误差控制在±8mm之内；②根据结构施工图纸框架梁的钢筋数量及钢筋位置来确定型钢柱的开孔位置及数量。
4.3 模板施工
根据上述型钢构件的安装及钢筋绑扎的分析，采用普通的模板支设及加固措施无法保证本工程型钢混凝土柱及钢桁架的施工质量，为此，基于保证工程施工质量及成本节约的原则，对以下几种模板支设及加固措施进行反复研究与分析，如下所示：
（1）定型类模板：包括定型钢模或定型木模，其施工速度快且型钢混凝土构件成型效果好，但是模板施工过程需要塔式起重机进行吊装，施工现场的各种不定因素导致塔式起重机在使用方面不能确定随叫随到，并且型钢混凝土柱与钢筋混凝土现浇楼板无法同时施工。
（2）爬模：其施工速度快且不需塔式起重机进行吊装，但是爬模施工形成的型钢混凝土构件成型效果一般，阴角部分拆模难度较大，并且型钢混凝土柱与钢筋混凝土现浇楼板无法同时施工。
（3）拼装木模板：其施工过程灵活，不需要重复、大量地使用塔式起重机，并且型钢混凝土柱与钢筋混凝土现浇楼板可以同时施工。
基于上面的分析，本工程模板施工采用第三种方案，即拼装木模板。在施工过程中，模板的拼装过程与普通钢筋混凝土构件的拼装过程类似，但是螺杆对拉及槽钢加固施工难度大。首先，螺杆无法直接穿过型钢柱的十字型钢板及翼缘板，因此根据施工方案中对拉螺栓的间距及数量需要对型钢柱进行开孔施工，要求孔洞的标高及孔径大小要精准，这样施工中螺杆对拉才能一步到位，起到加固的作用；其次，槽钢加固措施需要加强，即槽钢间距要减小、数量要增加，本工程中型钢柱的起步加固槽钢距底板100mm，依次向上每300mm设置一道槽钢加固。通过采取对拉螺栓及槽钢加固，能够很好地保证型钢混凝土柱模板的适用性和安全性，从而能保证型钢混凝土柱的施工质量，避免在薄弱环节（如模板的结合部位）存在漏浆及跑模现象。
4.4 混凝土施工
本工程型钢混凝土柱的混凝土强度等级为C60，属于高强度混凝土，其水泥用量较大、流动性较低、初凝时间较短且塌落度不稳定，这些因素均会影响高强混凝土泵送性能、浇筑质量和成型质量，因此，为了提高混凝土的泵送性能、浇筑质量及成型质量，需要优化混凝土配合比和提出合理的混凝土浇筑方案。
本工程的技术人员与商品混凝土公司经过多次试验研究，最终选用低水化热的P.O52.5R掺加粉煤灰的普通硅酸盐水泥，水泥用量由原定的455kg/m3调整为410kg/m3，增加粉煤灰及外加剂的掺量，粉煤灰掺量为水泥用量的24.0%，外加剂为抗裂泵送剂和低碱混凝土膨胀剂UEA，掺量分别为水泥用量的3%和16.50%。粉煤灰具有微填充效应，可以使混凝土更加密实，其强度得到保证；外加剂能够增大混凝土的和易性，使混凝土的塌落度得到保证。
除了优化混凝土配合比之外，还要控制混凝土的泵送性能及浇筑质量。
（1）由于型钢构件翼缘板上均匀焊接栓钉，型钢柱的嵌固部位钢筋较粗且分布较密，造成混凝土振捣施工比较困难且容易出现未振捣的盲区，因此实际施工时，采用自密实的C60混凝土，配合振捣棒的有效振捣，使混凝土成型密实得到保证且无漏振现象。
（2）1#办公楼从首层至3层层高为5.20m，4层至7层层高为4.00m，层高较高，一次浇筑无法实现混凝土的有效振捣及成型，因此本工程创新地提出了水平分层交叉间歇式浇筑的施工工艺，可以有效地保证混凝土的振捣施工及成型质量，即C60的型钢混凝土柱采取水平分层浇筑，分层厚度为500mm，设置皮数杆来保证分层厚度；C60的型钢混凝土柱与C30的钢筋混凝土现浇楼板再采取交叉间歇式施工，先浇筑500mm厚的C60型钢混凝土柱，再浇筑C30钢筋混凝土现浇楼板，当首层C60型钢混凝土柱初凝前，再次浇筑第二层500mm厚的C60型钢混凝土柱，以此类推，可以圆满地完成型钢混凝土构件的浇筑施工。
5 结语
综上所述，型钢混凝土结构在施工中的应用就能够在很大程度上提高整体建筑的质量和建筑水平，但型钢混凝土结构的施工也是一个相对来说技术含量较高的一种结构。因此，如何强化对型钢混凝土结构的施工技术及质量的控制目前已成为建筑行业在发展过程中亟需要解决的问题。在型钢混凝土施工建设中，我们应该坚持质量第一的原则，坚持质量标准，不仅要在施工前制定详细的施工计划，对各个工序的质量进行严格把关，保证工程施工顺利进行，还要在实践中不断提高型钢混凝土施工的技术水平，从而保障工程质量。本文所介绍的施工技术及质量控制措施，可为其他同类结构工程的应用提供一定的参考。
参考文献：
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论文作者:陈冠水
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/15
标签：型钢论文; 混凝土论文; 构件论文; 桁架论文; 钢筋论文; 工程论文; 钢筋混凝土论文; 《基层建设》2016年17期论文;