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摘 要 ：随着建筑业发展,高层或超高层建筑越来越多.尤其在近几年内钢结构工程的大力兴建,钢骨混凝土结构与钢筋混凝土结构相比,由于其配置了钢骨,实构件的承载力大为提高,是一种有冗余度的构件,抗震性能很好,因此,越来越多使用在超高层建筑中.文章结合工程实例,对钢骨混凝土施工技术进行了论述,以供参考.

关 键 词 ：浇筑工程；钢骨混凝土；施工

中图分类号：U415.6 文献标识码：A

某工程总建筑面积31.8万m2,地下3层,地上39层,建筑物总高度为173．7m.该工程主塔楼采用框架一核心筒结构体系,外围框架及内筒均为钢骨混凝土组合结构.裙楼部分存在大量型钢柱、型钢梁及圆钢管柱等,型钢截面形式复杂多样,有工字形、H形及其他异型截面.总用钢量达到5000t.钢骨混凝土组合结构从基础底板到顶层结构均有设置.且每层分布不一致,技术要求很高.

1.施工难点分析

超高层钢骨混凝土组合结构属于新技术,工程经验较少,但质量要求很高.组合结构比传统混凝土结构复杂,主要施工难点如下：

1.1 钢结构前期深化设计量很大,其节点设计时,若考虑不全面往往与现场施工差别较大.

1.2 钢骨组合结构内部钢筋设置较多,规格较大,且钢骨上栓钉密集,箍筋加工复杂,绑扎不便.

1.3 组合结构与其他构件相交的位置节点复杂,局部钢筋集中,空间狭小,难以处理.

1.4 组合梁、柱是主要受力构件,往往尺寸较大,模板支设及混凝土浇筑较困难.

1.5 钢结构分包与土建分包在交叉流水施工中易忽视彼此利益,施工冲突多.

1.6 组合结构目前尚未形成相应的工艺标准和验收规范.

2.钢结构预留预埋

钢骨组合结构中的钢结构在首次设计时一般通过预埋件与混凝土相连接,包括地脚螺栓、钢柱抗剪键和抗拔桩等.预埋件的埋设精度关系到后续钢结构的安装精度,所以预埋时应用全站仪等精密仪器进行定位,埋设完成后要采取稳固拉结措施,确保钢筋绑扎、人员走动及混凝土施工时不受扰动.混凝土浇筑完成后要立即对预埋件位置进行复核,保证误差范围满足规范要求.

3.钢筋绑扎

3.1 在钢筋施工阶段,放样人员要认真分析及深化设计图,对遇有组合结构的部位要按实际情况下料,避免后期接长或切割,该做法既节约原材料也能保证钢筋绑扎的准确性及施工进度.

3.2 由于混凝土浇筑完毕后要进行钢结构吊装,因此在每层楼板竖向插筋施工时,确定墙柱甩筋长度时需考虑钢结构梁底的标高.避免因钢筋过长而影响钢结构吊装及后续焊接施工.

3.3 对于有组合结构部位的梁上柱,其柱插筋应提前考虑,在梁钢筋绑扎固定前应先用短钢筋提前占有柱插筋位置,以免钢梁上栓钉及梁纵筋过于密集而无法插筋.

4.模板支设

钢骨混凝土柱截面较大.计算结果要求对拉螺栓间距小于500mm时,可直接将钢筋焊接在钢柱腹板上,间距加密并对模板进行拉结.钢骨柱截面较小,对拉螺栓间距大于500mm能满足计算要求时,可在钢柱上预留螺杆孔.塔楼进入标准层后,钢柱腹板上预留的螺栓孔应保持各孔位置标高一致,与模板上的预留孔相对应,以提高模板周转使用效率.

5.浇筑混凝土

5.1 钢筋安装完成后,组织相应的混凝土班组,逐一了解现场实际情况确定振捣器的位置.对于复杂情况需做出明显标记.型钢的存在影响振捣器振捣产生力的传递,故必须在柱的四个角、梁的两侧分别设置振捣点.

5.2原材料要求：水泥选用P．0425普通硅酸盐水泥.石子粒径5～31．5mm,含泥量不大于1%,针状颗粒含量不宜大于10%.砂子选用细度模数为2．9中砂,平均粒径大于5mm,通过3．15mm筛孔的砂不少于15%,含泥量不大于3%,同时具有良好的级配.外加剂：Tw-7R高效泵送剂.矿渣粉：产品等级为S95.粉煤灰：产品等级为F类Ⅱ级,细度为19．3%.因节点位置钢筋比较密集,为保证混凝土具有一定的流动性,现场实测坍落度要求(180一220)mm.

5.3 浇筑方法：混凝土分层浇筑,每层浇筑高度不大于300mm,同时辅以高频振捣棒振捣,垂直且缓慢拔棒,逐点移动,根据所配混凝土的性能,每点振动时间控制在25～30s,每层浇筑后,要及时振捣密实.

5.4 圆钢管柱内栓钉较多.浇筑困难,采用高抛自密实混凝土.通过其自身良好的和易性、扩展度和高流动性填满模具,自动达到密实效果.

6.工序统筹及专业协调

6.1 钢骨组合结构施工过程中土建单位与钢结构单位交叉工作面多,施工工序承上启下,制约因素多,两个专业需密切沟通协调.以免出现扯皮及冲突.组合结构在钢筋绑扎阶段特别容易出现问题,需对过程中的工序整体统筹,找出最佳的施工方式.

6.2 钢结构吊装以一层为单位,每次吊装费时较长,宜分片分段进行,尽量选择在夜间吊装,并及时校正、焊接,为土建单位提供绑扎钢筋工作面.

6.3 剪力墙钢柱截面较小,在校正完成后绑扎剪力墙钢筋易对钢柱的垂直度造成影响,所以土建单位在绑扎过程中要及时对墙体放线纠正,以免出现过大偏移.钢结构单位在绑扎完成后要进行二次复核,确保误差满足规范要求.

6.4 钢结构预埋件如地脚螺栓、抗剪键等一般埋于柱或梁上,但梁柱定位由土建单位完成,钢结构预埋由钢结构单位完成,土建施工时误差相对较大,往往导致最后埋件不能顺利埋设.对预埋件涉及的土建构件应由两单位联合定位,确保测量结果一致.

7.关键处理技术

7.1 与型钢柱腹板垂直梁主筋的处理

施工时,尽量将梁主筋避开型钢,或者采取绕行措施.当无法避开时,采用钢筋穿孔,开孔位于型钢的腹板,孔径比钢筋直径大6mm,开孔应在工厂采用相应的机床或专用设备钻孔,禁止现场开孔.因受开孔影响,要确保型钢腹板截面损失率小于腹板面积25％.

7.2 型钢柱的调整措施

柱的安装先调整标高,再调整位移,最后调整垂直偏差,并应重复上述步骤,直到柱的标高、位移、垂直偏差符合要求.由于有箍筋穿过柱型钢的腹板,在模板施工时,校正模板有可能使柱的垂直柱受影响.因此,在模板校正加固完成后,要再次校正柱的垂直度.

7.3 控制焊接变形措施

本工程型钢柱与型钢柱、型钢梁与型钢粱、型钢斜撑与型钢斜撑的现场连接均为坡口全熔透焊接.由于钢材截面尺寸较小,钢板厚度较大容易产生扭曲变形,必须采用有效的措施来解决.合理确定焊接工艺顺序和方法、焊接温度的控制.为防止产生整体焊接变形和减少焊接残余应力.施工中按以下原则实施焊接：先焊基准点处焊缝,再焊周边焊缝.先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝,焊接应尽可能考虑结构对称、节点对称、型材翼缘对称均衡对称施焊.型钢柱与型钢柱的焊接.由两名焊工同时对称焊接两翼缘,遇耳板的限制必须停弧时,接头在上下层间要相互错开,最后由名焊工焊接腹板焊缝,直至完成.对于栓焊混接节点中,腹板连接应先栓后焊,以便对准栓孔和贴