1、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)和施工張海峰1 摘要：目前，大量公建工程多采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)工程中采用型鋼混凝土柱、型鋼混凝土梁及型鋼混凝土墻等。尤其是在高層與超高層結(jié)構(gòu)建筑中。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與普通混凝土結(jié)構(gòu)相比：具有變形能力強(qiáng)、抗震性能好；在截面尺寸相同的情況下，可以合理配置較多鋼材，減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)相比：具有防火性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。2關(guān)鍵詞：型鋼柱 設(shè)計(jì) 施工 混凝土3 工程概況某工程建筑面積約5萬(wàn)m2，由主裙樓構(gòu)成，地下三層，主樓地上二十五層，裙樓地上七層；主樓為框架核心筒結(jié)構(gòu)，裙樓為鋼結(jié)構(gòu)。為了減小框架柱的截面，主樓37根框架柱有32根為型鋼混凝土柱，型鋼混凝土柱從

2、地下三層到地上二十五層，總高112.96m。型鋼混凝土柱的規(guī)格有：柱子尺寸1200×600mm（型鋼900×300mm）; 800×800mm（型鋼500×500mm）; 600×600mm（型鋼300300mm）等。4 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)（1）型鋼柱截面尺寸大，型鋼柱四面距框架柱外皮僅為150mm，且型鋼柱翼緣板較寬，梁鋼筋與鋼柱連接及型鋼混凝土柱混凝土澆筑是結(jié)構(gòu)工程施工重點(diǎn)。（2）部分鋼柱截面為300×300mm，截面尺寸較小，鋼柱安裝固定較為困難，移位偏差較大。（3）大部分梁鋼筋需要與型鋼柱牛腿焊接或穿孔連接，現(xiàn)場(chǎng)鋼筋焊接量非常大

3、，且焊接正處于炎熱季節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間焊接作業(yè)困難較大；焊接鋼筋需穿型鋼柱三個(gè)孔，施工難度大，施工質(zhì)量不易保證。（4）本工程型鋼柱從基礎(chǔ)底板到二十五層屋面，型鋼柱安裝、梁鋼筋焊接施工周期長(zhǎng)，施工難度大。（5）型鋼混凝土柱混凝土澆筑施工難度大。5 施工工藝流程（1）型鋼柱的連接形式 與基礎(chǔ)底板連接由于本工程基礎(chǔ)墊層施工完后，結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)施工圖不齊，致使型鋼柱無(wú)法按相關(guān)圖集施工。經(jīng)過(guò)多次與專(zhuān)家、設(shè)計(jì)院協(xié)商，決定主樓型鋼柱與底板連接采用預(yù)埋件連接，預(yù)埋件為地腳螺栓，地腳螺栓與組合槽鋼底盤(pán)在工廠內(nèi)加工后，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)焊接。預(yù)埋件包括兩個(gè)部分，底盤(pán)部分（包括地腳螺栓和組合槽鋼底盤(pán)）和地腳螺栓定位板。柱腳埋件依靠自重

4、固定在基礎(chǔ)墊層上，柱腳埋件單重在140240Kg。圖 柱腳埋件示意圖 與框架梁連接原設(shè)計(jì)只要求在翼緣板焊接牛腿及腹板穿孔，但由于本工程框架梁鋼筋數(shù)量較多，鋼柱截面大，施工工期長(zhǎng)、難度大、焊接質(zhì)量不易保證，經(jīng)過(guò)多次討論，設(shè)計(jì)同意在翼緣板穿孔，減少鋼筋焊接量，同時(shí)按相關(guān)規(guī)范對(duì)翼緣板進(jìn)行加強(qiáng)處理。焊接牛腿的位置根據(jù)開(kāi)孔位置的最底端決定，開(kāi)孔位置由技術(shù)人員根據(jù)梁、柱的配筋圖確定，設(shè)計(jì)開(kāi)孔位置是考慮雙向梁鋼筋的層次安排和柱鋼筋穿鋼柱牛腿。型鋼柱穿孔及柱主筋穿牛腿圖交給鋼結(jié)構(gòu)加工廠家按圖進(jìn)行加工，開(kāi)孔尺寸比鋼筋直徑大10mm。型鋼柱穿孔及牛腿示意圖（2）型鋼柱與鋼筋連接施工 基礎(chǔ)底板連接施工主樓型鋼柱柱靴

5、安裝完后，穿底板下鐵鋼筋并綁扎，將柱靴與下鐵鋼筋聯(lián)接成一個(gè)穩(wěn)定的整體。甩開(kāi)型鋼柱的位置綁扎上鐵，待基礎(chǔ)底板上鐵安裝后，安裝首節(jié)型鋼柱并固定，復(fù)核型鋼柱的位置，在型鋼柱之間用工藝梁拉接，將型鋼柱連成一個(gè)穩(wěn)定的整體，并與周?chē)o(hù)坡樁鋼梁臨時(shí)拉結(jié)，保證在澆注混凝土過(guò)程中不偏位。穿上鐵鋼筋或上鐵與型鋼柱牛腿焊接。a 型鋼柱的檢查運(yùn)到場(chǎng)的型鋼柱要對(duì)照型鋼柱加工圖紙檢查型鋼柱牛腿位置和標(biāo)高、穿孔位置和標(biāo)高、牛腿焊接質(zhì)量及型鋼柱局部加強(qiáng)的情況。對(duì)于開(kāi)在型鋼柱翼緣板上的孔，兩塊翼緣板及中間腹板三孔必須在一條直線上，要求鋼結(jié)構(gòu)加工廠孔加工完后，必須用直徑25的鋼筋試穿，防止開(kāi)孔位置不在一條直線。b 型鋼柱的校正和

6、固定本工程小截面型鋼柱較多容易移位和扭曲校正難度很大，通過(guò)倒鏈對(duì)鋼柱的垂直度進(jìn)行校正，但是小截面型鋼柱上的倒鏈要在合模之前再校正，校正準(zhǔn)確后再拆除倒鏈，多次校正保證誤差不超過(guò)10mm。防止鋼柱偏移導(dǎo)致開(kāi)孔位置出現(xiàn)偏差。現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)10#槽鋼工藝梁對(duì)型鋼柱進(jìn)行固定： 工藝梁首節(jié)鋼柱工藝梁首節(jié)鋼柱倒鏈基礎(chǔ)底板下部鋼筋基礎(chǔ)底板下部鋼筋混凝土澆筑時(shí)鋼柱固定措施c 梁鋼筋與型鋼柱連接型鋼柱與梁鋼筋連接方式為梁鋼筋穿鋼柱翼緣板和腹板孔及與鋼柱牛腿焊接。綁扎鋼筋時(shí)先將梁筋穿進(jìn)開(kāi)孔的鋼柱中，未能穿過(guò)的放在牛腿上，再將箍筋綁扎完畢，最后將放在牛腿上的鋼筋與牛腿焊接。鋼筋與鋼柱牛腿焊接時(shí)，焊接長(zhǎng)度滿足雙面焊5d的要求

7、，焊縫高度為6mm。（3） 型鋼柱混凝土澆筑主樓部分框架柱為型鋼混凝土柱，由于型鋼混凝土柱內(nèi)有十字型型鋼架，且四周鋼筋圍繞，混凝土澆筑及振搗的死角較多，易出現(xiàn)混凝土不密實(shí)現(xiàn)象。為此，澆筑時(shí)混凝土從型鋼柱四側(cè)均勻下料。每根柱采用四根振搗棒進(jìn)行振搗，澆筑至頂。由于在梁柱接頭部位，混凝土澆筑是有部分空氣不易排出，在型鋼柱的腹板上預(yù)留排出空氣的孔洞。考慮到梁柱節(jié)點(diǎn)部位有十字型鋼、鋼筋，間隙小，普通混凝土振搗棒不易插入，故采用30振搗棒和附著式振搗器進(jìn)行振搗，確保該部位混凝土振搗密實(shí)。6 結(jié)語(yǔ)通過(guò)本工程型鋼混凝土柱的設(shè)計(jì)和要求了解了型鋼混凝土柱施工的難點(diǎn)所在，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是我們首次遇到的結(jié)構(gòu)形式，也是近幾年新興的一種結(jié)構(gòu)形式，在這種結(jié)構(gòu)形式的施工規(guī)范還不完整的情況下，我們通過(guò)在施工前和施工中不斷對(duì)型鋼混凝土柱進(jìn)行研討和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在施工中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，使得梁鋼筋焊接時(shí)間縮短一倍，由開(kāi)始的梁鋼筋綁扎需要2天時(shí)間減少到1天，同時(shí)焊工費(fèi)用也降低一半，取