徐華榮丁恆進葉興華王新文
江蘇中興建設西南公司四川分公司 610000
【摘要】：隨著我國經濟建設的飛速發展，各種新型的結構型式不斷湧現。型鋼與混凝土組合結構因其承載力高、自重輕、截面尺寸小、節約材料、抗震效能好以及改善結構功能等突出優點，迎合建築結構的發展。
特別是全球的超高層建築，此種結構形式被較好的應用。本文重點介紹成都華潤·翡翠城專案型鋼混凝土結構在施工中的心得體會。
【關鍵詞】：型鋼混凝土、組合結構、轉換層、h型鋼、氣體保護焊、探傷
1、工程概況：
成都華潤·翡翠城四期二標段由華潤置地（成都）公司投資興建，由成都基準方中建築設計事務所設計，成都西南院監理公司監理，由江蘇中興建設西南公司四川分公司總承包施工。該工程地下為一層整體車庫，地上由三幢30層，三幢31層共計6幢的高層住宅樓，總建築面積167500平方公尺，其中6號樓五層以下為商業用房，為了增加商業的使用空間，在地下一層至五層採用了型鋼混凝土結構形式（五層為型鋼混凝土結構轉換層），型鋼柱、型鋼梁均採用實腹式h型鋼，型鋼混凝土組合柱截面尺寸1300×1300～1500×1500,採用埋入式柱腳,柱內型鋼採用貫通型,型鋼混凝土組合梁也採用h型鋼，截面尺寸600×550,其中轉換層梁為800~1250×1600~1950,所有型鋼均採用q345b型鋼板。鋼柱牛腿與鋼梁、鋼梁與鋼梁之間均採用栓焊連線，腹板採用10·9級摩擦型高強螺栓，翼板採用加墊板現場焊接，h型鋼柱起止標高-7.
9m~18.85m，h型鋼梁跨度8m，鋼板厚度16~36mm。
2、施工準備：
型鋼混凝土組合結構的準備工作較為繁雜，它包含深化設計準備、備料加工準備、施工方案準備、現場配合準備。其準備工作的顯著特點就是周期長、技術含量高、需要全面考慮各種不利因素。準備工作的好與壞直接關係以後的成本和安裝的進度，如深化設計不到位就會造成製作上的困難，安裝方案考慮不全面會造成吊裝和拼接困難，現場準備不到位就會造成工期的延誤，所以準備工作對於型鋼混凝土結構的順利施工起著舉足輕重的作用，下面針對本工程施工準備工作做簡單的概括。
2．1深化設計準備：
現在一般的型鋼混凝土結構，設計院只會給出平面布置及幾個大樣節點和一些圖紙說明，真正複雜繁瑣的工作，施工過此種結構的人都深有體會，鋼筋穿孔是乙個很頭疼的事件，這也是深化設計的乙個難點。型鋼混凝土結構的鋼筋一般情況下不允許穿翼板，但可以穿腹板，那穿腹板的鋼筋（包括箍筋）均要在型鋼上按圖紙的位置準確的將孔位成型，此對於普通的結構也許還不是很複雜，但是對於配筋較多，較複雜的轉換層來說無疑比較複雜的，應對於此種情況,為了保證打孔的位置準確,作為總承包單位採取了以下措施:
2、1、1：選擇有設計資質的鋼結構分包商，要求專業設計人員按每個不同構件畫出鑽孔大樣圖，標示出具體的孔位，每個節點均要出詳細的深化設計圖；本工程業主要求具有一級施工資質、甲級設計資質的鋼結構專業分包商。故在確定分包單位時必須同時考察其設計能力是否有過類似設計經驗的設計人員、是否有滿足加工的高階裝置（如三維數控工具機、大型鋼板焊接機械等）、是否有類似工程的施工經驗等。
2、1、2：深化設計前由施工總承包單位組織一次專家級的圖紙會審，邀請設計院、業主及監理單位參加，將鋼筋的排列、分布有疑問的地方或矛盾的地方具體明確；
2、1、3：設計中請專案技術負責人和鋼筋翻樣負責人全程配合，出圖前每個構件審核;
2、1、4：深化設計完成後送設計院專業負責人審核無誤後方可加工；
2．2 型鋼結構的備料：
本工程柱為十字型鋼柱，梁為工字形型鋼梁，均為在工廠採用埋弧自動焊焊接成型，材料由總承包單位提供，均採用q345b級低合金高強度結構鋼，鋼板厚度由20~34mm,此種型別的鋼板市場上一般儲備量不是很大，須提前訂貨。另外為了節約用鋼量，所有鋼結構的用料必須根據確認的深化設計圖紙預先畫出的排板圖採購。鋼板到場後必須檢查其質量保證書，其質量應符合《低合金高強度結構鋼》gb/t 1591及《鋼結構工程施工質量驗收規範》gb50205-2001的規定，現場抽樣送檢，鋼材的屈強比不得小於1.
2,伸長率應大於20%,有良好的可焊性及明顯的屈服台階,鋼材的屈服點不宜超過其設計強度的10%。所有材料見證送檢合格後方可進行加工。
2．3施工方案的準備：
編制施工方案前必須到施工現場了解施工道路的情況，吊裝環境，施工用電布置，每個構件的重量、高度，塔吊的起重引數等。本工程型鋼結構的範圍是從地下室底板到轉換層樓面，相對來說第一節型鋼柱的吊裝最為關鍵，它關係到吊車的行走路線、地基的擾動等。原設計圖紙型鋼柱的分節吊裝圖中顯示為三節吊裝，因工程為稍密卵石層作為地基持力層，基坑四周無大型吊車安放場地，那大型吊車必須在基礎墊層上行走進行吊裝作業，這樣勢必要對墊層和原地基造成很大的破壞，另外因型鋼柱落在墊層上加之第一節的高度過高會造成固定和定位的困難，經過反覆的論證，最後在以下兩種方案中選擇了第二種；關於型鋼梁的吊裝，因塔吊選擇和安裝時按最短吊距考慮到了鋼梁的吊裝，故本工程型鋼梁的吊裝均採用qtz-63型塔吊進行，節約了較高的機械費用。
（方案選擇比較詳見下圖）：
2．4施工現場準備：
型鋼結構施工的特點是起吊、安裝和焊接，為了保證吊裝的順利進行，現場從以下幾個方面進行準備：
2、4、1：根據施工方案的吊車行走路線圖，對現場的道路進行疏通，夯實，硬化處理，防止陷車；對於結構容易破壞部位(後澆帶處)採用加鋼板墊鋪；
2、4、2：根據鋼結構焊接量大的特點，從配電房接出專線，滿足幾台焊機同時使用的負荷；
2、4、3：在墊層上按圖紙放出基腳線，複核無誤；
3、型鋼混凝土結構施工：
3．1 型鋼柱的吊裝：
按照施工方案要求，先將裙樓部位300厚抗浮板砼施工完畢，板砼強度達到80%後開始使用130t汽車吊，在主樓基坑外（裙樓底板上）進行型鋼柱的吊裝，這樣對墊層及原地基毫無影響。第一節型鋼柱吊裝完成後進行主樓筏板砼澆築，養護乙個星期後在主樓筏板上行走50t的汽車吊進行第
二、三、四節型鋼柱的吊裝，型鋼柱吊裝過程中必須注意以下幾點：
3、1、1：按照施工方案的要求，現場考慮好吊車的行走路線和鋼柱的吊裝順序，避免吊裝中發生碰撞；
3、1、2：吊裝中注意鋼柱的臨時固定和校正；
本工程型鋼柱基腳固定及上部拼接見下圖：
3．2 型鋼柱焊接變形的預控：
型鋼的焊接對於型鋼混凝土結構來說是乙個很重要的環節,特別是焊接變形的控制,焊接的變形過大會造成後期鋼梁拼裝的困難以及鋼筋安裝的困難,從而影響工程質量和工期,本工程在型鋼柱拼裝焊接過程中為了防止焊接變形採取了以下措施:
3、2、1：採用co2氣體保護焊,此種焊接方法能量密度相對較高,較小的熱輸入減少焊接變形;
3、2、2：因型鋼柱為十字接頭,採取坡口焊接,由兩人從對稱的兩邊由中間向外側對稱施焊;
3、2、3：在節點處採用連線板進行約束,焊接前將鋼柱按標示的軸線位置校正後緊固連線板焊接連成整體,增加焊接時的剛性,從而減少焊接變形;
3、2、4：對於十字型鋼柱在一邊焊接完成後及時檢查變形狀況,特別注意檢查鋼柱牛腿與軸線的關係,如牛腿與軸線發生扭曲,則隨時採取機械矯正或火焰矯正的方法,從而減少鋼梁安裝的難度;
3．3 型鋼梁的吊裝拼接：（見下圖）
型鋼梁的吊裝拼接相對而言比較簡單,安裝過程中主要注意以下幾點:
3、2、1：每個構件均在吊裝前核對重量,核對塔吊的起重引數,確保在塔吊的有效起重範圍;
3、2、2：鋼梁的吊裝必須採用專用卡具,卡具必須有合格證書及質量證明。嚴禁使用自制式吊裝卡具；
3、2、3：同一排柱的鋼梁從中間跨向兩側對稱施吊，同一跨樑依從下而上的順序進行；
3、2、4：在安裝和校正柱與柱之間的主梁時，先打鋼楔將柱距撐開5-10mm，預留偏差值和焊接接頭收縮量，確保焊接完成後柱距不受影響；
3．4 型鋼結構的驗收：
型鋼結構現場安裝完成後要進行專項的驗收方可進行下道工序，對於型鋼結構安裝過程中的驗收主要有以下幾個方面：
3、4、1： 構件的驗收：鋼結構進場後元件的幾何尺寸必須按照《鋼結構工程施工質量驗收規範》gb50205-2001進行驗收,特別對於超出允許偏差範圍的必須回廠校正;
3、4、2：對於焊縫的驗收,首先進行表觀驗收,然後根據焊縫的等級及設計要求進行。一般全焊透的
一、二級焊縫應採用超聲波探傷檢驗其內部缺陷，如超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，應採用射線探傷，其內部缺陷分級及探傷方法應符合現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級法》gb11345或《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》gb3323的規定；對於焊釘除目測其根部焊腳均勻，還應進行彎曲試驗檢查，即按規範要求比例將焊釘彎曲30後觀察檢查其焊縫熱影響區不應有肉眼可見的裂縫。
3、4、3：型鋼柱拼裝焊接完成後必須檢查現場的焊縫質量，另外嚴格檢查焊接成型後的軸線位置、標高、垂直度以及相互位置，發現偏差及時糾偏，避免在安裝型鋼梁時出現偏軸及不順直的現象。
3．5 鋼筋與型鋼的穿插施工：
對於型鋼混凝土結構來說鋼筋與型鋼的穿插施工及鋼筋與型鋼梁柱的核心區的節點施工是此種結構的難點，其特點是鋼筋的下料尺寸必須準確、施工程式必須明確、焊工隨時配合，主要體現在型鋼柱鋼筋的施工、型鋼梁鋼筋的施工（特別是轉換層）：
3、5、1：型鋼柱鋼筋的施工：
本工程型鋼柱的箍筋型式見下圖：
此種型別的柱箍筋施工時主要注意柱箍筋的加工尺寸的檢查，另外在安裝前將柱主筋按圖紙要求調整到位，先安裝外箍及矩形箍後安裝異形箍的順序，最後再綁紮成型。特別要注意的是在梁柱節點處按此種形式根本無法施工，那對於節點處的箍筋形式在徵得設計同意的情況下按照04sg523圖集中關於節點區的箍筋做法大樣施工，本工程中在節點區將異形箍改為拉鉤，矩形箍改為雙開口箍的形式進行搭焊（焊接位置錯開布置），主要是減少梁腹板的穿孔量，降低施工的難度。
3、5、2：型鋼梁鋼筋的施工：
本工程中的型鋼梁與鋼筋分布見下圖：
，將鋼筋與連線板雙面焊接；鋼筋在翼板以外的則穿柱腹板（需預先在型鋼柱工廠預製成孔）。對於型鋼梁鋼筋的安裝主要就是梁筋安裝前首先要理清安裝順序，如果安裝順序混亂了則安裝難度會增大，本工程安裝中：先將與連線板相連的鋼筋焊接固定於連線板上，保證焊縫的長度；特別對於雙排布筋的，要考慮到焊接的操作（如果是採取的通長配筋，而不採用機械連線，則只能焊一側的）。
梁鋼筋施工順序:焊一側梁鋼筋→套箍筋 →焊接另一側與連線板相連鋼筋 →放吊筋、穿腰筋→箍筋的綁紮成型→ 焊拉鉤、拉鉤二次成型。
3．6 型鋼混凝土結構模板的加固：
型鋼混凝土組合結構模板的加固與普通鋼筋混凝土結構原理基本相同,對於轉換層部位仍採用三層荷載傳遞,不同的是型鋼柱與型鋼梁必須在型鋼上焊加固螺桿,螺桿的直徑和間距以及加工的質量尤為關鍵，必須通過砼側壓力計算後採用。本工程加固螺桿採用12,由現場加工成7字型,一端彎成直角以便與型鋼雙面焊接,雙面焊接長度為5d,另一端根據柱或梁尺寸現場套絲,型鋼柱和梁加固螺桿間距均為500,排距均為500,施工中特別注意檢查螺桿的加工質量和螺桿與型鋼的焊接質量,此是保證砼結構不漲模的關鍵。
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