２０１０年第２期 第３６卷总第１５４期 Ｓｔｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉ・Ｊ芝材 ・１０３・ ２０１０年４月 钢筋混凝土结构施工技术及控制措施 谢国章 （厦门信达房地产有限公司，福建厦门３６１０００） 摘要：本文结合工程实例，对劲性钢筋混凝土结构 施工过程中包括Ｈ型钢的制作、钢结构的现场安装、钢筋 工程、模板工程与混凝土工程等几个方面遇到的问题进行 了分析，并有效地提出了具体解决技术措施。 关键词：劲性钢筋混凝土；结构安装；控制措施 中图分类号：ＴＵ７５８．１２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—４０１１（２０１０）０２—０１０３—０３ １前言 （￣）ＧＺ１、ＧＺ２、ＧＺ３ （ｂ）ＧＺ４、ＧＺ５、ＧＺ６ 蟪 （ｃ）ＧＺ８、ＧＺ９、ＧＺ１０ 一 粱箍筋 Ｈ型钢柱 栓钉 劲性混凝土结构是由钢骨架外包钢筋混凝土而形成的 一图１钢柱外包混凝土 ■ ●ＴＴ 种新型组合结构。劲性混凝土结构按照结构形式不同分 为Ｈ型钢劲性混凝土结构、圆钢劲性混凝土结构、矩形钢 劲性混凝土结构，其中Ｈ型钢劲性混凝土结构应用较广。 由于配置了钢骨，钢骨与高强混凝土之间相互约束使劲性 混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自 的优点，同时克服了钢结构容易发生局部屈曲的缺点，增 加了结构和构件的延性，改善了由于高强混凝土本身延性 ■ ＿Ｉ “■ ５０ｏ 差而带来的不利于抗震的脆性特性。相对于钢筋混凝土结 构来说，采用劲性混凝土结构有效地减小了构件的截面尺 图２粱截面示意 寸，增大了使用空间；相对于钢结构来说，采用劲性混凝 土结构节约了钢材用量，降低了造价，改善了防火和防腐 性能．所以近年来，劲性混凝土越来越多地应用于建筑结 构中，尤其是高层建筑结构及大型工业民用建筑的人防地 ３劲性混凝土结构施工重点及难点 （１）钢结构方面。如何选择好钢构件的吊装与安装方 案，不仅直接影响到钢结构的施工进度、质量与安全，而 且对于整个工程的施工进度产生很大的影响。施工的重点 下室结构中，随着建筑物高度的增加及人防地下室设计及 使用性能的要求，劲性混凝土结构的应用也将会得到快速 的发展。笔者结合工程实例针对劲性混凝土结构施工中常 见的难点问题提出了具体的质量控制措施。 在于型钢中心位置的固定以及垂直度的控制。 （２）混凝土方面。由于钢筋过于密集，并且内包有钢 骨，致使钢筋与钢筋、钢筋与钢骨之间经常出现位置冲突 的现象；钢筋之间间距过小，再加之钢骨的影响使得进料 口面积较小，不利于混凝土下料以及振捣。所以在钢筋绑 扎过程中如何合理布置主次梁间、梁柱间的钢筋；如何处 理柱帽处钢筋与钢骨问的关系；在混凝土浇筑时如何保证 混凝土的密实度，这些都是混凝土施工中的重点，同时也 ２工程概况 某综合楼工程，地下二层，地上八层，总建筑面积为 １４ ６７４ ｉｎ 。地下室为劲性混凝土结构的人防地下室，建筑 面积为５ ００２ Ｉｎ 。由于设计为人防地下室，故综合考虑平、 战两种使用功能的要求，借鉴类似结构的成功经验，将此 地下室设计为钢结构外包配筋混凝土的劲性混凝土结构…。 柱按照截面尺寸、内包钢柱形式及配筋分为８种型号，其 中图１（ａ）为Ｈ型钢柱外包混凝土形式；图１（ｂ）为圆 是难点。具体体现及解决方案可参阅文献 Ｊ。 ３．１制作、吊装方案的选择及型钢构件的制作 综合考虑质量、工期以及经济效益等因素，决定选用 车间制作整形型钢现场吊装的方案。此方案的优点在于制 作速度快，节省工期，现场焊接量小，易于保证焊接质量。 管钢柱外包混凝土形式，圆管钢柱要求内灌Ｃ４０混凝土， 形成钢管混凝土；图１（ｃ）为箱型钢柱外包混凝土形 式 。 缺点是不易吊装，不易绑扎钢筋。由于钢柱高度较大（地 上部分１８ ＩＴＩ，地下部分７ １２５ ｍ），故选择钢结构部分分两 次吊装。严格按照设计图纸，在合格的胎架上进行钢构件 的组装；组装完的钢构件，在焊接之前必须报检，检查合 格后方可进行焊接；栓钉的焊接亦必须严格按照设计图纸 梁全部为Ｈ型钢梁外包混凝土形式，为了保证钢构件 与混凝土能形成有效的粘结，必须对与混凝土接触的钢柱、 钢梁面进行除锈，使钢材露出银灰色，并保持钢柱、钢梁 面清洁，杜绝一切可能对钢骨和混凝土粘结产生影响的污 染，并且钢柱外壁及钢梁上下表面均焊有栓钉，承受剪切 进行。焊接完成后，检查每个栓钉是否焊牢，不符合要求 者，必须打掉重焊。焊接完成后，必须对焊缝表面进行适 当处理。 ～ ・１０４・ ｌ・』 材． ２０１０年第２期 第３６卷总第１５４期 ２０１０年４月 Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｅ Ｍａｔｅ，１ Ｉｓ ３．２铜结构的现场安装 （１）合理安排吊装顺序和吊机行走路线，选择合理的 吊机吨位。 梁中腰筋要求用…Ｓ’型拉结筋进行拉结，而拉结筋要 穿过钢梁腹板，故施工时在拉结筋要穿过钢梁腹板的位置 上，开一个比拉结筋直径大２ ｍｍ的孔，拉结筋一端做弯 钩，另一端平直通过预留孔后对拉结筋进行人工弯折（见 图５）。 （２）一节钢柱的安装。在进行安装一节钢柱前，要先 对地脚螺栓进行检查，地脚螺栓的埋设精度直接影响钢柱 的吊装，吊装前应对所有地脚螺栓的平面位置和标高进行 检查，要求螺栓平面位置偏差≤２ ｍｍ，标高偏差≤５ ｍｍ。 以汽车吊作为起升机械进行吊装。将钢柱吊至地脚螺栓上 方，缓慢下落，使地脚螺栓套入钢柱柱脚底板的螺栓孔中． （２）柱筋、柱主筋在钢柱柱帽处无法通过连接板。通 过设计院认可，决定在连接板上开洞，施工中对于此预留 洞留置位置要求较精确，如果上下连接板开洞位置相差很 多的话，会造成钢筋传力偏心，无法焊接等问题。经现场 实际施工将电渣压力焊改为梆条焊，焊缝ｌＯｄ。满足焊接要 求。 在柱脚加钢垫板调整标高到位，并进行垂直、水平调整， 调整完毕后，立即将地脚螺栓螺母上紧。 （３）二节柱吊装。在一节柱脚二次灌浆、一节钢梁安 装完毕后，方可进行二节柱的吊装。在连接处，一节柱与 二节柱相对应的位置上均焊有连接耳板，钢柱吊装到位， （３）钢筋定位措施。另外在柱筋上部增设钢筋定位卡 （形状同箍筋），在浇注混凝土前将定位卡套在柱筋顶端， 将柱筋点焊在定位卡上，控制柱卡钢筋间的位置，墙纵向 筋定位卡在墙中水平设置，取代该位置的水平筋（见图 ６）。 用拉揽绳准确调整位置，校好垂直度后，用螺栓加垫板将 上下柱耳板连接起来，作为临时固定，待焊接完成后再将 耳板割除。 （４）钢柱的校正。．①钢柱垂直度控制。每安装一根柱 子，都用两台经纬仪进行独立校正。要求柱子初校时就要 将垂直度调的非常精确｛②标高控制。控制点的竖向传递 采用内控法，每次从首层基准点进行投测，在各层安设激 光接收靶，考虑到激光束传递距离过长会发散，影响投测 精度，故在工程进行中按高程要分次投测控制网，并不断 与基准点复核。 （５）钢柱脚混凝土二次浇筑。钢结构校正完毕后，要 用Ｃ４０膨胀细石混凝土对柱脚底板与基础顶面间空隙进行 二次灌浆。要求先将空隙清理干净，然后对基础顶面进行 凿毛，浇水润湿，支模板，灌入细石混凝土后，捣实、抹 平，最后养护成型。 ３．３．２模板的支设 图５腰筋拉结示意 图６柱筋定位示意 （１）柱模、柱子模板采用压边形式，用 ８钢管紧 固，第一道加固钢管距柱底部２００ ｍｍ，上部每３００ ｍｍ加 设一道（见图７）。为保证模板的垂直度，保证模板底部不 漏浆、不烂根，在支设模板前一天先将每个柱子的根部用１ ：３的水泥砂浆做找平台（见图８）。 ５０ｘｌＯ０木方间距１５０ｍｍ （６）钢结构焊接。焊接前应清除焊缝坡口附近铁锈、 油污、灰尘、水分等，不允许在母材上引弧伤害母材，焊 缝要求饱满、均匀，不允许有咬肉、夹渣等现象。由于本 工程焊缝较厚，所以焊缝横向收缩变形累计误差对钢柱垂 直度影响很大。故施工前应进行专项试验，确定焊缝变形 值，施工过程中采用对称施焊，尽可能减少焊接应变造成 的危害。 ３．３混凝土外包部份钢筋、模板施工 ３．３．１钢筋的安装 图７柱模示意 ５０ 图８柱模底部示意 （１）由于工程梁、柱配筋直径较大，钢筋布置过于密 （２）梁模，为了保证侧模的稳定及位置，梁模板采用 侧模压在底模上的方式施工。梁模用竹胶板，加固肋条采 集，又加之包有钢骨，致使柱筋与梁筋，主要筋与次要筋， 钢筋与钢柱、钢梁位置相冲突的问题经常出现，’现场钢筋 用５０×１００木方及 ８文３．５钢管做背杠，当梁高超过４００ ｍｍ时，在梁的中部增设穿梁对拉螺栓，对拉螺栓通过 “３”型卡与梁侧模加固钢管连接，梁侧模的加固钢管第一 道距柱边１００ ｍｍ， 中间的间距４００ ｍｌｎ一道。对拉螺栓沿 绑扎存在很大困难。梁筋在梁柱交界处无法通过钢柱通长 布置。为了既保证此部位的施工质量又能使此部位施工进 行下去，通过论证，做法如下：将钢筋在梁边做成９０。弯 梁长方向间距为５００ ｍｍ，梁柱方向间距视梁高而定，梁高 ＜６００ ｍｍ时在梁的中间位置设置１道对拉螺栓，６００ ｍｍ＜ ￣９００ ｍｍ时在梁的中间位置设置２道对拉螺栓，当９００ ｍｍ≤ 梁高１ ５００ ｍｍ时在梁的中间位置设置３道对拉螺栓，具体 位置沿梁高均布，由于钢骨梁无法加设对拉螺栓，故此在 进行梁侧模加固时要将钢管加密，间距为３００ ｍｍ。梁底模 为先加工成型模板拼成，梁侧模按交叉位置留设岔口，具 图３ 梁与圆形、方形钢柱焊接示意图４梁与工字型钢柱焊接 体支设方法如下：在柱子上弹出轴线、梁位置线及水平标 ２０１０年第２期 第３６卷总第１５４期 ｌ・Ｊ芝材 ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａ￣Ｈａｌｓ ３．５成品保护 ・１０５・ ２０１Ｏ年４月 高线，钉柱头模按设计标高调整水平横杆标高，然后安放 梁底模，并拉线找平，当梁底跨度大于或等于４ｍ时，跨中 （Ｉ）钢柱保护。混凝土浇筑部位的钢柱根部用塑料薄 膜包裹覆盖。 （２）在楼板混凝土浇筑前浇筑部位的柱筋要用＜ 梁底处按设计要求起拱，由于设计无明确要求，梁按跨度 的２％。起拱，主次梁交接时，先主梁起拱，后次梁起拱。根 据所弹墨线安装梁侧模板、顶撑杆及斜撑等（见图９）。 １００ｍｍ×１００ｍｍ木方 ５０ＰＶＣ套管套在每一根竖向主筋上（高度不小于５００ ｍｍ）， 以防止浇筑楼板混凝土时柱筋底部被污染。如有个别污染 应及时清理混凝土浆，保证钢筋表面清洁，同时也要防止 脱模剂污染。 （３）柱子混凝土在拆除模板后及时浇水充分润湿用塑 料薄膜封闭并用胶合板封角保护，胶合板用铁丝捆绑在柱 子ｔ。 ４ 结图９梁模示意 论 本工程采用劲性混凝土结构，建筑物的抗震性能、防 腐及防火性能优于钢结构及混凝土结构；建筑物的使用面 ３．４混凝土浇筑 混凝土浇筑亦是此结构难点之一，由于钢骨的存在使 得进料口的空间变得非常狭小，混凝土下料困难，振捣棒 积经设计单位验算较混凝土结构提高利用率为６％；人防地 下室的用钢量较纯钢结构节约钢材１１％。但是劲性混凝土 结构在施工中也有一些问题不容忽视：①由于钢筋混凝土 无法振捣到位，又加之钢筋排列密集，混凝土的密实度很 难控制。为了保证工期和质量，具体的解决方法如下： 结构在钢构安装调试完毕后进行，致使施工周期增加；② 钢构骨架已成型，给钢筋混凝土施工带来一定难度，运输 （１）为了加强混凝土的和易性，在混凝土中掺加减水 剂； ’ 不便、箍筋穿筋及混凝土浇筑困难；③模板内钢材占用空 间致使振捣棒不易插入，混凝土密实度不易保证。以上问 题需要在设计过程中加以优化，并提高现场施工过程的组 织及控制能力，通过采用本文所述技术措施，在规定工期 内，保质保量的完成了该工程，解决了混凝土振捣不密实 （２）加强混凝土的振捣：模板内采用振捣棒，由于振 捣棒不易插入，先用０３０振捣棒进行初振，然后改用０５０ 进行振捣； （３）柱模上每间隔１ ｍ用手钻钻一小孔，用以观察翻 浆情况； （４）木模外侧指派专人用铁锤进行敲击，可有利于混 凝土密实及外观成型质量，或通过声音判断振捣不到位的 部分； 的难题 模板拆除后混凝土的实体质量良好。 ［ＩＤ：５６４１］ 参考文献： （５）在柱帽连接板上开１５０ ｍｍ孔洞，然后再在孔洞 ［１］ 丁春静．劲性混凝土结构柱施工技术措施［Ｊ］．建筑施工， ２０ｏ５，（６）：１０—１３． 上面焊同厚度的钢环用以补强，此孔洞作为混凝土浇筑时 振捣棒下人钢柱内振捣之用； （６）加强砼浇注施工时的过程监控，作好监控记录。 ［２］黄沛成．劲性混凝土柱施工技术［Ｊ］．建筑技术，２００４，（２）：３— ４． 。［３］ 王燕，杨文惠．半刚接钢框架稳定分析中柱的计算长度取值 研究［Ｊ］．建筑工程学院学报，２００４，２５（４）：５一ｌ１． （上接第１０２页） 便产生了裂缝。 ７结论及建议 本文通过一工程实例，浅谈了工程温度裂缝个中成因， 分析了温度变化对建筑物开裂的影响作用。建议对温差变 化裂缝控制应从设计及施工两方面着手：一方面在设计上， 应采取良好的保温隔热措施，如屋面铺设架空层、隔热及 保温采用性能良好的材料；按规范要求设置伸缩缝或后浇 带；屋面板及结构梁考虑温度产生的收缩应力，另加设面 ６裂缝处理措施 （１）虽然此裂缝对结构使用无大的影响，但却会影响 结构的整体性和耐久性，同时也会给使用者感官和心理上 造成不良影响，建议甲方老板补砌屋面隔热层，减小屋面 温差变化的影响。 （２）经过对裂缝的持续观测，分析判断此裂缝已经处 于稳定状态，不会持续扩展，因此对裂缝可采取如下处理 措施：①清理凿除装修底挡，将裂缝处凿成Ｖ型槽口，然 贯通钢筋，屋面梁腰筋及箍筋也需加大加密；另一方面在 施工阶段，应严格控制混凝土骨料的质量，控制水灰比， 减少混凝土的干缩变形，混凝土浇灌时振捣均匀从而提高 混凝土的密实度；重视初浇混凝土后七天的养护阶段，并 后用掺加１０８胶的水泥砂浆抹平凹槽，然后重新粉饰；② 对局部裂缝凿除抹灰层后，铺钢丝网捣细石混凝土，面压 光；③也可采用自动压力灌人环氧树脂填补裂缝的方法。 掌握好混凝土拆模的时间，尽量延长养护时间，确保混凝 土得以收缩稳定。 『ＩＤ：５６７５］