鋼骨混凝土柱施工工藝淺析

張鵬飛，林 明，朱政興

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

臨沂市第四中學(xué)綜合樓工程位于臨沂四中校區(qū)內(nèi)，結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下1層、地上16層，建筑物高度為66.95 m。地下建筑面積2 653.0 m2，地上建筑面積28 077.0 m2，總建筑面積約30 730 m2。其中鋼骨混凝土柱底標高為-1.75 m，頂標高為四層層頂，共計32棵鋼骨混凝土柱，地下一層至地上四層柱混凝土強度等級為C40。

本工程施工期處于秋末冬初，為保證工程質(zhì)量避免冬季施工澆筑，要求主體工程在冬季來臨之前完成，施工工期特別緊張。而鋼骨混凝土柱工序工藝繁瑣，安裝難度大，處于地下一層至四層，定位質(zhì)量條件較差。因此鋼骨混凝土柱的施工是影響整個工程進度的關(guān)鍵工序。

1 傳統(tǒng)工藝分析

1.1 定位平臺澆筑

傳統(tǒng)施工工藝是在鋼骨混凝土柱安裝之前，在柱底高程以下澆筑定位平臺，澆筑平臺一般分為臨時平臺和永久平臺。

臨時平臺是在柱底高程以下澆筑與鋼柱斷面相等的素混凝土立柱，在平臺上放樣，鋼柱安裝定位完成之后將臨時平臺拆除。永久平臺是將鋼柱底高程以下鋼筋混凝土柱按照設(shè)計圖紙正常施工，質(zhì)量標準按照施工規(guī)范，澆筑至鋼柱底面標高，再對鋼柱進行放線、定位。

1.2 工藝分析

臨時平臺澆筑法不但浪費了原材料和澆筑、拆除、清理人工，同時也大大降低了施工效率，不利于施工進度。

永久平臺澆筑法存在以下幾點不利條件：

1）鋼筋長度若按照正常工藝扎筋，需計算好每根柱箍筋數(shù)量，先將箍筋套在下層伸出的搭接筋上，然后立柱子鋼筋，進行直螺紋連接，需預(yù)先澆筑底層混凝土，待鋼柱定位、安裝、加固完成后再澆筑上層混凝土，難以保證柱子質(zhì)量。

2）鋼筋綁扎至鋼柱底層標高，立模澆筑，平臺成型后定位放線，安裝完成第一層鋼柱后采用與預(yù)留的配筋搭接，再綁扎上層鋼筋，進行二次立模澆筑，此工藝在鋼筋綁扎過程中要多次搭接，費時費力，且不能保證鋼骨混凝土柱質(zhì)量最佳。

2 技術(shù)工藝改進措施

2.1 鋼構(gòu)柱制作技術(shù)改進

一般工況，在基礎(chǔ)混凝土施工時，采用定型模具將勁性混凝土柱位置固定，在模具上有定位型鋼柱地腳螺栓的位置，確定標高和垂直度后進行螺栓加固。根據(jù)圖紙具體尺寸設(shè)計出柱腳底座板，用于鋼柱的對接，以及校正鋼柱的位置和垂直性。如現(xiàn)場空間狹小工作人員不能進入可在座板上設(shè)計卡槽，吊裝時借用吊具起吊，將型鋼吊入卡槽進行準確定位，在上方具有工作人員施工空間的地方，進行固定并校核站柱的位置與垂直性。而本工程的鋼柱施工不是在有固定基礎(chǔ)面開始站立，而是在墻面的中間部位凌空站立，鋼柱底部在半空，無混凝土基礎(chǔ)，并且不采用預(yù)澆混凝土平臺?；鶎愉摻罱壴戤?，鋼柱與柱腳板無法放入。

本工程型鋼單根15.0 m，單重2.0 t，為減輕底部安裝荷載，提高安裝定位穩(wěn)定性，鋼柱制作采用分段制作，分成4節(jié)，采用斷開箍筋固定法，先安裝第一節(jié)3.1 m的鋼柱，分段處切割鋸齒形接口，保證接焊的強度，減輕了重量，方便加固，而且保證了鋼站柱位置的準確性。

2.2 安裝工藝改進

鋼骨混凝土柱因型鋼柱和型鋼梁的存在，鋼筋工程在施工節(jié)點處尤為繁瑣，為解決這一難點，本文對傳統(tǒng)安裝工藝進行了技術(shù)改造，采用一次立澆定位法，具體改進措施如下：

1）先制作三塊定位樣板，樣板材質(zhì)采用普通鋼板，厚度8.0 mm，樣板的加工用數(shù)控切割機下料而成，中間成孔尺寸采用加大后的鋼柱斷面尺寸，在鋼筋綁扎時先將定位樣板安裝在鋼筋龍骨架內(nèi)部，三塊樣板平均分布，鋼柱安裝前將預(yù)先置入鋼筋龍骨架內(nèi)部的樣板加固在圈梁主筋上，焊接牢固，在樣板內(nèi)外兩邊焊接10.0 cm長的拉線桿，拉線桿用鋼筋制作，用于鋼柱安裝后對安裝精度的控制，如圖1所示。

圖1 改進后的鋼筋混凝土柱安裝工藝示意圖

2）柱主筋與型鋼梁上下翼緣交叉、梁主筋與型鋼柱腹板交叉及柱箍筋與型鋼梁的腹板的交叉，在型鋼腹板開孔并焊接補強板，主筋可以穿過型鋼，但型鋼的強度并沒有降低。箍筋可以與型鋼的加強板搭接，加強了箍筋的斜截面抗剪強度，增加了結(jié)構(gòu)整體強度。

3 效果分析

運用傳統(tǒng)安裝工藝，可以一次性安裝整根鋼柱，不需要分段安裝，但層間鋼筋綁扎效率大大降低，每澆筑一層對已定位完成的鋼柱沖擊加大，層層疊加，使得最終定位尺寸難以保證，且需要對底層預(yù)澆安裝平臺。

根據(jù)理論計算完成本工程全部鋼骨混凝土柱施工周期約為80 d，而本工程采用改進后的立澆定位法分段安裝、澆筑，避免了各工序交叉作業(yè)，且每段安裝尺寸精度均可微調(diào)，定位更準確，從開工到安裝完成施工工期僅用時45 d，大大縮短了工程工期，為后續(xù)工程施工奠定了良好的基礎(chǔ)。

4結(jié)論

近年來隨著國人對房屋利用率的需求逐漸提高，國內(nèi)越來越多的高層建筑采用鋼骨混凝土柱，具有強度高、構(gòu)件截面尺寸小、混凝土握裹力強、節(jié)約混凝土、增加使用空間、工程造價低等優(yōu)點。但混凝土鋼柱的安裝周期和安裝精度是制約此類工程的一大難題。

本文通過對傳統(tǒng)鋼骨混凝土柱制作及安裝工藝的改進，結(jié)合立澆定位法在臨沂市第四中學(xué)綜合樓工程中的成功應(yīng)用，不僅能有效控制施工周期，較好的控制安裝質(zhì)量和安裝精度，同時可以降低施工成本，在業(yè)內(nèi)同類工程中具有參考借鑒價值。