型鋼—混凝土組合梁的施工質(zhì)量控制

肖 毅

(湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421002)

0 引言

2013年住建部發(fā)布的GB 50901—2013鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)施工規(guī)范成為鋼—混組合結(jié)構(gòu)施工的國家標準，指導(dǎo)建筑企業(yè)按規(guī)范施工、按規(guī)范驗收、大大提升了型鋼—混凝土建筑的施工質(zhì)量?；诖耍P者結(jié)合參與的一個型鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)項目，梳理了型鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)各工序施工工藝流程，分析施工質(zhì)量控制的要點。

1 型鋼—混凝土組合梁的工藝原理

型鋼—混凝土組合梁是將熱軋型鋼與混凝土組合在一起共同受力的一種結(jié)構(gòu)體系[1]，常見組合受彎構(gòu)件有型鋼—混凝土組合梁。熱軋型鋼強度高、延性好，與混凝土線膨脹系數(shù)接近，這使得熱軋型鋼、鋼筋和混凝土能夠共同結(jié)合抵抗外力。型鋼—混凝土組合梁具體構(gòu)造見圖1，圖2，在型鋼上翼緣處等間距布置抗剪栓釘，然后再綁扎板鋼筋澆筑混凝土，使得這種勁性型鋼—混凝土結(jié)構(gòu)具有型鋼和混凝土材料的共同優(yōu)點。

2 項目案例

某建筑公司制作了一組鋼—混凝土組合梁構(gòu)件用于新工法的研制及力學(xué)實驗，其中H型鋼梁具體構(gòu)造設(shè)計見圖3，構(gòu)件設(shè)計參數(shù)如下：

1)構(gòu)件長度4 000 mm；2)鋼梁，熱軋中翼緣H型鋼，300 mm×200 mm×8 mm×12 mm；3)抗剪栓釘，1排布置，間距100 mm，高度90 mm；4)現(xiàn)澆混凝土板，截面寬度1 000 mm，截面高度120 mm；5)現(xiàn)澆混凝土板鋼筋，縱向鋼筋φ12@200，縱向鋼筋φ10@200；6)混凝土強度等級為C30商品混凝土。鋼—混凝土組合梁制作流程為：H型鋼梁制作→板鋼筋綁扎→板底模側(cè)模支設(shè)→板混凝土澆筑→板混凝土養(yǎng)護。

2.1 H型鋼梁制作及吊裝質(zhì)量控制

在鋼構(gòu)件加工廠對熱軋中翼緣H型鋼梁進行制作，構(gòu)件設(shè)計長度為4 m,選用12 m長國標H型鋼,切割并處理好端面后得到3根4 m長度的一組H型鋼梁構(gòu)件。H型鋼梁的鉆孔、加勁板焊接、構(gòu)件吊裝具體工序如下：

1)構(gòu)件的鉆孔步驟：臺式鉆床就位→作業(yè)前的準備工作→劃出圓孔中心和直徑→打樣沖→平口鉗固定→選用麻花鉆→鉆孔→孔邊毛刺處理→質(zhì)量檢查。

2)構(gòu)件的加勁板焊接步驟：交流電焊機就位→作業(yè)前的準備工作→清理焊接位置金屬構(gòu)件污垢→引弧→點焊固定加勁板→焊接→檢查焊縫長度→焊渣處理→質(zhì)量檢查。

質(zhì)量控制要點：在支座處橫向加勁肋應(yīng)在腹板兩側(cè)對稱設(shè)置，橫向加勁肋與翼緣板相接處應(yīng)作倒角處理，并與H型鋼梁上下翼緣刨平頂緊焊接。焊接H型鋼梁加勁肋時，應(yīng)先焊腹板與加勁肋板的連接縫，然后再焊接翼板與加勁肋板的連接縫，由里向外施焊翼板焊縫。

3)構(gòu)件吊裝步驟：定出安裝位置→彈出H型鋼梁中心線→安裝H型鋼梁支座→汽車吊就位及相關(guān)準備工作→掛鉤→起吊→就位→校正→質(zhì)量檢查。

質(zhì)量控制要點：在平板車貨箱位置墊方木后再水平放置3根H型鋼梁，送至實驗場后采用汽車吊吊至支座，H型鋼梁吊裝前應(yīng)在腹板側(cè)邊焊接吊耳作起吊點，構(gòu)件就位后采用水平儀校正水平度。

2.2 抗剪栓釘質(zhì)量控制

栓釘是連接型鋼和混凝土現(xiàn)澆板的剛性緊固件，栓釘連接剛度直接影響型鋼—混凝土組合梁組合作用，因此栓釘?shù)氖┕べ|(zhì)量至關(guān)重要。栓釘焊接時要使用專用栓釘焊機，并配備栓釘焊槍，采用電弧焊作業(yè)，具體施工工藝流程為：焊機準備調(diào)試完畢→栓釘套焊槍上→安裝防弧座圈→啟動電弧焊槍→栓釘?shù)撞咳蹟?、座圈產(chǎn)生弧光→等待一段時間(直到栓釘?shù)撞宽斁o 型鋼上翼緣熔化為止)→切斷電源。

栓釘焊接質(zhì)量檢查包括外觀檢查和彎曲檢查兩項內(nèi)容。外觀檢查采用肉眼或放大鏡配合肉眼檢查，具體內(nèi)容包括：栓釘垂直度、焊縫均勻性，以及裂縫及氣孔等常見質(zhì)量缺陷；彎曲檢查采用小錘錘擊檢查為主。檢查外觀有質(zhì)量缺陷的栓釘，在缺陷位置反方向錘擊彎曲15°，若焊縫處無開裂則為合格，若焊縫出現(xiàn)裂縫，視為廢品。質(zhì)檢員驗收時對栓釘進行檢查并填寫栓釘檢驗批質(zhì)量驗收記錄表。

2.3 現(xiàn)澆板模板質(zhì)量控制

現(xiàn)澆混凝土板的底模側(cè)模板采用20 mm厚木模板和100 mm×50 mm方木龍骨體系。模板施工前，按照構(gòu)件圖紙進行測量放線，標出板頂面位置并用紅油漆劃線；模板安裝時，選用表面光潔、表面平整的模板，裁剪按設(shè)計尺寸進行，安設(shè)以測量控制線為準，安裝標準以牢固平穩(wěn)為合格[2]。

2.4 現(xiàn)澆板鋼筋質(zhì)量控制

鋼筋加工按照設(shè)計圖紙φ12，φ10兩種規(guī)格進行鋼筋放樣加工，由于鋼筋量較少，采用在工地鋼筋棚制作完成后送到實驗場，現(xiàn)場分類存放、擺放整齊，并做好標記。安裝時，鋼筋工先清理模板上的雜物，然后在模板上彈墨線、擺放鋼筋、綁扎鋼筋，電焊工施焊應(yīng)均勻飽滿。安裝后，采用15 mm預(yù)制砂漿墊塊墊鋼筋保護層厚度，合格后方可進行下一道工序。

2.5 現(xiàn)澆板混凝土質(zhì)量控制

現(xiàn)澆板厚度為120 mm，栓釘高度為90 mm并分兩排布置，這增加了混凝土澆筑的難度。施工中混凝土澆筑從一端向另一端推進，同時板兩側(cè)翼緣對稱堆料澆筑，采用30型插入式振搗棒振搗并配合手錘在模板上敲打，栓釘位置處采用人工撮料密實，操作時做到“快插慢拔”，以確保混凝土澆搗質(zhì)量。板頂面振搗整平后，采用鋼刮尺刮平，然后木抹板搓壓三遍密實表面，最后表面進行光面處理[3]?；炷翝仓戤吅?，采用麻袋覆蓋灑水養(yǎng)護并保持濕潤，養(yǎng)護14 d。

3 結(jié)語

型鋼—混凝土組合梁建造工序中的H型鋼梁制作及吊裝與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件類似；模板支設(shè)、鋼筋制安與鋼筋混凝土構(gòu)件類似；上翼緣處混凝土現(xiàn)澆板厚度薄又含有抗剪栓釘，比鋼筋混凝土構(gòu)件澆搗難度大；抗剪栓釘焊接是新增加的工序，需要作業(yè)工人多操作總結(jié)從而掌握質(zhì)量控制要點。