型鋼混凝土結構施工存在的問題與對策探討

張浩

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030000)

型鋼混凝土結構有著高強度、高剛度等優(yōu)勢，而且可以使建筑更加穩(wěn)定，防火性能和防腐性能都較強。并且在框架柱中使用許多型鋼，能夠擴大使用面積，縮小柱截面尺寸，所以型鋼混凝土構件的承載力相當高，構件截面積很小，也沒有較高的工程造價，在我國建筑領域有著巨大的應用空間。在建筑物結構施工中型鋼混凝土結構發(fā)揮著重要的作用，所以施工單位必須要對其施工存在的問題引起重視，而且有針對性采取有效的措施，否則就難以保證其整體結構施工質量。

1 型鋼混凝土(SRC)結構簡述

型鋼混凝土(SRC)結構又稱勁性混凝土結構是指在型鋼周圍布置鋼筋，并澆筑混凝土的結構。型鋼分為實腹式和空腹式。實腹式型鋼有軋制或焊接工字鋼、H型鋼等，空腹式型鋼則主要由角鋼構成的空間桁架式骨架所組成。實腹式SRC構件具有較好的抗震性能，SRC構件的內部型鋼與外包混凝士形成整體、共同受力，其受力性能優(yōu)于這兩種結構的簡單疊加。與鋼結構相比，它節(jié)省鋼材，增加構件及建筑物的剛度；與混凝土結構相比，它減少截面，減輕重量，增加構件的延性，并具有更高的強度，以解決大跨度重荷問題。此外，外包混凝土增加了結構的耐久性和耐火性，尤其是采用實腹型鋼的SRC構件，其抗剪承載力有很大提高，大大改善了受剪破壞時的脆性性質，提高了結構的抗震性能。尤其在大型公共建筑、地下空間結構、超高層建筑中得到快速發(fā)展。

型鋼混凝土結構的施工流程主要分為以下幾個步驟：施工技術交底→綁扎承臺及筏板鋼筋→預埋地腳埋件→澆筑底板、承臺混凝土→裝置首節(jié)型鋼柱→柱腳灌漿→裝置型鋼梁→綁扎柱子鋼筋→裝置柱模板→澆筑柱子混凝土至梁底→撤除柱模→裝置水平結構模板→綁扎梁、板鋼筋→澆筑梁、板混凝土→裝置第二節(jié)型鋼柱→順次進行工作。

2 型鋼混凝土結構施工的要點

2.1 預埋件安裝固定

在設計標高的承臺面預埋面板，平整度和相鄰標高誤差要控制在2mm以內，在準確調平后，進行點焊加固。在承臺基礎混凝土澆筑過程中應該將后澆的微膨脹無收縮灌漿料的高度預留出來。澆筑結束后再次對預埋件的標高和軸線位置進行復核，保證混凝土澆筑中埋件不會出現位移的情況。

2.2 鋼柱安裝

第一，在預埋鋼板上標注出鋼樁定位線，而且根據外形尺寸將臨時定位板焊出來，將構件每個方向的中心線以及柱底軸線的標志都認真做好。在鋼柱吊裝就位后，讓其和埋件鋼板上面十字線的外形線進行閉合，而且將臨時定位板用力頂緊。使用2臺經緯儀在互為90度的兩個方向垂直度調正，在確保鋼柱底部軸線對位以及垂直度都與有關要求相符后，及時將剛楔板打到在鋼柱附件，以起到固定的作用，而且必須要施焊臨時定位，然后運用兩人分層對稱施焊，進而避免出現焊接變形以及由于殘余應力而導致的鋼柱垂直度偏差。第二，質量標準。針對焊材以及焊工質量根據規(guī)范要求：型鋼柱吊裝控制每個方向軸線位移偏差要小于等于5mm；垂直度偏差要小于等于H/1000。

2.3 鋼梁安裝

第一，型鋼柱吊裝結束后，必須要進行固定，才能吊裝型鋼梁，對鋼梁進行吊裝前必須要在柱子的牛腿外面仔細檢查標高和柱子之間的距離，對主梁進行安裝前也必須要將輕便走道安裝在梁上，進而確保施工人員的生命安全不會受到威脅。第二，通常在鋼梁上翼緣將耳板進行焊接，當做吊點。吊點位置的選擇必須要考慮到鋼梁的跨度。要想加快吊裝速度，在吊裝型鋼梁結束后需要作出總體的一次性校正，而校正內容涉及到多個方面，比如：標高以及垂直線等等。第三，鋼梁的連接方法通常有兩種，一種是焊接，另一種是高強螺栓連接。運用半自動二氧化碳氣體保護焊的單V形坡口焊道和柱牛腿進行焊接，而且探傷焊縫。高強螺栓必須要進行初擰，而且使用扭矩扳手驗收達標。

2.4 鋼筋綁扎

施工工藝主要包括放線、安裝鋼柱以及預先套柱箍筋等等。通常，在鋼筋綁扎過程中必須要注意以下幾個方面：第一，對鋼梁進行吊裝時必須要事先在鋼筋里面套上外箍筋[1]。第二，柱主筋的安裝在上下部碰到鋼梁時應該事先深化設計，盡量將柱主筋和鋼梁不要放在一起。第三，就柱箍筋來講，是型鋼混凝土組合中制約混凝土的主要鋼筋構件，需要確保其全部閉合，而且與主筋進行有效的牢固連接。第四，梁柱節(jié)點施工必須要事先深化設計，箍筋使用開口箍筋后進行焊接，箍筋和梁柱發(fā)生碰撞時與鋼梁柱附近焊。第五，在鋼骨上面焊接一些梁筋，必定會直接影響成型之后的鋼構件安裝精度，在該道施工過程中必須要嚴格監(jiān)控；對于梁筋必須要使用對稱交叉的方法進行焊接，以保證鋼構件的安裝精度符合有關標準要求。

2.5 模板施工

在鋼筋安裝結束，做好安裝專業(yè)預留預埋，隱蔽驗收結束后將豎向結構模板進行安裝，型鋼混凝土結構模板施工和常規(guī)鋼筋混凝土結構模板施工大體一樣，然而必須要注意以下幾個方面：第一，配板尺寸。對于方柱使用四片木模板進行組拼，圓柱使用定型鋼模。第二，對拉螺栓。柱箍使用槽鋼起到加固作用，如果柱截面不到800mm，就無需進行對拉螺栓，反之，如果柱截面超過800mm，就必須要運用對拉螺栓，根據焊接程度在型鋼柱上面焊接對拉螺栓。第三，模板配制高度必須要滿足層高要求，不需要很高，不然就會與柱頂部的型鋼梁出現不必要的沖突。

2.6 混凝土澆筑

型鋼混凝土結構中存在鋼結構，而且附近鋼筋圍繞，混凝土澆筑和振搗過程中存在很多死角，很有可能導致混凝土密實度不足。第一，柱混凝土澆筑中從型鋼柱周圍均勻下料，而且分層投料高度約50cm。第二，梁混凝土澆筑是工字鋼梁下翼緣板下面從鋼梁一側進行下料，使用振搗器在工字鋼梁一側進行振搗，從鋼梁底部將混凝土向另外一側擠，在混凝土高度大于鋼梁下翼緣板100mm時，變成兩側兩人對稱振搗，進而保證鋼梁底部混凝土完全密實。第三，鋼梁腹板兩邊的混凝土由兩側一起對稱下料，進行對稱振搗，在澆到上翼緣板100mm時，然后從梁跨中進行下料澆筑。從梁的中部進行振搗，慢慢向兩端進行延伸，一直到上翼緣板下面的所有氣泡都從鋼梁兩端和梁柱節(jié)點部位穿鋼筋的孔內及時排出來。型鋼混凝土結構混凝土澆筑及振搗時漏振區(qū)域多，易造成混凝土不密實，混凝土澆筑應從型鋼柱四周均布下料，分層投料，宜采用4根振搗捧振搗。

2.7 模板拆除和養(yǎng)護

結合型鋼梁柱的高度以及跨度，結合設計文件中的有關規(guī)定：在側模澆筑后第四天將固定梁外側的螺栓拆卸下來，再使用撬棍輕輕撬動，這樣就可以脫離混凝土。澆水養(yǎng)護連續(xù)十四天，每天三次[2]。并且外側模板發(fā)揮著保溫保濕的重要作用，以免混凝土由于收縮溫差而出現裂縫。

3 型鋼混凝土施工中存在的問題及解決對策

3.1 型鋼混凝土施工前的準備工作問題及解決對策

不管什么工作，是否做好充分的準備工作直接關乎到工作過程是否正常進行，除了是對工作人員心理以及行為上的安慰保障，也對對工作質量的保證，所以在型鋼混凝土施工前應該將各項準備工作落實到位。在施工前通常會出現一些問題，這些問題是很多工作人員容易忽視的細節(jié)問題。第一，在進行型鋼混凝土施工前有關人員沒有及時聯(lián)系與協(xié)作，造成施工中出現結構損失和結構構件問題，對于工作人員來說，必須要迅速與鋼結構專業(yè)人員交流協(xié)商，進而保證將混凝土施工落實到位。第二，施工中最為需要參考的是施工計劃，計劃書除了可以在施工中發(fā)揮出引領作用，也可以規(guī)范施工中存在的技術問題，所以在施工前必須要提前準備一份完整的施工計劃數，統(tǒng)一記錄型鋼混凝土的各項數據，比如：重量以及規(guī)格等等。第三，在鋼筋施工前也必須要由鋼筋專業(yè)人員認真審核統(tǒng)計的數據，必須要再按照規(guī)范要求做好審核工作后，才可以施工；在實際施工中有些工作人員沒有根據施工圖紙來施工，也有些工作人員隨便對施工圖紙進行更改，這些都無法確保施工準備工作正常開展。

3.2 型鋼混凝土施工過程中的人為技術問題及解決對策

眾所周知，對于型鋼混凝土結構施工來說，施工人員起到重要的作用，是核心載體，施工人員最容易出現錯誤的環(huán)節(jié)往往是明確鋼筋穿越型鋼柱孔位部位。有關型鋼柱孔位控制確定，通常可以分成兩種，一是孔位的豎向位置確定，二是孔位的水平位置確定[3]。首先，就孔位的豎向位置確定來講，通常孔位屬相為之是在南北向和東西向標高保證下，必須要在混凝土中部設置型鋼梁，否則就不能加大型鋼混凝土強度，但是在實際施工中工作人員往往會由于許多原因而導致孔位豎向位置的確定不正確，導致型鋼混凝土的強度下降，所以必須要確定孔位，這是非常重要的。對于豎向孔位確定，可以制定這樣的解決對策，首先必須要對孔位的中心標高進行確定，這是最為重要的步驟，必須要確認標高，才可以確定哪些方向適宜將鋼筋放置，哪些地方不適宜加受力構建，由于孔位安裝在型鋼上，隨意針對孔位的豎向確定若工作人員得出的答案錯誤，就必須要及時求助鋼筋施工人員，迅速交流，對孔位位置和孔位深淺都應該有準確的概念，否則就不能顯著提升型鋼混凝土的承重能力以及強度。其次，就型鋼混凝土的水平孔位確定來講，也是非常重要的，水平與豎直是彼此影響和彼此作用的，這些環(huán)節(jié)中不管哪個環(huán)節(jié)出現錯失，都容易導致型鋼混凝土的性能降低，所以施工人員在施工過程中必須要不斷學習知識，而且針對水平孔位的確定，事實上，在操作過程中并不復雜，相當容易，由于工作人員必須要先對孔位的豎向位置進行確定，再結合豎向孔位位置對孔位的水平位置進行確定，往往是在確定部位上均勻平分打孔，進而保證孔位的水平位置不會出現錯誤，同時為了可以將型鋼柱打孔明顯減少，工作人員也要型鋼柱焊接牛腿，利用焊接可以在確保承重能力和結構都符合要求的基礎上，顯著改善打孔偏多導致的強度下降以及結構失去穩(wěn)固的情況。

3.3 型鋼混凝土施工方法中存在的問題及解決對策

第一，施工工藝流程在型鋼混凝土施工中起到重要的作用。在型鋼和混凝土結合前通常會出現安裝方案不夠完善、工藝設計落戶的情況，所以施工前必須要合理制定鋼結構制作安裝方案，在進行構建制作前需要選擇合適的擦磁療，而且仔細核對與普及加工技術，型鋼混凝土在結合時依舊是要重視組合的形式以及結構的設計，以上提到的在施工前的準備工作是重要的環(huán)節(jié)，統(tǒng)計記錄鋼構件的尺寸、軸線高和各種數值，更為重要的是箍筋的數量和運用，還有模板的制作和安裝使用，這些都會直接影響型鋼混凝土的施工，混凝土澆筑和養(yǎng)護是在結束后提高型鋼混凝土強度的措施，所以必須要對其養(yǎng)護作用引起重視，針對型鋼混凝土的施工過程，離不離開每個技術人員的施工工藝的運用和實踐經驗的相結合，必須要確保技術水平很高，才可以保證型鋼混凝土結構構件施工正常開展。第二，型鋼混凝土在施工中的思路和工作原則。對建筑物的平面設計以及軸線位置等等、每個柱子安放部位確定后，有關人員必須要在檢查和監(jiān)督且確定無誤的基礎上，安裝型鋼，但是安裝也有多種類型，有必要的話，應該結合具體要求來適當調節(jié)和改變安裝方法，比如：就吊裝鋼結構來看，通常在施工中無法保證流水區(qū)段的科學性和安裝偏差較大都會直接影響鋼結構的安裝，所以針對其采取的解決對策是在吊裝過程中必須要結合建筑物的平面形狀結構形式正確安裝，有關人員在設計安裝程序和實際安裝中應該將安裝程序履行到位，否則就容易導致安裝偏差過大，對施工過程造成不利影響。

但是鋼結構的軸線和安裝問題始終是施工人員容易忽視的環(huán)節(jié)，各層柱子的定位軸線都是將地面控制線作為出發(fā)點的，無法從其他的位置引上，盡量防止出現積累誤差。針對型鋼的重量處理，可以對各個型鋼和各個鋼結構作出適當的調整，能夠使用兩臺塔式起重機，詳細統(tǒng)計分析機械重量提高荷載附著荷載最大工作荷載等等影響鋼結構，必須要盡量降低重量來減少對鋼結構強度性能造成的影響，合理制定相應的措施，以確保型鋼混凝土施工正常進行和有關機械設備穩(wěn)定進行[4]。除此之外，螺栓的設置也是施工中技術人員以及施工人員必須要重視的問題，地腳螺栓應該精確定位，不可以將螺栓進行錯亂位置的埋設，而且對于露出的絲扣也要認真檢測，前側能否滿足有關要求，要合理布置以及安裝，只有這樣才可以保障型鋼混凝土的性能。

最后，在施工中型鋼柱和梁的安裝也是容易出現問題的環(huán)節(jié)，所以需要合理制定相應的解決方案。在型鋼安裝現場最好運用栓和焊接相結合的連接手段，在現場應該確保各個環(huán)節(jié)都是準確的，能夠通過手工焊接來焊接已栓的型鋼，但是這樣有可能出現焊縫，所以施工人員必須要認真執(zhí)行焊縫的“三檢”制度和程序流程，在審核各項流程后，利用超聲波檢查鋼結構性能是否符合標準要求，所以焊接質量是否合格直接影響直接關乎到型鋼安裝作業(yè)是否順利開展。因為型鋼混凝土具有較強的特殊性，才可以使型鋼混凝土和常規(guī)混凝土在施工過程上有很大的差異，混凝土澆筑和模板制作都使施工進程融入全新的元素。型鋼混凝土結構中存在中型鋼骨架，必須要在混凝土強度達到有關部門規(guī)定的強度前，使用型鋼骨架來稱重以及受力，施工中讓很多荷載都其側重于型鋼骨架，進而避免混凝土因受到過重的荷載而出現壓裂的情況[5]。除此之外，也必須要對振搗時間以及振搗方法引起重視。在模板制作結束后，能夠放進振搗棒，必須要在振搗專業(yè)位置放進振搗棒，而且對振搗時間也有一定的要求，型鋼混凝土振搗時間必須要在規(guī)定時間以內，不然就容易出現過振的情況，造成混凝土稠度較低，進而出現型鋼混凝土性能下降的情況，對此解決措施是真到時間必須要以混凝土表面存在浮漿且長期不會下沉而最適合的振搗時間，在這個期間必須要合理安排專人來認真看護以及觀察監(jiān)督，以防型鋼出現錯位的現象。

4 結語

在混凝土結構中應用型鋼起到非常關鍵的作用。這種型鋼混凝土結構不僅可以提高建筑結構的強度，而且加強建筑結構的抗震能力，特別還是一些經常發(fā)生地震的地區(qū)，混凝土型鋼結構實現普遍應用。相信不久的將來，在型鋼混凝土結構日益完善發(fā)展的背景下，其必定為我國建筑行業(yè)帶來更加可觀的綜合效益。