閆 捷 恒

(山西四建集團有限公司，山西 太原 030012)

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型鋼混凝土柱施工工藝研究

閆 捷 恒

(山西四建集團有限公司，山西 太原 030012)

根據(jù)型鋼混凝土的施工工藝流程，從型鋼柱制作、尺寸復核、鋼柱吊裝、綁扎鋼筋等方面，闡述了型鋼混凝土柱的施工操作要點，并提出了其施工質(zhì)量控制方法，為以后類似工程項目施工積累了經(jīng)驗。

型鋼混凝土，施工工藝，模板，鋼筋

0 引言

由于型鋼混凝土具有良好的力學性能和抗震性能，因此被廣泛應用于大跨結(jié)構(gòu)的梁、柱中?；炷辆哂辛己玫目箟盒阅?，型鋼鋼管也具有較好的抗壓性能，將混凝土澆入至型鋼鋼管中，由于型鋼的約束作用，混凝土受到超過其極限荷載的壓力時也不會出現(xiàn)失穩(wěn)破壞，兩者的結(jié)合可極大提高型鋼與混凝土單方面的力學性能[1-3]。型鋼混凝土在施工過程中由于其對施工工藝要求較為嚴格，尤其是型鋼混凝土柱，其內(nèi)部構(gòu)造較為復雜，澆筑和振搗時模內(nèi)空間較小，因此本文僅對型鋼混凝土柱的施工工藝進行研究，以達到結(jié)構(gòu)設計要求。

1 施工工藝流程及施工操作要點

1.1 施工工藝流程

型鋼混凝土柱施工時首先對其進行放線定位，統(tǒng)一定位后再對所放線的型鋼混凝土柱軸線及柱底標高進行復核，復核通過后再將型鋼混凝土柱下方預埋件預埋處理，并用螺栓進行固定，之后再進行吊裝型鋼、安裝型鋼柱，安裝完畢后對其垂直度進行測量，以免型鋼柱傾斜，測量完成后將型鋼柱與下方預埋件進行焊接，之后再進行綁扎鋼筋、支模板和澆筑混凝土施工工作。

1.2 施工操作要點

1)型鋼柱制作。

型鋼柱在工廠直接焊接好，在型鋼柱制作前首先根據(jù)型鋼柱的尺寸和質(zhì)量要求，提前選擇好運輸車、吊裝機、鋼筋在型鋼柱內(nèi)打穿位置等運輸和安裝工作。由于一般型鋼柱的截面尺寸較大，在安裝模板時需采用對拉螺栓進行加固固定，以免在對型鋼混凝土柱澆筑時發(fā)生脹模和跑?，F(xiàn)象，因此在工廠內(nèi)需根據(jù)模板施工圖采用搖臂鉆在型鋼柱上預設好孔洞，并確定該位置打穿后對型鋼柱的承載能力影響較小，對拉螺栓在型鋼柱腹板上的孔洞率不得高于型鋼柱腹板面積的25%[4]。工廠內(nèi)的型鋼柱焊接完畢后需驗收合格后方可運輸至施工場地內(nèi)。

2)型鋼柱尺寸復核。

型鋼柱運送至施工現(xiàn)場后，施工人員首先對型鋼柱數(shù)量和各類型型鋼柱尺寸進行復核，并對其變形情況進行檢測，如對型鋼柱的彎曲度和扭轉(zhuǎn)度進行檢測，彎曲度不得高于H/1 200，并且不得大于12 mm，型鋼柱扭轉(zhuǎn)度不得大于3 mm。型鋼柱尺寸復核完畢后再對柱腳安裝部位的標高和位置進行再次復核，確認無誤后再對型鋼柱進行安裝。安裝過程中及時對型鋼柱的垂直度和標高等進行調(diào)整和校正，以免直接進行施工導致最后無法進行調(diào)整或調(diào)整困難而影響結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

3)放線和柱底標高復核。

型鋼柱安裝完成后再次對型鋼柱柱中心位置進行放線復核，確定其中心位于設計坐標處；并對柱腳標高進行復核，確定型鋼柱柱腳標高安裝誤差在3 mm以內(nèi)，若有一項或兩項不滿足設計要求和相關(guān)規(guī)范要求，則應根據(jù)經(jīng)緯儀和水準儀進行調(diào)整。放線和柱底標高復核完成后，需對標高控制點及定位控制線在型鋼柱身進行標記。

4)柱腳板和地腳螺栓的預埋。

當上一層混凝土澆筑完畢后即預埋柱腳板和地腳螺栓，安裝完成后對柱腳板和地腳螺栓的位置和標高進行復核，確認無誤后采用塑料布將地腳螺栓進行包裹，以免柱腳板和地腳螺栓遇水而銹蝕或遇混凝土而影響螺栓絲扣的順滑性。安裝柱腳板時若遇到梁主筋，應采用機械方式將梁主筋移位。

5)鋼柱吊裝施工。

待上層混凝土強度達到設計要求時，則開始進行吊裝施工。吊裝前施工單位應組織施工人員對預埋件進行重新復核，確認無誤后再進行吊裝施工。吊裝時，施工人員應根據(jù)所吊裝型鋼柱的尺寸及翼緣板方向等設計要求進行吊裝，以免在吊裝時對型鋼柱造成損傷。

6)鋼柱焊接施工。

在鋼柱吊裝完成后，通過螺栓將鋼柱固定于預埋板上，初步安裝完成后采用經(jīng)緯儀對鋼柱垂直度進行觀測，若垂直度偏差超過規(guī)范規(guī)定值，則根據(jù)地腳螺栓進行調(diào)整，調(diào)整至規(guī)范規(guī)定值。安裝完成后再對柱身扭轉(zhuǎn)度和柱身彎曲度進行檢測，柱身扭轉(zhuǎn)度控制在3 mm以內(nèi)，柱身彎曲高度不得高于H/12，并且最大值不得超過12 mm，檢測合格后進行下一步操作施工。

7)綁扎鋼筋施工。

對型鋼柱鋼筋進行綁扎時，梁柱節(jié)點處鋼筋是梁柱施工中的難點和重點。梁柱節(jié)點處鋼筋較密，在綁扎鋼筋時需提前在型鋼柱和梁上打孔以方便鋼筋可穿過型鋼柱和梁腹板以達到緊固效果。具體施工時，根據(jù)設計圖紙對穿鋼處的鋼筋走向及錨固位置和錨固長度等進行準確操作，確保所綁扎鋼筋的位置及數(shù)量滿足設計要求。施工前，根據(jù)所用鋼筋長度和數(shù)量對鋼筋進行下料和切割，以方便施工。目前大多數(shù)型鋼柱設計圖紙中，其內(nèi)部箍筋大多數(shù)均設計為復合箍筋，型鋼柱內(nèi)許多箍筋并未穿過型鋼部分，而是在型鋼外側(cè)環(huán)繞，因此施工時可將此類箍筋焊接于型鋼上，進一步提高箍筋的穩(wěn)定性。

8)模板施工。

混凝土柱支模時，為固定模板，避免澆筑時產(chǎn)生脹模和漏漿等事故，因此支模時需在模板上安裝對拉螺桿。由于型鋼柱內(nèi)部存在大面積型鋼，在安裝對拉螺桿時不可避免的出現(xiàn)對拉螺桿穿過型鋼腹板，因此安裝時需在型鋼柱上鉆孔打眼，也可在型鋼上對拉螺桿位置處焊接螺栓接頭，將對拉螺桿固定于型鋼上，也可達到較好的效果，并且不對型鋼安全和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

9)混凝土澆筑施工。

在對型鋼柱澆筑施工時，柱外側(cè)混凝土厚度較薄，因此澆筑振搗時難度較大，經(jīng)常出現(xiàn)粗骨料卡在鋼筋和型鋼中部，導致型鋼柱內(nèi)部混凝土出現(xiàn)上下分層的現(xiàn)象?；炷翝仓r應分層澆筑和振搗，每層混凝土高度宜為1 m，澆筑完成后采用小直徑振搗棒和鋼管進行人工手動振搗?；蛟谡駬v時，為提高混凝土的流動性，可增加混凝土的坍落度，確保型鋼柱內(nèi)混凝土的密實性，避免出現(xiàn)混凝土內(nèi)部蜂窩麻面的缺陷，影響結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。同樣，型鋼柱梁節(jié)點處施工時也采用此方法進行施工。由于型鋼柱構(gòu)件在結(jié)構(gòu)整體中屬于重要構(gòu)件，并且所使用的混凝土強度較高，水灰比較小、坍落度較小，導致在振搗過程中混凝土上部浮漿較多，若對浮漿不進行清理，后續(xù)施工完成后則會產(chǎn)生局部強度較低的現(xiàn)象，從而直接影響整體結(jié)構(gòu)安全。

2 施工質(zhì)量控制

型鋼柱在施工過程中，型鋼柱的原材料和施工方法等均應滿足相關(guān)規(guī)范要求，尤其重點分部工程應滿足以下要求：

1)型鋼柱的運輸、吊裝與焊接。

型鋼柱截面尺寸較大，運輸和吊裝安裝時，施工難度較大。并且在型鋼柱運送至施工現(xiàn)場后對型鋼柱的扭轉(zhuǎn)度和彎曲度進行檢測，各項指標滿足相關(guān)規(guī)范要求時才可進行吊裝施工；吊裝完成后應對型鋼柱的垂直度進行檢測，以確保型鋼柱的垂直度滿足相關(guān)規(guī)范要求；焊接施工完成后，應采用超聲波無損檢測對焊縫進行檢測，確保焊縫內(nèi)部不存在裂紋及其他缺陷，確保施工質(zhì)量。

2)綁扎鋼筋。

綁扎鋼筋前，施工項目部應對結(jié)構(gòu)設計圖紙進行仔細分析，并與設計院進行聯(lián)系，盡量增加型鋼柱主筋直徑，減少主筋數(shù)量，增加主筋間距，降低振搗施工難度；鋼筋穿型鋼時，根據(jù)設計大樣圖紙，確保鋼筋穿插順序與設計圖紙一致，避免后續(xù)發(fā)生鋼筋碰撞現(xiàn)象；梁柱節(jié)點鋼筋綁扎時，若梁、柱主筋碰撞，應采用機械移位的方法將梁主筋偏離，并對附近其他鋼筋間距進行調(diào)整，滿足混凝土澆筑振搗施工要求；當箍筋不能穿透型鋼時，應將箍筋焊接于型鋼上，提高箍筋的穩(wěn)定性；當梁主筋不能穿透型鋼時，需在型鋼柱翼緣板上焊接牛腿板，再將梁主筋焊接于型鋼柱牛腿板上，牛腿板與型鋼柱翼緣板的焊縫形式宜為坡口焊或V型焊；在型鋼柱上打孔后，型鋼柱上的孔洞率應低于25%。

3)模板施工。

支模時，若需在型鋼柱上開孔以對模板進行固定或加固施工時，應與設計院進行聯(lián)系，設計院計算審核通過后才可在型鋼柱上開孔施工，并且綜合開孔率不得高于25%；模板安裝完成后，需有專人負責檢查模板拼接和加固質(zhì)量，避免混凝土澆筑時出現(xiàn)意外事故。

4)混凝土澆筑施工。

混凝土澆筑時，應有專人負責檢查振搗棒的直徑與鋼筋間距，以免出現(xiàn)無法振搗的現(xiàn)象；振搗完成后，應有專人清除混凝土上部浮漿，以免影響結(jié)構(gòu)整體性，確保施工質(zhì)量。

3 結(jié)語

目前大多數(shù)新建大型公共建筑中的地下室混凝土柱均為型鋼柱，且在大多數(shù)超高層建筑中采用型鋼混凝土型式的數(shù)量越來越多，因此型鋼混凝土柱施工質(zhì)量的好壞決定了整體結(jié)構(gòu)的安全性和內(nèi)部人員的生命財產(chǎn)安全。在型鋼混凝土柱施工時，宜采用上述方法進行施工，確保施工質(zhì)量。

[1] 杜 銳.“Y”字形預埋型鋼柱施工質(zhì)量控制[J].建筑,2010(17):64-65，67.

[2] 許炳新,劉 波,向 暉,等.超高層建筑巨型型鋼柱施工技術(shù)[J].建筑,2010(19):61-62.

[3] 黃貴虎.淺談大型復雜型鋼柱施工偏差力學分析及處理方法[J].低碳世界,2016(9):169-170.

[4] 尹 輝.深圳免稅大廈勁型鋼柱施工技術(shù)[J].山西建筑,2004，30(14):79-80.

Construction technology of steel reinforced concrete column

Yan Jieheng

(Shanxi Sijian Group Co., Ltd, Taiyuan 030012, China)

According to the construction craft procedure of the steel reinforced concrete, the paper illustrates the operation points for the steel reinforced concrete from the manufacturing of the plastic steel, rechecking of sizes, steel column hoisting, and assembling reinforcement, and puts forward the construction quality control method, so as to accumulate some experience for similar engineering programs.

steel reinforced concrete, construction craft, model, reinforcement

1009-6825(2016)34-0110-02

2016-09-21

閆捷恒(1980- )，男，工程師

TU755

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