張勇

上海建工七建集團(tuán)有限公司，中國·上海 200050

1 工程結(jié)構(gòu)概述

某工程地下兩層，采用鋼筋混凝土+局部鋼骨柱結(jié)構(gòu)。地上七層，⑤軸至⑧軸為樓電梯組成的鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，兩側(cè)①～④軸及⑨～軸建筑物四周立柱采用寬翼緣的鋼骨柱+鋼筋混凝土梁（四周）+鋼結(jié)構(gòu)梁及壓型鋼板結(jié)構(gòu)（室內(nèi)）。鋼結(jié)構(gòu)部分由專業(yè)分包制作及安裝施工，鋼筋及模板工程由總包自行組織施工。

2 勁性混凝土施工存在的問題及處理措施

2.1 鋼骨柱的型鋼與混凝土梁鋼筋連接的技術(shù)問題及措施

2.1.1 鋼骨柱型鋼與鋼筋混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)問題

截取圖紙鋼骨立柱與鋼筋混凝土梁配筋及尺寸如圖1、圖2所示。

圖1

圖2

2.1.2 梁鋼筋間凈距小，施工難度高

地面層6/E軸與立柱連接的混凝土梁尺寸為400×900，梁B側(cè)上部鋼筋為7根25 mm，計(jì)算鋼筋凈距為28.2 mm＜37.5 mm（要求梁上部鋼筋凈距≥1.5 d及30 mm）不符合規(guī)范[1]要求；梁A側(cè)下部鋼筋為7根25 mm，計(jì)算鋼筋凈距為28.2 mm＞25 mm（要求梁下部鋼筋凈距≥1 d及25 mm），符合規(guī)范[1]要求，但實(shí)際鋼筋布置過于密集。梁鋼筋跟型鋼柱的連接如采用套筒機(jī)械連接，套筒的水平方向凈距不小于30 mm及套筒的外徑，如計(jì)入套筒壁厚，鋼筋凈距不小于40 mm。28.2 mm的鋼筋凈距無法滿足規(guī)范規(guī)定[2]。如采用鋼牛腿焊接，28.2 mm的鋼筋凈距無法滿足梁主筋與牛腿雙面焊接的操作空間要求。

2.1.3 梁縱向鋼筋按要求不少于50%面積的縱筋貫通節(jié)點(diǎn)的要求較難達(dá)到

根據(jù)規(guī)范規(guī)定[2]梁內(nèi)部分縱筋與柱型鋼上設(shè)置的鋼牛腿可靠焊接，梁應(yīng)有不少于1/2面積的縱筋穿過柱連續(xù)配置。本工程鋼骨柱在翼緣方向混凝土梁寬度400 mm，型鋼柱翼緣尺寸350 mm，兩邊各有25 mm空隙，如去除混凝土保護(hù)層厚度以及箍筋直徑，梁主筋安裝位置已在翼緣板內(nèi)，必須將外側(cè)的兩根鋼筋在柱內(nèi)按照1/6的角度兩次彎折后方可通過型鋼柱。按上述梁的配筋，主筋通過率僅為28.6%（2/7），不符合規(guī)范的規(guī)定。

2.1.4 鋼結(jié)構(gòu)圖紙深化深度不足，設(shè)計(jì)方案有缺陷

寬翼緣型鋼設(shè)置鋼牛腿與梁鋼筋焊接，實(shí)際施工過程中存在兩排甚至三排鋼筋，下排未貫通的鋼筋與鋼牛腿翼緣的內(nèi)側(cè)面采取仰焊的方式焊接。由于現(xiàn)場空間狹小，施工又無有效工作面，焊接難度高，施工質(zhì)量得不到保證；圖紙及模型如圖3、圖4所示。

圖3

圖4

2.2 鋼骨柱型鋼與鋼筋混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)問題的處理措施

2.2.1 針對鋼筋凈距小以及梁主筋貫通節(jié)點(diǎn)不足50%的問題

可通過等強(qiáng)代換的措施放大鋼筋凈距，適當(dāng)調(diào)整鋼筋放置排數(shù)，減少每排鋼筋數(shù)量的方案，并經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算符合結(jié)構(gòu)配筋要求后，再進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)深化出圖，一次解決上述兩個(gè)問題。上述工程實(shí)例中將原單排B側(cè)7根25 mm的鋼筋，調(diào)整為雙排6（4/2）根28 mm的鋼筋。從而將最小鋼筋凈距調(diào)整為76 mm，鋼筋貫通節(jié)點(diǎn)的比例增大至83%，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；A側(cè)7根25 mm的鋼筋，調(diào)整為6根28 mm的鋼筋，鋼筋凈距調(diào)整為35 mm，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，且利于施工并能夠保證混凝土澆筑的質(zhì)量。當(dāng)然，在考慮鋼筋數(shù)量調(diào)整的方案時(shí)，需按照梁上部、下部鋼筋數(shù)量、箍筋的配置情況以及立柱兩側(cè)梁的配筋情況綜合確定，不可單一的考慮一處的鋼筋調(diào)整。

2.2.2 針對鋼骨立柱型鋼翼緣側(cè)僅設(shè)置鋼牛腿與鋼筋連接的節(jié)點(diǎn)方案的問題

可在優(yōu)化鋼筋數(shù)量的基礎(chǔ)上，增設(shè)第二排、第三排使用鋼套筒與型鋼連接相結(jié)合的方案；如地面層10/D軸的梁400 mm×900 mm，14根HRB400E 25 mm，排布為6/6/2。綜合上述優(yōu)化方案，經(jīng)設(shè)計(jì)確認(rèn)，調(diào)整為12根HRB400E 28 mm，排布為5/5/2，每排兩個(gè)側(cè)邊各1根主筋通過彎折貫通節(jié)點(diǎn)，累計(jì)貫通6根，滿足規(guī)范50%通過率的要求。同時(shí)第二排中間3根采用鋼套筒在鋼結(jié)構(gòu)制作時(shí)施焊于翼緣鋼板上，有效保證第二排鋼筋的安裝質(zhì)量。鋼筋凈距由原38.8 mm，優(yōu)化至51 mm，施工作業(yè)面得到有效保證。圖紙及優(yōu)化模型如圖5～圖7所示。

圖5

圖6

圖7

2.3 鋼骨柱與混凝土梁節(jié)點(diǎn)施工的管理問題及處理措施

2.3.1 鋼筋、模板施工班組與鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)分包的工序銜接及工作界面劃分的問題

型鋼混凝土的施工管理不同于普通的鋼筋混凝土工程，也不同于鋼結(jié)構(gòu)工程。該工程需要總包單位具有較強(qiáng)的管理協(xié)調(diào)能力，明確并合理地劃分各個(gè)工種與專業(yè)分包的工作邊界，通過總包管理進(jìn)行總體協(xié)調(diào)和控制。本工程管理模式為施工總承包管理，下分鋼結(jié)構(gòu)分包單位以及鋼筋工、木工清包等施工班組。各專業(yè)班組協(xié)調(diào)不充分，工序搭接不合理。施工作業(yè)的搭接流水不是根據(jù)作業(yè)特點(diǎn)和工作要求劃分，而是根據(jù)作業(yè)班組的作業(yè)任務(wù)劃分，主次不分。譬如高度為900～1000 mm甚至更大的梁鋼筋還未綁扎，梁兩邊模板已封閉，梁底主筋與箍筋無法綁扎。梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)預(yù)留的柱箍筋無法安裝到位。鋼骨柱的型鋼與混凝土梁主筋無法焊接。現(xiàn)場返工、窩工的現(xiàn)象頻繁，各個(gè)專業(yè)間工作矛盾較為激烈。施工進(jìn)度欲速則不達(dá)，返工及修補(bǔ)工作較為頻繁，不利于工程質(zhì)量控制。

2.3.2 處理措施

經(jīng)項(xiàng)目部協(xié)調(diào)和督促施工總分包單位，每日召開工作協(xié)調(diào)會(huì)，監(jiān)理機(jī)構(gòu)列席參加會(huì)議，由總包單位協(xié)調(diào)各個(gè)作業(yè)點(diǎn)的前后搭接工序以及處理施工過程的各項(xiàng)問題。落實(shí)總包單位管理者的職責(zé)分工，加強(qiáng)管理和有效溝通；在施工現(xiàn)場，監(jiān)理人員通過巡視及驗(yàn)收工作發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與項(xiàng)目部相關(guān)管理人員進(jìn)行溝通，將問題消除在萌芽狀態(tài)。不能立即解決的問題，監(jiān)理例會(huì)或?qū)ｎ}例會(huì)上進(jìn)行討論解決。經(jīng)監(jiān)理機(jī)構(gòu)督促、總包協(xié)調(diào)、各作業(yè)班組協(xié)商確認(rèn)，本工程勁性柱的施工工藝調(diào)整為：梁、板排架搭設(shè)完成→梁底模安裝驗(yàn)收→梁主筋及節(jié)點(diǎn)外箍筋安裝，鋼結(jié)構(gòu)分包進(jìn)行梁主筋與鋼牛腿的焊接（與鋼筋工穿插進(jìn)行）→梁、柱箍筋的復(fù)位及綁扎→梁、柱鋼筋驗(yàn)收→梁、柱側(cè)邊封閉模板→樓板底模及鋼筋施工驗(yàn)收。經(jīng)實(shí)操后，進(jìn)一步優(yōu)化施工工藝，取消原型鋼柱翼緣板設(shè)置鋼牛腿的方案，變更為由工廠焊接鋼套筒至預(yù)定位置，現(xiàn)場由鋼筋工直接進(jìn)行鋼筋的機(jī)械連接施工，大大加快了施工進(jìn)度，施工質(zhì)量也得到了保證。

3 壓型鋼板栓釘焊接質(zhì)量的問題及處理措施

3.1 壓型鋼板上栓釘?shù)暮附淤|(zhì)量問題

影響栓釘焊接質(zhì)量的原因主要有：壓型鋼板潮濕的情況下進(jìn)行焊接、焊接磁環(huán)潮濕、栓釘機(jī)電壓不穩(wěn)或電流設(shè)置參數(shù)不準(zhǔn)確、施工人員操作水平等因素。根據(jù)本工程對栓釘進(jìn)行打彎試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，栓釘施工質(zhì)量保證率不高，直接影響鋼混凝土樓板的抗剪能力；根據(jù)現(xiàn)場檢查分析，該工序施工期正處于12月間，早晚溫差較大，清晨露水霜凍情況較為明顯，施工人員因栓釘焊接工作量較大，清晨即開始焊接作業(yè)，壓型鋼板與鋼梁間的露水對栓焊質(zhì)量影響較大。清晨焊接的栓釘質(zhì)量保證率明顯低于中午前后的焊接質(zhì)量。另外，壓型鋼板層疊處因鋼板較厚或壓型鋼板局部位置與鋼梁有間隙，使得栓釘引火至焊接間的行程加長，焊接熱熔時(shí)間減少，對栓釘焊接質(zhì)量也存在較大的影響。

3.2 應(yīng)對措施

①調(diào)整作業(yè)時(shí)間，盡可能使得鋼梁及壓型鋼板間的水分蒸發(fā)；同時(shí)磁環(huán)和栓釘也要做好防潮和烘焙工作。

②雨后不得馬上進(jìn)行施工，現(xiàn)場需組織初步除水工作，并用抹布擦干壓型鋼板的焊接表面。由于施工進(jìn)度要求較為緊急，需要等待其自行干燥實(shí)為不能（尤其是滲入壓型鋼板與鋼梁間的水分無法立即排除）?，F(xiàn)場通過變更焊接方法，首先利用栓焊熔透壓型鋼板并將栓釘固定在鋼梁上，再使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行焊接，栓釘焊接質(zhì)量有了明顯提高。

4 結(jié)語

勁性混凝土結(jié)構(gòu)在施工過程中，無論從施工技術(shù)層面或是施工管理層面而言，對參建各方均有著較高的管理要求。從準(zhǔn)備階段的節(jié)點(diǎn)深化、施工過程的現(xiàn)場管理、驗(yàn)收階段的質(zhì)量控制，均需要工程技術(shù)管理人員以及參與各方人員進(jìn)行全方位的溝通、協(xié)調(diào)和管控，方可保證勁性混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量能夠滿足設(shè)計(jì)要求及規(guī)范規(guī)定。