２０１３年第４期 Ｓｉｃｈｕａｎ ＢｕｉｌｌｌｄｉＪ芝材 ｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ・１７５・ 第３９卷总第１７４期 ２０１３年８月 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－４０１１．２０１３．０４．０８１ 型钢混凝土组合结构施工技术 黄贤怀 （厦门安能建设有限公司，福建厦门３６１０００） 摘要：型钢混凝土组舍结构正越来越多地运用在大 平面图列出每个节点四周梁截面上部、下部钢筋布置图， 跨度的公共建筑中，这种结构具有跨度大、刚度大、强度 排出型钢位置后打孔。受力筋的孔径为ｄ＋６ ｍｍ，拉筋和 高等优点。但仍存在一些常见问题，比如，钢筋绑扎和混 箍筋孔径为ｄ＋４ ｍｍ。现场孔位设计分以下几种情形： 凝土浇筑都比较困难等。本文通过工程实例，研究探索多 （１）型钢柱孔位竖向位置确定。例如在７层钢柱打孔 项技术难题，重点从梁柱节点钢筋安装、基础钢柱吊装及 时，纵横二个方向框架梁上部钢筋交叠，考虑翼缘方向梁 混凝土浇捣分析来保证结构施工质量。 筋在上，腹板方向在下，再以混凝土梁顶标高为准，翼缘 关键词：下料；孔位；吊装；绑扎；浇筑 方向孔中心标高距梁顶为保护层厚加上梁筋 Ｉ２５ ｍｍ的半 中图分类号：ＴＵ７４１ 文献标志码：Ｂ 径，取４Ｏ ｍｍ，而腹板方向孔中心标高距梁顶为４０ ｍｍ加 文章编号：１６７２—４０１１（２０１３）０４—０１７５—０３ 上二个方向梁筋的半径之和，取６５ ｍｍ。同样，可以确定 梁下部钢筋在穿柱的孔位，但是经设计同意有一种情形例 １工程概况 外，即柱侧至腹板距离大于０．４１ａ 时，不需穿孔，采用弯 厦门航空物流运营服务中心１ 楼，分别在１～７ａ轴与１ 锚就可以，这样做避免了穿筋。比如七层柱截面为１ ０００× １０ａ轴布置型钢柱，每轴线布置四根，从地下２层筏板基 ８００，梁标号Ｃ２５，０．４１ａＥ＝０．４×３８ｄ＝３８０ｍｍ＜８００／２，采 ～础延伸至７层，在７层两轴线间用型钢梁连接钢柱，共组 用弯锚就可以。 成四榀型钢框架，型钢混凝土跨度２６．５ ｍ。钢柱Ｈ ７００ Ｘ （２）型钢柱孔位水平位置确定。在柱孔位竖向位置确 ５６０×２０×２０（ｍｍ），混凝土截面１ ０００×８００（ｍｍ）；钢梁Ｈ １ 定后，水平孔位一般在构件上均分即可，两侧面钢筋能绕 ３００×５６０ ｘ２０×２０（ｍｉｌ１），混凝土截面１ ５００×８００（ｒａｍ），安 则尽量不开孔。但是，当两翼板处配筋不一样又有竖向柱 装完后在３～７层形成镂空。本工程为钢筋混凝土框剪结 筋时，定孔就会复杂得多。如７层型钢梁柱节点翼板孔位， 构，建筑结构安全等级二级，建筑耐久年限５０年。总建筑 既要兼顾与对向钢筋孔的错位，还要兼顾与垂直方向的柱 面积３９ ７１５．７７ ｍ 筋孔错位。必须用ＣＡＤ图进行排布，原设计钢梁上部为 型钢混凝土结构与普通混凝土结构施工的主要区别在 １０￣２５，下部为双层钢筋上排４毗５下排１４￣２５，经电脑排 于：型钢影响钢筋绑扎和浇筑混凝土，本文从型钢下料、 布发现，下部筋无法让垂直柱筋通过，所以把下部改为上 型钢和钢筋安装、混凝土浇筑等关键工序人手，提出具体 排６ 下排１２￣２５，同时再调整上部１０￣２５的水平位置 的技术应用来保证梁柱钢筋排布有序和混凝土完整密实。 （如图３）。 ２型钢穿筋孔位的翻样下料 型钢除了一般钢结构深化设计图外，还需要详细的钢 筋孔位设计。本工程型钢在遇到粱柱钢筋时，开孔穿过钢 筋，对翼缘开孔和腹板２５ ＩｎｌＴｌ以上孔进行补强。节点钢筋 分布如图１～２。 — ，一 圈３开孔详图 ｌ ｌ ｝ ］ （３）型钢梁上、下翼缘板穿柱筋孔位确定。当柱钢筋 ｌ 要穿过型钢粱时，正如上所述，必须与水平筋孔位同时设 ｌ Ｉ Ｉ 计，调整此筋与梁上部、下部水平筋相互位置，避免发生 ｆ ｆ ｆ Ｉ Ｉ Ｊ 空间方向重叠。如７层粱为型钢梁，６层柱纵筋有４根要穿 ｌ Ｉ 过它，根据柱保护层厚度及与水平筋关系调整孔位，确定 后把孔位引线到柱翼板上，在每根柱翼板面弹出垂直线， －＿．－ 一 ．・．・ 控制柱筋从地下室锚固开始的竖向位置，从而保证柱筋在７ 圈１ 节点图 图２钢筋分布图 层顺利通过梁上预留孔。 （４）柱箍筋穿型钢梁腹板的孔位确定。梁柱节点部位 翻样前，钢构和土建技术人员密切配合，用ＣＡＤ制成 的柱箍筋在遇到钢梁无法施工封闭箍，故制作成二个Ｌ型 １７６・ ２０１３年８月 ・Ｊｎ Ｂｕｉｌｄｉｎ ｇ Ｍａ ２０１３年第４期 第３９卷总第１７４期 箍，穿过梁腹板后绑扎焊接，搭接长度１０ ｄ， 上下层箍筋 错开搭接。即紧靠柱筋外侧确定穿箍孔位。 （５）型钢柱腹板拉筋、钢梁腹板拉筋、钢梁上下翼缘 箍筋孔位。根据施工图纸确定梁、柱腹板拉筋的开孔位， ３．３柱纵筋与箍筋绑扎 柱纵筋用直螺纹接头接长，７层柱筋要在型钢梁安装完 再接长绑扎，便于柱筋从梁孔穿过。外箍筋从每节钢柱至 上往下套，内箍筋为开口箍，从柱腹板孔洞穿过绑扎。７层 同样，根据梁上排、下排钢筋位置确定梁翼缘板内箍筋孔 位。 （６）钢梁腹板模板对拉孔位确定。型钢梁截面高１ ５００ ｍｉｌｌ，在腹板上取二排孔位供梁侧模对拉锁紧。在有加劲板 梁柱节点外柱箍已改为两个Ｌ型箍相互套接后搭接焊牢。 箍筋上、下焊接位置错开，且焊接位置避开主筋，以免伤 及主筋。 位置则不打孔，支模时拉杆与加劲板焊接一起。 ３型钢柱的安装及柱筋绑扎 ３．１型钢柱的生根 （１）柱身按设计埋入筏基深度１．８ ｍ，钢柱吊装因在 基坑作业，选择塔吊吊运，为了满足塔吊起重荷载， 首节钢柱不能过长过重，在首节钢柱设计时就综合考虑合 适长度，最后取６ ｍ长，约２ ｔ重量。为了提高安装精度， 在工厂把钢柱与底座板、锚栓焊接成整体再吊运至工地， 立柱时由柱脚锚栓直接支于底板上受力。工厂焊接时，型 钢中心线要与底座板中心线重合，底座板预留两个５０ ｍｉｌｌ 的溢浆孔，四根柱脚锚栓焊成一样高度，锚栓长度设计为 柱直立后比设计标高低３０ ｎⅡｎ，安装校正时由锚栓底垫置 的钢板和钢楔来调整标高。 （２）底板垫层施工时，柱底部位水平标高控制在±５ 一，待底板防水完成后，放线弹出钢柱纵横轴线和柱脚底 板轮廓线。 （３）每次安装前都要对型钢编号、各类孔位、外观等 进行复核，检查钢柱中心线与垫板中心线是否重合。 （４）筏基底层钢筋绑扎后用塔吊把钢构件吊至现场慢 慢放下，将柱脚底板的四角与弹好的柱脚底板轮廓线对正， 用两台经纬仪分别固定在柱的纵横轴线上校准钢柱位置， 微移柱的位置使柱的正面、侧面中心线分别与两经纬仪的 视点重合，保证柱的垂直度，同时利用柱底钢楔校正柱标 高。 （５）保持型钢柱的位置，将柱脚锚栓与筏板底层钢筋 焊牢，各个方向用斜支撑加固。开始柱插筋，插筋按施工 配筋图的间距进行绑扎，但前面讲到，有一侧面４根钢筋 将在第７层穿过钢梁，插筋时要竖向对准钢柱翼缘板上弹 出的控制线。插筋施工完成后，进行套箍，箍筋与竖向插 筋绑扎牢固。 （６）再绑扎筏基上层钢筋，上层钢筋有几根要穿过型 钢柱，钢筋穿好绑牢后，要重新校正钢柱位置和垂直度。 （７）将钢柱与穿孔钢筋塞焊焊牢，再将底板上层钢筋 与插筋、型钢柱焊接连接成一个整体，这样基础预埋型钢 柱已经固定牢固，保证在浇筑混凝土过程不会跑位。 ３．２上层型钢柱的吊装 型钢柱安装控制主要从柱脚开始，上述预埋柱安装质 量基本决定了整个工程型钢柱的安装质量。所以上层柱的 安装相对更好控制，主要是先复核再安装，最后校正连接。 上层柱定位后，用三根缆风绳外加压葫芦从三个方向 将型钢柱固定，用两台星９ｏ。的经纬仪找垂直，通过葫芦不 断进行调整校正，使柱子正面侧面中心与轴线重合，最后 拧紧扭剪型高强度螺栓，初拧值为预拉力标准值５０％，初 拧、终拧必须在同一天完成。按先翼缘后腹板的顺序，从 节点中心向边缘施拧， ４型钢梁的安装及梁筋绑扎 钢柱仅在７层有钢梁连接，本文只介绍７层钢梁安装 及其梁筋绑扎。采用先吊装型钢梁再穿梁底筋及面筋、形 成钢骨架后在梁底铺设木枋，再将模板从骨架与木枋间隙 平推就位，最后支梁侧模板。钢筋施工全过程利用型钢结 构自承重，既能保证安装完成，又可减轻底部模板支撑的 荷载，支撑只承载混凝土重量，降低梁底加强支撑的费用。 顺序为：吊装型钢梁一安装梁底横楞一穿梁底纵筋并用直 螺纹套筒连接一安装上部主筋及套筒连接一安装箍筋及腰 筋（箍筋在吊装型钢时全数集中套在型钢梁上）一安装梁底 模、侧模并加固。 ４．１型钢粱吊装 （１）技术准备。安装之前对型钢梁的尺寸再次核对， 长度一定要准确无误，同时还要实际测量型钢柱之间的距 离，看是否和型钢梁的长度相吻合。为了便于梁受力钢筋 的绑扎，吊装前在钢梁上、下翼缘板焊上承受钢筋重量高 度适宜的Ｔ型马凳，作为梁纵向受力钢筋的固定支架。 （２）吊装。采用专业吊具，两点绑扎，吊升中必须使 钢梁保持水平状态。钢柱上有连接钢梁的托板，梁装于托 板后临时固定。安装过程中用手动葫芦纠正偏差。 （３）节点连接。钢梁与钢梁采用高强螺栓连接，钢梁 与钢柱采用现场坡口全熔透焊接，梁用螺栓拼接时，在对 接区域使用顶部焊有槽钢的千斤顶对两段梁进行调节，确 保对接无偏移后用高强螺栓拧紧。钢粱与柱焊接前选定合 适的焊接工艺顺序和方法，为防止产生焊接变形和减少焊 接残余应力，施工中按以下原则焊接：预先做好焊接口预 热，再由二个焊工同时按反对称顺序先从翼缘内侧施焊， 随后对腹板两侧、翼缘处侧逐层施焊，直至满焊坡口为止。 ４．２安装柱翼缘方向梁钢筋 （１）梁底层钢筋安装。钢筋安装前，钢梁已安装并校 正好，箍筋已套在梁上，先在Ｔ型马凳上穿入１２ ５下排 筋，在其上间隔２ ｍ垫横向短钢筋，再穿人６ｑｂ２５上排筋。 与型钢柱翼缘板相遇的梁筋，翼板上预先有打好的孔，钢 筋从此处穿过即可，再接长穿入另一头型钢柱翼板。个别 无法穿人的孔位可用铰刀扩孔或电钻补孔，不得用气割开 孔。 （２）梁上部钢筋安装方法同底层筋。 （３）梁侧抗扭筋套入后，把箍筋分开，按设计间距与 梁上、下部钢筋绑扎牢固，翼缘上小箍筋先加工成Ｕ型， 从梁底翼板预留的孔洞往上套，穿出上翼缘用工具弯锚对 接后单面焊接牢固。 （４）穿拉筋。梁腹板预留有拉筋穿孔位，拉筋加工时 应一端弯钩，另一端平直，顺利穿过孔后用专用扳手把拉 筋平直段扳弯至１３５。并勾住箍筋。 ４．３安装柱腹板方向梁钢筋 这个方向的为三跨连续梁，没有型钢，为便于人工安 ２０１３年第４期 Ｉ・Ｊ之材 ・１７７・ 第３９卷总第１７４期 Ｓｉｃｈｕａｎ ＢｕｉｌｄｉｎＲ Ｍｍｅｎ ｓ ２０１３年８月 装，梁侧模留一边待钢筋工程完成后再合模。上部钢筋穿 人用榔头敲击。梁浇筑时混凝土从梁一侧下料，用振捣棒 过柱腹板预留孔，下部钢筋如果锚固长度足够则弯锚，否 把混凝土从梁底挤压到另一侧，直至混凝土高度超过钢梁 则穿孔而过，腹板上预留孔时要与相邻钢柱预留孔平齐， 下翼缘板１００ ｍｍ以上时，改为两侧两人从中间往二端对称 以免梁筋歪斜无法穿过。另外，因上部钢筋与垂直方向梁 振捣，分层厚度４００ ｍｍ。另外，在梁两侧每隔２ ｍ安装壁 筋交叠，上部筋高度下降了ｄ，所以箍筋加工时高度要相应 挂式平板振捣棒加强振捣，其他与一般浇筑方法相同。 调整，保证箍筋角部绑到纵筋。 ６结论 ５型钢梁、柱混凝土的浇筑 不论型钢下料加工还是现场安装，钢结构和土建技术 浇筑前，检查梁、柱钢筋绑扎后能否将振捣棒顺利插 人员要密切配合，做到打孔位准确、交叉作业有序。只有 到最底部，如果有困难及时处理，钢筋密集处准备用３０的 孔位精准、型钢安装精度控制好，才能保证梁柱钢筋顺利 振捣棒。浇筑柱时，为防止钢柱加劲板处混凝土形成气囊 排布，才能加快施工进度避免返工窝工。同时，选择合理 而堵塞，经仔细研究，在柱内竖立２根 ３２ＰＶＣ硬质套管， 的施工方法，既便于施工，又利于质量控制，节约支出成 表面按５ ｃｍ间距梅花状布孔，管底与孔外用尼龙网格布扎 本。 ［ＩＤ：０００５０９］ 紧，用于浇筑过程空气排出，最后再拨出。 混凝土塌落度控制在１６０±２０ ＩＩＩ１ＴＩ，粗骨料直径不大于 参考文献 ３０ ｍｍ，配合比试验时考虑加适量减水剂及粉煤灰。 ［１］ＧＢ５０２０５—２００１，钢结构工程施工质量验收规范［Ｓ］． 柱浇筑混凝土前，先在底部浇５０ ｍｍ厚与其成分相同 ［２］ ＧＢＳ０２￣一２ｏｌ１，混凝土结构工程施工质量验收规范［Ｓ］ 的水泥砂浆，再将混凝土从柱四面均匀下料，边浇边振， ［３］￣ＳＧ５２３，型钢混凝土组合结构构造［ｓ］． 预埋的排气套管随着浇筑高度逐步提升。在柱模外侧派专 （上接第１７４页） 动态符号（在＠Ｔｅｍ￣ｍｅ—Ｖ７１一ＨＣ．ｐｄｌ图形文件中，ｃＥ— ◆设备连锁信号：设备（包括组和分支）的起动连锁、 ＭＡＴ版本不同可能有变化），所有动态符号要带标签显示， 操作连锁和保护连锁，如果一个连锁的状态多于一个，就 标签的显示位置可根据需要进行调整。 要用连锁块ｃ—ＩＮＴＥＲＬ（１Ｏ输入）或Ｃ—ＩＮＴＥＲ５（５输入）再 ◆功能键使用：从主画面切换到子画面，除使用下拉 接入相应的连锁。 式菜单外，还应使用功能键（Ｆ２一Ｆ１２）进行快速切换，从子 ◆设备操作模式：所有设备都必须用组操作（除只能就 画面返回到主画面应使用相同的功能键。 地操作的设备外，如提升机辅传做成只有就地操作模式， ◆主设备参数显示：象高温风机、磨等有大量模拟量 但ＧＲ—ＨＮＫ要连接到相应的组模块），对于可以在中控起 参数的设备，主画面（或子画面）一般不显示这些模拟量参 动的加热器、通风机等设备，需要加一个选择块，通过选 数，需要将这些模拟量参数集中显示在一个弹出画面中， 择进入组操作或选择后直接起动，有温度检测的加热器选 按照海德堡的做法，是在主画面（或子画面）中构造一个ｌ ＡＩ 择后通过温度控制起动／停机。 ◆电气柜状态：电气柜状态监视信息要通过报警块进 １ｗＩ按钮来弹出参数画面。 行报警，其中相监控信号、主开关信号、２３０ＶＡＣ控制电源 ＡＷ分别是两个静态文本，将他们组合在一起形成的 信号、２４ＶＤＣ控制电源信号进行逻辑“与”后接入设备的 具有按钮功能的目标，当任何一个被显参数出现低或高报 ＥＭＦＲ和ＥＮＯＴ（其它设备的首字母不同，如单驱动阀为 警时，Ｗ文字的底色为黄色（平时为灰色）；当任何一个被 ＶＭＦＲ和ＶＮＯＴ），该状态并进入组的起动连锁。 显参数出现低低或高高报警时，Ａ文字的底色为红色（平时 ◆硬件状态监视：利用ＫＭＩ＿ＤＰ—ＤＩＡＧ（ＦＢ１８９９）和Ｃ— 为灰色）。 ＡＮＮＵＮＣ监视ＤＰ的状态。 ◆电气柜报警显示：一个ＰＬＣ下的所有电气柜报警信 ◆自定义功能块：对于比较复杂的逻辑，用现有的功 号，以电气柜为单位集中在一起形成一个报警画面，放在 能块难以实现或编写出的程序难以阅读（如配料、滚齿破控 “Ｓｙｓｔｅｍ，Ｒｅｐｏｒｔｓ，Ｓｅｒｖｉｃｅ”主画面下。 制等），可以自己用ＳＣＬ、ＳＴＬ等编写功能块。 ◆硬件诊断显示：一个ＰＬＣ一个硬件诊断画面，放在 ◆仿真测试程序：在ＣＦＣ程序中不能使用模块的仿真 “Ｓ￣ｔｅｍ，Ｒｅｐｏｒｔｓ，Ｓｅｒｖｉｃｅ”主画面下。 引脚来对程序进行仿真，需要编写一个ＦＣ程序（如 除以上要求外，可能需要编写全厂大连锁（如尾排跳闸 ＦＣ１３００，该功能块在所有设备程序执行之前执行，ＦＡＴ测 如何处理），应急电源，生产报表，电能报表等。根据项目 试完成后删除）来仿真设备的Ｉ／Ｏ状态。 不同，海德堡工程师不同，也可能对软件的要求会有一些 ２．３操作画面 变化。 海德堡对操作画面的要求是比较严格的，希望他的操 作员到任何一个海德堡工厂都能很快适应，因此，他要求 ３结束语 作出操作风格相对统一的操作画面。 虽然海德堡有许多独特的要求，但大部分的要求也是 ◆图形文件规定：参考海德堡规范。 国际大公司（如拉法基）的要求，属于国际通行做法。尽管 ◆操作画面结构：主画面，组总貌，模拟量一览表， 本文所描述的内容可能不够完善或不够准确，但对于初次 调节回路一览表，趋势曲线一览表，其它子画面。 ◆报警组：报警组应放在所有的主画面和子画面的右 接触海德堡项目或其他国际项目的同行，会有一定的参考 上角，报警组操作面板中不能出现Ｓｔａｒｔ、Ｓｕｐ、Ａｕｔ０ｍａｔｉｃ、 价值，即便不参与国外工程的ＤＥＳ编程，也可以规范我国 设计员们的一些编程行为，使今后的ＤＣＳ编程变得更加正 １．ｏｃ￣、Ｓｉｎｇｌｅ等操作按钮。 ◆动态符号的：动态符号只能使用海德堡专用的 规。 ［ＩＤ：０００５３６］
