浅谈型钢混凝土组合梁结构施工技术——以北海富丽华大酒店（白金五星级）工程为例.pdf

O n C o o s t r H c U o n T e c h n o i o o ie s鹱 蓄 S t e e l 鞣 蠢 鼗 C e n c r e t 8 C o mp o s i t o S t r u c t u r 秘 浅谈型钢混凝土组合梁结构施工技术 以北海富丽华大酒店 ( 白金五星级 ) 工程为例 口杜玉彪 邓程来 卢武成 王传运 孙浩哲 一 Du Yu b i a o Den g Che n glai L u W u c h e n g W a n g Ch u a n y u n Su n Ha oz h e 【 摘要】 以北海富丽华大酒店 ( 白金五星级 ) 工程的型钢混凝土组合梁结构为例 ，主要介 绍 型钢混凝土组合梁结构的三维实体建模，模板、钢筋放样，混凝土质量控制等方面的施工技 术应用，为类似工程施工提供借鉴。 【 关键词】 型钢混凝土组合梁结构，三维建模 ；施工技术 【 文章编号】 1 6 7 2 7 0 4 5( 2 0 1 2 ) l l 一 0 0 8 7 0 5【 中图分类号】 T U 7 4 5 5 【 文献标识码J B A b s t r a e t ：T o g e t h e r wi t h p r o j e c t c a s e ，t h i s p a p e r i n t r o d u c e s c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g i e s o f s t e e l r e i n f o r c e d c on c r e t e c o mp o s it e s t r u c t u r e f o r r e f er e n c e K e y w n r d s：s t e el r e i n f o r c e d c o nc r e t e c omp os i t e s t r u c t u r e；t h r e e di men s i On a mo d e l i n g ； c o n s t r u c t ion t e c h n o l o g i e s 1前言 随着设计 技术 水平 的提高 ，建 筑物正在向大跨度 、超高度的趋势发 展 ，在保证工程质量的前提下 ，无疑 造价低 、性能好 、施工进度快的结构 体系成 为首选类型 。型钢混凝 土组 合结构 ( S t e e Re i n f o r c e d C o n c r e t e C o mp o s i t e S t r u c t u r e ，简称S R C 结 构 )，又称劲性混凝土结构或包钢混 凝土结构，是在型钢结构外包裹一层 钢筋混凝土外壳形成的型钢混凝土组 合结构。S R C结构正越来越多地运用 在大跨度 、超高层的公共建筑中，这 种结构 具有跨度 大 、刚度 大 、强度 高、节约钢材等优点。 2 工程概况 北 海富 丽华大 酒店 (白金 五星 级 )工程建筑面积1 1 8 万m。 ，框支剪 力墙结构，地下2 层，地上2 7 层，建 筑高度为1 0 4 2 m。该工程4 层转换层 以下采用型钢混凝土组合结构 ，34 层采用型钢混凝土组合梁结构 ，共有 3 0 根型钢柱 ，5 6 根型钢粱 ，总重量 工程技术 2 0 1 2 1 1 l e 田 E s A T o w N s c 0 怖 u c n 0 N IN G u N G 87 1 2 0 0 t ，造价约1 1 0 0 万元，占总造价的9 。梁高且 跨度较大，混凝土等级为C 6 0 。 3 工程特点难点分析 3 1工程特点 北海富丽华大酒店 ( 白金五星级 ) 工程为北海 市 “ 三年跨越”的重点工程。工程采用S RC 结构 ， 共有3 0 根型钢柱 ，5 6 根型钢梁，总重量1 2 0 0 t ，型钢 总重量大 、单节长度较长、分布相对密集 ，给型钢 混凝土组合梁结构的施工带来一定难度和挑战。 3 2 工程难点 (1)钢柱的焊接质量要求高，型钢梁的翼缘 板与腹板 、型钢梁与型钢柱等均采用开坡 ： j 全熔透 焊，焊缝等级为一级。 ( 2)钢筋放样、加工要求高，特别是型钢梁 、 柱节点核心区，梁、柱钢筋错综交错。 ( 3)模板安装 、加固，采用合理加固措施是确 保型钢梁 、柱节点施工质量的前提。 ( 4)混凝土浇筑困难 ，利用C 6 0 细石混凝土浇 筑的高流动性 ，解决节点密集箍筋混凝土浇筑困难 的问题 。 4 施 工方 法 4 1 施工工艺流程 工程施工工艺流程 ：Au t o C AD 软件平面制图、 三维建模一现场制作型钢梁 、柱节点模型一组合梁 支撑架搭设一组合梁梁底模板的安装一型钢梁的安 装一螺杆套简焊接一钢筋绑扎一穿塑料套管、对拉 螺杆一梁侧模板安装一混凝土浇筑一混凝土养护一 拆模一清理。 4 2 操作要点 4 2 1 A u t o C A D 软件绘制型钢梁、柱节点 依据设计图纸 中钢筋规格 、数量绘制节点平 面大样图，以考虑每种节点钢筋排列和锚固长度满 足设计要求。梁钢筋遇型钢柱时，可采取型钢柱翼 缘板焊接直螺纹套筒 、腹板机械钻孔等措施解决钢 筋贯通和受力问题，型钢柱腹板钻孔可在工厂预先 钻好 ，直螺纹套筒在现场根据实际情况进行焊接牢 固， 并满足直螺纹套筒连接等强原则。 ( 见图1 ) | - 、 广 西 城 镇 建 设 妻 l V 0nS l r 【 j c t 0n 注 ：连接套 筒的钢材不 应低于Q3 4 5 B的低合金 高强度 结构钢 ，与铜 骨柱翼缘 的焊接 可采 用部分焊 透与 角接组 合 焊缝 ，并满足 连接套 筒的等 强要 求。 图1型铜梁 、柱节点钢筋大样 4 _ 2 l 2 A u t o C A D 软件绘制型钢梁、柱节点三维模型 按照设计图纸 中梁 、柱构件位置和尺寸 ，绘制 节点模型，以更直观的研究分析节点特点和做法 。 通过对型钢梁 、柱节点的三维实体建模，更加明确 S RC 结构构件的组成 ，施工工序顺序更为清晰，为 工程实际施工提供切实可行的理论基础。 ( 1 )型钢梁、柱节点模型 按照图纸要求绘制比例为1： 1 的 钢构件 、配 件的模型 ，合理布置配件的位置，做到既满足设计要 求又方便现场施工 ，有利于施工工序的合理安排。 ( 2) 型钢柱钢筋节点模型 为了减少型钢梁节点腹板钻孔面积，确保型钢 梁腹板的受力性能，型钢柱箍筋采用先开口后焊接在 加劲板上方式，箍筋焊接采用单面焊，长度为l O d 。 ( 3) 型铡梁钢筋节点模型 型钢柱翼缘板焊接直螺纹套筒、腹板钻孔的方 式，纵、横向钢筋错层排布，有效解决了钢筋锚固 长度和钢筋保护层不足的问题。 ( 4) 型钢梁 、柱钢筋节点模型 型钢梁 、柱节点是型钢混凝土组合梁结构的受 力核心区，此部位钢筋较密，且错综相交，合理安 排各种构件的施工顺序至关重要 ，不仅影响到施工 工期 ，对节点结构的质量起着决定性的作用。 ( 见 图2) 4 2 3 型钢梁、柱节点现场制作样板 按照图纸设计的型钢梁 、柱的规格、尺寸进行 定位 放样 ，模型全部采用 1： 1 的 比例制作 ，型钢 梁、加劲板采用1 8 m m 厚胶合板制作，钢筋采用同直 或同一节点的不同连接位置有两个连接构件时 ，应 拉螺杆 ，然后存模板侧面开侧 向螺杆的预留孔，对 先拧紧主要构件再拧紧次要构件。当 日 安装的螺栓 拉螺杆采用双蝴蝶扣扭紧。支承拉杆的材料与断面 应在 当日终拧完毕 ，以防止构件摩擦面 、螺纹沾 及竖向间距应通过计算确定。 污、生锈和螺栓漏拧 。螺栓初拧 、终拧后要做不同 4 l 2 9混凝土浇筑 的标记，以便识别 ，避免重拧或漏拧并在4 8 h 1进行 ( 1) 采用商品泵送混凝土进行浇筑。混凝十开 终拧扭矩检查。高强螺栓紧固后应按 钢结构工程 始浇筑时的坍落度在梁底向 h 3 O O mm 高度范同内应 施工质量验收规范中钢结构螺栓连接工程质量和 控制在1 8 0 ram2 ( ) ( mm 之间，以上部分混凝十坍落 检查方法进行检查和测定，若发现欠拧 、漏拧应补 度控制在1 6 0 mm；3 0 0 mm高度范围内的混凝土内掺 拧 ，超拧时要更换。处理后的扭矩值要符合设计要 加水泥重量8 g H E A微膨胀剂，以 部分掺加水泥 求。紧固连接高强螺栓 ，高强螺栓要经过 ( 当天初重量1 0 的HE A 微膨胀剂。 拧的螺栓当天终拧 ) 终拧并用扭矩扳手验收合格。 ( 2)铡骨梁混凝土浇捣时应采用混凝： h从梁一 柱与梁焊接 、梁与梁的对接一般在柱子的两 侧下料，用振捣器在工字梁一侧浇捣 ，将混凝上从 侧对称同时焊接以减少焊接变形和残余应力 ，然后 梁底挤向另一侧 ，直至混凝土高度超过钢梁下翼缘饭 进行超声波探伤试验。l O O mm以J - ，然后改为两侧两人对称进一步振捣。 4 _ 2 6 钢骨柱螺杆套筒焊接 ( 3 ) 梁胺饭两侧混凝土浇捣采用的是在梁的一 j 于型钢梁 、柱节点均有钢骨 ，对拉螺杆无法 端向另端两侧同时对称下料对称振捣 ，当浇筑至离 通过 ，可采用2 5 mm圆钢在加工厂内套丝，并配备配 钢梁上翼缘1 5 0 mm时，将混凝土从梁中部开始一 Y 1 - 套螺杆。将螺杆套筒先焊接在型钢柱上 ，待钢筋安 浇捣 ，混凝土投料高度超过钢梁上翼缘板1 5 0 mm， 装后穿螺杆加固柱头模板。 使其对下层混凝土有一定压力，混凝十浇捣从梁的 4 2 7 钢筋绑扎 中部开始逐渐向两侧延伸 ，直至上翼板混凝土的气 ( 1 ) 钢筋绑扎采取先扎筋后支模的方法，即存 泡从钢梁两端排出。 钢梁的翼缘板的栓钉上焊上承受纵 向受力钢筋的短 ( 4)为保证混凝士浇筑的密实性 ，和离 底 钢筋，作为梁的纵向受力钢筋固定支架。 1 m位置处每隔l m水平间距预留3 0 0 mm3 0 0 mm ( 2) 按支架钢筋划好间距控制线，先穿纵向受 洞 口，插入式振动棒在该处插入振捣 ，当混凝 L 浇 力钢筋，梁的下部纵 向受力钢筋放置在焊在钢梁下 至预留口时，再钉上模板加 固处理，然后再浇筑上 翼缘板上的支架上，支架用钢筋制作。 部混凝土。混凝土应分层浇筑 ，每层浇筑厚度控制 ( 3)梁的箍筋绑扎在安装完梁的纵向受力钢筋 在5 0 0 mm内。 后进行，箍筋采用图示方式进行焊接封闭。 ( 5)浇捣时需特别注意梁底面、梁柱节点和钢 ( 4)在梁柱钢筋连接节点中梁的下部纵 向受 骨翼缘底面等部位，防止出现死角 ，并且在梁的底 力钢筋中间部位钢筋太狭窄 ，深度又深 ，在施焊过 部两侧每隔2 m安装壁挂式平板式振动器加强振捣 ， 程中无法看见 ，不能保证焊接质量 ，因此采取单面 直至混凝土密实。 焊。在柱翼缘板和加强板的一侧另增各一根粗直径 ( 6)混凝土表面采取 “ 两压两抹”处理 ，使混 的横向钢筋，与钢板和梁的纵向受力钢筋焊接 ，以 凝土表面光洁避免产生细裂缝。 增强锚固。 混凝土养护过程中， “ 两压两抹”处理后，立 ( 5 ) 梁的纵向受力钢筋与加强钢板采用双面塞 即铺一层尼龙塑料薄膜， 然后铺设棉织毯，薄膜应骑 焊 ，以增加强度。 缝铺设，且用石块、 砖块压住 ，以免大风吹跑。若遇 4 2 8 模板 的安装 大雨天气，应在薄膜搭接缝处再盖一层薄膜。混凝土 梁侧板为1 8 m m 厚胶合板 ，在安装模板前首先要 养护时间为1 4 d ，要保证混凝土内外温差小于2 5 。 C 在型钢梁腹板进行钻孔 ，穿P V C 塑料管 ，管内穿对 拆模时混凝土的强度应根据 混凝土结构工稗 l _、 广 西 城 镇 建 设 著 l _，0ns t r u c“o n 施工质量验收规范 的规定， 侧模拆除时的混凝土强 度应能保证其表面及棱角不受损伤 ，一般控制在混 凝土强度达到1 2 N mm 即可拆除。混凝土型钢组合 梁梁底模板需在混凝土强度达到设计强度的1 0 0 后 才能拆除。 5 施工效果 工程 在型 钢混 凝土 组合 梁结 构施 工 中采用 Au t o C AD软件平面和三维建模功能 ，并现场制作 梁 、柱节点样板 ，减少 了实际施工 的弯路，节约大 量的人工和材料费用。型钢梁箍筋的绑扎采用的是 先开口后焊接在加劲板上的施工方法 ，与传统的施 工工艺相比，既提高了2 0 3 5 的工效，又保证了 节点核心区的受力性能。采用型钢梁腹板钻孔 、型 钢柱柱头焊接 自制螺杆套简 ，加快 了模板加固的速 度和质量 ，有效避免了涨模 、爆模等问题 ，保证了 构件 的混凝土质量和外观 ，表面平整度及垂直度均 在优质工程允许偏差范围内，可免除混凝土表面的 粉刷 ，节省了费用。经综合分析 ，共节约人工 、材 料费约2 6 5 万元，缩短施工工期1 5 天。 度高 、节约钢材 、施工进度快等优点 ，势必会成为 一 种主流结构被广泛应用。北海富丽华大酒店 ( 白 金五星级 )工程的型钢混凝土组合梁结构施工在型 钢梁 、柱钢筋绑扎及模板加固方面采用一系列的施 工技术措施 ，加快了S RC 结构的施工速度，有效避 免了胀模 、爆模等问题 ，保证 了构件的混凝土结构 的质量和外观 ，表面平整度及垂直度均在优质工程 允许偏差范围内，为今后类似工程的施工提供了可 借鉴经验。 参考文献】 1 ：t J 维亚型钢混凝土组合结构构造与计算手册 H 北 京 ：中国建筑工业 出版社 ，2 0 0 4 2 张顺 利 钢骨混 凝土 结构 的研 究进 展综述 J 山西建 筑 ，2 0 0 7 ，3 3( 2 7) 8 7 8 8 3 0 4 S G 5 2 3 ，型钢混凝土组合结构构造 Z 4 G B 5 0 2 0 5 - 2 0 0 1 ，钢结构工程施工质量验收规范 S 作者简介】 杜玉彪，中建八局第二建设有限公司南宁分公司项目工长。 邓 程来 ，中建八局第二建设有 限公司南宁分公 司总工程师。 卢武成 ，中L in d蝎 第二建设有限公司南宁分公司项目总工程师。 王传运，中 建八局 第二建设有限公 司南宁分公司项目 生产 纽 孙浩哲 ，中建八局第二建设有限公司南宁分公司项 目施工员。 6 结语 S R C 结构正越来越多地运用在大跨度 、超高层 【 收 稿日 期】 2 0 1 2 1 0 1 5 的公共建筑中，这种结构具有跨度大 、刚度大 、强 工程技术 2 0 1 2 1 1 i c m E s 蜊0 T 0 c 。 u 嘲 G u A 9 1