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异形型钢混凝土梁施工技术 赵字范 上海建工一建集团有限公司 上海 2 0 0 1 2 0 摘要：型钢混凝土结构 ，是在型钢结构的外面包裹一层混凝土外壳形成的钢一 混凝土组合结构。结合工程实例，阐述了 型钢混凝土施工的难点特点及处理优化方案，重要工序的施工质量控制，总结了一些施工经验、技术，可供类似项目 参考。 关键词 ：型钢混凝土梁 施工技术 优化方案 质量控制 中图分类号 ：T U 7 5 6 4 2 文献标识码：B 文章编号 ：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 4 ) 1 0 1 1 3 5 0 2 Co n s t r u c t ion T e c h n o l o g y f o r Ab n o r ma l Pr o fi l e St e el Re i n for c e d Co n c r e t e Gir d e r s Zh ao Yuf a n S h a n g h a i C o n s t r u c t io n N o 1( Gr o u p ) C o ， L t d S h a n g h a i 2 0 0 1 2 0 1 工程概 况 上海第二军医大学第三附属 医院安亭院区工程总用地 面积为9 4 8 2 4 9 m ；总建筑面积 为1 7 7 3 5 5 m ( 其中地下 部分为4 9 9 0 9 4 m ，地上部分为1 2 7 4 4 5 6 m )；共6 个单 体分别为1 病房楼 ( 1 3 层 ) 、2 病房楼 ( 1 3层 ) 、康复楼 ( 8层 )、医技楼 ( 4层 ) 、行政楼 ( 5层 )、门急诊楼 ( 4层 )，工程地下室2 层 ，地上6栋单体建在 同一地下室 之 上。 2 型钢混凝土结构特点 2栋病房楼结构形式相同 ，型钢混凝土梁位于 1 、2 病房楼2 F 一1 2 F 南侧西侧外围框架梁 内 ( 图1)，南侧为一 段圆弧连续梁和一段直线连续梁 ，西侧为2根梁成L 形 ，每 层共有型钢混凝土梁1 4根 ，端点和转角处与柱采用型钢短 柱锚接 ，每层锚 固端钢柱共6根。型钢梁和锚 固柱均为H型 钢。 3 施工难点分析及优化方案 3 1 圆弧 形连续梁优化 川 难点分析 ：南侧有一段为圆弧连续梁 ，全长5 7 3 8 m。 对梁的加工 、安装难度大，安装精度、质量难以控制。同 时也不可避免地增加 了施工工期、施工成本。 解 决方案 ：根据 设计 图纸情 况 ，圆弧连续梁 弧度 较 小 ，以框架柱 为节点对连续梁进行分段 ，可分成7段 ，每 段8 2 m，矢高仅5 7 mm。 aL _ 一 作者简介：赵宇范 ( 1 9 7 9 一)，男，本科，工程师。 通讯地址：上海市福山路3 3 号 ( 2 0 0 1 2 0 )。 收稿 日期：2 01 4 0 4 2 9 经我方技术人 员分析及和设计单位联 系，同时依据相 关规范确定解决 方案 ：柱与柱之间改成直线形式 ，即整段 圆弧连续梁以柱 为转折点 ，由7 段直线拼接形成 。修改后 原建筑设计效果基本不变，而实际施工操作难度大幅度降 低，同时又缩短 了施工周期 ，降低 了施工成本 ( 图2) 。 图1病房楼结构示意 图2 优化后连续梁示意 3 2 型钢混凝土梁优化 难点分析 ：由于 型钢混凝土梁尺寸有多种 ，这里 以 最长2段连续 梁为例 阐述。连续 型钢梁混凝土结构尺寸 为4 0 0 mm 9 0 0 mm，型钢尺寸为1 2 mm x 6 0 0 mm 2 5 0 mm2 0 mm。从梁的外包尺寸和型钢梁尺寸比较 ，型 钢上下侧和梁外边尺寸还有1 5 O mm，侧面还有7 5 mm，理 论上间距看似够 了。但是实际上外侧还有栓钉、主筋、箍 筋 ，梁上侧还有板钢筋 ，同时梁中段还有次梁 ，再加上施 工操作误差 ，所有钢筋绑扎完毕后 ，实际有效间隙将不到 2 0 mm，对混凝土浇筑振捣非常不利 ，振捣棒无法插入振 捣混凝土。根据规范要求高大于4 5 0 mm梁中间设拉结筋一 道 ，型钢梁中间部分无法穿越 ，如开孔对钢梁强度有影响 ( 图3)。 解决 方案 ：根据理 论计 算和现场 同比例放样 ，结果 混凝土 梁和 型钢尺寸需修改方可顺利施工。经与设计 沟 2 o l 4 1 o Bl l i l d i I I g c。n s t r u c 戗。n l l 1 3 5 通和考虑经济性确定对型钢尺寸进行优 化 ，由1 2 mm 6 0 0 mm 2 5 0 mm X 2 0 mm改 为 1 6 mm 5 0 0 mm x 2 0 0 mm3 0 mm。同时拉结筋设上下2道，分别位于型钢 上侧和下侧。优化后造价基本不变 ，同时保证了施工的可 行性和可操作性 ( 图4) 。 。 ! t _E-V ， 图3 型钢 混凝土梁原设计截面 图4 型钢混凝 土梁优化后截面 3 - 3 梁、柱节点优化 难点 分析 ：型钢梁 穿越 混凝 土柱 处与柱 主筋交叉 ， 型钢梁需开孔方能穿过 ，而型钢柱尺寸较小 ，穿孔必须对 空位加固处理 ，且型钢为工字钢 ，钢筋穿越需在型钢上开 2个孔 ，3 D - r - 和施工都费时费力。如在型钢上焊接直螺纹 套筒焊接质量较难控制，同时对钢筋断料长度要求很高。 解决方案 ：考虑到型钢宽度较窄只有2 0 0 mm，交叉相 交钢筋较少 ，经我方技术人员和设计协商，主筋遇钢梁处 采用钢筋弯折绕过钢梁的方法施工，钢筋连接采用绑扎连 接。经 实际施工钢筋) roT和安装均相对简便 ，同时施工周 期和施工质量得以保障。 3 4 型钢梁安装 固定 难点分析 ：型钢位于混凝土梁中心区域 ，安装时无搁 置点。端部锚固柱为每层一段 ，上下层之间无联系 ，即上 层段锚 固柱无法竖立在下层柱 的锚固钢柱上。型钢梁、柱 安装需设置支撑。 解决方案 ：本工程工期紧 ，且质量要求高。综合考虑 了各项 因素后采用如下措施 ：型钢梁工厂加工时，在梁端 部1 5 m处底部预先焊接钢垫板 ，梁底排架搭设时 ，在有钢 垫板处增加井字形排架 ，用于承受钢梁质量 ；锚 固柱之间 增加角钢格构柱 ，钢柱与格构柱焊接连接，利用下层钢柱 支撑上层钢柱。 3 5 型钢梁安装顺序优化 难点 分析 ：按 照常规 方案 ，先安装钢梁再安装梁钢 筋。但钢梁下部有锚栓 ，钢梁就位后 ，梁下部间隙较小 ， 主梁钢筋安装困难，施工时间长。 解决方案 ：梁底支架模板铺设完毕后 ，先把梁底钢筋 铺设在梁底模板上，再 吊装钢梁 ，钢梁 吊装固定完毕后再 安装梁上皮钢筋和箍筋 ，从而解决了梁底钢筋安装费工费 时问题。 3 6 混凝土质量控制 1 1 3 6 l t iW T笫 3 6 卷 I l O M 难点分析：型钢梁内既有钢筋又有型钢 ，比普通混凝 土梁含钢量高 ，间隙小 ，施工时对混凝土灌注和混凝土振 捣都存在一定的困难。如施工时不加 以控制 ，很容易造成 空鼓、蜂窝、麻面等质量问题。 解决 方案 ：考虑到混凝土等级为C 3 5 ，强度不高 ，经 与搅拌站技术人员沟通 ，在保证混凝土强度的情况下增加 混凝土的流动性，加大坍落度 ，同时优化配合 比，粗骨料 粒径选用5 1 5 mm。模板安装前根据实际情况设置混凝土 浇捣口，施工中对混凝土振捣进行严格控制 ，必须振捣到 位 ，对于局部振动棒无法插入部位 ，采用榔头在模板外侧 敲打的方式。 3 7 型钢梁施工质量控制要点 ( a)型钢梁进场后必须全面复查 ，检查构建规格尺 寸、外观质量、出厂合格证及材料证明文件。 ( b)型钢梁轴线位置 、标高必须符合设计及规范要 求 ，安装精度应在规范允许范围之内。 ( c ) 高强度螺栓安装应严格按施工工艺要求由内而外 顺序施工拧 ，初拧、终拧应符合要求 ，并按时进行终拧复 查。 ( d)焊接时应按堆成焊接的方法施工 ，焊接前应检 查坡 口尺寸，以及坡 口周围有无油 、锈水、污垢 ，如有应 处理后方可施焊。并注意及时打磨清理前一道焊接，防止 出现焊接缺陷。 ( e)型钢梁焊接连接过程中 ，为控制焊接变形 ，采 用对称焊接 ，且要求焊接时，焊接速度保持一致 ，同时要 求测量人员及时监控。 4 结语 型钢混凝土结构与其他结构形式相比，具有承载能力 高、耐火性能和耐久性能优异、 良好的抗震性能等特点 ， 近年来在各类建筑 中获得 了广泛的应用。 由于型钢混凝土 结构工序多，施工复杂 ，施工好坏直接影响主体结构工程 质量。本工程通过对型钢混凝土梁从设计到施工 的一 系列 优化，对施工中重要工序的质量控制 ，降低了施工难度 ， 同时又保证 了工程质量 ，为类似工程提供借鉴。 0 0 0 0 1 唐伟耀 高层建筑型钢混凝土结构施工关键枝 术的研究 J 建筑 施工 2 0 1 3 ( 1 1 ) ：9 9 2 9 9 4 2 】建筑施工手册( 第五版) 编委会 建筑施工手册【 M 5 版 北京： 中国 建筑工业出版社， 2 0 1 2 3 邵天雷 型钢混凝土施工工艺 J 山西建筑， 2 0 1 0 ( 1 1 ) ： 1 5 9 1 6 0 【4 】王景文 钢结构施工便携手册 M 北京： 中国计划 出版社，2 0 0 6 5 陈赞， 刘平 型铜混凝 土柱的非线性有限元分析【 J _ 江苏建筑， 2 0 1 4 ( 2 ) ： 5 1 5 3