钢骨混凝土组合结构典型节点施工技术研究

钢骨混凝土组合结构典型节点施工技术研究

孔令凯

上海建工四建集团有限公司上海201103

摘要：钢骨混凝土结构施工技术是当今推广应用的建筑业新技术，既不同于钢结构，也不同于钢筋混凝土结构更非两种结构的简单组合。钢骨混凝土在施工过程中会出现钢筋下料及定位不准，进而易造成钢筋与钢骨连接不上、合模困难等问题出现。本文通过案例分析，根据钢骨柱的情况就上述问题采取了一系列解决措施，其施工经验可供其他工程借鉴。

关键词：钢骨混凝土；高层建筑；施工技术

1前言

钢骨混凝土属于型钢与混凝土组合结构的一种类型，其承载能力高，刚度大且抗震性能好。钢骨混凝土除了具有钢结构优点外，还具备混凝土结构的优点，同时结构具有良好的防火性能。钢骨混凝土适合于高层建筑外框柱及公共建筑的大柱网框架与大跨度梁设计。

在钢骨柱混凝土结构施工中，由于钢骨柱内钢筋大且密，柱内箍筋为复合箍筋，如出现钢筋下料及定位不准，则极有可能出现钢筋与钢骨连接不上、合模困难等不利情况；如何解决钢骨与钢筋的连接、梁柱节点区钢筋的穿筋问题，确保节点良好的受力性能，是钢骨混凝土结构施工要解决的关键技术问题

2工程概况

交通银行金融服务中心（扬州）一期工程，业务办公楼分为东西两幢各20层的高层建筑，两幢高层之间7层以上通过空中连廊层层相通。东西两幢业务办公楼核心筒内均有型钢混凝土剪力墙及钢骨梁。

钢结构概况

核心筒剪力墙500宽度，内含钢柱600mm*300mm*20mm*30mm、600mm*300mm*30mm*40mm。

核心筒、连廊钢梁800mm*300*20*30，其中连廊钢梁跨度18m。

（2）钢骨柱钢筋三维翻样

钢骨柱内钢筋大且密，柱内箍筋为复合箍筋，如出现钢筋下料及定位不准，则极有可能出现钢筋与钢骨连接不上、合模困难等不利情况。根据钢骨柱情况，对钢骨柱内钢筋利用CAD进行三维翻样，并画好详细图纸，保证现场钢筋施工定位准确。

（3）钢骨柱钢筋加工

所有钢筋均在现场加工。钢筋加工要严格按照放样结果和操作规程进行，并使用先进加工机械使钢筋成形更加准确。

（4）钢骨柱钢筋绑扎

钢骨柱钢筋主筋及箍筋较多，且由于钢骨上牛腿及栓钉影响，同时钢柱与混凝土梁连在一起，给钢筋绑扎带来较大难度，特别是角柱梁柱节点位置，应予以特别注意。钢骨柱钢筋绑扎施工流程如下：

第一步：钢骨柱竖向钢筋连接；第二步：自上而下套箍筋；第三步：套小箍筋及U型箍，重复二、三步；第四步：套外侧大箍筋；第五步：焊接U型箍筋；第六步：绑扎构造筋；第七步：支设模板；第八步：安装背楞；第九步：安装型钢柱柱箍；第十步：浇筑混凝土。

3.3型钢柱模板搭设体系设计

为保证型钢柱的结构完整性，对拉螺杆不能穿过型钢柱，因此在工厂型钢加工时在型钢两侧对称焊接套筒，在现场巨柱模板拼接时，将对拉螺杆固定于巨柱焊接套筒上。

槽钢布置，见图5。

型钢柱模板支撑体系搭设具体参数

模板：18mm厚木模板；螺杆：A14钢螺杆，柱截面长方向2根，宽方向2根；柱抱箍：2根［100mm×50mm×3mm槽钢，竖向间距600mm；背楞：50mm×100mm木枋，横向间距100mm。

计算分析本工程型钢柱最大尺寸为1400mm×1400mm，高度取6000mm，按照最不利状态采用PKPM软件进行计算分析：

①模板面板计算：

面板的最大抗弯强度计算值σ=983MPa＜f（注：f=1500MPa），满足要求。

面板截面的受剪应力τ=0.265N/mm2＜N（注：N=1.4N/mm2），满足要求。

面板的最大挠度计算值ν=0.009mm＜[ν]（注：[ν]=0.4mm），满足要求。

②竖楞计算：

竖楞的最大抗弯强度计算值σ=358.2MPa＜f（注：f=1300MPa），满足要求。

竖楞截面最大受剪应力计算值τ=0.716N/mm2＜N（注：N=1.3N/mm2），满足要求。

竖楞的最大挠度计算值ν=0.176mm＜[ν]（注：[ν]=2.4mm），满足要求。

③B方向柱箍计算：

B边柱箍的最大抗弯强度计算值σ=312MPa＜f（注：f=2050MPa），满足要求。柱箍的最大挠度ν=0.05mm＜[ν]（注：[ν]=1.08mm），满足要求。④B方向对拉螺杆计算：对拉螺栓所受的最大拉力n=16.63kN＜N（注：N=38.25kN），满足要求。⑤H方向柱箍计算：H边柱箍的最大抗弯强度计算值σ=312MPa＜f（注：f=2050MPa），满足要求。柱箍的最大挠度ν=0.05mm＜[ν]（注：[ν]=1.08mm），满足要求。⑥H方向对拉螺杆计算：对拉螺栓所受的最大拉力n=16.63kN＜N（注：N=38.25kN），满足要求。

3.4混凝土浇筑

（1）本工程钢骨柱浇筑采用人工浇捣法，浇筑前应做好各种准备工作，如确定泵车位置，制定商品混凝土质量控制措施并对操作工人进行技术交底。

（2）混凝土浇筑时，先将模板用水润湿，并在底部均匀浇筑50mm厚与墙体混凝土所采用水泥相同的水泥砂浆。

（3）浇筑时，由于钢骨的隔断，容易出现钢骨两侧混凝土不均而出现压力差，导致钢板移位；浇筑时采用一根泵管在钢板两侧对称浇筑混凝土，两侧混凝土高度差尽量不要超过500mm，并同时使用振捣棒充分振捣，振捣时振动棒避免接触到型钢骨。

（4）混凝土浇筑采用泵送混凝土，每节劲性钢骨柱浇筑高度不超过5m；采用导管投料，保证下料自由高度H≤2m。（

（5）混凝土浇筑应一次性浇筑到板面，浇筑高度高出板面2～3cm，拆模后剔除浮浆2～3cm直至露出石子为止。

（6）混凝土采用商品混凝土，强度等级按设计要求，原材料及半成品的质量要求执行其相应标准。

（7）劲性结构混凝土要求具有良好的填充性能，确保充满柱内的每个部位，混凝土要有良好的流动性、体积稳定性以及良好的保水性能，不得有离析、泌水现象。

4结束语

解决钢骨混凝土施工技术的重点难点问题所采取的工艺方法总结如下：

（1）根据钢骨柱情况，对钢骨柱内钢筋利用CAD进行三维翻样，并画好详细图纸，保证现场钢筋施工定位准确，以此解决由于钢骨柱内钢筋大且密、柱内箍筋为复合箍筋而可能出现的钢筋与钢骨连接不上、合模困难等不利情况。（2）在施工过程中钢骨与钢筋的连接方式可采用以下几种方法：水平纵筋套筒连接、部分箍筋穿钢骨和构造箍筋、箍筋与连接板焊接及对拉螺栓与型钢连接等方法。（3）掌握好钢骨混凝土结构施工中的关键环节即：钢骨柱钢筋绑扎的施工流程。（4）采取型钢柱模板搭设体系设计。（5）注意混凝土浇筑时的质量控制和方法。

参考文献：

[1]张松，陆云.广州珠江城劲性柱施工关键技术研究[J].建筑施工，2011(10)

[2]李晶鑫，佘南雁.华润大厦钢骨混凝土组合结构施工技术[J].建筑施工，2011(12).