关于钢结构与混凝土结构结合施工关键技术的研究

关于钢结构与混凝土结构结合施工关键技术的研究

杨红波 1 岳金喜 2 韩升升 3

浙江工程建设管理有限公司 1 中国建筑第五工程局有限公司 2 3 311300

摘要：改革开放以来，城市化建设的进程较快，进而推动了建筑业的发展。目前钢结构与混凝土结构结合成为了建筑业施工的关键技术，区别于传统的混凝土新型的建筑混凝土有更强的承受力、更高的稳定性，适用范围更加的广泛。本文通过钢结构与混凝土结构结合的型钢混凝土入手，来阐述钢与混凝土结构的施工技术以及控制手段。

关键词：钢结构；混凝土结构；施工技术

钢结构与混凝土结构结合技术被称为型钢混凝土结构，也被称为劲性混凝土结构，它是在混凝土内配置钢与钢筋的组合机构。在工程建筑上能充分的发挥出型钢与混凝土两种材料的优势，特别是结构承载力大、抗震性能好的优点。因此这种新型混凝土结构在工程建筑上被广泛的应用，并有广阔的发展前景。

一、建筑工程中混凝土施工技术

1. 控制技术

混凝土施工技术日趋成熟，目前混凝土施工技术主要有三种结构，即预应力混凝土、素混混凝土以及钢筋混凝土。其施工技术是各建筑项目的重要结构造型，但由于施工环境条件、混凝土质量以及现场施工等因素所造成的影响，所以应关注施工过程中混凝土出现的裂缝问题。一旦混凝土中出现裂缝就会直接影响到整个工程的质量，为了避免这一情况的发生，应在施工的过程中采取全过程的控制技术，通过建筑原材料检测、岗位施工技术监督、环境温度、动态检测、养护施工技术跟进等技术手段，来保证项目混凝土结构与工程质量要求相符合，并使混凝土建筑项目使用寿命延长。

2. 结构浇筑技术

浇筑技术是混凝土关键的部分，在工程施工前就应对结构实施浇筑，浇筑混凝土之前，技术的负责人应将浇筑申请依规落实，在签发浇筑令以后就可让混凝土进场。泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速的状态，并且应做好随时可反泵的状态，泵送的速度应先慢后快，然后逐步的加速。泵管内的混凝土停留时间的高温不得超过25min，低温时不应超过30min，每3-5min活动一下泵内混凝土，再测量所要浇筑的对象，最后进行浇筑作业。例如，墙柱混凝土要分层的浇筑，分层的厚度应控制在50厘米左右。在进行浇筑时，对分层浇筑、分层振捣技术应充分的掌握，用达到振捣要求的混凝土浇筑上一层，在此同时将振捣棒插入下层5厘米处，确保上下层混凝土结合均匀。

3. 搅拌技术配置

混凝土的配置直接关乎后续工程的质量，在混凝土配置之前，项目单位应与混凝土厂家及时沟通，并指派专业人员检查混凝土的原材料，对混凝土的质量严格的控制。在混凝土泵进料斗上安装筛网，防止径粒太大的骨料以及异物进入泵中造成堵塞，可以采用优质的外加剂，不仅提高了一级混凝土抗渗标号，还使混凝土的易性和可泵性得到了提高。在工程配置搅拌人员要对混凝土的水灰比严格的控制，混凝土坍落度应控制在18厘米左右，然后对其进行间隔测试。

4. 养护技术

在混凝土浇筑完毕以后，应及时的根据现场施工的环境温度和湿度采取相应的养护措施。例如，用塑料膜、草帘毛毡覆盖，浇水保温养护等。通常情况下，混凝土的养护期不少于7天，抗渗混凝土的养护不少于14天。在相同条件下，混凝土强度抗压试块的试压值在1.2MPa以后才能上人。另外在养护过程中应多关注混凝土裂纹的情况，如果出现了裂纹应及时的采取相应的措施来进行修复工作。

二、建筑工程中钢结构技术

（一）平面布置和结构选型

近几年我国建筑施工技术逐渐的成熟，开始大量的应用钢结构，并呈现上升的趋势。对其技术控制的研究可以促进钢结构工程项目技术应用与研发的进程。钢结构工程包括钢柱、钢梁以及刚折架的结构样式，组装是通过螺栓、焊接等技术来实现的，并对建筑平面有一定的要求。由于钢结构属于特殊建筑属性，在设计过程中应考虑到因风载荷的因素引起位移的情况。项目工程的安全等级取决于钢结构的抗侧力结构设计的能力。

2. 螺栓装配和吊装技术

钢结构的部件主要都是通过螺栓连接来实现的，科学合理的组装螺栓可以使左右钢结构更具有稳定性。在安装与预埋螺栓的过程中，应对标准位置与轴线的误差严格的控制，在合理的误差范围内，防止由于螺栓标准位置与轴线误差过大的因素影响到工程项目。并且，在钢结构施工过程中有许多吊装作业，应在底座安装质量验收合格以后，再进行吊装作业。

2. 焊接技术

在钢结构工程施工中焊接技术是非常重要的技术，其作业效能直接影响到钢结构整体的稳定性。保证焊接作业的质量控制在一定程度上可以提升工程质量。首先项目管理部门应检查焊接人员的施工资质，并根据作业的工况对现场的焊接作业进行指导。对钢结构焊接预热环节要严格的控制，确保焊口作业温度符合标准。在进行焊接作业时，焊接人员先清理、对口、预热作业面，并对焊缝做出焊接方案，防止焊接的过程中出现裂缝。因此要对每一段焊缝进行合理的检测，如果发现有质量上的问题应及时的返工，避免出现工程质量问题。并且，应建立一套完善的施工管理和问责制度，将每一条责任细化到个人身上，通过制定严格规范的管理制度，进而使焊接施工人员的责任意识得到了提升。

三、关于钢结构与混凝土结构结合施工关键技术

1. 钢柱-钢骨现浇梁组合结构与施工工艺优点

钢柱-钢骨现浇梁组合结构分为三种工法：第一种是梁面筋和底筋的第一排钢筋采用穿孔伸入矩形钢柱并贯通，第二排钢筋与钢牛腿焊接，双面焊连接长度大于5d。第二种为当底部钢筋无法贯通钢柱时，采用弯折锚固并贴焊同直径短钢筋，双面焊连接长度大于5d，伸至柱对边侧壁。第三种是边柱与钢骨现浇梁钢筋连接时，梁面筋和底筋均穿孔伸入矩形钢柱，并在洞口外侧补强及钢筋锚固钢板，厚度同最大钢筋直径，钢板与梁钢筋穿孔塞焊。

钢柱-钢骨现浇梁组合结构的梁柱节点工艺通过搭接焊的形式，能够微调梁纵向筋直线轴线位置，从而达到直接穿孔的目的。或者对梁纵向筋采取不大于1:6进行弯折，达到就近并筋的目的。再者通过搭接焊的形式直接焊接在预设的钢管柱牛腿上，从而达到不穿孔的目的。也可以将梁纵向筋直接穿至钢管柱对面。总而言之，避免了设置梁纵向筋端部的15d弯锚长度，不必费力安装此节点的钢筋，使得作业人员对梁柱节点位置的操作更加简单。原检查发现的漏设弯锚、弯锚长度不足等问题也得到了根本改善。通过焊接工艺评定、焊接试验更加保证了节点处的施工质量。在实际操作中，因为梁纵向筋端部没有弯锚，使得节点处钢筋布设简单，观感也得到了提升。

2. 钢管混凝土柱结构与施工工艺优点

钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主。这种结构使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高。同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土结构的良好的受力性能和施工性能具体表现为以下几个方面：

1、承载力高且延性好抗震性能优越。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏，构件的延性性能明显改善，耗能能力大大提高，具有优越的抗震性能。

2、施工方便使工期大大缩短。由于钢管混凝土内部没有钢筋，便于混凝土的浇注和捣实；钢管混凝土结构施工时，不需要模板，既节省了支模、拆模的材料和人工费用，也节省了时间。

3、有利于钢管的抗火和防火。由于钢管内填有混凝土，能吸收大量的热能，因此遭受火灾时管柱截面温度场的分布很不均匀，增加了柱子的耐火时间，减慢钢柱的升温速度，并且一旦钢柱屈服，混凝土可以承受大部分的轴向荷载，防止结构倒塌。

4、耐腐蚀性能优于钢结构。钢管中浇注混凝土使钢管的外露面积减少，受外界气体腐蚀面积比钢结构少得多，抗腐和防腐所需费用也比钢结构节省。

5、钢管混凝土柱的零件较少，焊缝少，构造简单。高位抛落不振捣混凝土的施工方法，更简化了现场灌混凝土的工序，简便了施工。在浇筑后，钢管内处于相当稳定的湿度条件，水分不易蒸发，省去浇水养护工序，简化了混凝土的养护工艺。

结束语：

随着我国的经济不断的发展，人们在建筑工程施工质量和施工要求会越来越高。基于此，我们应提高混凝土结构与钢结构结合的技术，从而推动我国建筑行业的进一步发展。

参考文献：

1. 张占伟.混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术探讨[J]. 科技展望, 2019, (024):34-34.

2. 高大柱.混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, (010):62.

3. 王晓亭.大跨度钢结构桁架施工关键技术[J]. 建筑工程技术与设计, 2018,(11):99-100.