建筑工程建设中型钢混凝土组合结构的运用探析

建筑工程建设中型钢混凝土组合结构的运用探析

黄冲

广西建工集团土木工程有限公司  广西南宁  530400

摘要：随着我国城市化进程的逐年推进，城市高层建筑数量越来越多，这就对混凝土的结构强度以及防火性能提出更高的要求，而型钢混凝土这种结构型式的出现，使建筑的整体稳定性得到可靠保障。

关键词：建筑工程；型钢混凝土；组合结构；技术；运用

1型钢混凝土优点

（1）刚度大，抗震性能好，主要是由于型钢混凝土结构以“工”字形、“H”字形等型钢作为骨架，并在骨架周围配置钢筋与浇筑混凝土，在这种情况下，内部型钢与外包混凝土构成一个整体，共同承受来自建筑整体结构施加的外力，因此，型钢混凝土组合结构体系集合了钢筋混凝土与型钢的优点，其刚度与抗震性能远远高于钢筋混凝土。（2）节省钢材，稳定性好，与钢结构相比，型钢混凝土结构能够节约50%以上的钢材。另外，由于这种结构是型钢与混凝土同时承受外力，与钢结构单独承受外力的情况相比，其整体与局部稳定性更好。（3）防火性能好，主要是由于型钢被混凝土结构所包裹，这就相当于给内部型钢设置了一道坚固的防护层，这样一来，型钢混凝土结构的防火性能与耐腐蚀性能将表现得更加优越。

2建筑工程建设中型钢混凝土组合结构的运用

2.1型钢结构制作加工

型钢主要划分为钢板、槽钢、“工”字形钢、“H”字形钢、“Z”字形钢等多个种类，其组成结构大体相同，一般包括梁与钢柱，在型钢加工制作过程中，施工单位首先需要对高层建筑的基本情况进行了解，以确保型钢结构与建筑物的结构型式高度匹配。当确定型钢规格、型号之后，技术人员根据相关标准要求来合理选择制作型钢的材料。然后，事先准备好制作型钢所需的机具与各种器具。比如手锤、钢尺、剪板机、折弯机、切割机、砂轮锯、矫正机、刨边机、电钻等，接下来，由技术人员负责对制作型钢的钢材损耗率进行精确计算，以最大限度地降低材料损耗率。

以钢板和工字钢为例。（1）制作工艺流程为放样、样板制作、号料、下料、坡口加工、制孔、组装以及检查清理。（2）在放样阶段，应当事先设置一个规则平整的放样平台，并保证放样基准线清晰准确，对质量要求较高的构件来说，放样线的宽度应当保证在0.5mm之内，放样过程中，技术人员应当充分考虑切割余量、加工余量以及焊接收缩量等参数，然后按照图纸要求来复制样板与样杆。（3）在制作样板或者样杆时，尽可能选择一些薄钢板或者扁钢，并保证样板拼接牢固，样板或样杆制作完成后，应当妥善予以保管，以避免人为损坏现象的发生。（4）在号料阶段，技术人员需要对材料的规格、尺寸以及表面清洁度进行检查，并及时清除材料表面的污垢与氧化皮。画线号料时，应当遵循“先大后小”的原则进行长短搭配，以最大限度地降低材料损耗率。（5）在进入切割工序以后，需要事先对材料进行矫正，矫正偏差值应当在允许偏差值的范围之内，技术人员应对下料尺寸进行精确计算，并在板料或者型钢表面画出型钢形状的加工界线，之后对板料进行切割作业。（6）在焊接坡口阶段，可以采用刨削、磨削、铲边或者铣削等机械加工方法，在焊接坡口时可以采用气割或者离子弧切割的方式。在完成坡口加工工序后，坡口的各项尺寸参量应当满足行业标准要求。（7）在制孔阶段，应当采用车床制孔的方法，避免使用氧气切割开孔的方法，以防止发生意外事故。为了保证孔洞的精准度，在制孔之前，可以先进行试钻，确认孔洞位置偏差在允许偏差范围之内以后，方可正式钻孔。对于需要弯曲的型材，可以采用压弯、滚弯、顶弯、拉弯或者煨弯的方法进行。在组装型钢结构时，翼缘板与腹板中心的偏移距离不得超过2mm，并且，翼缘板与腹板面的主焊缝部位50mm内不得存在锈迹或者其他杂质。

2.2柱脚预埋与灌浆

在埋置柱脚之前，施工人员首先需要预埋地脚螺栓，以起到固定柱脚的作用，然后可以采取直接埋入的方法来埋置柱脚，使柱脚与螺栓构成一个整体，进而提高桩基的稳定性。在埋置钢柱时，应将钢柱与承台结合为一个整体，钢柱的埋置深度应当满足设计标准要求。对于该住宅工程来说，型钢柱脚采用8根M36型预埋螺栓，在桩基施工结束以后，需要对桩头进行凿除处理，凿除位置应当处于桩顶标高以下90cm处。由于凿除过程中，将产生大量的混凝土碎渣，因此，在进入下一道工序之前，应将碎渣予以清除，以保证接桩质量。接桩时，地脚螺栓与桩体应当安装牢固，以防止浇筑混凝土时发生桩体位移现象。当柱脚预埋与接桩工序结束后，应及时对钢柱、承台钢筋以及柱筋进行绑扎与组装。需要注意的是，由于该工程中的柱脚采用的是直接埋入的方法，因此，在埋入柱脚之前，应当在地基内部插入钢筋混凝土柱，并将地基底板与钢筋锚栓与底部相固定，这种处理方式能够有效缓解剪应力载荷。如果柱脚的埋置深度过大，则由埋入柱脚位置的底板摩擦的内层与外层摩擦的共同作用来承担外界荷载，这样能够保障建筑整体结构的稳定性与安全性。在柱脚预埋工序结束后，应对柱脚进行灌浆施工，首先，施工人员需要在柱脚周围支立模板，在此期间应当及时清理模板内外部的杂质以及混凝土残渣，然后再进入到混凝土浇筑工序。其次，在选择混凝土时，应当以细石混凝土为主，考虑到细石混凝土收缩性差的问题，浇筑时，应当从柱脚一侧开始浇筑，如果在振捣过程中，另一侧出现外溢的情况，应当立即停止振捣，并及时采取补救措施。最后，为了保证混凝土浇筑质量，浇筑与振捣作业应当连续进行。

2.3型钢混凝土梁柱安装

在安装型钢混凝土梁柱时，应当事先在钢柱上面安装钢牛腿，以起到固定梁柱的作用，同时，也有利于纵筋焊接作业顺利展开。对于型钢混凝土梁柱来说，需要设置纵筋的部位除了梁体以外，在穿越钢腹板时也需要利用纵筋来连接。焊接方式以双面焊为主，这样能够将纵筋与梁柱牢牢连接在一起，焊接作业时，焊接长度一般为钢筋直径的5倍以上。在焊接梁柱套筒时，应将套筒与型钢翼缘位置焊接在一起。需要注意的是，在对梁纵筋进行焊接作业时，套筒间距应在30mm以上。焊接工序结束后，技术人员应当及时对焊接缝、焊接面积等参数进行检查，在确认焊接质量符合设计标准后，方可将制作好的型钢柱与钢筋相连。

2.4型钢混凝土柱钢筋施工

型钢混凝土柱钢筋施工是施工中一道关键工序，如果柱钢筋施工质量不达标，那么将直接影响结构稳定性。因此，施工前技术人员应当做好技术交底工作，并对施工全过程进行监督检查。在进入柱钢筋施工工序以后，首先，需要根据设计图纸进行翻样，并检查柱体与纵筋的安装位置是否正确。如果型钢混凝土结构横梁的截面积较小，拉伸钢梁柱的尺寸较大，那么，在摆放中大型钢梁时则很难掌控具体的摆放位置。此外，由于型钢混凝土的专用箍筋的钻孔直径与箍筋的硬度过大，以至于在调节箍筋时，难度相对较高，如果型钢柱头与箍筋型钢的横梁不发生接触，那么，箍筋型钢内部将处于一个完全封闭的状态，其结构型式也呈现出圆形，在这种情况下，施工人员应当在型钢柱头上方引入一个圆形的开口箍筋，这样才能将钢柱头与箍筋型钢牢牢地固定在一起。

参考文献：

[1]黄繁昌,胡亚文,陈检.建筑工程中型钢混凝土组合结构施工技术的应用分析[J].2020.

[2]黄欣.建筑工程中型钢混凝土组合结构施工技术的应用分析[J].工程建设与设计,2020(13):3.

[3]陈锋.建筑工程建设中型钢混凝土组合结构的应用[J].工程技术研究,2021, 6(16):2.

[4]贺海燕,梁康.型钢混凝土组合结构在建筑工程中的应用[J].中国住宅设施, 2021.

作者简介：黄冲（1991-），男，民族：壮，学历：大专，广西宾阳人，职称：助理工程师，主要研究方向：建筑工程施工管理、工程质量管理。