劲性混凝土在工程上的应用

劲性混凝土在工程上的应用

栾喜东 ,罗海峰

中建新疆建工集团第一建筑工程有限公司  新疆维吾尔族自治区乌鲁木齐市830000

摘要：劲性钢骨混凝土能够适应现代工程结构大跨、高耸和重载的发展趋势，符合施工技术工业化的要求，已经在实践中取得了良好的经济效益和建筑效果，具有十分广阔的推广应用前景。文章主要从性混凝土的概念、适用范围及特点、施工工艺等方面进行了详细介绍。

关键词：劲性混凝土；型钢安装；钢筋及模板工程；混凝土浇筑

一、前言

近年来高层建筑的普及，对建筑物的结构安全性有了更高的要求所以劲性混凝土结构应运而生。劲性钢筋混凝土结构简称为SRC结构，在国外尤其在日本，不仅做了大量的试验研究工作，而且编制了设计规范和施工规程，广泛用作有特殊要求的建筑物、中高层及超高层建筑物的柱、梁。经试验和地震震害实例分析，证明它比钢筋混凝土结构具有更好的抗震性能，比钢结具有更广阔的发展前景。

二、劲性混凝土的概念

劲性混凝土（又称型钢混凝土或劲钢混凝土）组合结构构件由混凝土、型钢、纵向钢筋和箍筋组成。简单点说就是在原有的钢筋混凝土梁、柱等构件里添加型钢，加入型钢后可以有效提高构件承载能力，减小构件轴压比。通常高层结构较多采用。

三、劲性混凝土的优点及用途

劲性钢筋混凝土结构兼有钢结构和混凝土结构的诸多优点，如承载力强、抗震性能好和施工速度快等，特别是钢结构骨架本身可以承担施工荷载，可以取消施工中的支撑体系，简化模板结构，从而能缩短工期，获得较大的经济效益。劲性钢筋混凝土结构多用于多层及高层框架结构，以及柱网大、荷载重、构件断面尺寸受到限制的结构物，能满足其特殊功能要求。

四、施工工艺

（一）施工材料进场

型钢柱、梁进入施工现场后要进行检查，主要为基准长度检查及柱、梁的直线度及扭曲度检查，并做好详细记录。辅助件采取分类存放，高强螺栓连接副要包装完整，螺栓螺牙完好，进场后入库保存。高强螺栓在安装前不得随意拆箱，不能与别箱混用。

（二）测量放线的操作

严格按规范要求操作，为防止视线过长，目标模糊、晃动等影响，当基础筏板底筋施工完毕时进行地脚螺栓定位放线工作，施测前做好技术交底工作，并将测量结果作好施工记录。后期钢柱安装完毕测量垂直度监控时，仪器应尽可能架在轴线上，如果做不到，也可以架偏，但最大偏差角应控制在15°以内。测量放线前后，及时对测量仪器进行检验，确保仪器在可知度状态下运行。

(三)预埋螺栓安装施工

在基础混凝土施工前，定位型钢柱地脚螺栓的位置，确定标高和垂直度后进行螺杆安装及加固，采用钢筋井架固定地脚螺栓螺杆，井架的位置尽量与结构钢筋的位置接近，以便连接。筏板上下两层钢筋网之间进行加固和支撑，防止地脚螺栓移位和下沉。最后利用，水准仪进行螺栓位置及标高的检查验收，合格后进行混凝土浇筑。待基础筏板混凝土强度达到设计强度75%时即可进行安装作业。

（四）劲性混凝土构件型钢安装

1．合理安排吊装顺序和吊机行走路线，选择合理的吊机吨位。

2.构件安装前核查构件编号，标明安装方向，保证构件安装位置正确。

3．一节钢柱的安装

在进行安装一节钢柱前，应对所有地脚螺栓的平面位置和标高使用全站仪对其进行精确定位的检查，螺栓平面位置偏差≤2mm，标高偏差≤5mm。安装时高强螺栓的初拧记号须清楚、整齐，终拧必须保证施工扭矩，当天安装的高强螺栓必须终拧完毕，同时24小时内须复检施工扭矩。无论初拧或终拧，都应按一定顺序进行，基本原则是由中央向四周进行紧固。就位后即在劲性柱的上部四个方向，用钢丝绳一头挂在型钢的加宽翼缘上，一头拴在地锚上临时固定。

4．二节柱吊装

在一节柱脚二次灌浆、一节钢梁安装完毕后，方可进行二节柱的吊装。在连接处，一节柱与二节柱相对应的位置上均焊有连接耳板，钢柱吊装到位，用拉揽绳准确调整位置，校好垂直度后，用螺栓加垫板将上下柱耳板连接起来，作为临时固定，待焊接完成后再将耳板割除。

5．钢柱的校正

（1）钢柱垂直度控制

每安装一根柱子，都用两台经纬仪进行独立校正。要求柱子初校时就要将垂直度调的非常精确；

（2）标高控制

控制点的竖向传递采用内控法，每次从首层基准点进行投测，在各层安设激光接收靶，考虑到激光束传递距离过长会发散，影响投测精度，故在工程进行中按高程要分次投测控制网，并不断与基准点复核。

6．钢柱脚混凝土二次浇筑

钢结构校正完毕后，要用膨胀细石混凝土对柱脚底板与基础顶面间空隙进行二次灌浆。要求先将空隙清理干净，然后对基础顶面进行凿毛，浇水润湿，支模板，灌入细石混凝土后，捣实、抹平，最后养护成型。

7．钢结构焊接

按焊接工艺卡规定的工艺参数进行焊接；定位焊坡口内的定位焊缝是正式焊缝的一部分，无焊接缺陷；坡口外的定位焊缝不得有咬肉现象，焊接完成24小时后进行焊缝无损检测。

（六）钢筋安装

1.将钢筋在梁边做90°弯钩，与钢柱焊接，焊接长度满足10d

梁中腰筋要求用“S”，型拉结筋进行拉结，而拉结筋要穿过钢梁腹板，施工时在拉结筋要穿过钢梁腹板的位置上，开一个比拉结筋直径大2mm的孔，拉结筋一端做弯钩，另一端平直通过预留孔后对拉结筋进行人工弯折。

2.柱筋

在连接板上开洞，施工中对于此预留洞留置位置要求较精确，如果上下连接板开洞位置相差很多，会造成钢筋传力偏心，无法焊接等问题。经现场实际施工将电渣压力焊改为绑条焊，满足焊接要求。

3.钢筋定位措施

在浇注混凝土前将定位卡套在柱筋顶端，将柱筋点焊在定位卡上，控制钢柱焊缝梁主筋柱卡钢筋间的位置，墙纵向筋定位卡在墙中水平设置，取代该位置的水平筋。

（七）模板安装

模板施工前首先要根据各部位的具体情况进行针对性设计、并验算其刚度、强度和稳定性，使其具备可靠的承受所浇筑混凝土的重量侧压力及施工荷载。劲性柱模板设计强度应严格控制，这里尤为提到的是使用对拉螺栓时，遇到型钢的腹板和翼缘如何处理，施工方法有两种，一种采用周转形式的对拉螺杆，在型钢边缘设置，如柱截面为1000×1000，型钢截面为700×700，横向设置2道对拉螺杆，此法对大截面型钢柱不适合，柱截面不易保证，但能节约材料，加快施工进度；一种采用不周转的对拉螺杆，直接把对拉螺杆焊接在型钢翼缘上，待拆模后割除。

（八）劲性结构混凝土的施工

劲性混凝土结构的混凝土标号一般采用高标号混凝土，该种高性能混凝土要求具有较好的流动性、稳定性，具有较低的粘度。混凝土浇筑则针对钢骨将柱断面分割为四部分情况，采取分区从柱四个角投放，分批流水施工，混凝土自由倾落高度不大于1.5m，边浇筑边提升。分层厚度控制在50cm以内，使用φ30高频振捣棒，振捣时间不超过20s，待表面泛浆自平，气泡溢出即可，严禁过振。当上层混凝土振捣时振捣棒应插入下层混凝土50～100mm，浇注完成后及时做好混凝土的养护。

五、结论

劲性混凝土结构作为一项新型技术，各项能优于钢结构及混凝土结构，建筑物的使用面积经设计单位验算较混凝土结构提高利用率为6%；人防地下室的用钢量较纯钢结构节约钢材11%。但是无论在结构还是施工等方面都比普通混凝土结构要复杂很多，这需要我们不断学习和研究，逐步提高技术水平和管理能力，确保工程质量的逐步提高和完善。

参考文献：

[1]赵峰．劲性混凝土结构的施工[J]．河北建筑工程学院学报，2007（3）．

[2]沈翔.刘冬梅．劲性混凝土结构的施工技术[J]．青岛理工大学学报，2006（3）．

[3]胡锦忠.浅析建筑工程劲性混凝土施工.中国高新技术企业.2009（24）：116-117.

[4]王浩.浅谈劲性混凝土在工程上的应用.吉林省土木建筑学会2012年学术年会论文：213-217.