浅谈型钢梁钢筋、混凝土成形质量管控

浅谈型钢梁钢筋、混凝土成形质量管控

税晓宇

中国建筑第八工程局有限公司西南公司 重庆 401120

[摘要]目前型钢混凝土结构在建设工程中大量使用，相对传统的钢筋混凝土结构，型钢混凝土结构具有更高的承载能力、更好的抗震性能。与此同时这种型钢外包钢筋混凝土的结构也给现场的施工带来了更大的难度，现场的施工将面临更复杂的工序、更小的钢筋排布绑扎工作面、以及更困难的模板加固形式和对于混凝土浇筑振捣难度的大幅度提高。本文结合某机场项目工程实例主要针对型钢梁安装后的钢筋绑扎以及模板安装和混凝土成形过程的施工管理及施工质量控制进行探讨，以期望能对相识工程提供参考。

[关键词]型钢混凝土；钢筋绑扎；节点控制

一、引言

    近年来型钢混凝土组合结构施工已经由一种新型的施工技术普遍应用于各种工程项目的施工，作为一种提高施工质量，增加承载能力及抗震性能的改善型施工技术也为施工过程的施工难度带来大幅度的提升，本文对型钢混凝土安装后的钢筋及混凝土成形展开如下讨论。

二、工艺特点

1. 型钢混凝土组合结构具有良好的耐久性和耐火性。型钢外浇制的混凝土具有抵抗有害介质侵蚀，防止钢材锈蚀等作用。
2. 型钢混凝土组合结构受力性能好，普通的钢结构构件长具有受压失稳的弱点，而型钢混凝土组合结构构件内的型钢因周围混凝土的约束，型钢受压失稳的弱点得以克服。
3. 型钢混凝土组合结构抗震性能好，由于型钢的设置其延性比钢筋混凝土结构明显提高，因此有较好的抗震性能。
4. 由于是用混凝土和型钢共同承担荷载，所以型钢混凝土这种组合结构能节约大量钢材。
5. 钢构件长、重，且构件均在工厂预制，比在施工现场加工质量好，进度快。但需要根据现场进度进行运输吊装和立体交叉作业，施工难度大，必须严密组织施工安装。

三、适用范围

型钢混凝土组合结构是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构体系。适用于体育馆、机场等大空间剪力墙结构工程。

四、工艺原理

型钢混凝土组合结构是由型钢、主筋、箍筋及混凝土结构组合而成。核心部分为型钢结构构件，其外部是以箍筋约束并配置适当纵向受力主筋的混凝土结构。型钢混凝土组合结构是在混凝土内配置型钢以便提高结构的抗剪能力，从而减小梁柱截面尺寸。型钢混凝土组合结构能够较好发挥的型钢和混凝土两种材料的优点，其施工兼具钢柱与钢筋混凝土柱的优点。在施工中先吊装、焊接本层的型钢柱，然后再浇筑本层的混凝土。

五、型钢梁柱混凝土施工流程

型钢梁、柱深化翻样→材料准备及进场→柱脚螺栓预埋→基础底板混凝土浇筑→型钢柱安装及普通钢筋绑扎→柱脚混凝土浇筑→混凝土养护→型钢柱第一段普通钢筋绑扎及模板安装→型钢柱第一段浇筑及养护→型钢梁安装及普通钢筋绑扎→梁板模板施工

六、型钢混凝土施工重难点分析

1. 作为工厂预制构件的型钢梁柱构件需结合土建结构施工图进行深化设计，需确保梁柱主要受力钢筋尽可能的通常设置减少钢筋切割焊接。因此对于型钢梁的加工制作成形过程需要考虑主要钢筋的留空位置及不可避免的切割钢筋的焊接点、机械连接点。
2. 型钢混凝土的型钢梁截面由于型钢梁柱的加入对梁柱钢筋的排布、多排钢筋的搭接、多支箍筋的绑扎带来更大的难度
3. 型钢混凝土模板的加固体系由于型钢梁柱构件的阻挡特别是大截面梁柱的螺杆加固需采取大量的焊接、外部支撑加固对于模板支撑加固体系的形成带来更复杂的工序。
4. 型钢混凝土的混凝土浇筑过程由于型钢构件的介入，浇筑过程的如何保证混凝土的浇筑密实振捣到位也是型钢混凝土成形质量管控的一大挑战。

七、型钢混凝土梁钢筋焊接、绑扎重点要点控制

1. 型钢梁安装定位完成后刚劲焊接绑扎前对型钢梁柱的定位、标高及时复核，确保型钢构件的安装符合设计及图纸要求保障钢筋的安装焊机绑扎工作面尺寸。同时针对部分型钢梁存在梁上柱的预留预埋构件的定位进行符合确保增加构件的定位准确。
2. 钢筋绑扎、焊接作业前的准备；施工前做好钢筋与型钢焊接连接工艺的评定；对型钢构件的钢筋焊接绑扎连接编制专项施工方案保守相关各方评定审核；对型钢与钢筋的焊接、钢筋与钢筋的焊接做工艺试验并报送相关部门进行焊接质量、受力试验检查符合
3. 梁柱钢筋与型钢构件的焊接，为确保焊接长度及焊接搭接面，在构件深化设计时需提前组织钢结构专业分包与相关主体结构分包的技术人员进行交流和图纸复核，确保需要焊接的部位预留焊接的搭接面。焊接前提前准备好焊接工具、符合设计约定的材料材料，同时聘用专业的焊接人员持证上岗，针对不同部位采取不同的焊接形式。但无论采取何种焊接方式亦或时单面焊接双面焊接均需保障焊接的质量；焊缝的饱满、连续以及焊接长度符合设计及规范要求。对于多层多排钢筋的焊接需要预先对复杂部位钢筋进行预排布，针对排布情况确定焊接的顺序避免应焊接顺序的倒置、混乱造成后排钢筋的焊接失去工作面。对于型钢梁底或梁顶存在多排钢筋的梁由于梁翼缘板的构造有可能出现多排筋其中一排或多排筋缺少焊接搭接点，为保障钢筋连接的力学性能针对对拍筋无焊接搭接面的部位建议与型钢构件加工制作单位提前沟通，在多排筋排布位置预焊接机械连接套筒，通过改变连接形式来满足无焊接面的多排筋与型钢构件的连接。
4. 通长设置无需焊接的钢筋由于型钢构件对操作面的压缩，给多层多排以及型钢梁等特殊部位的刚筋排布、箍筋穿插、主筋与箍筋的绑扎等都带来较大的难度，现场的施工过程中不难发现无论是独立的型钢梁亦或是带型钢柱的型钢梁吊装完成后梁底与模板的距离过小，同时部分型钢构件由于抗剪栓钉的存在梁底的钢筋排布绑扎空间再度被压缩。吊装完成后梁主筋缺少工作面，梁箍筋无法穿插，针对这些问题我们施工中也发现一些好的工艺；对于梁底钢筋的排布穿插，针对不同形式的型钢构件可以采取不同钢筋绑扎穿插顺序，比如长条形无异性弯折的型钢梁可以采取梁底钢筋预先排布，既是在梁底模板铺设完成后型钢构件吊装前先将梁底梁筋通常布置固定在梁底模板上，需要注意梁底钢筋的排放位置由于型钢构件栓钉的存在需要确保梁底的角筋与中部钢筋定位固定准确；对于异形有弯折或不能预先固定的钢筋可以采取预先制作成形焊接或绑扎在型钢梁上和型钢梁一同吊装固定，该方法同样适用于箍筋的穿插，对于一些超大截面的构件可预先将箍筋制作成形同主筋一同穿插到型钢梁上同型钢构件一同吊装，吊装完成后在对箍筋的间距排布进行调整并进行绑扎。

八、型钢混凝土模板及加固体系质量控制

型钢混凝土模板体系相较于钢筋的焊接绑扎存在的施工难点相对较少，相较于普通混凝土模板加固体系存在的特殊及困难之处在于梁柱中心区域的对拉丝杆的加固。由于梁柱型钢构件腹板的阻挡，许多构件需在型钢构件上焊接用于模板加固的丝杆。焊接的难点在于需要现场管理人员既是督促施工人员在梁柱钢筋绑扎成形的过程中合理安排时间进行焊接，避免梁柱钢筋绑扎完成后丝杆焊接无操作工作面，亦或者焊接过早阻挡梁柱钢筋绑扎。

九、型钢混凝土浇筑成形过程控制

相较传统钢筋混凝土而言型钢混凝土存在部分浇筑的振捣死角，型钢梁上下翼缘板的下部，型钢柱环板的下部等这些垂直方向振捣受阻的部位都是混凝土成形后容易产生蜂窝麻面甚至是大面积的孔洞。针对此问题一下提供三个个思路进行控制；第一个方面在型钢构件深化设计过程提前与钢结构单位进行沟通对型钢构件的振捣死角部位预留满足混凝土流动透气的孔洞。在满足型钢梁力学性能的前提下预留混凝土的流动透气孔洞，避免因钢构件翼缘板阻挡导致混凝土不密实的情况；第二种方式对型钢混凝土构件的混凝土标号配合比进行深化，在满足混凝土强度的前提下采用自密实高流动性的混凝土，通过自密实混凝土相较于普通混凝土的自密实能力补偿因振捣不到位产生的影响；第三种保证办法针对施工时混凝土浇筑振捣的形式和振捣质量的提升，对于存在振捣死角的部位采取多形式多方位振捣的办法。该方式需要预先准备不同尺寸不同形式的振动工具，垂直方向的各尺寸的振动棒，用于型钢梁柱模板面的小型平板振动器。

十、结束语

在型钢混凝土施工过程中，型钢构件的加工质量、现场施工时焊接等工序直接关系着结构的稳定性，必须严格把控住关键部位，根据不同部位有针对性的选择焊接工艺只管重要。在型钢柱安装的过程中特别注意垂直度的控制，垂直度控制作为一个难点需要在施工前对各个环节进行研究分析，在安装焊接过程中应从两方向进行监测能有效地控制偏差和平面位移，达到规范要求。针对焊缝施工质量采用超声波探伤检测，如果经检测不合格的部位，应立即讲行修整，补焊，然后按双倍比例的数量进行柚检。增加检测数量，直至符合规范要求;型钢梁柱安装过程中不仅要做好质量保证措施，同时也应做好相应的安全防范措施，划出吊装区域，禁止无关人员进入，保证施工顺利开展:同时型钢湿凝土的浇筑质量也是所量控出的重点，浇筑完成后应进行超声波抽样检查，检查是否存在蜂窝、孔洞等质量问题。     

参考文献

[1] 邓双黔，浅谈型钢混凝土的施工质量控制[J].建筑知识：学术刊,2010（B08).

[2] 邓良安  型钢混凝土结构施工技术及管理[J].房地产导刊：中,2014（12）.

[3] 周健宁  浅谈型钢砼的施工与质量控制[J].建筑知识:学术刊,2013（B12).