大跨型钢混凝土框架结构施工

成 源 张援国 钱永甫 钱根夫

(1．同济大学土木工程学院，上海 200092; 2．浙江中海建设集团有限公司，浙江嘉兴 314400; 3．上海翎丰房地产开发有限公司，上海 201101)

大跨型钢混凝土框架结构施工

成 源1，2张援国3钱永甫2钱根夫2

(1．同济大学土木工程学院，上海 200092; 2．浙江中海建设集团有限公司，浙江嘉兴 314400; 3．上海翎丰房地产开发有限公司，上海 201101)

以实际工程为背景，对大跨型钢混凝土框架结构施工方案进行了综述，着重介绍了其施工工艺流程及操作要点，并对混凝土原材料的性能及配合比进行了归纳总结，为今后类似工程施工提供了参考借鉴。

型钢混凝土框架结构，施工工艺，操作要点

1 工程概况

海宁市图书馆新馆和查济民纪念馆工程，地上5层，地下1层，总建筑面积16 294 m2。钢筋混凝土框架结构，局部结构型钢混凝土框架结构。其3层、4层、5层楼面各层向南有挑出跨度5．3 m的型钢混凝土悬挑结构共24跨。屋面有跨度15 m型钢混凝土框架6跨。工程施工开工时间是2012年2月1日，主体结构结顶时间为2012年10月26日。

2 施工方案综述

施工方案是通过落地钢管满堂支模架、钢筋和型钢组合安装，普通混凝土浇筑等工序完成型钢混凝土框架结构的浇筑。

2．1 钢管支架和模板搭设

搭设支模架的方案要编制，架体要经过验算。搭设后要验收。采用18 mm九夹板做模板，模板外撑用方木、短钢管、型钢等材料。

2．2 型钢和钢筋组合安装

该类框架柱梁纵向受力钢筋直径大，箍筋稠密，钢筋间距小，内配有十字或H型钢，梁侧面有腰筋和拉筋。采用电脑预安装技术，根据预安装结果，制作大样图指导型钢件加工，制定合理的安装流程进行现场安装的施工操作。

2．3 混凝土施工既要保证质量又要考虑成本节约

本工法因地制宜采用了混凝土配合比设计技术和混凝土浇筑技术，克服了型钢结构件内部钢筋稠密，空间窄小的难题，使得施工可以采用和楼面一样的普通混凝土代替细石混凝土(或自密实混凝土)，保证了质量、保证了经济。

2．4 整体施工经济施工速度快

由于型钢梁采取场外工厂加工，型钢结构支模架和混凝土结构支模架又统一，作业工期和普通的钢筋混凝土结构基本一样。

3 施工工艺流程及操作要点

3．1 工艺流程

总施工工艺流程(以梁为例)：支模架体搭设，钢筋—型钢安装，模板安装，混凝土浇筑，现场浇筑养护检查和最后的混凝土构件成品验收等。

3．2 操作要点

3．2．1 施工准备

1)技术准备。

研究图纸，熟悉标准规定，编制详细的施工组织设计和施工专项方案(如型钢混凝土施工专项方案，支模架搭建方案等)，制定完善的现场管理制度，现场细致的技术指导，技术施工和控制技术能够在项目各个层级逐层落实，控制到直接生产的一线工人工作中。组织好图纸和相关工艺学习培训。

2)材料机具准备。

编制材料和机具设备供应计划，提前安排周转材料、模板、紧固件及施工机具进场，组织进场材料验收。

3)现场准备。

落实逐级交底工作并记录;提供准确定位的轴线和标高;做好安全防护装置并验收。

3．2．2 模板支架施工方法

1)搭设流程：基础施工→钢管支架搭设→铺设梁底模→安装型钢及钢筋→安装侧模→验收。

2)根据施工要求，编制模板和支模架专项施工方案，高大支架需要组织专家会审。

3)根据会审并经批准的专项方案，现场组织实施搭设支模架。

4)选用钢管φ48 mm×3．5 mm无缝钢管及相应扣件。选用18 mm九夹板模板，50 mm×100 mm方木，φ14对拉螺杆。

5)地基土清理出原土或回填土夯实，浇筑混凝土基础。

6)梁底模板架设完成后，对架体进行堆载试验以消除地基沉降量。

7)柱模和梁侧模同样要经过验算和设计。

8)待梁混凝土强度达到设计强度的100%(或遵照设计)后，方可拆除模板及支架。拆除应该从上到下，先横杆后竖杆，并安排专人值守。

高支模架搭设实景见图1。

3．2．3 柱梁型钢成品工厂制作方法

1)从合格分包方中进行招标确定型钢构件外加工单位，并签订加工协议。

2)总包和分包要对设计进行深化，充分应用电脑技术，进行预安装。指定分包方详细制定型钢加工施工方案并经过审批。其中大样图要明确钢筋孔位置数量，明确型钢构件拼接方案。项目部要适时监控外加工单位的施工质量。

3)工厂加工工序基本包含原材料采购、部件切割、拼装焊接、校正、打孔定长、抛丸、运输等。4)型钢件进场要进行现场验收。合格产品现场堆放好待用。5)型钢构件分包资料要及时进行收集管理。分包及时向总包移交。

型钢梁成品堆放实景见图2。

图1 高支模架搭设实景

图2 型钢梁成品堆放实景

3．2．4 钢筋—型钢柱安装现场施工方法

1)测量准备工作：轴线、中心线测设，标高测设，垂直度控制。

2)准备型钢固定措施：已浇楼板面埋入地脚螺栓，四个方向预下缆风位置埋入地脚螺栓。如果是未浇筑楼地面安装，型钢竖直方向荷载要有承重设计。

3)吊装型钢：型钢上要考虑吊耳的设计，要有详细的吊装方案(包括下面的梁型钢吊装)，吊装就位后经测量合格，马上固定。钢柱承托面限位和支撑，四周用缆风绳加固。

4)搭设操作脚手架：沿着钢柱四周，搭设双排操作脚手架，脚手架搭设要注意今后模板安装的空间。

5)钢筋主筋加工：钢筋主筋加工要根据现场实际情况加工，尤其要注意柱顶部的主筋锚固和节点型钢连接的关系。

6)柱子箍筋的安装：全部套入柱箍筋后从上到下绑扎。节点区域箍筋采用的开口箍筋要采取措施焊接在型钢上，焊接要满足单面10d和双面5d。

7)安装柱模板：模板支设要有安装方案，方案要满足强度、稳定性等条件。

8)柱混凝土浇筑：参后续梁浇筑。柱型钢安装效果图见图3。3．2．5 梁型钢—钢筋安装现场施工方法

1)支模架在经过试压、验收合格后，可以吊装型钢梁。吊装型钢梁准确就位，要复核是否符合规范要求。吊装型钢梁难点有两个，一个是需要将过梁翼缘板的柱子主筋套入，而且用就位器保证型钢梁的位置。需要注意就位器部位模板局部强度足够。

2)型钢梁就位后，安装内箍筋的上下梁主筋。

3)内箍筋主筋安装完成，套内箍筋并绑扎。

4)摆放外箍筋的上下主筋和腰筋，然后套外箍筋，绑扎。

5)由于中间型钢梁的存在，套箍筋时需要掰开箍筋导致变形，套入后要校正回原来形状并绑扎牢固。绑扎梁拉筋。

6)穿次梁主筋并绑扎次梁。

7)焊接无法通过直锚、弯锚而满足锚固的梁、柱主筋，采用机械锚固。梁的翼缘不得随意绑焊主筋，翼缘板和另加牛腿板可以适当利用。

8)需要注意挑梁端部型钢梁的长度，设计没有规定时，按型钢混凝土最小保护层厚度确定即100 mm。

型钢梁现场安装实景见图4。

图3 柱型钢安装

图4 型钢梁现场安装

3．2．6 混凝土浇筑工艺

1)型钢混凝土框架结构对混凝土的要求：流动性好、空气含量少、石子粒径不能过大。

2)混凝土浇筑要有专用的施工工艺及操作要求。

3)柱子和梁分两次浇筑，施工缝留置在梁底标高处。

4)针对节点部位钢筋重叠情况，需要特别细的震动装置。或者在型钢梁的下部安排内置振捣器(见图5，图6)。

图5 型钢梁底内置振捣棒

图6 φ25振捣棒插入型钢内侧振捣

5)需要分层浇筑，每层混凝土浇筑高度不超过400 mm。

6)混凝土浇筑顺序从挑梁的端部一侧向内侧浇筑。

7)混凝土浇筑完成后及时进行浇水或覆盖养护。

型钢混凝土悬挑结构底模拆除后实物见图7。

图7 型钢混凝土悬挑结构底模拆除后实物

4 混凝土的要求

1)主要原材料见表1。

2)混凝土配合比通知单见表2。

5 效益分析

本工法的经济和社会效益体现在三个方面：1)统一采用扣件式满堂架;2)采用普通混凝土浇筑;3)型钢混凝土框架结构在设计上的优势。

表1 主要原材料

表2 混凝土配合比通知单

5．1 统一扣件式钢管脚手架

施工钢筋混凝土结构和型钢混凝土结构，同一标高层位，统一采用扣件式钢管脚手架。钢管脚手架目前仍是常用的一种架体材料。工程上多租用钢管和扣件后现场拼装，不受任何条件约束，使用方便、经济。

5．2 普通混凝土浇筑

型钢混凝土由于钢筋直径大，型钢又占用内部大量空间，可以插入振捣器的空间非常有限。采用小直径的振捣棒和内部插入振捣，保证了振捣密实性。这样就为采用常规混凝土提供了保障。在保证了质量的前提下，比使用细石混凝土，甚至使用自密实混凝土造价上节约很多。

5．3 型钢混凝土框架结构设计上的优点

相比较传统钢筋混凝土挑梁，型钢组合结构的框架在设计上的优点是很明显的：

1)大大缩小了梁构件的截面尺寸，梁截面缩小幅度一般在1/2倍～1倍;节省材料。

2)和传统施工钢筋混凝土结构在工序上基本一致，几乎对工期没有影响。

3)型钢结构构件不仅承载力大，而且抗震性能高，防火，抗腐。

Large span steel reinforced concrete frame structure construction

CHENG Yuan1，2ZHANG Yuan-guo3QIAN Yong-fu2QIAN Gen-fu2

(1．Civil Engineering College，Tongji University，Shanghai 200092，China; 2．Zhejiang Zhonghai Construction Group Limited Company，Jiaxing 314400，China; 3．Shanghai Lingfeng Real Estate Development Limited Company，Shanghai 201101，China)

Taking the actual project as the background，this paper summarized the construction schemes of large span shape steel concrete frame structure，emphatically introduced its construction process and operation key points，and summarized the performance and mix ratio of concrete raw materials，provided reference for future similar projects construction．

shape steel concrete frame structure，construction technology，operation key point

TU375．4

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2014.13.055

1009-6825(2014)13-0094-03

2014-02-23

成 源(1970-)，男，在读工程硕士，高级工程师; 张援国(1972-)，男，工程师; 钱永甫(1962-)，男，工程师;钱根夫(1962-)，男，助理工程师