型钢混凝土组合结构施工现状分析及难点处理

车明

（上海徐房建筑实业公司，上海，200030）

引言

型钢混凝土组合结构施工的难点集中在梁柱节点的施工，通过徐汇区审判中心业务用房项目大量型钢混凝土组合结构施工的实践，个人认为三种类型的梁柱连接节点中，型钢混凝土柱和钢筋混凝土梁的连接节点施工最为困难，尤其碰到钢筋混凝土梁截面较大，上下部纵筋配筋较密的情况。其次是型钢混凝土组合结构梁柱节点的箍筋设置，节点处的箍筋绑扎及焊接施工难度较大，很多施工单位在施工当中又不重视节点处箍筋的绑扎及焊接质量，木工和钢筋工施工顺序安排存在问题。实际上型钢混凝土组合结构中，箍筋的作用是相当重要的，它起到保证混凝土和型钢、纵筋整体工作的重要作用。

通过工程实践总结以下型钢混凝土组合结构梁柱施工存在的问题和难点、难点处理方法及改进措施。

1 存在问题和难点分析

（1）钢筋混凝土梁钢筋与柱内型钢的焊接连接

型钢混凝土组合结构施工质量问题主要集中在钢筋与组合结构型钢的焊接连接。质量问题主要表现在焊接连接的焊缝长度不够、焊缝的质量不符合要求、焊渣未处理及由于位置原因钢筋与型钢腹板和翼缘乱焊在一起等。施工实践也证明钢筋与组合结构型钢焊接是施工的难点所在，现对存在的难点作如下分析。如图1所示：

此CAD图为设计提供的钢骨柱混凝土梁节点区梁纵筋做法通用图，根据设计图纸7-7剖面显示梁上下部钢筋与柱内型钢20厚加劲肋双面5d焊接。仅从图纸看这个节点做法是不存在问题的，但是实际焊接施工当中很难达到设计的要求。在实际工程项目中遇到的问题是，大部分的梁纵筋数量都比该通用图节点中标注的钢筋要多，钢筋的间距大多不允许双面5d焊接，勉强施焊的结果是焊接质量无法得到保证。另外，由于梁的截面较大，基本都是600mm以上高度的梁，梁底部钢筋与加劲肋很难焊接，按照通常做法梁箍筋绑扎完后再焊接的话，焊接工人手都伸不下去，就是事先不绑扎固定箍筋也很难施焊，处理焊渣就更加困难了。

（2）型钢混凝土组合结构箍筋焊接绑扎

型钢混凝土结构梁柱箍筋在大变形的情况下能维持对混凝土结构的约束，型钢混凝土组合结构中的箍筋都必须做成封闭箍筋，这样节点处箍筋就要求焊接在型钢混凝土梁端加劲肋和钢骨柱翼缘板上，形成封闭箍。型钢混凝土柱与型钢混凝土梁连接节点柱箍筋要求按间距焊在型钢混凝土梁端加劲肋和钢骨柱翼缘板上，焊接长度为单面10d或双面5d。实际施工中发现由于焊接施工位置问题，箍筋的焊接长度和焊缝质量都达不到要求，有的甚至采用开口箍蒙混过关。给型钢混凝土组合结构质量造成严重影响。

（3）型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁节点处混凝土浇捣。

型钢混凝土组合结构是型钢、钢筋、混凝土三种材料优良组合在一起才使其发挥出比传统钢筋混凝土更好的承载力、更大的刚度、更好的抗震性能。混凝土作为其中的一个材料如果存在质量问题，将使型钢混凝土组合结构的实际力学性能大打折扣。实际施工中，由于型钢混凝土组合结构中大截面的型钢和大量的钢筋，使混凝土浇捣存在困难，粗骨料容易被钢筋和型钢阻挡在节点位置，梁柱节点和型钢混凝土柱的混凝土浇捣质量很难保证，所以控制钢筋的间距、优化钢筋锚固构造，减少节点处钢筋数量成为设计和施工单位必须认真考虑的事情。

作为施工单位控制钢筋间距最好的办法就是优化钢筋锚固构造。为什么说优化钢筋锚固构造可以控制钢筋间距，原因如下：钢筋混凝土梁从型钢翼缘两侧或少数从腹板（设计一般不同意腹板开孔，开孔会削弱型钢截面）通过的纵筋锚固长度和锚固构造是参照一般框架梁主筋锚固构造详图要求施工的。但是如果在型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁节点施工时完全按照一般框架梁主筋锚固构造详图施工，部分节点会出现型钢柱内钢筋过密，导致浇捣混凝土困难的现象。

2 难点处理方法和改进措施

（1）型钢混凝土柱内型钢与钢筋混凝土梁纵筋焊接

工程中，型钢混凝土钢骨柱和钢筋焊接一般都是采用焊条焊接的，焊条焊接在组合结构节点中的缺点是工人焊接效率不高，焊接焊缝质量比较难保证，焊接产生的焊渣必须要清理等。钢筋与型钢加劲肋的焊接推荐在室外风小天气使用二氧化碳气体保护焊，这种焊接工艺虽然说适合用在室内，但是在做好一定防风围挡措施的前提下，用在钢筋与型钢加劲肋节点焊接上是较好的选择，首先这种焊接焊接速度快，焊缝质量好，最主要是没有焊渣，可以避免焊渣未清除或未清除干净导致的焊缝与混凝土之间粘结脱开问题，确保施工质量。

关于钢筋混凝土梁钢筋过密无法焊接的问题，首先考虑是和设计沟通将钢筋换算成大截面的钢筋以减少钢筋根数。施工时尽量合理布置梁上下部纵筋与加劲肋焊接的根数，尽可能将梁纵筋穿过型钢翼缘两侧，在这样做的情况下，纵筋的根数还是无法保证5d双面焊接空间要求或者施焊困难的话，考虑使用钢筋锚固板，通过计算确保埋入长度不小于 0.4Lab，根据钢筋锚固板应用技术规程的要求，在满足埋入段钢筋的混凝土保护层不小于2d；对500、400、335级的钢筋，埋入段混凝土强度等级应分别不低于C45、C40、C35；被锚固的纵向钢筋不承受反复拉压力这3个条件，最小埋入长度可取0.3Lab。

关于钢筋混凝土梁下部纵筋与加劲肋很难施焊的问题，就要考虑合理安排梁钢筋绑扎制作顺序，用加工好的小段的钢筋先在加劲板上按要求焊接好，然后套好箍筋绑扎固定（先将节点附近的小段梁钢筋安装完毕）。如图2所示：

图2 钢筋混凝土梁下部纵筋与加劲肋焊接

最后，中间段梁钢筋绑扎按常规的梁钢筋绑扎顺序绑扎，纵筋接头满足同一连接区段内纵向受力钢筋接头百分比不大于 50%的要求，严格控制钢筋焊接连接质量并做好相关焊接件复试。如下图3所示：

图3 中间段梁钢筋绑扎按常规的梁钢筋绑扎顺序绑扎

这样既解决了梁柱节点下部纵筋无法焊接问题，又保证了焊接施工的质量。

（2）型钢混凝土组合结构箍筋焊接及绑扎

型钢混凝土组合结构梁柱箍筋绑扎焊接的质量控制首先要从施工的工序上把握，要使得焊接绑扎箍筋的工人容易操作，那么就要合理安排梁柱封模板及焊接绑扎箍筋的顺序，要求在梁柱节点位置第一块梁底模和侧模要等箍筋绑扎焊接完成并且焊缝长度和焊缝表观质量检查合格后再安装。

工程技术人员必须要思想上重视组合结构中箍筋的重要性，熟悉图纸和规范对组合结构箍筋焊接、制作及绑扎的要求，再通过编制相关施工方案合理安排施工工序，做好施工前的方案交底，确保工人能有足够的操作面来完成箍筋的焊接及绑扎工作，这样就解决了梁柱节点箍筋安装的困难问题。

（3）钢筋混凝土梁与型钢混凝土柱节点混凝土浇捣。

为保证型钢混凝土组合结构混凝土浇捣的质量，对通过型钢翼缘的梁纵筋端头采用钢筋锚固板，减少钢筋锚固长度到 0.4Lab，这样就避免了梁纵筋锚固进入柱纵筋位置，柱纵筋间距得到保证，确保混凝土粗骨料可以顺利通过，再通过分层浇捣、加强管理混凝土浇捣时振捣工作，振捣以混凝土不再显著下层，不出现气泡，开始泛浆时为准。

3 结束语

本文通过结合工程实际对型钢混凝土组合结构施工现状、存在的问题和难点、难点处理方法及改进措施进行了论述，对提高型钢混凝土组合结构的施工质量具有一定的指导作用。实际工程中，由于每个工程的特殊性肯定会碰到更多的问题，也会有更多更好的解决办法来提高型钢混凝土组合结构的施工质量。还需要现场施工和技术管理人员进一步提高对型钢混凝土组合结构的认识，并在实际施工中不断去分析研究，给型钢混凝土组合结构施工提出更多更好的宝贵意见和经验做法，使得型钢混凝土组合结构的施工越快越好。

[1]组合结构设计规范JGJ138-2016.

[2]混凝土结构工程施工规范GB50666-2011.

[3]钢筋锚固板应用技术规程JGJ256-2011.

[4]蒋凤昌, 蒋新山, 李永奎,等.高层双塔楼建筑型钢混凝土组合结构施工技术[J].建筑科学, 2010, 26(11):75-79.

[5]廖锡军.型钢混凝土组合结构施工技术[J].建筑遗产, 2013, (8): 71-72.