单向型钢混凝土悬挑结构施工技术分析

黄俊新

（通号建设集团第一工程有限公司，贵州贵阳 550000）

1 工程概况

某建筑工程位于贵州省观山湖区观山东路大田湾桥南侧，属一类高层公共建筑，总用地面积36569.5m2，设框架剪力墙结构，抗震设防烈度为Ⅵ度，设计使用年限100 年。建筑高度95.15m，型钢混凝土部分在裙房9～1/11 交M～P 轴5.95～20.35m 标高。

2 型钢混凝土结构施工的重难点

（1）型钢柱与钢筋存在较复杂的相交关系，有丰富的交点，如何处理钢柱与柱周主筋、箍筋等其他构件的关系是重难点内容。

（2）混凝土框架柱及剪力墙暗柱结构中均设置型钢柱，较之于常规的钢筋绑扎、模板安装等工作而言，存在施工难度大的特点，因此必须保证型钢柱的精度，以免出现钢柱偏位、梁筋墙筋难以顺利通过等异常状况。对此，在施工期间需进行全面控制，例如型钢的轴线位置和垂直度、钢筋绑扎质量等[1]。

3 型钢混凝土的焊接技术要点

3.1 焊接施工内容

（1）确定合适的焊接工艺参数，例如焊接电弧长度、焊接速度等，以保证焊接工作可以高效开展。

（2）焊接前详细检查坡口以及组装间隙，判断其是否满足要求，以免影响后续的正式焊接作业。

（3）严格控制烘焙焊条的温度和时间，遵循随用随取的原则。

（4）综合考虑焊件厚度、焊条型号、焊接环境等因素，确定最合适的焊接电流。

（5）科学设置角焊缝起落点，将其设置焊缝端部位置，并保证间距大于10mm；严格遵循焊条与构建间隙控制标准，将间隙控制2～4mm 范围内；处理对接焊缝、对接和交接组合的焊缝，在焊缝两端位置设置引弧、引出板，从而实现引弧焊接，同时在焊缝接头前方15～20mm 处设置打火引弧。

（6）遵循匀速焊接的作业原则，焊缝厚度、宽度需具有一致性。

（7）焊接电弧长度的控制根据焊条型号而定，重点考虑酸性焊条和碱性焊条两类，各自的长度分别以3～4mm、2～3mm 为宜。

3.2 焊接检查

3.2.1 焊前检查

全面的检查工作能够及时发现并处理问题，以便给正式焊接创设良好的条件，检查内容包含焊接设备的运行性能，焊条、焊机等相关材料的质量，焊接工艺的可行性等。具体内容包括：

（1）在焊接设备的检查中，需重点关注焊接辅助装置、夹具回转装置等方面，要求各装置均可稳定运行，满足焊接作业对于设备所提出的要求。

（2）在母材的检查中，需重点关注母材的机械性能、物理化学性能等，要求母材不存在杂物、光洁度不足、划痕等表面缺陷；反面垫板、引弧板等均要设置到位；焊缝坡口尺寸、根部间隙等均要满足要求。

（3）在焊条、焊剂的检查中，应考虑到外观、性能、烘烤条件等方面，从多个角度综合判断焊条、焊剂的使用情况。

3.2.2 焊接期间的检查

例如焊接电流、焊接速度、焊接位置、层间温度等均为重点检查内容，其需要完全满足要求。这是因为，任何一项指标超出许可范围后均容易影响焊接的最终质量。

3.2.3 焊后检查

例如温度、后热时间、冷却速度等均为重点检查内容，其需要完全满足要求，否则需及时处理。

3.2.4 验收检查

（1）破坏性检验，取适量的被检查部件，对其采取切割、拉伸、弯曲等相关处理措施，通过塑性变形试验的方式判断施工质量。

（2）非破坏性试验，属于无损伤检测的范畴，可以在不影响焊接区域结构完整性的前提下完成检验工作，在绝大部分的建筑工程中，非必要时通常采用的是非破坏性检验。

4 型钢混凝土组合结构的钢筋绑扎

根据设计图纸测量定位，先将主筋安装到位，再套箍筋，待各钢筋安装工作均完成后，可以进入模板安装等后续施工环节。

4.1 型钢混凝土柱操作的技术要点

（1）柱插筋的技术要点。在下层梁板混凝土浇筑前，将柱插筋相关工作落实到位。严格控制插筋的锚固长度，接头相互错开50%。高低接头间距大于35d。在梁面处用箍筋定位，以焊接的方法将箍筋稳定连接于一体。

（2）主筋位置复核。以测放的柱的位置线为参照基准，详细检查各柱主筋的位置情况，要求保护层的厚度可达标，相邻主筋的距离在各处均具有均匀性，并且最小间距至少需达到50mm。

（3）焊接定位筋。于主筋的内侧组织定位筋的焊接作业，纵向间距取2m，引入吊线的方法，严格控制定位尺寸，视截面大小选择合适规格的定位钢筋。

（4）连接柱定位主筋。取柱的各侧面的2 根主筋，将其作为定位主筋而使用，将该部分稳定连接于一体，再与定位钢筋绑扎牢固。

（5）柱箍筋绑扎。按顺序逐层组织内箍筋的施工作业，内箍绑扎工作完成后，从下向上有序绑扎外箍，期间严格控制箍筋的绑扎高度，确保其不影响主筋的正常连接，具体的高度需根据实际情况灵活控制。

（6）柱主筋连接。按照自上而下的顺序依次将主筋插入箍筋内，并将其与下部接头稳定连接。从一角沿着柱外侧连接钢筋，期间若遇到内侧有钢筋的情况，则采取先内侧钢筋、后外侧钢筋的连接顺序，待主筋连接到位后，再组织绑扎作业。

（7）焊接锚杆的钢板。以主筋的位置为准，精准确定合适的钢板位置，严格控制钢板的上表面位置，该处应当与主筋的下表面呈平齐的关系。

4.2 型钢柱、梁的钢筋绑扎

梁钢筋在柱节点内部存在空间限制的情况时，首先对内部空间情况进行详细分析，判断受限的数量，再于柱型钢相应的柱标高处以焊接的方式稳定连接套筒。此外，必要时也可采取开纵向钢筋连接孔的方法，通过此途径使梁的纵、横向钢筋连接。

5 钢结构吊装

钢结构吊装体系设计为单向型钢混凝土钢框架结构，单向型钢混凝土框架结构每一片框架都具有独立性，可以自成一体系，横向框架由钢梁连接钢柱，维持稳定，而纵向框架则由混凝土梁和钢柱连接。这也反映了钢结构吊装作业中钢框架与钢框架之间的连接线补强，需要借助临时支撑或者临时连续梁来协调稳定，利用临时构件连接每片钢框架。严格安装技术规程完成地下预埋件的存放，检查混凝土强度，若混凝土强度已达吊装标准，即可开始上部钢结构的吊装作业，分施工区域和楼层开展吊装施工。

钢结构吊装施工流程为：第Ⅳ层钢框架准备—安装登高爬梯—安装横向钢框架、柱、梁等在纵向（相邻2 榀钢框架与钢框架之间）设置临时支撑及临时联系梁等，即“临时钢构件—整体校正（检查垂直度、位移、标高等）—柱焊接—高强螺栓紧固终拧—梁柱焊接—超声波探伤—焊后测量—浇筑结构混凝土”，完成临时支撑周围混凝土浇筑作业，且混凝土强度达到设计要求后，才能够拆除临时构件，并将临时支撑、临时梁等构件应用到上层结构周转施工—第（Ⅳ+1）层[2]。

5.1 第1 节劲性柱安装前的准备工作

劲性柱安装前，将高出部分混凝土凿除，并用砂浆找平。同时，标出基础螺栓埋设后实际柱中心位置，以及将柱底中心延伸至板边位置，使两者能对心安装。

5.2 钢柱起吊安装

在正式开始钢柱起吊安装作业前，应做好准备工作，检查桩基定位轴线间距和标高，复测地脚螺栓预埋情况，清理螺纹表面的杂质。钢柱起吊安装作业从第一段钢柱开始，在吊装过程中要保证钢柱根部与钢筋混凝土基础紧密贴合。将吊点设置在钢柱桩顶与1/3 柱高之间，采用螺栓临时连接起吊设备和钢柱连接板，垂直匀速上吊钢柱。

除此之外，在钢柱起吊回转时，要保证吊索长度适中，防止钢柱与其他起吊构件发生碰撞事故，保证钢柱的完整性。第一段钢柱到位后，采用临时固定连接板的方式，调整缆风绳，使钢柱保持平稳和垂直。钢柱两侧位置设置了厚度为20mm 的连接板，便于临时固定，同时还配合尺寸大小为24φ133mm×4mm 的圆管或型钢来增强结果临时支撑效果。钢柱调整垂直对准下节钢柱桩顶中心线，开始上节钢柱的安装作业。

5.3 框架梁安装

框架梁的安装作业需要注意的是所有框架梁均为等截面钢梁，采用两点吊吊装法法，遵循从下往上的作业顺序。保持连接板平整，根据设计要求设置安装连接络酸，不得随意扩孔，禁止一吊多根。临时支撑构件为周转性材料，所以应根据主体结构的实际的搭建情况配置临时支撑，分多次到位。

5.4 Ⅱ区钢结构安装

考虑到II 区的位置在建筑物的中部，采用钢管桅杆是最佳的吊装方法，并Ⅱ区的钢结构安装作业区划分成A 部分和B 部分。将桅杆的支点设置在A 部分钢柱侧面位置，在施工现场开展焊接作业，利用拉设缆风传递力经主结构。在II 去钢结构安装过程中，汽车吊发挥作业有限，只能将钢结构吊装到A 部分顶端，选用汽车吊的类型为16t、50t 及100t，A 部分钢结构吊装完毕后，搭设B 部分下方位置的脚手架，搭设高度达到设计标高后，即24.6m，实施B 部分钢结构的吊装作业。

6 结语

综上所述，随着行业技术的发展，型钢混凝土结构在现代建筑工程中取得广泛的应用，依托于该结构高强度、耐久性、抗震性等多重应用优势，可以有效提高建筑的整体稳定性。在后续的建筑工程施工中，建议相关技术人员合理应用型钢混凝土结构，以科学的方法兼容型钢和混凝土，充分发挥两者的应用优势，以提高建筑工程的整体建设水平。