侯湘東

(山西四建集團(tuán)有限公司，山西太原 030006)

鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)是指鋼與混凝土組成一個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件而共同工作的結(jié)構(gòu)。充分發(fā)揮混凝土受壓強(qiáng)度高，而鋼受拉強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也解決了一般鋼結(jié)構(gòu)耐火性能差的難題，與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，可減小支座的截面尺寸50%，節(jié)約了材料，提高了施工效率，同時(shí)具有優(yōu)良的抗震性能及耐火性能。但在鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)施工方面卻存在著一些難點(diǎn)和問(wèn)題，在這里針對(duì)工程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題及解決方法進(jìn)行闡述。

1 工程概況

某工程建筑面積12 736 m2，為地下1層、地上3層鋼結(jié)構(gòu)工程，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ);地下層層高4.8 m，1層～2層層高6.0 m，3 層層高5.4 m，長(zhǎng)約63.1 m，寬約 53.1 m。

地下室柱為型鋼混凝土柱，地上部分為鋼—混凝土組合板結(jié)構(gòu);型鋼柱、梁在外側(cè)包裹鋼筋混凝土，作為豎向傳力構(gòu)件承受上部樓板全部荷載。工程鋼梁、鋼柱材質(zhì)為Q345B，隅撐等非承重構(gòu)件采用Q235B;和鋼梁相連的錨板采用Q345B鋼板，其余預(yù)埋件的錨板采用Q235B鋼板。樓承板采用鍍鋅壓型鋼板高度75 mm，頂面以上澆筑100 mm厚C30混凝土。

采用型鋼混凝土、壓型鋼板及混凝土組合結(jié)構(gòu)有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):

1)型鋼混凝土其承受能力可以高于同樣外形的鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力1倍多，能減少截面，增加使用面積。2)型鋼混凝土可縮短施工工期，減少了模板支撐架的施工時(shí)間。3)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能遠(yuǎn)高于鋼筋混凝土。4)壓型鋼板可疊在一起，并可置于集裝箱內(nèi)，易于運(yùn)輸、存儲(chǔ)、堆放與裝卸。5)壓型鋼板的波紋間有預(yù)加工的槽，供電力、通信等工程之用。

2 施工中存在的一些問(wèn)題

在鋼結(jié)構(gòu)與混凝土組合結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，主要出現(xiàn)了以下幾項(xiàng)比較棘手的難題:

1)鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋螺栓的定位固定的問(wèn)題;2)鋼結(jié)構(gòu)與混凝土基座如何緊密連接;3)鋼柱外包混凝土由于外包鋼筋及交叉梁導(dǎo)致空隙小，混凝土無(wú)法澆筑的問(wèn)題和工字梁梁側(cè)混凝土填充的問(wèn)題。

3 對(duì)施工中存在的問(wèn)題采取的主要措施

3.1 鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋螺栓的定位固定的問(wèn)題

施工先采用全站儀投點(diǎn)定位，確定出柱中心位置，使用經(jīng)緯儀進(jìn)行復(fù)核。施工時(shí)，在需要安裝地腳螺栓處用膠合板裁出大小恰好能放入柱中的板，依據(jù)圖紙?jiān)谄渖蠘?biāo)注出螺栓的準(zhǔn)確位置及軸線位置，與投測(cè)到該位置的軸線比對(duì)，即可確定每一個(gè)螺栓的準(zhǔn)確位置，在該位置鉆一個(gè)大小與螺栓外徑相當(dāng)?shù)耐?，然后將螺栓插入孔中，調(diào)整好螺栓上螺母的位置，使螺絲牙的長(zhǎng)度符合要求。下部將螺栓和三道環(huán)形鋼筋與柱鋼筋進(jìn)行焊接固定。然后松下螺母，取出模板。澆筑混凝土?xí)r采用自密實(shí)混凝土，保證鋼筋不位移，即可保證預(yù)埋螺栓定位準(zhǔn)確。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)與混凝土基座如何緊密連接問(wèn)題

本工程在地下室型鋼柱下與混凝土連接處存在有5 cm左右高的縫隙，灌填密實(shí)只能通過(guò)使用高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料。灌漿料具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、自流性高、耐久性強(qiáng)和微膨脹的特性，可解決該問(wèn)題。

灌漿料特性:

1)早強(qiáng)、高強(qiáng):一天強(qiáng)度最高可達(dá)50 MPa以上。2)自流性能好:加水?dāng)嚢韬蟛牧系牧鲃?dòng)性好，可以通過(guò)自身的流動(dòng)度和重力作用充滿所需澆筑的模板空間。3)具有微膨脹性能:保證緊密接觸，之間無(wú)收縮。4)防凍性:可在－10℃環(huán)境下施工。5)耐久性好:由于密實(shí)性好，故抗凍融循環(huán)能力大為提高，也提升了材料自身的耐久性。由于具有以上一些特點(diǎn)，可以選擇其作為處理灌縫的材料。施工時(shí)要對(duì)表面清理，吹走縫隙內(nèi)的碎石、浮灰等雜物。灌漿前24 h，表面應(yīng)充分濕潤(rùn)。灌漿前1 h，清除積水。支設(shè)好外側(cè)模，進(jìn)行灌漿。灌漿開(kāi)始后，必須連續(xù)進(jìn)行，不能間斷，并盡可能縮短灌漿時(shí)間。灌漿后3 h～6 h用抹刀將灌漿外側(cè)表面壓光。

3.3 鋼柱外包混凝土由于外包鋼筋及交叉梁導(dǎo)致空隙小，混凝土無(wú)法澆筑的問(wèn)題

本工程會(huì)議中心地下室柱為1 000 mm×1 000 mm，中心為600×600帶栓釘鋼結(jié)構(gòu)方柱，為保證鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)能夠充分組合，在矩形鋼結(jié)構(gòu)柱四周設(shè)計(jì)有栓釘，外側(cè)設(shè)16φ22豎向鋼筋及箍筋，進(jìn)行鋼筋綁扎，同時(shí)層高6 m，設(shè)計(jì)中另有數(shù)道大跨鋼結(jié)構(gòu)，在梁柱節(jié)點(diǎn)處各種預(yù)埋件和加固鋼筋錯(cuò)綜交雜，使得鋼筋之間以及型鋼和鋼筋組件的凈空尺寸非常狹小，混凝土振搗棒無(wú)法插入，導(dǎo)致混凝土澆筑成為一個(gè)難題。

樓層邊梁為工字鋼結(jié)構(gòu)梁，外側(cè)需進(jìn)行混凝土澆筑，每跨梁長(zhǎng)度在7 m以上，只能采用留澆筑口澆筑，因而無(wú)法振搗。

其梁、柱配筋如圖1所示。

圖1 梁、柱配筋圖

為保證能夠充分振搗混凝土，綁扎鋼筋時(shí)箍筋下料尺寸要準(zhǔn)確，位置之間事先進(jìn)行節(jié)點(diǎn)部位的放樣和合理排布，必要時(shí)設(shè)成開(kāi)口狀，現(xiàn)場(chǎng)綁扎時(shí)進(jìn)行處理。但即使采取這些措施，振搗棒插入還是存在很大困難。

由于存在以上諸多問(wèn)題，但從調(diào)整鋼筋的排放位置和次序方面來(lái)說(shuō)，已經(jīng)沒(méi)有多大的余地，從模板的支設(shè)方法上來(lái)說(shuō)可采取的措施也十分有限，所以，只能從混凝土材料本身來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

近年來(lái)出現(xiàn)的免振搗自密實(shí)混凝土，是指在自身重力作用下，能夠流動(dòng)、密實(shí)，即使存在致密鋼筋也能完全填充模板，同時(shí)獲得很好的均質(zhì)性，并且不需要附加振動(dòng)的混凝土。自密實(shí)混凝土是近幾十年來(lái)，混凝土技術(shù)的一次大的革新，由于其具有的大流動(dòng)度、抗離析性、免振搗自填充性等優(yōu)越性能，針對(duì)于本工程中遇到的問(wèn)題，采用自密實(shí)混凝土正好可以迎刃而解，而且經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，本地市場(chǎng)也可以提供自密實(shí)混凝土供應(yīng)，所以決定對(duì)于所有這些鋼筋密集或截面狹小的部位的混凝土，均采用自密實(shí)混凝土進(jìn)行澆筑。

3.4 自密實(shí)混凝土澆筑工程中應(yīng)注意的問(wèn)題

盡管自密實(shí)混凝土具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但在具體實(shí)施過(guò)程中還是有其自身的特點(diǎn)和需要注意的方面。

3.4.1 模板的支設(shè)

由于自密實(shí)混凝土流動(dòng)度較大，所以如果模板支設(shè)縫隙較大的話就很容易形成漏漿，影響混凝土的強(qiáng)度和觀感質(zhì)量，這點(diǎn)上較采用普通混凝土要求應(yīng)該更嚴(yán)格一些，具體的要求為模板拼縫不得大于1.5 mm。另外模板的加固也應(yīng)該要求嚴(yán)格。

3.4.2 混凝土澆筑過(guò)程中的注意事項(xiàng)

混凝土的澆筑要事先做好充分的準(zhǔn)備工作，一旦開(kāi)始澆筑就應(yīng)保證澆筑工作的連續(xù)進(jìn)行，并且做好商品混凝土的調(diào)度工作，保證混凝土到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后可以及時(shí)卸料，防止由于長(zhǎng)時(shí)間等待而造成的混凝土坍落度損失，導(dǎo)致混凝土流動(dòng)度下降，影響其自密實(shí)效果。

澆筑工程中要輔助以鋼筋插搗、錘子敲擊等措施，起到協(xié)助流動(dòng)和輔助密實(shí)的作用。

具體的要求為混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)以后必須在1 h內(nèi)卸料澆筑完畢。

澆筑完成后要注意混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14 d。

3.4.3 工字梁梁側(cè)混凝土填充問(wèn)題

可以采用每隔1 m長(zhǎng)設(shè)一個(gè)澆筑口，采用自密實(shí)混凝土進(jìn)行澆筑。

4 實(shí)施效果

針對(duì)施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)和出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)采取針對(duì)性的技術(shù)措施，問(wèn)題得到了有效解決，保證了工程的順利進(jìn)行，取得了較好的效果，可以作為今后類(lèi)似工程的參考和借鑒。

［1］王 波，李增國(guó).高層鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)施工工藝探討［J］.四川建筑，2011(3):159-160，163.

［2］李錦紅，王修信，陳 亮.淺談鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)［J］.山西建筑，2008，34(15):9-10.

［3］GB 50205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［4］施工手冊(cè)［M］.第4版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

［5］建筑工程施工細(xì)部做法［M］.太原:山西科學(xué)技術(shù)出版社，2010.