夏永峰

(山西一建集團有限公司，山西太原 030012)

1 工程概況

1)本工程為中國堯帝祭祀大殿工程，位于臨汾市區(qū)東部堯陵景區(qū)，總建筑面積為19 360 m2，建筑高度53 m，建筑層數(shù)地上6層。地基處理采用人工成孔灌注樁。建筑風(fēng)格頗具漢代風(fēng)格，為堯陵仿古園林景區(qū)的主體建筑。主殿之?dāng)€尖、配殿之盝頂坡面及檐口均為直線，近角身微翹。班固《西都賦》所謂有“上反宇以蓋載，激日景而納光”為漢代所通用之結(jié)構(gòu)法也。建筑整體莊嚴(yán)、肅穆、豪放。2)主體結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，框架部分為型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，其他部分柱為斜柱。為了滿足建筑物具有漢代建筑風(fēng)格和使用要求。主樓部分在16.45 m～36.45 m范圍內(nèi)柱截面為1 000 mm×1 000 mm型鋼混凝土柱，梁截面為800 mm×1 000 mm混凝土梁，層高 20 m，跨度為 18.3 m，屬高大模板;16.45 m處板厚為300 mm，梁截面為800 mm×1 000 mm型鋼混凝土梁，層高16.5 m，跨度6 m，屬高大模板;屋頂為現(xiàn)澆混凝土坡屋頂。型鋼柱平面布置圖見圖1，堯帝祭祀大殿主樓剖面圖見圖2。

圖1 型鋼混凝土柱平面布置圖

2 型鋼混凝土柱結(jié)構(gòu)設(shè)計特點分析

型鋼混凝土柱是以型鋼柱作為鋼骨，周圍配置鋼筋并澆筑混凝土，形成組合式結(jié)構(gòu)體系。型鋼混凝土柱柱腳采用埋入式柱腳，通過地腳螺栓與混凝土基礎(chǔ)相連接，地腳螺栓的精確定位是柱腳施工的重點;框架梁與型鋼混凝土柱節(jié)點位置，鋼筋較密，施工時如何合理處理框架梁鋼筋與型鋼柱的關(guān)系;型鋼梁安裝順序、焊接方法、與型鋼柱節(jié)點處理是本結(jié)構(gòu)施工的難點。

圖2 堯帝祭祀大殿主樓剖面圖（1： 100）

3 型鋼混凝土柱、梁施工

3.1 型鋼柱埋入式柱腳施工

1)柱腳螺栓預(yù)埋。每根型鋼柱地腳由四根直徑30的地腳螺栓固定，地腳螺栓長800 mm，待地腳底的鋼筋綁扎完成及型鋼柱外圍插筋綁扎固定完成后，開始預(yù)埋地腳螺栓，地腳螺栓的固定采用角鋼或槽鋼加工成定型套架固定。2)柱腳吊裝固定。地腳螺栓預(yù)埋完成后，型鋼柱最下面一節(jié)柱腳即可進場安裝，首節(jié)型鋼柱包括30厚柱腳底板，通過地腳螺栓將柱腳固定，首節(jié)型鋼柱高出基礎(chǔ)底板面1.0 m。3)型鋼柱地腳施工質(zhì)量控制要點總結(jié)。a.地腳螺栓精確定位，并用成品鋼框固定牢靠，保證在澆筑地腳混凝土?xí)r不被擾動;b.框架柱在柱腳內(nèi)的插筋應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙要求定位，否則會影響柱腳底板與預(yù)埋螺栓的正確連接;c.首節(jié)型鋼柱安裝標(biāo)高、垂直度必須符合設(shè)計要求，否則會給后續(xù)安裝帶來累計誤差，導(dǎo)致梁鋼筋無法穿過型鋼柱開孔腹板。標(biāo)高利用位于柱腳底板下部的四個調(diào)節(jié)螺栓進行調(diào)節(jié)標(biāo)高和型鋼柱的垂直度，利用兩臺經(jīng)緯儀在兩個方向隨時監(jiān)控垂直度，直至符合要求;d.首節(jié)型鋼柱調(diào)整完成后，應(yīng)將地腳螺栓墊板與柱腳底板點焊固定，以防在基礎(chǔ)底板施工中擾動已經(jīng)安裝完成型鋼柱柱腳。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)型鋼柱安裝

1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)型鋼柱吊裝。鋼柱起吊就位后臨時固定地腳螺栓，帶好纜風(fēng)繩，并初校垂直度，松開吊鉤，進行下一根鋼柱吊裝。待型鋼柱翼緣及腹板焊接完成后，將耳板用火焰割除。2)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)型鋼柱安裝控制要點。a.軸線控制。安裝前，在四片翼緣面用墨線彈出型鋼柱的中心線，以便和底板及下層型鋼柱中心對接就位，上下層型鋼柱對接時為保證中心線重合，可在柱子與柱子的連接襯板不同側(cè)面加設(shè)墊板進行調(diào)節(jié)。型鋼柱的軸線檢測必須是全高檢測，嚴(yán)禁用下層型鋼柱的軸線進行控制，以免誤差累計過大。b.垂直度控制。型鋼柱吊裝基本就位后，臨時固定型鋼柱，隨后利用兩套磁力線墜對型鋼柱兩個方向的垂直度作初步調(diào)整。通過用纜風(fēng)繩和千斤頂?shù)日{(diào)節(jié)鋼柱垂直度后，型鋼柱垂直度進一步校核，其值應(yīng)不大于H/1 000。垂直度檢查無誤后，對稱焊接翼緣進行電焊，最后拆除臨時固定的高強螺栓和連接板。為保證型鋼柱垂直精度，用兩臺經(jīng)緯儀全程監(jiān)測。c.標(biāo)高控制。型鋼柱安裝完畢后，須將樓層標(biāo)高引測到型鋼柱上，以便檢查型鋼柱的柱頂、牛腿標(biāo)高，為下層型鋼柱的下料、開孔定位提供依據(jù)，成型后的鋼柱，需立即和該層范圍內(nèi)的梁板柱子形成空間穩(wěn)定體系。3)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)型鋼柱安裝質(zhì)量控制要點總結(jié)。a.在現(xiàn)場吊裝設(shè)備吊裝能力滿足需求的情況下，型鋼柱最好每兩層一節(jié)，以有效減少現(xiàn)場焊接工作量和因安裝引起的安裝誤差;b.上、下節(jié)型鋼柱之間的連接為部分熔透的坡口對接焊縫，焊縫等級為二級，焊接時采用二氧化碳?xì)怏w保護焊，焊接完成后需對焊縫長度的20%進行超聲波檢測;c.焊縫焊接時，要求兩名工人從兩側(cè)對稱施焊。

3.3 框架梁鋼筋與型鋼柱連接

1)框架梁鋼筋安裝技術(shù)準(zhǔn)備工作。型鋼柱安裝完成后，框架梁底模板鋪設(shè)完成后，即可開始框架梁鋼筋安裝綁扎施工，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，確定框架梁鋼筋的走向，對每根鋼筋進行編號，確定哪些鋼筋需穿過型鋼柱腹板，形成貫通鋼筋，哪些鋼筋與型鋼柱牛腿焊接，哪些鋼筋需要從型鋼柱側(cè)邊通過，提前根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，將每個梁、柱節(jié)點鋼筋反映在CAD圖上，以指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

2)框架梁鋼筋與型鋼柱連接施工。a.根據(jù)節(jié)點圖，將框架梁鋼筋安裝擺放到位，對需要與型鋼柱牛腿焊接的鋼筋施焊，焊縫為角焊縫，焊縫厚度10 mm，且雙面焊縫長度不小于5d(鋼筋直徑)，焊縫應(yīng)飽滿。其余鋼筋穿過型鋼柱腹板，形成貫通鋼筋。b.框架梁鋼筋與型鋼柱連接施工質(zhì)量控制要點總結(jié)。認(rèn)真組織現(xiàn)場施工班組進行技術(shù)交底，將每個施工節(jié)點圖發(fā)到班組組長手中，并對每個工人進行詳細(xì)的技術(shù)交底，保證工人領(lǐng)會設(shè)計意圖，清楚鋼筋的綁扎方法;鋼筋混凝土梁內(nèi)主筋穿過型鋼腹板不應(yīng)少于1/3，其余主筋與柱上鋼牛腿焊接;與鋼牛腿焊接的鋼筋應(yīng)保證焊縫質(zhì)量等級達到二級焊縫標(biāo)準(zhǔn)，焊縫為雙面焊，焊縫長度不小于5d(鋼筋直徑);鋼板開孔應(yīng)在工廠用專用設(shè)備鉆孔，不應(yīng)現(xiàn)場切割開孔;柱內(nèi)型鋼翼緣板不應(yīng)開孔穿筋，腹板開孔面積在同一截面中不宜超過腹板的1/3，否則需采取補強措施。f.在設(shè)計允許的情況下，型鋼柱牛腿盡量長，最小應(yīng)達到300 mm，以方便框架梁鋼筋與牛腿焊接施工;若鋼牛腿伸出框架柱邊緣太短，因框架柱鋼筋影響，會給框架梁鋼筋焊接施工造成困難，并且不易保證焊接質(zhì)量。

4 型鋼梁與型鋼柱連接施工

為了滿足建筑物具有漢代建筑風(fēng)格和使用要求。在本工程結(jié)構(gòu)標(biāo)高為16.45 m處設(shè)計了型鋼混凝土梁板厚300 mm，是為了滿足4層擺放堯、舜、禹三尊石像的荷載并作為4層20 m層高的一加強層。這一加強層顯得尤其重要，所以在型鋼梁施工前必須保證搭設(shè)的架體滿足高大模板支撐體系的相關(guān)要求。

4.1 鋼梁吊裝與臨時固定

清理鋼梁表面的污物后吊裝鋼梁，鋼梁應(yīng)裝配好附帶的連接板，吊裝時注意鋼梁的方向準(zhǔn)確。

4.2 高強螺栓安裝

裝配和緊固接頭時，應(yīng)從安裝好的一端或剛性端向自由端進行;高強螺栓的初擰和終擰，都要按照緊固順序進行:從螺栓群中央開始向外側(cè)進行緊固。同一高強螺栓初擰和終擰的時間不得超過1 d。高強螺栓不能安裝時，應(yīng)用沖桿或鉸刀修正擴孔后再插入。雨、雪天及螺栓上有污物后不得進行高強螺栓的安裝。

4.3 型鋼梁安裝注意事項

1)在型鋼梁施工過程中，應(yīng)在已經(jīng)支設(shè)完畢的模板上，用墨線彈出型鋼梁位置，確保鋼梁安裝準(zhǔn)確。2)校正鋼梁的標(biāo)高、軸線。3)鋼梁安裝完成后應(yīng)檢查鋼梁與連接板的貼合方向。4)鋼梁的吊裝順序應(yīng)嚴(yán)格按照鋼柱的吊裝順序進行，及時形成框架，保證框架的垂直度，為后續(xù)鋼梁的安裝提供方便。5)處理螺栓偏差時采用絞孔機擴孔。6)安裝時不得將高強螺栓直接穿入，而應(yīng)用臨時螺栓進行固定。

5 結(jié)語

對施工完成的中國堯帝祭祀大殿工程型鋼混凝土結(jié)構(gòu)均達到了相關(guān)質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)。通過中國堯帝祭祀大殿工程中型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工與管理得出總結(jié):1)分包管理。作為施工總承包單位，就是要充分整合利用社會專業(yè)分包資源，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼結(jié)構(gòu)施工需要分包給有相應(yīng)資質(zhì)、由鋼結(jié)構(gòu)施工單位負(fù)責(zé)對圖紙進行深化設(shè)計，最終出一套型鋼結(jié)構(gòu)施工圖紙，經(jīng)原建筑設(shè)計單位、總包單位簽字確認(rèn)后，作為鋼結(jié)構(gòu)下料加工、現(xiàn)場施工的依據(jù)。2)溝通管理。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)作為一種組合式結(jié)構(gòu)，必然牽涉到土建鋼筋工程、模板工程與型鋼柱之間的交叉關(guān)系，這就需要總包單位及時協(xié)調(diào)土建工程與鋼結(jié)構(gòu)工程之間交叉施工的關(guān)系，特別是在型鋼柱深化設(shè)計階段，要讓鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計人員了解鋼筋工程的施工要求，同時也需要讓土建工程中的鋼筋工程下料人員了解型鋼柱的施工規(guī)范要求，做到兩專業(yè)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。3)驗收管理。鋼結(jié)構(gòu)作為主體分部工程的一個子分部工程，需要從原材料檢測、進場驗收、焊縫施工質(zhì)量、垂直度等等幾方面來重點進行控制，每施工一道工序，及時組織驗收，對驗收發(fā)現(xiàn)的問題，要求鋼結(jié)構(gòu)分包單位及時整改，合格后方可進行下道工序施工。