大跨度型钢混凝土转换梁施工技术

大跨度型钢混凝土转换梁施工技术
型钢混凝土是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种结构型式，它具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点，还可以减小构件截面、增大使用空间、节省模板和支撑；与钢结构相比，具有防火性能好，结构局部和整体稳定性好，节省钢材的优点。

近年，由于国力发展，人们对抗震要求有了新的要求；加之钢筋产能过剩，购置费用有所降低，使得越来越多的型钢混凝土转换梁被应用到大跨度高层建筑中。

但由于其施工工艺不同于普通混凝土结构，有一定的施工难度。

下面，我们就结合工程实例，对大跨度预应力型钢混凝土转换梁施工技术进行探讨。

1工程概况
某建筑工程，东塔22层，西塔22层，2 层裙楼和 2 层地下室，建筑总高度为97.75m，其中采光顶最高点为100.05m。

东塔11层楼面的3条跨度为29.4m的型钢混凝土转换梁截面尺寸达1150m M 3050mm梁面标高为48.7m，平面布置如图1所示。

转换层楼板厚度为200mm混凝土等级为C40。

型钢混凝土梁的型钢箱尺寸为600mrhC 2500mr K 60mrhC
60mm钢筋类型有：面筋、底筋、腰筋、箍筋。

型钢混凝土梁的型钢箱共有11 节，标准节尺寸为600mmc 2500mr K 2300mm
图1型钢混凝土梁的平面布置
2施工工艺流程
鉴于型钢混凝土转换梁的施工难点，查阅了国内外关于型钢混凝
土转换梁施工方法的文献，制定了型钢混凝土转换梁的施工工艺，编制了相应的施工方案，完成1：1 型钢混凝土梁节点的钢筋模型以及1：1 箍筋模型制作，之后又进行了型钢混凝土转换梁的混凝土配合比设计与研究，确定最终的混凝土配合比。

转换梁的施工工艺流程为：搭设钢管高支模和操作平台f安装梁底模板f预焊牛腿钢筋f安装箱形梁马凳底座f安装梁内、外箍筋第1段（下段）f安装底筋f安装马凳支顶钢管f箱形梁吊装f箱形梁校正、焊接f与箱形梁相交次梁钢筋预留f浇筑箱形梁混凝土f焊箱形梁盖板f安装内、外箍筋第2段（上段）及
面筋、腰筋f焊接对拉模板f安装梁侧模板f安装型钢梁上转换钢柱纵筋f预留灌浆孔f转换梁混凝土浇筑。

3施工关键技术
3.1转换梁箍筋的制作和安装技术
型钢混凝土转换梁内箍筋和外箍筋高3m现场施工时无法将箍筋弯入型钢钢骨，采用常规的箍筋安装方法难以施工。

因此，转换梁的箍筋采用L 形箍和箍筋直螺纹连接技术，即箍筋分成上、下两个L 形箍，通过将两个部分焊接或者用直螺纹套筒连接起来形成整个箍筋，避免箍筋的整体弯制。

此时，钢筋的安装和钢骨的吊装可穿插同步进行，施工顺序为：箍筋位置放样f箍筋第1段（下段）安装f底筋铺放f型钢箱形梁吊装f面筋、梁上
柱钢筋预留施工-箍筋第2段（上段）安装（焊接和直螺纹连接） -腰筋施工。

箍筋大样如图2所示。

图 2 梁箍筋大样
具体施工时，注意将相邻箍筋的放置方位水平旋转180°，避免箍筋在纵向同一位置出现接驳点。

采用L 形箍和箍筋直螺纹连接技术解决了超大截面梁采用大直径高强钢筋箍筋时的安装问题，且在角部只有一个焊接处，可以减少搭接时内应力的产生；上、下箍利用直螺纹套筒连接，操作方便快捷，也减少了现场的竖向焊接，有利于质量控制。

3.2转换梁纵筋的定位和安装技术
对于型钢混凝土结构，梁的纵筋与型钢混凝土柱的搭接是需要解决的重点问题。

在转换梁端的顶部和底部各设置两层钢筋托板，梁纵筋的一段先焊接在托板上（该段纵筋长度不宜过长，其一端焊接于托板，一端预留为钢丝直螺纹），托板（含纵筋）再焊接于型钢混凝土柱上（见图3）。

然后，根据现场实际情况量取两钢柱托板上钢筋端口直螺纹间距x （以现场情况为准）进行钢筋开料，制作直螺纹钢筋进行连接（见图4）。

如此施工能较
好地解决梁纵筋在节点的定位和搭接问题，避免了在型钢柱开洞，保证了梁柱节点的刚度和施工质量。

其施工顺序为：纵筋焊接于托板上-托板与纵筋焊接在钢柱上-量取两钢柱托板上钢筋端口直螺纹间距-纵筋开料及直螺纹连接。

图 3 钢筋托板与钢柱焊接示意
图 4 量取直螺纹实际间距进行钢筋开料
3.3型钢节段的吊装、校正和焊接技术
3.3.1 型钢节段吊装
由于该工程型钢混凝土梁的钢骨跨度达29.4m,重约90t ,
离地面近20m因此最经济适用的吊装方法仍然是利用现场的塔式起重机进行吊装。

限于每个塔式起重机的起重能力，将钢骨分成11段，最重一段约9t ，现场吊装采用双机抬吊。

施工顺序为：轴线网与高程的测量控制-吊装分析―塔式起重机将钢箱从地面吊至楼面-采用双机抬吊将钢箱吊入箍筋内。

3.3.2 型钢节段校正
型钢吊装后即进入钢梁校正程序，具体施工顺序为：布置钢梁底的临时支撑-设置钢梁防倾覆支撑措施-钢梁的校正-节段临时固定。

1）钢梁底临时支撑的布置钢梁底临时支撑由马凳和放置在马凳上的钢管组成，型钢段最终放置于钢管上。

临时支撑又放置在模板上，布置间隔应与梁模板下方的脚手架支撑横杆间隔相同，保证支撑钢梁时下方的支撑能承重，受力直接竖向传递给下方支撑体系。

2）钢梁防倾覆措施在钢梁安装就位时，钢梁两侧边临时用钢管顶住，防止钢梁由于未放稳而突然发生倾覆。

3）钢梁校正钢梁吊装入箍筋并放置在马凳上后，应采用水准仪和手动葫芦等工具对钢梁直线度进行校正。

4）节段临时固定节段钢梁校正后，在两节型钢梁之间用马
板焊接起来作为临时固定。

临时固定后，再进行节段梁的焊接。