型钢混凝土组合结构施工工法

型钢混凝土组合结构

施

工

工

法

完成人：赵金琴

晋中建设集团第一建筑工程有限公司

二〇一五年十二月十五日

目录

1.前言 (2)

2.工法特点 (2)

3.适用范

围 (2)

4.工艺原理 (3)

5.工艺流程及操作要点 (3)

6.材料及机械设备 (11)

7.质量要求 (12)

8.安全要求 (13)

9.效益分析 (14)

10.应用实例 (14)

型钢混凝土组合结构施工工法

1.前言

随着高层、超高层建筑的发展，单纯的钢筋混凝土结构体系无法满足建筑使用功能的需要，如何减少结构构件的截面尺寸，减少结构构件占去的有效建筑面积是建筑结构契待解决的问题。近几年，钢与混凝土组合结构得到很快的发展，这种结构体系是充分利用了钢和混凝土两种材料的优点，让两种材料协同受力，从而有效减少了结构构件的截面尺寸，满足建筑使用功能要求，提高整个建筑物的品质，因此掌握和积累型钢柱砼施工具有非常重要的意义。结合荣军苑住宅小区2#底商住宅楼工程实际，总结在型钢混凝土组合结构施工过程中技术工艺质量控制要点，为今后型钢混凝土施工提供了非常宝贵的实践经验和技术指导，以此为基础，进行归纳和总结，形成本工法，极具推广应用价值。

2.工法的特点

型钢混凝土组合结构又称劲性混凝土结构或包钢混凝土结构，是在型钢结构外面包裹一层钢筋混凝土外壳形成的型钢混凝土组合结构。由于在钢筋混凝土中增加了型钢骨架，使得这种结构具有钢结构和混凝土结构的双重优点。

2.1型钢混凝土设计上不受含钢率限制，刚度、承载力高。型钢混凝土结构的构件的承载能力可以高于同样尺寸的钢筋混凝土构件的一倍以上，因此，对于高层建筑，既可以减小构件截面，又可以增加使用面积和层高，其经济效益显著。

2.2型钢混凝土组合结构受力性能好，普通的钢结构构件常具有受压失稳的弱点，而型钢混凝土结构构件内的型钢因周围混凝土的约束，型钢受压失稳的弱点得到了克服。

2.3型钢混凝土组合结构抗震性能好，由于型钢的设置其延性比钢筋混凝土结构有明显提高，因此在大震中此种结构呈现出较好的抗震性能。

2.4型钢混凝土组合结构具有良好的耐久性和耐火性。型钢外包裹的混凝土具有抵抗有害介质侵蚀，防止钢材锈蚀等作用，同时型钢外混凝土的保护层厚度也决定结构构件的耐火性能。

3.适用范围

型钢混凝土组合结构是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构体系。适用于框架结构、框架剪力墙结构、底层大空间剪力墙结构等结构体系，可以应用于全部构件，也可以于部分构件。

4.工艺原理

由钢筋混凝土包裹型钢所形成的结构被称为型钢混凝土组合结构，它的核心部分为型钢构件，即在型钢外侧配置适当的纵向受力筋并配以合适的箍筋加以约束的混凝土结构。在施工时，宜先在专业的钢结构加工厂根据设计要求事先将型钢加工好，钢结构专业吊装队伍进行吊装，完成后再交由土建施工队伍进行外包的钢筋混凝土施工。

4.1根据国家标准：《钢结构工程施工验收规范》（GB50205－2012）、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81－2002）、《型钢混凝土组合技术规程》（JGJ138-2001）、《钢－混凝土组合结构施工规范》（GB 50901- 2013）来指导整个型钢混凝土施工全过程。采用的施工工艺是依据国家现行，以及图纸设计要求的基础上应用切实可行的施工工艺。

4.2采用可靠吊装方法分次将型钢柱、梁起吊到设计的标高和轴线位置。

4.3型钢梁与柱对接焊接前，校核柱轴线位置、型钢柱翼缘的垂直度以及钢柱型钢梁钢板顶面标高。

4.4用设置在型钢柱上的绳子配合吊车来调整柱子的垂直度，将误差严格控制在规范允许的范围内。

4.5选用科学、合理的运输、安装工艺和焊接方法来控制施工中型钢梁的变形。

4.6型钢梁、柱受气温影响有一定的热胀冷缩，应制定合理的测量方法和选择适当的吊装和焊接时间，来保证型钢梁、柱施工中的精确度。

5.工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

型钢梁、柱制作→预埋地脚螺栓→浇筑底板→安装钢垫板、柱脚灌浆→安装第一节型钢柱→安装型钢梁→绑扎柱子钢筋→安装柱模→安装水平结构模板→绑扎梁、板钢筋→浇筑柱、梁、板混凝土→安装第二节型钢柱→……（图5.1）

5.2操作要点

5.2.1型钢梁、柱制作要点：

5.2.1.1型钢加工应严格按设计图及规范要求选材，所选材料质量证明书应与实物相符，并应符合现行国家有关规定，未经设计许可严禁擅自代用。

5.2.1.2放样和号料应本着有效利用的原则进行，先下大料，后下小料。应先核对施工图，熟悉工艺要求、钢材规格、材质、批号等，根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等的加工余量。

5.2.1.3板材下料必须在专用的割机下料平台上进行，柱、梁有腹板及翼缘板下料时，应使其受力方向(即长度方向)一致。钢板切割后，应进行外观检查，对边缘的棱边、缺口及时补焊和打磨平整。

5.2.1.4为保证钢结构焊接质量，板材对接焊缝处需用坡口焊接，坡口加工采用半自动气割机进行。焊接坡口尺寸的允许偏差应符合国家标准，《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》（GB985-2008）和《埋弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》（GB986－2008）中的有关规定。

5.2.1.5型钢加工一般在工厂内制作，缘板和腹板的拼接是在钢平台上进行，焊接采用埋弧自动焊接，焊接前必须将各焊口清理干净，焊剂要充分干燥，焊接电流要调整适当，避免焊接咬边，未焊接夹渣、气孔等缺陷。焊接前应作同类材料焊接工艺评定确定其焊接工艺参数。

5.2.1.6钢梁、柱翼缘边焊接后，若有变形现象时，须在钢翼缘矫正机上进行矫正，矫正后的钢材表面不得有明显的凹面损伤，表面划痕深度不宜大于0.5㎜。

5.2.1.7钢梁、柱及连接板上制孔应采用机械钻孔，加工后的孔周边用砂轮打磨机打磨毛刺，严禁使用氧焊割孔。制孔前考虑焊接收缩余量及焊接变形的因素，将焊接变形均匀分布在构件上。

5.2.1.8构件制作完毕，在其相应表面划出其纵横轴线、垂直度控制线及标高控制线（同楼层50线）。

5.2.1.9构件的运输应根据构件制作尺寸、重量，选择相应平板拖车进行运输，装车高度应控制，运输过程中，须用手拉葫芦固定好，确保运输路途中的安全。

5.2.2预埋地脚螺栓

5.2.2.1钢结构地脚螺栓的预埋工作非常关键，它直接影响第一节型钢柱的安装精度乃至关系到整个工程钢结构的安装质量。本工程型钢柱从-2F层就有，需要从基础内生根。为保证第一节型钢柱的安装精度，方便地脚螺栓的预埋工作，在预埋时增加一块辅助钢垫板。

5.2.2.2安装地脚螺栓需专人在纵横两个方向用经纬仪和水准仪控制预埋件轴线及标高。并在四个方向加固，安放调节螺母利用水准仪调节螺杆的高度，保证埋件标高。