型钢混凝土组合结构混凝土施工技术

型钢混凝土组合结构混凝土施工技术

王胜浩1孙杰毅1陈兴苗1姚炜1聪燚2谢全

1.浙江康达建筑有限公司浙江绍兴312300；2.浙江省送变电工程有限公司浙江杭州310016

摘要：改革开放以来，我国经济腾飞，建筑业发展迅猛，各类高层建筑、大跨度建筑拔地而起，型钢混凝土组合结构因其独特的优势被广泛应用于各类工业及民用建筑中。但型钢混凝土组合结构混凝土浇筑施工难度大，本文依托某500kV变电站工程，探究型钢混凝土组合结构的混凝土浇筑施工难点并提出相应措施。本项目研究总结出的施工要点在工程应用中效果明显，对类似工程的混凝土施工具有一定的参考价值。

关键词：型钢混凝土；混凝土浇筑；施工技术前言

型钢混凝土组合结构是在混凝土结构中加入型钢改善其性能而形成的一种独立结构形式，它因强度高、承载力大、抗震性能好等优势被广泛应用于各类高层及大跨度建筑中。与框架结构相比，型钢混凝土组合结构往往钢筋分布密集，钢筋间距小，且型钢又将梁、柱截面隔成几个部分，给混凝土浇筑带来诸多困难。本文从型钢混凝土组合结构施工前进行谋划，通过改善钢筋分布、优化混凝土配合比、留置振捣孔、改进下料、浇捣方式等措施来完善施工工艺，通过项目实践说明可以有效提高混凝土施工质量，解决型钢混凝土组合结构的混凝土浇筑施工难题。

1、工程概况

某500kV变电站新建工程占地面积1.44公顷，配电装置楼布置在站区中央，建筑外形尺寸为115.00m×56.70m，建筑面积为9392㎡，配电装置楼型钢混凝土结构跨度为15.00米，建筑物高度23.5米，中间双柱位置设置伸缩缝，该型钢混凝土组合结构地下室部分为电缆层，层高为3.8米，一层为220kVGIS室，层高为8.9米，二层为500kVGIS设备区域，层高为13.9米。型钢首节柱与基础承台混凝土一次成型，型钢柱截面尺寸为700×1200、700×1000，单节柱高6500mm。梁截面尺寸600×1200、500×1000、400×800、300×600。

2、混凝土浇筑施工难点

与框架结构相同，型钢混凝土组合结构施工质量同样应遵循《混凝土结构工程质量验收规范》要求，为确保型钢混凝土浇筑施工质量，从结构施工前进行部署，提前考虑混凝土浇筑中将会面临的难题。

图1-型钢柱节点图2-型钢梁节点

由上图1，图2型钢梁、柱节点图可知，钢筋接头多，分布密集，本工程梁、柱纵向钢筋最大间距为40mm，翼缘至混凝土面为100mm，其中梁、柱锚栓长70mm。型钢骨架将柱、梁截面分隔为若干部分，在梁、柱截面有限空间内，锚栓、钢筋、劲板等叠加在一起，混凝土布料及振捣困难。

泵送商品混凝土坍落度一般配置为150mm，对于型钢混凝土而言，常规商品混凝土坍落度及颗粒级配难以满足入模要求，加强振捣强制驱使混凝土入模又容易导致过振影响混凝土质量。本工程柱截面尺寸为700×1000及以上，混凝土强度为C40，混凝土浇筑会释放大量水化热，施工不善容易产生裂缝，因此根据梁柱节点钢筋密集程度及混凝土材料特性综合分析配置出恰当的配合比是混凝土施工的关键。

梁布料点在梁上口部位，柱布料点在柱腹板侧中间柱顶位置，一般直径为30mm的振捣棒有效振捣半径在150mm左右。梁、柱腹板阻隔了混凝土的流动及振捣的有效范围，梁翼缘下侧及柱翼缘侧混凝土密实度控制难度大，不排除存在混凝土孔洞等质量缺陷。需要明确浇筑施工方法、以确保梁底混凝土密实。

3、混凝土浇筑施工要点

3.1钢筋碰撞检查及优化布置

施工前期准备阶段，各专业需认真熟悉图纸。可通过钢结构建模软件TeklaStructures建立三维可视化模型等现代化手段深入探究型钢混凝土组合结构预留孔洞、加劲板、牛腿等与钢筋安装的关系及施工困难程度，避免钢筋无法安装或钢安装完成后间隙过小给后续混凝土施工提升难度。着重了解各梁柱节点情况，熟悉钢筋分布，计算型钢柱外主筋间距是否满足梁纵向钢筋安装要求，掌握各个节点钢筋交错叠加后的密集情况。

钢筋尽量通长设置，减少接头数量，连接宜采用螺纹套筒连接，避免选用搭接方式占据钢筋间隙影响浇筑。前期准备过程中若发现存在的施工中难以克服的困难，需及时与设计沟通协商并提出合理化建议。

3.2优化混凝土配合比

浇筑施工前根据工程情况提早与厂家做好混凝土试配工作。本工程梁柱最大钢筋间隙为40mm，为满足施工要求，混凝土坍落度设计为18±2，控制砂率在40%左右，并尽量减小粗骨料粒径，进行连续级配。

在满足设计混凝土强度要求的条件下，混凝土中添加减水剂，改善混凝土的流动性，减少水泥用量，并适当添加粉煤灰，降低水化热对混凝土质量的影响。

3.3型钢柱、梁混凝土浇捣

混凝土浇筑施工前，组织各专业工班熟悉施工现场浇筑作业环境，了解复杂区域的钢筋分布情况，梁柱节点等重点区域需工班长提前用振捣棒进行试振，确认混凝土浇筑时振捣棒能插入到柱子底部。对于施工过程中可能出现困难区域做好记号，与各专业协同进行处理。

图3-型钢柱砼浇筑图4-型钢梁砼浇筑

梁柱节点钢筋密集且型钢柱上多设有加劲板，施工工难度大。型钢柱浇筑时提前在柱子加劲板上留置振捣孔以供混凝土下料及振捣。浇筑时混凝土从柱两边依次循环下料（图3所示），边下料边振捣，劲板上下易出现空隙位置必须加强振捣，利用混凝土和易性挤出劲板下空气，确保混凝土劲板下不留孔洞。而柱翼缘外侧钢筋与模板间隙过小，可使用直径为30mm的小振捣棒配合钢筋钎进行手工振捣，谨防漏振现象发生。

型钢梁浇筑时，混凝土先从钢梁一侧下料（图4所示），边下料边振捣，将混凝土向腹板对侧赶浆，直至混凝土溢至对侧底部翼缘板上侧，说明下次翼缘板混凝土浇捣密时，方可从对侧下料进行振捣，直至浇满整根型钢混凝土梁。

4、结语

随着我国经济发展及城市化进程的加快，型钢混凝土组合结构将会越来越多的应用在各类建筑当中，也是未来户内变电站工程结构选型的趋势所在，研究型钢混凝土组合结构混凝土施工技术，提升混凝土浇筑施工质量，为后续类似工程积累经验具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]JGJ138-2001.型钢混凝土组合结构技术规程[S].

[2]李俊强，型钢混凝土组合结构施工技术措施[J].山西建筑，2017，（23）：97-98.

[3]李捷，谈型钢混凝土组合结构施工技术[J].山西建筑，2012，（24）：123-124.