直埋式型钢混凝土柱施工技术

李艳

摘要：自改革开放以来，我国经济水平和科技水平都不断增长，钢铁的需求量也愈发旺盛。为了响应国家政策，不得不遵循“合理用钢”的原则。随着我国社会经济的不断发展，建筑业也与时俱进，其中直入式型钢混凝土结构在我国广泛应用。本文主要针对直埋式型钢混凝土柱的施工技术展开讨论，总结了具体的施工方案和工作要点，希望能够给日后相关施工工程提供比较实用的经验和参考。

关键词：直埋式；型钢混凝土柱；施工技术

型钢混凝土结构简称SRC，是指在型鋼周围布置钢筋，然后浇筑混凝土的结构[1]。型钢有两种类型，即实腹式和空腹式，一般实腹式的抗震能力较强，而空腹式与普通混凝土结构较弱。所谓直埋式型钢混凝土柱施工技术，也就是在普通钢筋混凝土框架柱上添加型钢混凝土柱，是混凝土施工技术的一种。近年来，越来越多的高层建筑采用直埋式型钢混凝土柱施工技术来达到抗震效果。虽然直入式型钢混凝土结构的需求日益增长，但是在应用过程中也出现了许多值得重视的问题，尤其是施工方面，不管从结构上还是施工工艺上都面临着新的挑战。

1. 直埋式型钢混凝土柱施工技术的特点

1.1 直埋式型钢混凝土柱的施工原理

直埋式型钢混凝土柱施工就是指在普通钢筋混凝土框架柱中植入型钢所形成的型钢混凝土柱。

1.2 直埋式型钢混凝土柱施工的特点

该施工技术特点主要体现在5个方面：①可以使混凝土柱的截面较小，节省混凝土用量，减少结构柱占用有效使用面积，减少因大体积混凝土水化热而造成温度裂缝对结构整体产生不必要的病害；②该型钢混凝土柱抗震性能好，柔性好，结构承载力大幅提高，结构安全性及可靠性高，使用寿命长等特；③适用高层及超高层建筑，建筑安全等级设计高，重要性程度高以及社会影响较大的建筑工程；④满足绿色建筑要求程度较高，对室内环境布置较灵活，大跨度、大空间的建筑布局分割的建筑工程。

2. 直埋式型钢柱施工技术的要点

2.1 深化设计

2.1.1 对拉螺栓孔

严格按照模板方案的要求来设计对拉螺栓孔，型钢柱螺栓竖向间距控制在900mm以内，柱底第一道对拉螺栓与地面的间距控制在200mm。在设计过程中，首先确定好对拉螺栓孔的具体位置，控制好混凝土柱的截面，然后再根据设计结果，在型钢柱腹板上开圆孔。

2.1.2 型钢梁翼缘上的钢筋孔

在对型钢梁翼缘上的钢筋孔深化设计中，主要把握型钢柱主筋位置的排布方式和主筋穿型钢梁翼缘的方式：①通过控制主筋间的间距，保证柱侧收缩裂缝。准确把握柱纵筋和梁水平筋位置的同时，还要控制好型钢柱混凝土的保护层厚度以及钢筋分别与型钢梁、钢之间的支撑关系[2]。另外，在特殊情况下，还要注意梁水平筋的X向、Y向的交错关系；②在主筋穿型钢梁翼缘的方式上，主要注意柱主筋直径与孔径的关系、开孔面积的大小以及型主筋的排列顺序。

2.2 型钢柱安装

2.2.1 相关测量

施工测量主要涉及：轴线和中心线的测量、标高测量、垂直度的控制。

2.2.2 型钢柱吊装

吊装过程分三个步骤完成，即：①吊点和吊耳都要按照设计的标准来进行，其中吊耳是直接焊接在钢柱的顶部两侧和柱体翼缘板上，控制好吊耳与地面的间距，最好在10cm左右；②为了保证型钢柱的稳定性，一般都是采用4根Ф14mm的钢丝绳分别栓在各个柱子的顶部，作为缆风绳。然后再采用2根6×37Ф30mm钢丝绳作为吊装索具，将柱头两侧吊耳吊起；③型钢柱的吊装方法有很多种，这里主要分析直吊法。直吊法需要的设备有塔吊和汽车吊，型钢柱吊装的操作都是通过起重机完成的[3]。首先将钢丝绳固定在起重机吊钩上，慢慢收钩，当柱身呈直立状态时，停机检查吊索具是否安全可靠，然后再升到安装高度，经过缓慢下降后用螺栓固定位置，最后固定好揽风绳和地面地锚。具体吊装细节，见图1。

2.3 施工脚手架搭设

施工脚手架的搭设需要根据现场实际情况，设置双排的作用架，且四个方向连成整体。确定作业架立杆与型钢柱间的间距时，要根据模板加固的空间需求。工人在操作时可以直接站在作业架内，利用小横杆挑出操作面来绑扎钢筋，然后拆除挑出的操作面进行模板安装[4]。

2.4 钢筋加工

根据现场实际情况来确定钢筋加工的长度，是施工工作的要点之一。为了防止牛腿与钢筋打架，避免钢筋顺利穿过型钢梁翼缘孔时增加调节困难，因此，在柱顶钢筋加工时，要仔细计算钢筋长度，以免出现二次加工的现象，既浪费材料，又影响工程进度。

2.5 钢筋安装

2.5.1 钢筋安装有很多注意事项需要引起重视，例如主筋位置、钢筋的竖直度和安装顺序。因此，在基础梁内插筋时，要按照型钢柱主筋的准确位置进行；在安装顺序上遵循先从下往上的穿筋顺序。

2.5.2 由于受到型钢梁和钢支撑牛腿腹板的影响，型钢混凝土框架节点处需要采取加工成开口套，在箍筋安装过程中与腹板上预焊的胡子筋进行焊接。

2.5.3 在加工柱顶锚固钢板时依照主筋的排布顺序来预留钢筋孔，穿过预留孔后，需要切除不用的钢筋头并将其塞焊。除此之外，还要确保焊缝顶部与锚固板顶面的整齐。

2.6 模板设计与安装

2.6.1 模板设计

建立型钢柱模板体系，详见表1。

2.6.2 模板安装

安装设备利用塔吊吊装，根据模板下口情况，判断是否需要设置方木支撑。

采用可拆式对拉螺栓来加固模板，将硬聚酯锥套分别套在对拉螺栓两端，注意锥套外侧与模板接触面的紧密程度。为了避免混凝土漏浆的情况，在锥套与模板之间应该加一个密封条垫圈。

2.7 混凝土浇筑

在进行混凝土浇筑时，必须严格控制浇筑时间、浇筑方式和浇筑速度。在时间上，每次下灰是时间间隔都保持15分钟。混凝土浇筑通常利用振捣的方式，每个振捣点的振捣时间控制在3秒之内。速度不能过快，利用橡皮锤敲击模板外侧浇筑时，柱子四角处可多敲击，有利于排出混凝土多余的气泡，使混凝土浇筑的更密实。

结束语

综上所述，本文从多方面对型钢混凝土结构施工技术进行了研究，通过分析，得出该施工技术在抗震效果和安全系数上都有很明显的优势，不仅可以为企业创造经济效益，也可以给社会创造效益，促进我国可持续发展，满足当今社会对高层建筑的新要求，具有较强的指导性，对类似工程具有一定借鉴意义。

参考文献

[1]刘小刚，唐建华，黄海等.南京南站清水型钢混凝土柱综合施工技术[J].施工技术，2011，40（23）：13-15，19.

[2]谢夫海.凯恒中心型钢混凝土施工技术[J].建筑技术，2010，41（1）：23-25.

[3]朱朝彩.型钢混凝土的施工技术与质量控制[J].山西建筑，2009，35（32）：150-151.

[4]陈天伟，程建军，张具林等.大截面异形型钢混凝土柱施工技术[J].施工技术，2012，41（17）：95-99.