大跨度建筑型钢混凝土梁施工技术

李剑峰 王志刚

(1.军事科学院军事医学研究院，北京 100850； 2.河北建设集团股份有限公司，河北 保定 071051)

大跨度建筑采用型钢混凝土结构非常普遍，而型钢混凝土结构施工时的工艺要求非常高，特别是混凝土浇筑施工存在一定的难度。本文结合某军体训练中心的工程实际归纳总结出型钢混凝土梁的混凝土浇筑时应把握好的环节。

1 工程概况

军体训练中心位于北京市海淀区太平路，主要功能是承担水上军体项目训练。地下2层、地上1层。地下主要为设备机房及标准游泳池；地上1层为主入口。建筑面积：4 028 m2。训练中心标高-1.8 m顶板梁部位面积为61.4×36.9=2 266 m2，梁截面尺寸有600×2 800,400×1 800,600×2 000,400×800等，见图1。顶板厚度250 mm，混凝土等级为C40P6,C40P8(外墙)，C40(内墙)，混凝土方量约1 300 m3。

2 施工难度

3 施工方案

为保证型钢混凝土梁混凝土的工程质量，综合建设单位、监理公司及施工单位的意见，确定了如下施工方案：

1)型钢混凝土梁采用普通混凝土浇筑风险极大，无法保证施工质量，必须采用自密实混凝土进行浇筑。

2)型钢混凝土梁与周边墙柱、次梁等构件必须实现一次浇筑成型，为保证梁混凝土的整体性，减少因混凝土配合比不同而大面积出现裂缝现象，训练中心标高-2.05 m以下的梁、墙、柱等构件同样采用自密实混凝土浇筑，自密实混凝土粗骨料公称粒径为5 mm～16 mm，强度等级为C40，抗渗等级P8，方量约为730 m3。

3)标高-2.05 m以上顶板部分采用普通混凝土，强度等级C40，抗渗等级P8，方量约为570 m3。

4)由于梁内钢筋排布紧密，空隙局促，混凝土浇筑过程中必须选用最小规格振捣棒。

4 混凝土的加工与运输

4.1 混凝土的加工

为使自密实混凝土能够满足现场的使用要求，提前联系搅拌站技术人员来现场实际查看型钢混凝土梁的施工情况，有针对性地进行自密实混凝土配合比试配，从源头保证混凝土的施工质量。具体原材料及配合比要求如下：

1)胶凝材料：水泥采用普通硅酸盐水泥，质量符合国家标准。矿物掺合料可采用粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、硅粉等，质量满足相应现行国家标准GB/T 1596,GB/T 18046,GB/T 18736的要求。自密实混凝土胶凝材料用量控制在400 kg/m3～550 kg/m3，水胶比应小于0.45。

2)骨料：粗骨料的公称粒径控制在5 mm～16 mm，其中针片状颗粒含量、含泥量及泥块含量符合表1要求；细骨料采用级配Ⅱ区的中砂，天然砂的含泥量、泥块含量符合表2要求；粗、细骨料其他要求符合JGJ 52—2006普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准的规定。

表1 粗骨料杂质含量表

表2 细骨料杂质含量表

3)外加剂、混凝土用水及其他要求同普通混凝土要求一致。

4)混凝土拌合物性能：主要应满足自密实要求，性能指标见表3；粘聚性、凝结时间和保水性等与普通混凝土拌合物要求相同。

表3 混凝土拌合物性能表

4.2 混凝土的运输

1)由于本工程周边有多栋居民楼，顶板混凝土方量较大，施工又不能间断，故在施工前3 d告知周围居民并做好安抚工作，避免出现混凝土浇筑因扰民问题中断而造成质量隐患。

2)提前联系搅拌站，合理调配混凝土运输车量，确保顶板混凝土浇筑时现场保持2台～3台运输车辆等候浇筑，保证混凝土连续施工。

3)严格检测每台车运送的混凝土的扩展度和出罐温度，不能满足施工技术要求的混凝土做退场处理。

4)接料前将运输车滚筒内混凝土残留物和积水清理干净。

5混凝土运输车滚筒转速控制在3 r/min～5 r/min并保持匀速转动，严禁运输过程中向车内加水。

6)接料至卸料的时间控制在120 min以内。

7)卸料前，运输车罐体宜高速旋转20 s以上。

5 施工工艺与措施

1)现场设置2台扬程大于56 m的汽车泵，布置在基坑南侧靠近中间的位置，满足每台汽车泵全部覆盖所有浇筑部位(7道型钢混凝土梁保证100%覆盖)，以确保混凝土接槎时间在初凝时间之内，避免出现冷缝。

2)施工顺序为由东西两侧向中间浇筑，先浇南北向主梁，再浇东西向次梁，最后浇板；每道型钢混凝土梁从一端浇筑至另一端，避免型钢下翼缘下部气体无法排出造成孔洞。

3)安排专人对钢筋、模板以及各类预埋件进行观察并随时调整，避免模板出现偏差，钢筋出现移位等。

4)浇筑混凝土时，浇筑厚度用标尺杆控制，标尺杆用方木制成，并依分层厚度交替刷上红白两色，每格交界处钉一个小钉，见图4。

5)使用最小规格的插入式振捣棒快插慢拔进行振捣，插点均匀分布，逐点振实。移动间距小于振捣作用半径的1.5倍，每次振捣时间控制在20 s～30 s，以混凝土表面无气泡并泛出灰浆为标准。

6)混凝土尽量保持连续浇筑，严格控制间歇频次和时间，次层混凝土务必在前层混凝土初凝前完成浇筑。混凝土在初凝前组织进行二次振捣，然后用2 m长刮尺仔细抹压两遍，保证上下层良好结合，提高混凝土抗渗、抗裂能力；待混凝土初凝后、终凝前再仔细抹压一遍，防止产生收缩裂缝。

7)墙柱及梁(高度大于800 mm)的混凝土分层浇筑与振捣，浇筑厚度根据现场使用振捣棒的有效长度而定，控制在有效长度的1.25倍，尺杆和手把灯配合使用对浇筑厚度进行控制。

8)型钢混凝土梁上部钢筋较密，且中间有400宽的型钢翼缘，会阻碍梁混凝土的下料及振捣棒的下插，下料和振捣的最佳通道是顶板范围内的250 mm高的梁侧面，故在浇筑前必须将梁上部二排钢筋尽力上调，使其与型钢翼缘板上皮净距不小于30 mm，满足下混凝土和下棒要求。

9)型钢混凝土梁浇筑时首先从梁一侧下料，钢梁下翼缘板下气体可从另一侧排除，然后再从梁两侧对称下料，以免浇筑时型钢偏位。

10)浇筑型钢混凝土梁时安排三人下料，一人扶管，两人各拿一块多层板(900×900)作为挡板放在下料部位的梁两侧，避免下料时混凝土溅至顶板上。

11)型钢混凝土梁浇筑时不宜过快，要设置三人监测混凝土的浇筑标高，一人在顶板上采用标杆检测，两人在顶板下梁侧面及底面对振捣棒下插不到的模板进行辅助敲击或采用振捣棒对模板进行辅助振动，同时拿手电观察螺杆孔是否渗出浆液。下部观察人员和上部人员采用对讲机沟通，下部观察人员要认真负责，确保每层混凝土都浇筑密实。

12)监理人员、质检员、试验人员及搅拌站的技术人员全程旁站现场自密实混凝土的性能，当混凝土的自密实性能不能满足要求时，可适量加入与原配合比相同成分的外加剂，外加剂掺入后罐车滚筒快速旋转，外加剂掺量和旋转搅拌时间由搅拌站技术人员通过试验验证；如仍不能满足施工要求将混凝土做退场处理。

13)混凝土浇筑时由专人对模板支撑系统的状态进行监测，一旦出现异常必须立即暂停浇筑，并组织施工人员迅速撤离现场，并对模板支撑系统及时进行加固，险情确实排除后再继续施工。

14)测量员同时做好超限模架的变形监测，试验员做好测温导线及测温管的预埋工作。

15)因施工时北京已进入冬季，为加强混凝土养护且防止混凝土受冻，混凝土浇筑完毕后的12 h以内对全部表面覆盖塑料布和双层岩棉被进行保温，塑料布内应保持有凝结水，保温时间至顶板混凝土强度达到20 MPa为止。

6 结语

通过上述规范严谨的施工组织和高标准的质量把控，所有型钢混凝土梁顺利完成了混凝土浇筑，拆除模板后型钢混凝土梁浇筑密实，观感良好，未发现一处蜂窝、麻面、狗洞现象。该大跨度军体训练中心现已竣工验收并已投入使用。