摘要：鋼結構與混凝土組合結構因其剛度大、承載力高、抗震性能強以及改善結構功能等突出優點，迎合了建筑結構的發展，有廣泛的應用。本文結合交通銀行江蘇省分行新營業辦公大樓項目，介紹鋼管及鋼骨混凝土結構施工中的關鍵施工技術及質量控制。

　　關鍵詞：鋼骨混凝土,鋼管混凝土,鋼柱安裝,焊接,鋼筋綁扎,混凝土澆筑

　　1工程概況

　　交通銀行江蘇省分行新營業辦公大樓位于南京市建鄴區河西中央商務區內廬山路與白龍江大街交匯處，總建筑面積7.2萬平方米，地下2層，主塔樓地上32層，建筑高度150.9m，裙樓和連廊3層，建筑高度22.2m。主塔樓核心筒部位剪力墻四周設有加強鋼骨柱，外框架采用鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土梁。建筑效果圖見圖1。

　　2工程施工重點及難點

　　2.1吊裝定位難度大

　　高層鋼結構垂直度、柱中心位置、標高等精度要求高，鋼結構的安裝精度控制是保證整個工程主體質量的一個重要環節。鋼結構的吊裝、就位、固定均在高空作業，受自然環境的影響較大，施工難度大。

　　2.2鋼結構焊縫質量要求高

　　鋼結構的焊接是高層鋼結構質量關鍵點，焊縫質量直接影響結構構件的力學性能。該工程鋼管焊縫采用全熔透自動焊，橫向豎向均為一級焊縫，其中現場橫向連接的焊縫均為現場施焊，且高空作業，受風、雨等環境影響較大，焊接工藝要求高。

　　2.3鋼骨混凝土梁柱鋼筋綁扎難度大

　　鋼骨柱與鋼筋的交叉點多，鋼柱與柱周主筋、箍筋，鋼柱與通過鋼柱的水平梁鋼筋關系較為復雜，綁扎難度相對較大。

　　2.4混凝土澆筑難度大

　　鋼骨柱間鋼筋及鋼骨十分密集，空間狹小，混凝土流動性嚴重受限制，振搗棒插入困難，如何確保鋼骨和鋼筋之間的混凝土密實成為施工關鍵。

　　鋼管柱澆筑高度隨鋼管柱每節高度達12.6m，混凝土的灌入、工人振搗操作都是施工難題。

　　3關鍵技術及質量控制

　　3.1鋼結構吊裝與校正

　　3.1.1 鋼管柱吊裝

　　鋼管柱最大起吊重量為17.5噸，現場設置一臺M50/75單機吊裝，36-37m吊臂半徑內能滿足吊裝要求。吊點采用柱上端連板上的吊裝孔。起吊時鋼管柱的根部要墊實，保證在根部不離地的情況下，通過吊鉤的起升與變幅及吊臂的回轉，逐步將鋼管柱扶直，待鋼管柱停止晃動后再繼續垂直提升。為了使吊裝平穩，在鋼管柱下端拴兩根白棕繩牽引，減小鋼管柱在吊裝過程中的擺動。

　　3.1.2 首節鋼柱固定

　　鋼柱吊裝之前，在鋼柱地腳螺栓群的每一個螺栓上擰進一個螺母和一個蓋板，同時對稱擺放四組調整墊鐵，用于調節鋼柱的安裝標高，每組內標高誤差控制在1.0mm以內;鋼柱吊裝就位以后，先對準鋼柱中心線與基礎中心線，確定鋼柱的平面位置，由于地腳螺栓孔與地腳螺栓之間有6mm的調整余量，可以將鋼柱中心線與基礎中心線的誤差控制在規范要求的范圍以內，然后將地腳螺栓的螺母微微擰緊。鋼柱的垂直度調整通過鋼柱底板下的螺母和墊鐵組調節，通過微微調節螺母的高低可以控制鋼柱的垂直度。要求鋼柱在自由狀態下，兩個正交方向的垂直度偏差校正到零，然后擰緊地腳螺栓。待首節鋼柱的平面位置、標高和垂直度調整完畢，擰緊柱腳底板上下的地腳螺栓和調節螺栓，調整后每個柱腳板各用4組墊鐵塞實、點焊固定，然后進行二次灌漿，安裝示意圖見圖2。

　　3.1.3 鋼管柱校正

　　鋼管柱校正采用無纜風繩校正方法。標高調整時，利用塔吊吊鉤的起落、撬棍撥動調節上柱與下柱間隙直至符合要求，后在上下耳板間隙中打入鋼楔。垂直度通過千斤頂與鋼楔進行調整，在鋼柱偏斜的一側錘擊鐵楔或微微頂升千斤頂，直至垂直度校正至符合要求，最后焊接固定。示意圖見圖3。

　　3.2 鋼結構焊接工藝

　　3.2.1 焊接收縮變形控制

　　高層鋼結構的焊接收縮變形，對于樓層標高的整體影響相當大。造成焊接收縮變形的因素有焊接母材的厚度、焊接環境溫度、焊接工藝等。在超高層鋼結構安裝施工中，對建筑結構影響最大的是鋼柱對接收縮，若不采取有效的控制措施，焊接收縮變形與鋼柱因自重產生的彈性壓縮累計起來，將對建筑設計標高影響巨大。該工程采取以下控制措施，有效地解決了因焊接收縮變形對建筑標高的影響。

　　(1)超高層鋼結構的自重引起的壓縮變形，設計單位可根據建筑的豎向荷載計算確定，設計鋼構件時預留鋼柱的自重壓縮量，同時考慮焊接收縮量，尤其最初的幾個柱節。同時要求控制加工偏差，尤其鋼柱的負偏差;

　　(2)安裝過程中，嚴格測量控制每節鋼柱的柱頂標高。必要時，采取預留正偏差控制。

　　3.2.2 焊接順序

　　合理的焊接順序可減少焊接變形，減小焊接殘余應力，在施工中遵循以下原則：

　　(1)先焊基準點處焊縫，再焊周邊焊縫;

　　(2)先焊收縮量大的焊縫，后焊收縮量小的焊縫;

　　(3)對稱施焊;

　　(4)同一根梁的兩端不得同時施焊。

　　3.3 鋼骨混凝土梁柱鋼筋綁扎

　　3.3.1 梁柱鋼骨節點鋼筋翻樣

　　鋼骨梁柱節點鋼筋縱橫交錯，相互位置及尺寸如不事先控制，會造成綁扎鋼筋“打架”現象。本工程采用軟件對每根型鋼柱進行建模(見圖4)，分析框架梁柱鋼筋與鋼骨柱的位置關系、下料尺寸、穿孔鋼筋數量等，實現電腦翻樣與傳統翻樣相結合，且每根鋼筋與對應的鋼骨柱孔預編唯一號碼，一一對應，穿筋孔與鋼筋位置矛盾處，鋼構加工時進行調整。保證梁柱接頭部位鋼筋能順利找準位置，相互之間不發生沖突，避免了安裝紊亂及現場氣割擴孔。

　　3.3.2 框架柱箍筋綁扎

　　開口箍錯開規范焊接

　　框架柱內箍筋受鋼柱影響，需穿過型鋼柱的箍筋，按照常規做法無法施工，采用制作“L”型箍筋，穿過預先在型鋼柱的留孔，再將把“L”型鋼筋焊接閉合，焊接長度滿足規范要求，現場采用單面焊連接，焊縫長度達10d，見圖5。

　　3.3.3 鋼骨梁箍筋綁扎

　　鋼梁箍筋在鋼結構吊裝前依據計算好的鋼梁箍筋根數，預先套入鋼梁后進行鋼結構吊裝，避免了箍筋人工二次拉開造成損傷和拉開后無法恢復加工原狀等質量缺陷，既保證了質量又提高了工效。

　　3.4鋼骨及鋼管混凝土澆筑

　　3.4.1鋼骨柱混凝土澆筑

　　由于鋼骨柱間鋼筋及鋼骨十分密集，空間狹小，混凝土流動受限制，本工程要求混凝土粗骨料粒徑≤25mm，混凝土塌落度適當加大。

　　混凝土澆筑前，先用砂漿封堵模板根部空隙，待砂漿有一定強度后，開始澆筑混凝土。澆筑混凝土時，在底部先鋪5cm-10cm與混凝土配合比相同減半石水泥砂漿，以避免底部產生蜂窩，保證底部接縫質量。振搗時，應加強鋼柱兩側對稱振搗，通過振動棒在有效半徑內的充分振搗，使鋼骨空隙部分的混凝土擠密，確保鋼骨柱混凝土的澆筑質量。必要時在柱子模板外側用橡皮錘敲擊，以防止漏振，造成根部結合不良、棱角殘缺現象。

　　3.4.2鋼管柱混凝土澆筑

　　鋼管柱混凝土澆筑原理類似于鉆孔灌注樁混凝土灌注，通過混凝土面自下而上頂升，同時特制了18m長專用振動棒振搗，保證混凝土的澆筑密實。

　　鋼管柱混凝土澆筑采用特制混凝土料斗，呈上大下窄漏斗形狀，下接泵管，伸入鋼管柱底部。澆筑前，先在底部澆筑一層厚度為100mm～200mm厚C50水泥砂漿，以防止自由下落的混凝土粗骨料產生彈跳。管內混凝土澆筑時，用木槌敲擊根據聲音判斷是否密實，如有異常，立即用超聲波檢測;除最后一節鋼管柱外，每段鋼管柱的混凝土只澆筑到離鋼管頂端500mm處，以防焊接高溫影響混凝土質量;每節鋼管柱澆筑完，應清除上面的浮漿，待混凝土初凝后灌水養護，用塑料布將管口封住，防止雜物掉入。

　　4 小結

　　(1)鋼骨及鋼管混凝土結構施工工藝新，難度大，對技術措施和施工方法要求高。

　　(2)超高層建筑對建筑軸線、標高、垂直度的控制要求高，應結合工程實際，采取有效措施保證工程質量。

　　(3)梁柱鋼骨節點鋼筋縱橫交叉，容易造成綁扎困難，降低工程質量，應提前采取預控手段，做到事前控制，不留隱患。

　　(4)充分發揮計算機技術在施工中的應用，以達到降低成本、控制質量的作用。

　　(5)鋼骨及鋼管混凝土澆筑要從原材料著手，澆筑過程輔以技術手段，保證混凝土澆筑密實。

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