無鋼柱型鋼混凝土梁施工工藝

任 超，敖軍華，張春輝

（華潤建筑有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 工程概況

隨著商業(yè)綜合體項(xiàng)目對(duì)底部商業(yè)部分的建筑空間及跨度要求越來越大，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生可有效滿足其需求，而無鋼柱型鋼混凝土梁是根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)形成的一種由鋼筋混凝土柱和混凝土型鋼梁組成得更為經(jīng)濟(jì)的新結(jié)構(gòu)。

沈陽皇姑萬象匯為商業(yè)綜合體項(xiàng)目（圖1），總建筑面積15.9 萬m2，地下3 層，地上5 層局部6 層，鋼結(jié)構(gòu)含量約1 700t，涉及勁性鋼梁、勁性鋼柱和鋼梁、鋼梁樓承板、屋面采光頂及外部鋼樓梯，其中包括6 根無鋼柱型鋼混凝土梁，而如何保證該梁的順利安裝是項(xiàng)目需解決的問題。

圖1 沈陽皇姑萬象匯為商業(yè)綜合體項(xiàng)目效果圖

2 無鋼柱型鋼混凝土梁特點(diǎn)及常用施工方法

無鋼柱型鋼混凝土梁（圖2）是型鋼混凝土的一種，它是采用在一個(gè)H 型鋼梁的外部包裹鋼筋混凝土。這種結(jié)構(gòu)形式具有混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的雙重優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于自身結(jié)構(gòu)的特殊性還有一些不同的特點(diǎn)：①型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的延展性高，同時(shí)結(jié)構(gòu)耐久和耐火性能優(yōu)異；②型鋼剛度大，承載力高；③由于采用無鋼柱設(shè)計(jì)，與有鋼柱型鋼混凝土結(jié)構(gòu)不同，對(duì)大型型鋼梁安裝時(shí)提出更高的施工要求；④型鋼混凝土結(jié)構(gòu)形式較混凝土結(jié)構(gòu)形式截面積小，在結(jié)構(gòu)承載力允許的條件下能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)提供更大的空間和跨度，增加使用面積和層高，提高經(jīng)濟(jì)效益；⑤鋼梁體量大，對(duì)其模板的支撐要進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，保證模板支撐有足夠的承載能力與抗變形能力；⑥由于無鋼柱支撐大型型鋼梁，需先考慮鋼梁的支撐問題；⑦鋼梁四周離模板只有150mm 的空隙，鋼筋密度大，施工難度大。

圖2 鋼梁進(jìn)場堆放

無鋼柱型鋼混凝土梁的結(jié)構(gòu)，常用的施工方法如下。

1）框柱分段施工法 將框柱進(jìn)行分段混凝土澆筑，先進(jìn)行框柱根部到梁底的施工，并在上部預(yù)埋埋件，等其混凝土上強(qiáng)度后鋼梁與埋件進(jìn)行焊接固定，其作為鋼梁的支點(diǎn)，然后進(jìn)行鋼梁四周的鋼筋綁扎、模板支設(shè)、混凝土澆筑。

缺點(diǎn)：施工工序增加，對(duì)施工進(jìn)度有影響；需先進(jìn)行框柱的支模，由于其四周無梁板支撐，模板加固固定難度較大；框柱澆筑到梁底標(biāo)高時(shí)梁底筋施工困難，很難穿過框柱位置。

2）龍門架吊裝固定鋼梁法 將鋼梁兩側(cè)采用龍門架進(jìn)行吊裝固定，然后進(jìn)行鋼梁四周鋼筋綁扎及模板支設(shè)，最后與框柱、板混凝土一起澆筑。

缺點(diǎn)：龍門架占用空間較大，可能影響周圍梁板模板支撐架體的搭設(shè)；鋼梁固定不牢固，鋼筋、模板施工過程中容易晃動(dòng)，有一定的安全隱患；龍門架的加工、運(yùn)輸安裝均會(huì)增加一定的成本。

上述兩種方法均會(huì)對(duì)進(jìn)度、質(zhì)量、安全產(chǎn)生一定的影響，故項(xiàng)目通過研究采用新工藝來解決該類問題。

3 施工創(chuàng)新

項(xiàng)目通過研究創(chuàng)新采用箍筋后封閉法進(jìn)行無鋼柱型鋼混凝土梁的施工，保證了施工質(zhì)量及安全，加快了施工進(jìn)度。

1）改進(jìn)箍筋封閉方式 傳統(tǒng)的梁箍筋是在加工區(qū)封閉成型，然后現(xiàn)場套在鋼梁上，再進(jìn)行模板的支設(shè)，項(xiàng)目通過對(duì)裝配式疊合梁鋼筋綁扎經(jīng)驗(yàn)的借鑒，將梁箍筋上部做成開口形式（圖3），鋼梁吊裝完成后再進(jìn)行箍筋封閉。

圖3 箍筋開口形式

2）調(diào)整施工工序 先進(jìn)行無鋼柱型鋼混凝土梁的底模支設(shè)及鋼筋綁扎，然后進(jìn)行鋼梁吊裝。

3）自制鋼梁支撐件 采用5mm 厚的鋼板和?20 圓鋼自制鋼梁支撐件（圖4），避免鋼梁直接壓在模板上，鋼梁底部栓釘造成模板損壞，同時(shí)保證鋼梁底距離混凝土完成面滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

圖4 自制鋼梁支撐件

4 施工工藝及操作要點(diǎn)

1）模板支設(shè)體系 該鋼混梁截面為600mm×1 000mm,內(nèi)部鋼梁截面為300mm×700mm，根據(jù)品茗軟件計(jì)算，模板面板采用15mm 雙面酚醛覆膜木模板，主龍骨采用2?48mm×3.0mm鋼管，次龍骨為40mm×70mm方木，支撐體系采用輪扣式+扣件式鋼管腳手架。梁橫截面下立桿設(shè)置為5 根，沿梁軸間距為900mm，水平桿步距為1.2m，與四周板支撐立桿連成整體，如圖5 所示。

圖5 梁底立桿布置

由于是無鋼柱型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，所以要先支設(shè)梁的底模，設(shè)置鋼梁支撐件的部位與底部立桿位置對(duì)應(yīng)，加強(qiáng)此部位的承載力，然后進(jìn)行鋼筋綁扎，鋼梁吊裝完成后再利用鋼梁預(yù)留孔穿對(duì)拉螺桿進(jìn)行梁側(cè)模的安裝加固。

2）鋼筋綁扎 梁箍筋加工過程中改變傳統(tǒng)的直接在后臺(tái)形成封閉箍，然后在現(xiàn)場套入縱筋的方式，將上口箍筋形成開口形式，待鋼梁安裝完成后再現(xiàn)場彎折形成封閉箍，達(dá)到規(guī)范及驗(yàn)收要求。施工過程中先進(jìn)行箍筋及底筋的安裝，利用腰筋與箍筋綁扎形成鋼筋籠，底部增加墊塊保證鋼筋保護(hù)層厚度，鋼梁安裝完成后再進(jìn)行拉鉤的安裝，如圖6 所示?；炷林钕葘⒐拷钐椎皆Σ玟摻罡?，待鋼梁安裝完成后與原甩茬縱筋進(jìn)行機(jī)械連接，并進(jìn)行箍筋的綁扎安裝。

圖6 鋼筋綁扎完成效果

3）鋼梁支撐鐵件安裝 梁底模及鋼筋綁扎完成后進(jìn)行驗(yàn)收，合格后進(jìn)行鋼梁支撐件的安裝，位置與底部立桿位置對(duì)應(yīng)，梁橫截面方向設(shè)置2個(gè)，沿梁軸間距為900mm，如圖7 所示。

圖7 鋼梁支撐鐵件安裝

4）鋼梁吊裝安裝 本項(xiàng)目施工的型鋼梁最重為5.32t，現(xiàn)場采用塔機(jī)進(jìn)行吊裝，就位時(shí)將其放在支撐鐵件上。型鋼梁就位、校正后在其兩側(cè)用鋼管臨時(shí)加固，防止鋼梁傾倒，同時(shí)型鋼梁與底部支撐鐵件進(jìn)行焊接固定。

5）混凝土澆筑 考慮到架體的穩(wěn)定性，將其中間的混凝土柱先進(jìn)行澆筑。在澆搗此部位梁砼時(shí)從中間開始澆搗，然后向兩邊對(duì)稱澆搗。梁截面梁高大于1 000mm的，其混凝土采用分次分層澆搗，分層澆筑厚度不超過400mm，但每次澆搗砼的間隔時(shí)間應(yīng)小于初凝時(shí)間。

5 結(jié)語

無鋼柱型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是適用于商業(yè)綜合體或高層轉(zhuǎn)換層的一種新型結(jié)構(gòu)形式，其原型是在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上演變優(yōu)化過來的。它是一種具有顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的新型結(jié)構(gòu)體系，有很大的發(fā)展空間，項(xiàng)目通過調(diào)整施工工序，改進(jìn)鋼筋綁扎形式，并自制專用鋼梁支撐件確保了該種結(jié)構(gòu)體系的吊裝安裝，保證了施工質(zhì)量及安全，加快了施工進(jìn)度，對(duì)于其他具有相似類型鋼結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目具有一定的借鑒意義。