劲性钢骨柱与混凝土组合结构施工

摘要：钢与混凝土组合结构是在在构件层次上由钢材和混凝土两种不同性质的材料组合的一种新型结构形式。它充分发挥了混凝土抗压性能好，钢材抗拉强度高、塑性好的的优点，弥补了彼此各自的缺点，是一种合理的组合方式。文章针对钢与混凝土组合结构单项技术进行了总结和分析，以供参考。

关键词：钢与混凝土组合结构；单项技术；控制要点

随着我国城镇化进程的不断发展，钢与混凝土组合结构在我国高层建筑中的应用越来越广泛，与其他结构相比，其施工工艺相对较为复杂，各工序交叉作业比较多，因此在施工前必须完善深化设计，同时要结合工程实际情况，充分考虑各分项工程的施工工序安排，做好详细的施工策划。 1工程概况

本工程钢结构主要是塔楼和裙楼劲性钢骨柱，局部设有隔震支座。塔楼劲性钢柱主要分为外框柱和剪力墙柱，截面形式分别为十字形和H形。 2基本原理及特点

钢与混凝土组合结构是指钢（钢筋和型钢）与混凝土（素混凝土和钢筋混凝土）组成一个结构或构件而共同工作的结构。组合结构充分发挥钢材和混凝土各自的自身特点和优势，取长补短，组合钢结构在强度、刚度和延展性等方面都比一般的钢筋混凝土结构要好，同时还方便施工，因此组合结构具有广阔的发展前景。组合结构是由两种材料共同工作，两种不同性能的材料组合成一体，发挥各自的长处，其关键在于“组合”，主要是依靠两种不同材料之间的可靠连接，必须能有效的传递混凝土与钢材之间的剪力，使混凝土与钢材组合成整体，共同工作。

组合梁由于充分发挥钢与混凝土两种材料的力学性能，与非组合梁结构比较，具有以下特点：

1）节约钢材：钢筋混凝土板与钢梁共同工作和组合梁，节约钢材17%～25%； 2）降低梁高：组合梁较非组合梁不仅节约钢材，降低造价，而同时降低了梁的高度，这在建筑或工艺限值梁高的情况下，采用组合梁结构特别有利。

3）增加梁的刚度：在一般的民用建筑中，钢梁截面往往由刚度控制，而组合梁由于钢梁和混凝土板共同工作，大大地增加了梁的刚度； 4）抗震性能好，抗疲劳强度高；

5）增加梁的承载力，局部受压稳定性能良好。

实际上组合梁所具有的优点，组合柱大部分都具备，但钢管混凝土柱却具有更多的优点： 1）组合柱尤其是钢管混凝土组合祝中的混凝土，具有良好的承压性能，可以较大幅度地减少钢材的用量。

2）组合柱的承载能力普遍较高，自重轻，变形能力强，耐疲劳，抗冲击性能好。

3）组合柱的施工可减少工序，由于准确定位的钢骨可为设置模板提供方便，尤其是钢管混凝土组合柱的外包钢管直接为混凝土的浇筑提供了模板。 3施工技术 1、钢柱安装方法

（1）根据钢柱的重量选择好相应的吊索具，按钢柱吊点设置绑扎好吊绳，同时在柱身上固定好钢筋爬梯和缆风绳；

（2）塔吊缓慢起钩，首节柱安装，将钢柱吊至相应安装位置与下部预埋锚栓对接，利用螺栓紧固连接；上节柱安装，将钢柱吊至相应安装位置与下部钢柱对接，先用螺栓临时固定；

（3）测量跟踪校正，待各项测量数据符合要求时，拉设好缆风绳固定； （4）测量复核无误后吊绳解钩。 2、钢柱临时连接及校正措施

钢柱吊装到位后，采用临时连接螺栓固定，并拉设缆风绳；钢柱对接校正采用千斤顶进行校正。

3、钢柱测量与校正

（1）计算上一节将要吊装的钢柱顶中心的三维坐标； （2）平面和高程控制网点投递到顶层并复测校核；

（3）吊装前复核下节钢柱顶中心的三维坐标偏差，为上节柱的垂直度、标高预调提供依据；

（4）对于标高超差的钢柱，可切割上节柱的衬垫板（3mm内）或加高垫板（5mm内）进行处理，如需更大的偏差调整将由制作厂直接调整钢柱制作长度；

用全站仪对外围各个柱顶中心进行坐标测量，步骤如下：a、架设全站仪在投递引测上来的测量控制点上，照准一个或几个后视点；b、输入后视点、测站点坐标值，建立本测站坐标系统；c、配合小棱镜或对中杆测量各柱顶中心的三维坐标；

（5）结合下节柱顶焊后偏差和单节钢柱的垂直度偏差，矢量叠加出上一节钢柱校正后的三维坐标实际值；

焊接完成后引测控制点，再次测量柱顶三维坐标，为上节钢柱安装提供测量校正依据。 4、钢筋与钢结构节点

钢筋搭接在钢柱牛腿板上，梁柱节点图如下：

5、模板安装

方柱（5m＜柱高＜8m）均采用18mm厚木胶合模板，现场拼装成定型，柱箍为φ48×3.5mm钢管，竖向龙骨为50×100木枋，加固采用φ14对拉螺栓。柱截面尺寸

1.7m*1.7m，柱箍材料：钢楞；截面类型：圆钢管48×3.5；最低处柱箍离楼面距离：150mm；竖向龙骨（小梁）间距200；柱箍的间距：500mm；柱箍合并根数：2；φ14对拉螺栓加固@400一道，每侧6道（柱中4道，其中两道与型钢柱焊接）。

1.7m*1.7m柱模板设计平面图 6、经济效益分析

采用钢与混凝土组合构件进行施工不仅可以减少钢材的用量，累计可节约资金6.8万元；而且钢与混凝土组合构件可以增加梁的刚度，抗震性能好，抗疲劳强度高，局部受压稳定性能好，并且设置模板方便，能有效降低梁高，减少钢筋混凝土用量，从而节约资金3.4万元。因此，利用此项新技术共节约资金10.2万元。 7、施工问题及对策

型钢纵向、钢筋及箍筋的同时存在，影响混凝土成型后的质量和密实性。

（1）加强混凝土的振捣。型钢的存在影响振捣器振捣产生力的传递，对框架柱采用在型钢四面人工均匀下灰的方法浇筑，在柱的四角、型钢柱内分别设置振捣点，振捣间距不宜大于300mm，间隙较小的部位用Φ30振捣棒振捣。必要时型钢柱内分别设置振捣孔。 （2）加强混凝土的和易性.混凝土拌合料所用骨料应相对较小，流动性应较好，必要时可适当加入减水剂，加强混凝土的和易性。 8、结束

随着经济和科技的进步，人们对组合结构的认识和研究也越来越深入，我国已经制定出一系列的规范规程促进了组合结构的应用与发展。同时各地的高层超高层风潮方兴未艾，组合结构大有用武之地，人们将利用更科学的研究手段和研究方法对组合结构做更全面的研究，早日使组合结构真正与混凝土及钢结构一样广泛应用建设工程各个领域。 参考文献：

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