型鋼混凝土組合結構是指在混凝土內配置了型鋼和普通鋼筋的結構，本工程鋼骨柱采用了十字鋼骨，在表面布滿90mm長剪力釘的型鋼結構的外面包裹一層鋼筋混凝土外殼。這種結構具有鋼結構和混凝土結構的雙重優點：

2.0.1型鋼混凝土組合結構具有良好的耐久性和耐火性。型鋼外包裹的混凝土具有抵抗有害介質侵蝕，防止鋼材銹蝕等作用，同時型鋼外混凝土的保護層厚度也決定結構構件的耐火性能。

2.0.2型鋼不受含鋼率限制，型鋼混凝土組合結構節約鋼材，由于以混凝土和型鋼共同承擔荷載，剛度大，承載能力高，使型鋼混凝土成為節約鋼材的一個重要手段。

2.0.3型鋼混凝土組合結構受力性能好，普通的鋼結構構件常具有受壓失穩的弱點，而型鋼混凝土結構構件內的型鋼因周圍混凝土的約束，型鋼受壓失穩的弱點得到了克服。

2.0.4型鋼混凝土組合結構抗震性能好，由于型鋼的設置其延性比鋼筋混凝土結構有明顯提高，因此在大震中此種結構呈現出較好的抗震性能。

2.0.5型鋼構件截面積小，在結構承載力允許的條件下可以增加使用面積和層高，其經濟效益可觀。

2.0.6鋼筋安裝工程在鋼構件施工完畢后進行，鋼筋密集、鋼構件表面布滿剪力釘，鋼筋安裝非常困難。豎向結構模板安裝要避免碰撞已經施工完畢的密集的型鋼梁，鋼柱部位無法設置對拉螺栓，模板設計要全面考慮。豎向結構模板與型鋼柱間僅有150mm空隙，且鋼筋和栓釘非常密集，模板上口分布有型鋼梁，對混凝土的施工提出更高的要求。

3.適用范圍

型鋼混凝土組合結構是在鋼結構和混凝土結構基礎上發展起來的一種新型結構體系。適用于框架結構、框架剪力墻結構、底層大空間剪力墻結構、框架核心筒結構等結構體系，可以應用于全部構件，也可以于部分構件。

4.工藝原理

型鋼混凝土組合結構構件是由型鋼、主筋、箍筋及混凝土結構組合而成。即核心部分有型鋼結構構件，其外部則為以箍筋約束并配置適當縱向受力主筋的混凝土結構。型鋼混凝土組合結構是在型鋼混凝土內配置型鋼提高結構的抗剪能力，從而減小梁柱截面尺寸，增加建筑空間。

5.施工工藝流程及操作要點

5.1 工藝流程（見圖5.1）

施工技術交底→綁扎承臺及筏板鋼筋→預埋地腳埋件→澆筑底板、承臺柱混凝土→安裝第一節型鋼柱→柱腳灌漿→安裝型鋼梁→綁扎柱子鋼筋→安裝柱模板→澆筑柱子混凝土至梁底→拆除柱模→安裝水平結構模板→綁扎梁、板鋼筋→澆筑梁、板混凝土→安裝第二節型鋼柱

圖5.1 施工工藝流程圖

5.2.1預埋地腳螺栓

型鋼結構地腳螺栓的預埋工作非常關鍵，它直接影響第一節型鋼柱的安裝精度乃至關系到整個工程鋼結構的安裝質量。型鋼柱從人工挖孔樁承臺柱-8.45m開始或基礎承臺頂面開始，需要從基礎承臺柱或承臺頂面內生根。為保證第一節型鋼柱的安裝精度，方便地腳螺栓的預埋工作，在預埋時增加一塊輔助鋼墊板，該鋼墊板的截面尺寸及螺栓孔位與第一節柱的柱腳完全相同。因此只需保證鋼墊板的安裝精度即可。

安裝地腳螺栓需專人在縱橫兩個方向用經緯儀和水準儀控制預埋件軸線及標高。并在四個方向加固，安放調節螺母利用水準儀調節螺桿的高度，保證埋件標高。校正并加固牢固，檢查合格后，請監理工程師驗收。預埋驗收合格后，在螺栓絲頭部位上涂黃油并包上油紙保護。在澆筑混凝土前再次復核，確認其位置及標高準確、固定牢固后方可進行澆灌工序。澆筑混凝土時，拉通線控制以避免預埋件發生位移。

圖1 梁柱節點

5.2.2澆筑承臺基礎柱混凝土

按圖紙設計要求澆筑承臺基礎柱混凝土至設計標高，澆筑承臺基礎柱混凝土時注意留出后澆的（用于填充型鋼柱底板和基礎頂面空隙）微膨脹無收縮細石混凝土的高度。澆筑完成后重新復核預埋件的標高及軸線位置，確保混凝土澆筑過程中埋件無位移。

5.2.3型鋼柱的吊裝

1.型鋼柱多采用十字型，為充分利用塔吊及起重機的能力和減少連接，結合工程（層高4.800m或4.500m）特點，一般制成一層一節、節與節之間采用坡口焊接。

2.型鋼柱就位后立即對垂直度、軸線、牛腿標高進行初校， 安設臨時螺栓固定，采用倒連與鋼絲繩或纜風繩配合經緯儀校正檢查柱子的垂直度。

3.型鋼柱的焊接

圖2型鋼梁連接

1）若安裝第一節型鋼柱，在鋼柱安裝前取掉輔助用的鋼墊板將地腳羅栓螺紋清理干凈，對已損傷的螺牙要進行修復，然后吊裝。若型鋼柱的軸線、標高、垂直度有偏差立即采用液壓千斤頂頂起調節柱腳的上下螺母配合經緯儀或吊線進行檢查校正，柱腳校正后立即緊固地腳螺栓，并將承重鋼墊板上下點焊固定防止走動。

2）型鋼柱節點焊接部位，若上、下接觸面的間歇一般不大于1.5mm,若上、下接觸面間隙在1.6～6.0mm之間，可采用低碳鋼的墊板墊實間隙后，再進行焊接，坡口焊接應先做好準備焊接口的預熱。柱與柱的對接焊接一般采用二人同時對稱焊接，以減少焊接變形和殘余應力。對于厚板的坡口焊多采用φ5mm焊條，底層多采用φ4mm焊條焊接，中間層可采用φ5mm或φ6mm焊條，蓋面層多用φ5mm的焊條 ，三層應連續施焊，每層焊接完成后及時清理。蓋面層焊縫搭坡口兩邊各2mm,焊后如溫度低于0℃以下，要用石棉布保溫，使焊縫緩慢冷卻。焊縫質量檢查采用二級檢查。

5.2.4柱腳灌漿料的施工

型鋼柱安裝校正、定位并形成空間剛度單元后及時對型鋼柱底板和承臺基礎柱頂面的50mm空隙采用無收縮C35細石混凝土進行二次澆灌。澆灌前先在柱腳四周立模板，將基礎柱混凝土表面清洗干凈，清除積水，然后澆筑混凝土，澆筑無收縮細石混凝土時，從一側澆灌并振搗，至另一側溢出并明顯高于錨板下表面為止，嚴禁從兩個以上方向輪流澆筑。開始澆筑后必須連續進行，不能間斷并盡可能的縮短澆灌時間。

5.2.5型鋼梁的吊裝

1.型鋼梁的吊裝前的準備

1）型鋼梁吊裝前在型鋼梁翼緣處適當位置焊接耳板作為吊點。

2）對型鋼梁的規格型號、長度、截面尺寸和牛腿的位置標高進行檢查。

3）對采用高強螺栓聯接的構件，要對構件的摩擦面進行抗滑移的加工處理，一般采用噴砂或砂輪打磨處理，經過處理的構件連接件摩擦面應進行摩擦系數的測定，其數值應符合設計要求，安裝前應逐組復驗摩擦系數，合格后方可安裝。處理后的摩擦面應在生銹前進行安裝，亦可在生銹后安裝，安裝時應先用鋼絲刷清除表面的氧化鐵皮、泥土、毛刺等略呈赤銹即可。

2.型鋼梁的施工

型鋼梁與型鋼柱的連接、次梁與主梁、主梁與主梁一般上、下翼緣采用坡口焊接，而腹板采用高強螺栓連接。

1）當一節型鋼梁吊裝完畢后，即需要對已吊裝的柱、梁進行誤差檢查和校正。

校正內容包括標高、垂直度、軸線及凈跨。型鋼梁校正完畢后，采用高強螺栓連接再進行柱子校正。

2）安裝高強螺栓，應用尖頭撬棒及沖釘對正上下或前后連接板的螺孔，將螺栓自由插入。對于連接構件不重合的孔，應用鉆頭或絞刀擴孔或修孔，使其符合要求時方可安裝。

高強螺栓的緊固應分兩次寧緊（初擰和終擰），每組擰緊順序應從節點中心開始逐步向邊緣施擰。整體結構的不同連接位置或同一節點的不同連接位置有兩個連接構件時應先緊主要構件再緊次要構件。當日安裝的螺栓應在當日終擰完畢，以防止構件摩擦面、螺紋沾污、生銹和螺栓漏擰。螺栓初擰、終擰后要做不同的標記，以便識別，避免重擰或漏擰并在48小時內進行終擰扭矩檢查。高強螺栓緊固后應按《鋼結構工程施工質量驗收規范》中鋼結構螺栓連接工程質量和檢查方法進行檢查和測定，若發現欠擰、漏擰應補擰；超擰時要更換。處理后的扭矩值要符合設計要求。緊固連接高強螺栓，高強螺栓要經過（當天初擰的螺栓當天終擰）終擰并用扭矩扳手驗收合格。

3）柱與梁焊接、梁與梁的對接一般在柱子的兩側對稱同時焊接以減少焊接變形和殘余應力，然后進行超聲波探傷試驗。

5.2.6安裝柱子鋼筋

1．柱主筋的施工

型鋼混凝土組合結構豎向結構鋼筋的施工。柱主筋φ25的鋼筋，采用直螺紋連接。水平方向設有多肢箍筋組成的箍筋組及拉鉤。主筋的安裝與普通鋼筋工程基本相同。

2．柱箍筋的施工

箍筋是型鋼混凝土組合結構中對混凝土起約束作用的重要鋼筋構件，必須保證其完全閉合，并與主筋牢固連接。柱箍筋由矩形箍筋、八邊形箍筋和拉筋組成，大部分箍筋均設計為φ12的鋼筋，硬度大，可調性差。鋼筋加工時嚴格控制下料長度和彎折角度，保證成品箍筋安裝順利。為加快工程進度方便施工，我們常用U型或L型開口箍筋，然后現場焊接成封閉箍筋的辦法來解決。焊接位置宜避開主筋，以免傷及主筋。箍筋安裝過程中要注意保護主筋連接絲頭，一旦破壞將無法修復。

梁柱節點核心區范圍內箍筋對提高型鋼混凝土框架的延性和節點的抗震能力起著非常重要的作用，因此箍筋的構造要求非常重要，由于核心區內型鋼梁柱的存在，其封閉箍筋穿過型鋼則十分困難。因此，我們常采用將柱箍筋加工成90°開口箍，然后焊接在型鋼梁的腹板上。

5.2.7安裝梁鋼筋

1．梁主筋的施工

梁鋼筋在上部或下部遇有型鋼梁時，需要提前進行深化設計， 若梁的主筋能穿過型鋼柱的腹板則可在型鋼柱腹板上，主筋標高處打眼，若主筋無法穿過腹板則可根據普通鋼筋混凝土的規范要求核實柱邊到腹板的長度能否滿足錨固長度，若滿足要求則按普通鋼筋混凝土標準圖籍≧0.4laE的錨固要求施工，若主筋即不能穿過，柱邊到腹板的長度亦無法滿足錨固要求則可采用單面搭接焊，將梁的主筋焊接在型鋼牛腿上，焊縫長度必須滿足規范要求

型鋼混凝土梁柱節點處，當鋼筋必須穿過型鋼時，穿孔位置及穿孔直徑必須符合要求：穿孔位置應盡量避開在型鋼的翼緣上。在柱內型鋼腹板上預留孔時，型鋼腹板截面損失率不打于腹板面積的25%；穿孔的直徑宜按所穿過鋼筋公稱直徑加4～6mm確定。需要時穿孔的孔徑可放寬為所穿過鋼筋公稱直徑加8mm。當鋼筋穿孔造成型鋼截面損失而不能滿足承載能力要求時，應對型鋼采取加固補強措施，最簡單的補強措施是采取型鋼截面局部加厚的方法，但是要注意兩個問題,一是型鋼梁柱剛度不宜突變過大，二是確保不影響混凝土的澆筑質量。

圖3型鋼抗剪栓釘

2.梁箍筋的施工

由于梁底模已經安裝完成，必須先將梁筋連接好后方可施工，且箍筋必須做開口箍，梁的主筋套好后將箍筋焊接封閉并綁扎牢固。

5.2.8柱模板施工

本工程方柱全部配制木模板，方柱采用定型木模。在鋼筋安裝完畢，安裝專業預留預埋完成，并經監理單位驗收合格同意隱蔽后安裝豎向結構模板，型鋼混凝土結構模板施工與普通鋼筋混凝土結構模板施工基本相同，但要注意以下幾點：

1.配板尺寸：豎向結構模板安裝前，上部的型鋼梁已經安裝完畢。本工程方柱采用四片木模板組拼，方便快捷，定型木模提前澆筑柱子混凝土至梁底。

2.對拉螺栓：柱箍采用槽鋼加固，若柱截面小于800mm時不需要對拉螺栓，若柱截面大于800mm時采用對拉螺栓，對拉螺栓按焊接長度焊接在型鋼柱上。

3.模板配制高度以能夠滿足層高要求即可，不要過高，否則將與柱頂部的型鋼梁發生沖突；配制木模板，可拆改，增強模板施工的可調節性。

5.2.9柱混凝土施工

1.普通型鋼柱（十字柱）

圖4 型鋼梁柱安裝

工藝流程：澆筑部位施工縫的清理 → 相關專業的驗收(土建、水電)→ 施工縫提前澆水濕潤 → 混凝土輸送泵試運行 → 鋪設50mm的水泥砂漿（其配合比與混凝土的砂漿成分相同）→ 分層澆筑混凝土→分層振搗→柱上口混凝土標高檢查→清除混凝土表面浮漿→拆模→養護→成品保護

2．澆筑方法

1）柱混凝土澆筑前，先澆筑50mm厚的水泥砂漿，其配合比與混凝土的砂漿成分相同，并用鐵鍬入模，以避免爛根現象。柱混凝土澆筑時應分層澆筑，分層厚度不大于400mm。

2）由于地下一層柱的高度為8.4米，柱混凝土采用分段澆筑法施工，同時在混凝土澆筑過程中，要加溜槽，混凝土下落高度控制在2米以下，保證混凝土在澆筑過程中不出現離析現象。

3）軟管出口混凝土離模板內側面不應小于50mm，且不得向模板內側面直沖布料，也不得直沖鋼筋骨架；混凝土下料點分散布置，間距控制在2米左右。

4）混凝土的振搗間距為450mm，振搗時間以混凝土表面出現浮漿，不再下沉為止，時間宜為20秒左右。

5）振搗棒不得觸及模板鋼筋預3埋管件；澆筑時，應設專人看護模板、鋼筋有無位移、變形，發現問題及時處理。振搗棒應快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動，點的間距控制在450mm為宜，十字型鋼柱應在柱四角進行插棒振搗。振搗棒插入混凝土的深度以進入下一層混凝土50mm為宜，做到快插慢拔，振搗密實。

6）型鋼梁混凝土的施工同普通梁板混凝土的施工，但由于節點核心區的不只是有型鋼梁柱通過，而且梁柱鋼筋也在此交匯，混凝土澆筑比較困難必須加強核心區混凝土的振搗，可以采用30棒加強振搗或采用高塌落度細石混凝土。