关于大跨度劲性钢结构梁施工工法的应用分析

袁海华

摘 要：与普通钢结构、钢筋混凝土结构相比，大跨度劲性钢结构具有硬度高、使用寿命长等特征。本文就基于此，对大跨度劲性钢结构梁施工工法的应用进行相关概述，旨在切实提升大跨度劲性钢结构施工期间的专业性及规范性，充分发挥出大跨度劲性钢结构梁优势。

关键词：大跨度劲性钢结构梁；施工工法；应用

1 引言

大跨度劲性钢结构是一种在型钢结构表面包裹钢筋混凝土外壳的组合结构，可代替传统钢筋混凝土或钢性构件，广泛应用在具有更高稳定性要求的建筑工程项目中。由于大跨度劲性钢结构梁综合了钢及混凝土结构优势，不仅具有极强耐久性，还可抵御高温高压环境，保持内部钢构件完整性。

2 工程案例

以X78地块中学项目为北京市重点工程为例，该工程综合楼游泳馆为劲性钢结构，并包含8根钢骨柱、4道劲性钢结构梁等基础构件[1]。施工期间，工程施工大跨度劲性钢结构梁主要采用工字鋼支撑件，并将其布设于梁底模板上，有效提升了大跨度劲性钢结构梁挠度数值的精确性。通过对此工程案例的分析，发现大跨度劲性钢结构梁工法与传统横担支撑件被浇筑在结构里相比，具备质量高、经济效益大等优势，因此对大跨度劲性钢结构梁施工工法进行分析具有一定的现实意义。

2.1 大跨度劲性钢结构梁施工工法特征分析

在大跨度劲性钢结构梁实际施工过程中，发现其与其他梁结构施工工艺存在一定不同之处，主要体现在以下方面：

第一，大跨度劲性钢结构梁在梁底模板处以工字钢构件作为支撑物，实际支撑效果更佳明显，结构整体稳定性提升。第二，传统工艺施工过程中，通常使用钢管顶托钢梁模式，导致钢管在被浇筑在混凝土结构后再截取，对混凝土整体观感及稳定性造成一定不良影响[2]。而采用大跨度劲性钢结构梁施工工法，可在梁底模板上直接布设支撑件，并浇筑在梁体结构中，大大提升了梁结构质量。

大跨度劲性钢结构梁内部工字钢支撑构件也可将钢梁自重产生的荷载力传递到梁底模板之上，控制及维持大跨度劲性钢结构梁挠度与钢筋保护层厚度。同时，由于工字钢支撑构件布设期间不必搭设额外的钢管支架，使得施工流程简化并缩短工期，施工效率提升。

3 大跨度劲性钢结构梁施工工法流程

3.1 布设梁底支撑

编制施工方案，计算支撑荷载参数；依据大跨度劲性钢结构梁形式，明确主次梁位置；将剪力撑由底向顶连续设置[3]；水平剪刀架设在底部、顶部及架体中部位置。

3.2 铺设梁底模板

依据前期现场标高控制线、型钢梁自身起拱高度等明确梁底标高数值，基于工程设计方案计算并不断核实梁结构起拱高度，以切实提升大跨度劲性钢结构梁后期施工期间的规范性及专业性。

3.3 间断布设工字钢支撑构件

第一，通过对工程施工现场及设计标准的综合分析，合理选择出适当规格的工字钢支撑构件。同时，以梁截面尺寸及梁底模板至钢结构梁底净距作为工字钢支撑构件的高度，以构件沿轴线设置长度小于设计图纸要求的箍筋间距为基准。第二，对工字钢支撑构件的布设间距及长度进行严谨计算，以明确支撑构件承载力，制定出更加规范的工字钢支撑布设标准。第三，间断布设工字钢支撑构件的过程中，需对其支撑件进行精准定位放线，顺着轴线及梁跨度方向布设支撑构件，最后利用火烧丝或钢钉等将工字钢支撑构件固定在梁底模板上。

3.4 型钢梁吊装

在吊装型钢梁之前制定出严谨的专项吊装方案，针对吊装过程中可能会出现的风险因素，规划吊装事故应急机制，降低事故发生后对施工人员及单位造成的不利影响。同时，依据实际施工现场面积及条件，对吊车起重性能及实际吊臂长度进行选择。在型钢梁吊装开始前，应确保吊装位置位于梁体结构的三等分处，并在吊点位置设置耳板等辅助装置，待到吊装完成之后予以切除。为防止型钢梁吊装期间出现吊耳变形等问题，需采用专用吊装卡，并利用普通螺栓与耳板连接，提升型钢吊装期间的安全性。值得注意的是，型钢梁吊装也应对梁体控制轴线、预起拱高度及标高进行严格控制，并在吊装完毕后，对上述参数数据进行再次核对与校正，确保大跨度劲性钢结构梁施工符合相关工程标准化要求。

3.5 绑扎钢筋

在钢梁吊装前将梁箍筋预先套入梁上并根据工字钢支撑件位置及箍筋间距核算箍筋数量并在吊装后准精准定位箍筋。大跨度劲性钢结构梁钢筋绑扎水平对梁体后期稳定性具有直接影响，因此在实际绑扎过程中，需依据梁底模板工字钢结构支撑构件的分布位置、分布间距、箍筋位置来制定出合理的钢筋绑扎方案。同时，待钢梁吊装完毕后，绑扎钢筋也应从安装梁上下纵向钢筋，将上下铁直接穿入箍筋内部入手，纵筋在梁柱节点处与预先焊接在钢柱上的的直螺纹套筒连接来撑起箍筋形成骨架，从中选择2-3处利用附加钢筋与钢梁栓钉点焊来稳固钢筋骨架，从而起到提升绑扎稳定性的作用。最后，在钢筋绑扎期间，也应在框架梁跨度范围内设置临时支撑，防止钢筋位移对绑扎作业造成严重不利影响。

3.6 合梁侧模板

在安装合梁侧模板过程中，需确保梁模板叠放次序为梁侧模包底模，侧模底板在横楞之上。同时，依据梁高设置对拉螺杆，并将对拉螺栓焊接在腹板两边。最后，在梁侧模板下部按2m间距开设?30圆形观察孔，并在观察孔处嵌填硬质透明塑料板，以便于观察混凝土浇筑过程中确保振捣密实。

3.7 砼浇筑

混凝土浇筑前严格技术交底制度，确保作业人员熟练掌握操作要领及控制要点。明确大跨度劲性钢结构梁砼浇筑顺序，即先浇筑框架柱头混凝土、再浇筑梁、板混凝土。由于在大跨度劲性钢结构梁实际施工中，设计梁柱节点核心区中的混凝土强度与梁、板混凝土强度常有不同，应分别按设计要求等级浇筑，通常采用设置快易收口网的方式提升砼浇筑质量[4]。如果大跨度劲性钢结构梁存在配筋数量多、分布密集，且钢梁上下翼缘板对混凝土浇筑造成不利影响等问题，需通过控制外加剂、水泥品种、骨料粒径、砂率等提升砼和易性。砼浇筑期间应派遣专人看模，并专人对其进行定期监测，及时记录大跨度劲性钢结构梁挠度变化数据，将此些数据录入到计算机处理系统中分析。

3.8 监管挠度变形程度

在对大跨度劲性钢结构梁进行预起拱时充分考虑保护层厚度，应确保安装完成后梁上水平面应满足保护层厚度要求。同时，在钢梁结构顶点部位固定钢筋棍做为标杆，以其高于原框架梁顶面200mm为宜，以提升实际检测效率及准确性。分别测量不同时期挠度数据，通过对比数据来判断钢梁挠度的变化情况，并针对较为严重的变性情况制定出相关控制方案，以提升跨度劲性钢结构梁整体质量。例如：对发生较大变形问题的浇筑部位立即停止浇筑并采取回顶支撑等措施，防止结构变形情况愈加严重，对工程整体质量造成的不利影响。

4 结束语

总而言之，虽然大跨度劲性钢结构梁具有耐久性及耐温性高等优势，但其施工期间涉及到工序及设备种类颇多，需工程管理人员明确大跨度劲性钢结构梁施工工法及注意事项，构建长效科学的大跨度劲性钢结构梁施工管理机制，以切实提升大跨度劲性钢结构梁质量，促进建筑工程稳定有序开展。

参考文献：

[1] 王安鑫，刘书羽. 大跨度劲性桁架转换梁施工关键技术研究[J]. 天津建设科技，2016（2）：4～6+25.

[2] 刘绪飞，王小波，潘泽娣，吴杰，张亚龙. 大跨度焊接空间钢网架累积滑移施工技术研究[J]. 建筑施工，2016（9）：1231～1233+1236.

[3] 罗宗礼，刘睿，胡畔，刘岩棚，吴小鑫. 大跨度超大截面钢板墙梁施工技术[J]. 建筑，2013（23）：68～70.

[4] 苏迎社，刘钰君. 型钢混凝土结构与大跨钢结构组合应用分析[J]. 施工技术，2014（S2）：431～433.