摘要：钢结构与混凝土组合结构因其刚度大、承载力高、抗震性能强以及改善结构功能等突出优点，迎合了建筑结构的发展，有广泛的应用。本文结合交通银行江苏省分行新营业办公大楼项目，介绍钢管及钢骨混凝土结构施工中的关键施工技术及质量控制。
关键词：钢骨混凝土,钢管混凝土,钢柱安装,焊接,钢筋绑扎,混凝土浇筑
1工程概况
交通银行江苏省分行新营业办公大楼位于南京市建邺区河西中央商务区内庐山路与白龙江大街交汇处，总建筑面积7.2万平方米，地下2层，主塔楼地上32层，建筑高度150.9m，裙楼和连廊3层，建筑高度22.2m。主塔楼核心筒部位剪力墙四周设有加强钢骨柱，外框架采用钢管混凝土柱、钢骨混凝土梁。建筑效果图见图1。
2工程施工重点及难点
2.1吊装定位难度大
高层钢结构垂直度、柱中心位置、标高等精度要求高，钢结构的安装精度控制是保证整个工程主体质量的一个重要环节。钢结构的吊装、就位、固定均在高空作业，受自然环境的影响较大，施工难度大。
2.2钢结构焊缝质量要求高
钢结构的焊接是高层钢结构质量关键点，焊缝质量直接影响结构构件的力学性能。该工程钢管焊缝采用全熔透自动焊，横向竖向均为一级焊缝，其中现场横向连接的焊缝均为现场施焊，且高空作业，受风、雨等环境影响较大，焊接工艺要求高。
2.3钢骨混凝土梁柱钢筋绑扎难度大
钢骨柱与钢筋的交叉点多，钢柱与柱周主筋、箍筋，钢柱与通过钢柱的水平梁钢筋关系较为复杂，绑扎难度相对较大。
2.4混凝土浇筑难度大
钢骨柱间钢筋及钢骨十分密集，空间狭小，混凝土流动性严重受限制，振捣棒插入困难，如何确保钢骨和钢筋之间的混凝土密实成为施工关键。
钢管柱浇筑高度随钢管柱每节高度达12.6m，混凝土的灌入、工人振捣操作都是施工难题。
3关键技术及质量控制
3.1钢结构吊装与校正
3.1.1 钢管柱吊装
钢管柱最大起吊重量为17.5吨，现场设置一台M50/75单机吊装，36-37m吊臂半径内能满足吊装要求。吊点采用柱上端连板上的吊装孔。起吊时钢管柱的根部要垫实，保证在根部不离地的情况下，通过吊钩的起升与变幅及吊臂的回转，逐步将钢管柱扶直，待钢管柱停止晃动后再继续垂直提升。为了使吊装平稳，在钢管柱下端拴两根白棕绳牵引，减小钢管柱在吊装过程中的摆动。
3.1.2 首节钢柱固定
钢柱吊装之前，在钢柱地脚螺栓群的每一个螺栓上拧进一个螺母和一个盖板，同时对称摆放四组调整垫铁，用于调节钢柱的安装标高，每组内标高误差控制在1.0mm以内;钢柱吊装就位以后，先对准钢柱中心线与基础中心线，确定钢柱的平面位置，由于地脚螺栓孔与地脚螺栓之间有6mm的调整余量，可以将钢柱中心线与基础中心线的误差控制在规范要求的范围以内，然后将地脚螺栓的螺母微微拧紧。钢柱的垂直度调整通过钢柱底板下的螺母和垫铁组调节，通过微微调节螺母的高低可以控制钢柱的垂直度。要求钢柱在自由状态下，两个正交方向的垂直度偏差校正到零，然后拧紧地脚螺栓。待首节钢柱的平面位置、标高和垂直度调整完毕，拧紧柱脚底板上下的地脚螺栓和调节螺栓，调整后每个柱脚板各用4组垫铁塞实、点焊固定，然后进行二次灌浆，安装示意图见图2。
3.1.3 钢管柱校正
钢管柱校正采用无缆风绳校正方法。标高调整时，利用塔吊吊钩的起落、撬棍拨动调节上柱与下柱间隙直至符合要求，后在上下耳板间隙中打入钢楔。垂直度通过千斤顶与钢楔进行调整，在钢柱偏斜的一侧锤击铁楔或微微顶升千斤顶，直至垂直度校正至符合要求，最后焊接固定。示意图见图3。
3.2 钢结构焊接工艺
3.2.1 焊接收缩变形控制
高层钢结构的焊接收缩变形，对于楼层标高的整体影响相当大。造成焊接收缩变形的因素有焊接母材的厚度、焊接环境温度、焊接工艺等。在超高层钢结构安装施工中，对建筑结构影响最大的是钢柱对接收缩，若不采取有效的控制措施，焊接收缩变形与钢柱因自重产生的弹性压缩累计起来，将对建筑设计标高影响巨大。该工程采取以下控制措施，有效地解决了因焊接收缩变形对建筑标高的影响。
(1)超高层钢结构的自重引起的压缩变形，设计单位可根据建筑的竖向荷载计算确定，设计钢构件时预留钢柱的自重压缩量，同时考虑焊接收缩量，尤其最初的几个柱节。同时要求控制加工偏差，尤其钢柱的负偏差;
(2)安装过程中，严格测量控制每节钢柱的柱顶标高。必要时，采取预留正偏差控制。
3.2.2 焊接顺序
合理的焊接顺序可减少焊接变形，减小焊接残余应力，在施工中遵循以下原则：
(1)先焊基准点处焊缝，再焊周边焊缝;
(2)先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝;
(3)对称施焊;
(4)同一根梁的两端不得同时施焊。
3.3 钢骨混凝土梁柱钢筋绑扎
3.3.1 梁柱钢骨节点钢筋翻样
钢骨梁柱节点钢筋纵横交错，相互位置及尺寸如不事先控制，会造成绑扎钢筋“打架”现象。本工程采用软件对每根型钢柱进行建模(见图4)，分析框架梁柱钢筋与钢骨柱的位置关系、下料尺寸、穿孔钢筋数量等，实现电脑翻样与传统翻样相结合，且每根钢筋与对应的钢骨柱孔预编唯一号码，一一对应，穿筋孔与钢筋位置矛盾处，钢构加工时进行调整。保证梁柱接头部位钢筋能顺利找准位置，相互之间不发生冲突，避免了安装紊乱及现场气割扩孔。
3.3.2 框架柱箍筋绑扎
开口箍错开规范焊接
框架柱内箍筋受钢柱影响，需穿过型钢柱的箍筋，按照常规做法无法施工，采用制作“L”型箍筋，穿过预先在型钢柱的留孔，再将把“L”型钢筋焊接闭合，焊接长度满足规范要求，现场采用单面焊连接，焊缝长度达10d，见图5。
3.3.3 钢骨梁箍筋绑扎
钢梁箍筋在钢结构吊装前依据计算好的钢梁箍筋根数，预先套入钢梁后进行钢结构吊装，避免了箍筋人工二次拉开造成损伤和拉开后无法恢复加工原状等质量缺陷，既保证了质量又提高了工效。
3.4钢骨及钢管混凝土浇筑
3.4.1钢骨柱混凝土浇筑
由于钢骨柱间钢筋及钢骨十分密集，空间狭小，混凝土流动受限制，本工程要求混凝土粗骨料粒径≤25mm，混凝土塌落度适当加大。
混凝土浇筑前，先用砂浆封堵模板根部空隙，待砂浆有一定强度后，开始浇筑混凝土。浇筑混凝土时，在底部先铺5cm-10cm与混凝土配合比相同减半石水泥砂浆，以避免底部产生蜂窝，保证底部接缝质量。振捣时，应加强钢柱两侧对称振捣，通过振动棒在有效半径内的充分振捣，使钢骨空隙部分的混凝土挤密，确保钢骨柱混凝土的浇筑质量。必要时在柱子模板外侧用橡皮锤敲击，以防止漏振，造成根部结合不良、棱角残缺现象。
3.4.2钢管柱混凝土浇筑
钢管柱混凝土浇筑原理类似于钻孔灌注桩混凝土灌注，通过混凝土面自下而上顶升，同时特制了18m长专用振动棒振捣，保证混凝土的浇筑密实。
钢管柱混凝土浇筑采用特制混凝土料斗，呈上大下窄漏斗形状，下接泵管，伸入钢管柱底部。浇筑前，先在底部浇筑一层厚度为100mm～200mm厚C50水泥砂浆，以防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳。管内混凝土浇筑时，用木槌敲击根据声音判断是否密实，如有异常，立即用超声波检测;除最后一节钢管柱外，每段钢管柱的混凝土只浇筑到离钢管顶端500mm处，以防焊接高温影响混凝土质量;每节钢管柱浇筑完，应清除上面的浮浆，待混凝土初凝后灌水养护，用塑料布将管口封住，防止杂物掉入。
4 小结
(1)钢骨及钢管混凝土结构施工工艺新，难度大，对技术措施和施工方法要求高。
(2)超高层建筑对建筑轴线、标高、垂直度的控制要求高，应结合工程实际，采取有效措施保证工程质量。
(3)梁柱钢骨节点钢筋纵横交叉，容易造成绑扎困难，降低工程质量，应提前采取预控手段，做到事前控制，不留隐患。
(4)充分发挥计算机技术在施工中的应用，以达到降低成本、控制质量的作用。
(5)钢骨及钢管混凝土浇筑要从原材料着手，浇筑过程辅以技术手段，保证混凝土浇筑密实。
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