羊建峰
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摘要：混凝土与钢结构工程组合结构的运用技术，在现代建筑施工中的重要地位随着建筑业的发展，越来更为显著。混凝土与钢结构融合在一起，改变了其单一结构性能。能够更好的成为建筑结构的主要支柱，在建筑工程中有不可替代的作用。正在大量的在工程结构中推广和运用，具有广阔的发展前景。混凝土和钢结构组合技术如何才能更好的组合施工操作呢？本文介绍使用比较普遍的钢结构混凝土施工策略。本文中，作者主要是以施工质量为标准，探索钢结构混凝土工程施工技术，希望能够提高其施工质量，使建筑结构整体质量提高，实现建筑结构更加牢固稳定，使用寿命更长。
关键词：建筑工程；混凝土；钢结构；施工技术
1、混凝土、钢结构简述
所谓钢砼结构，一般是指建筑工程中混凝土和钢筋的混合体，是由混凝土和钢筋两部分结合在一起共同受力。而混凝土和钢结构组合结构，是指钢筋砼和钢结构件的有机组合连结在一起，共同承载外部荷载的一种新型结构。通常运用于建筑结构中的高大立柱、大跨度梁板、受力结构复杂的基础以及特殊构筑物结构。主要起到承载受力较大变形复杂的应力结构。现代的大型建筑工程质量、寿命，基本就靠钢筋混凝土、钢结构共同支撑着。所以钢混复合结构的砼质量和钢结构施工是很重要的。混凝土是人为生产的一种凝胶结合固化的人工石料，是需要一定比例的凝胶材料（水泥等）、砂子、石子、水、外加剂等掺杂在一起搅拌而成。凝胶体固结硬化后具有牢固性和粘聚性，这种混凝土融合于钢结构就比单纯的材料结构要结实牢固。因此，正被在现代建筑结构行业中广泛运用。
2、混凝土施工技术
2.1混凝土材料影响因素
（1）施工材料质量：在混凝土的制作过程中，施工原材料的质量决定了混凝土结构的自身质量，因此，一定要检验水泥的合格性和水质情况（包括氯离子含量），水质的不好，直接影响混凝土凝胶体的形成和固结、强度的发展，以及后期钢筋砼的使用寿命。
（2）原料配比问题：混凝土需要按照常规的配比进行搅拌，如果强度不过关，就会直接影响到建筑结构的整体质量。
（3）施工问题：在施工阶段，混凝土的搅拌、运输、浇筑等都需要得到有规的控制。要严格按照科学的制作方法进行混凝土浇筑施工，以免造成施工质量等相关的影响。特别是混凝土的和易性、和离析松散性、以及凝胶失效等必须引起重视。
（4）用水量的和易性：混凝土有和易性，所谓的和易性是指混凝土配比用水量和搅拌时间、凝胶体产生粘结的均匀性。如果这些不讲究科学配比，当混凝土用水干了或者搅拌时间长了，都容易出现蜂窝、孔洞和不密实现象，影响砼的抗压、抗渗等共同作用的其它效应。为了不使建筑工程中钢砼结构整体质量受损，必须在制作混凝土的时候选择优质合格的原料，同时还要保障搅拌的均匀性，并按照科学配比来调 配出优质的混凝土材料。
（5）温度和湿度：是砼强度增长发展的关键因素。夏季和冬季、高温和低温的施工，对混凝土的配比是不一样的。这主要砼材料与水发生化学反应，会产生热量需要水来湿润，同时也需要一定的温度来供其反应。如果外界温度、湿度和混凝土凝固时产生的水化热相差较大，那混凝土接触的环境温差很大，就很容易造成砼开裂、强度降低等不良现象的发生。因此，对于砼的温度和湿度的控制是一个相当严格的操作环节。必须根据建筑结构的要求，科学合理的选择控制砼强度增长发展的最佳温度和湿度，使砼和钢结构产生更好的粘结性，共同承载结构运行后产生的不同内力。
2.2裂缝控制技术
混凝土施工裂缝控制，也是钢砼结构中的关键性问题，需要特别的注意，严格控制结构产生裂缝现象的发生。裂缝产生的原因有以下几点：
（1）砼和钢结构裂缝，两者不能紧密的相互粘结组合，这主要是外界环境的影响。有外界温度和湿度产生两者的热涨冷缩的影响；有结构自身不同内力产生的沉降离间；有不同的外部作用力产生的结构变形；有施工过程中混凝土操作失误，质量控制不好，产生的裂缝。
（2）砼结构自身的裂缝，这主要是混凝土在产生凝胶体过程中，受内力和外力作用所产生的。内力有混凝土自身产生的水化热不能得到更多的游离水来分解降温，而热澎胀产生的破坏；外力是指砼在凝固过程中，受外部作用荷载力（不均匀沉降、外冲击力），产生的破坏裂缝；外部高温干燥失水收缩过快或低温凝结冰冻，在砼没有强度的情况之下产生的裂缝。
2.3砼配比技术
混凝土在制作之前要做好各项准备，首先对混凝土的配料要进行试验检测，从而确定最佳级配的砼配合比。混凝土的构成是水泥、砂子、石子、水，为了讲究更高的质量，还会增添一些外加剂。这些添加剂物料的配比一定要清清楚，按照工程规范要求来配比，这是最为重要的关键工作，质量检验监督部门必须严格检查各项指标。此外，施工人员一旦发现施工问题，必须在第一时间通知技术人员内对混凝土进行调整，确保搅拌质量与施工要求相符。而且对混凝土进行搅拌时，要按照施工规范进行严格控制其搅拌时间和配料比例。
2.4浇筑技术
砼浇筑技术是混凝土操作过程中最重要的一步施工程序。钢砼组合结构的砼施工和常规的钢筋砼结构施工一样，所对应的都是结构表面不应有灰尘等隔离物，即钢结构和砼连结的表面不能有油污泥土等。必要时需增加钢结构表面和砼面的连结钢筋、剪力钉、过浆孔洞等。根据结构受力要求，采取分层、分块、整体等不同的浇筑方式进行施工。在每层混凝土浇筑作业结束之后，要确保每一层浇完之后都保持平整，然后再进行下一层的浇筑。并且在此过程中，要对混凝土的铺设厚度实施检查工作，确保浇筑层的厚度、状态达到施工要求。
3、钢结构施工技术
3.1钢材加工制造技术
混凝土和钢结构组合结构中的混凝土质量和配比虽然很重要，但其钢结构的组成也很重要。为了保障钢混组合结构中钢结构的优良稳定性，一般都会选用较高强度的特殊钢材（钢板或型钢）。只有确保钢材的质量达到优质标准，才能更好的保障混凝土钢结构的整体质量。钢材是混凝土钢结构中的骨架，是建筑结构中的主要受力载体。在加工制造下料前，一定要检验钢材的质量。对于钢材表面有浮锈等氧化层，下料之前必须进行清理，常规的有抛丸冲砂除锈清理，同时进行基层防腐涂装预处理。其次根据结构要求进行钢结构的加工制造。常规的加工制造流程必须先进行制造方案的确定，原材料的取样试验、制造焊接、螺栓连结、防腐涂装等工艺试验和确定。主要工序有切割下料、单元件压延、单元件焊接、单元件制孔、单元件组装成型等。在加工制造过程中，必须先了解结构要求的制造工艺技术、材料特性、施工顺序等进行按序操作。确保钢结构产品制造的质量、性能、外观尺寸符合设计图纸和规范要求。
3.2焊接技术
焊接技术是钢结构制造中的重要关键操作环节。焊接技术质量的好坏决定了整过钢砼结构的整体质量和结构的稳定性。因此，钢结构制造过程中的焊接工艺就更为重要。如何选用科学合理的焊接工艺对钢结构工程在使用中发挥更大的作用。
首先是焊接的方式、方法等工艺控制，常规的焊接方法有手工电弧焊、自动埋弧焊、气体保护焊、电阻焊等焊接；连结方式有对接焊、搭接焊、贴角焊；操作方法有平焊、立焊、横焊、仰焊；总之，不管采用何种方式方法以何种连结，都必须根据结构设计要求进行试验，按试验结果来最终选用。在不明确焊接方式、焊接顺序、焊接工艺的前题之下，不预进行焊接制造等加工。
其次是焊接变形控制，焊接变形的控制是焊接制造过程中的关键控制。钢结构焊接后发生的变形大致可分为两种情况：即整体结构的变形和结构局部的变形。整体结构的变形包括结构的纵向和横向缩短和弯曲（即翘曲）。局部变形表现为凸弯、波浪形、角变形等多种。变形产生的因素较多，有电流电压、焊接运焊速度、焊弧长度、坡口行式、焊接行式、焊接层数、焊接方式、焊接顺序等一系类的操作。为减少焊接产生的变形，必须从严控制焊接工艺的操作，消除残余应力的存在，认清变形规律，找到防止减少和纠正变形的方法，按规范规程进行施工。
最后是焊接裂纹控制，焊接裂纹的出现是钢结构焊接制造中最为可怕的事件，它们大都是高温龟裂所至。对于结构焊接质量中裂纹的控制，主要就是控制焊缝的熔合裂纹深度。常规的焊接熔合有熔透焊、熔深焊、普通角焊等其它焊接。它们所产生的裂纹深度、宽度、产生的时间性各不相同，须根据结构重要性进行检查控制。通常检测方法有磁粉检测、流体检测、超声波检测、射线检测。因此，要严格控制好裂纹的出现，必须从焊接施工的根源进行。主要控制有调整电流、电压、运焊速度、焊道宽度深度，降低焊道中不纯物的含量，加强焊接温度的保护，延缓降低速度，消除焊接残内应力等其它措施，从而达到消除焊接裂纹的出现。将钢结构的焊接做的更加美观，高效的完成焊接工作。
3.3螺栓装配技术
螺栓装配技术是为了帮助钢结构进行更稳定的组装和固定，减少焊接过程中产生的变形。在实际工程建设中已广泛的展开运用。特别是钢砼结构中的砼和钢结构已连结浇筑结束，这时再在钢结构上焊接，钢材易产生高温，使连结处的砼烧损而不能共同受力。那采用螺栓制孔连结，就可以避免砼的损坏现象的发生。螺栓装配技术与整体工程质量有很大的关系，在施工作业的时候要保障装配过程的规范性，精准性。同样施工前必须明确施工的方法、方案。从螺栓紧固的扭矩、轴力和连结板摩擦系数等都必须在有资质的试验单位，进行可行性试验，确定相关的施工数据，从而达到螺栓装配连结的质量控制。另外，还应明确安装轴线的位置，制孔的精度，再进行完整的装配施工。使混凝土和钢结构的性能优势，能起到更加显著的作用。
3.4做好准备工作
在混凝土和钢结构组合施工的时候，必须要做好施工前的准备。为的是节约时间，提高效率，特别是一些施工小细节，在准备过程中，必须认真对待。稍有仓促，准备不足，就会影响整体施工的质量。因此，在进行混凝土施工之前，需要制定可靠的施工方案，明确施工流程、操作顺序，从而确定先有钢结构还是先有砼浇筑的施工方式。把现代的设计理念融入施工方案中，严格按照施工方案要求进行精心组织施工，提高施工效益。
此外，对于工程施工安全也非常重要。在砼和钢构件运送、吊装、安装时，要充分认识到所装配的建筑物的高度、位置等空中工况条件。对于砼、装配式起吊构件，要在建筑工程施工过程中预设置好固定起吊装置（吊点、吊耳、吊环、起吊横梁等），并对预埋在结构物中的螺栓进行精准固定，确保埋置深度等安全性。所有安装构件外形、数量、重量、高度、平面尺寸，不能靠估量来确安装起吊装置，必须在安装前认真精准测量定位。对不完善的构配件位置需要修整的，提前进行校正固定，从而避免安装过程中长时间吊在空中不能定位固定。
在混凝土制作时，特别是原材料配比等，要充分考虑到混凝土、钢筋、钢结构之间的最小空间尺寸。要把安全放在首位，保障建筑结构中砼和钢结构的紧密接触。将不安全、不确定的因素考虑周全，确保工程整体的质量优良。
4结束语
目前，随着建筑行业的发展方兴未艾，混结构钢结构组合工程项目不断增加，这对于混凝土和钢结构的关注度越来越大，对于建筑质量的要求也越来越高。为了发展好混凝土与钢结构组合工程项目，满足现阶段的要求，已经成为建筑发展过程中的一个重要课题，需要结合更科学的手段，保障混凝土钢结构在正常使用的前提下优化技术，确保的建筑质量更上一层楼。
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