本发明涉及一种钢梁与混凝土环梁、混凝土楼板结构一体化施工工法，属于建筑施工技术领域。
背景技术
随着经济的发展，建筑物的结构形势日趋多样，在大型场馆建设的过程中，为了提高空间利用率，达到美观实用的效果，较普遍的采用钢梁替代传统混凝土梁的方式。在常规的施工过程中，往往采用先埋设预埋件浇筑钢筋混凝土环梁，再安装钢梁、后浇筑顶板混凝土的方式，该工艺虽较为普遍，但对于吊装的精度要求较高，且高空作业较多，工序繁杂，工期较长。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种钢梁与混凝土环梁、混凝土楼板结构一体化施工工法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的钢梁与混凝土环梁、混凝土楼板结构一体化施工工法，包括下列步骤：
(1)预埋件栓接
预埋件在吊装之前进地面栓接，通过高精度的栓接方式，保证后期钢梁整体的施工质量，，具体操作如下：
1栓接拧紧：栓接时作初拧和终拧。为了减少先拧与后拧的高强度螺栓预拉力的差别，其拧紧必须分为初拧和终拧两步进行，对于大型节点，螺栓数量较多，则需要增加一道复拧工序，复拧扭矩仍等于初拧的扭矩，以保证螺栓均达到设计值。
2拧紧检查：六角头螺栓施拧采用的扭矩板手和检查采用的扭矩手在班前和班后均应进行扭矩校正。其扭矩误差应分别为使用扭矩的±5％和±3％。
3控制要点：螺栓上、下接触面处加有1/20以上斜度时应采用垫圈垫平。高强度螺栓孔必须是钻成的，孔边应无飞边、毛刺，中心线倾斜度不得大于2mm。
(2)满堂架搭设
在地面栓接的同时，进行满堂脚手架的搭设，搭设前，应严格做好脚手架承载力复核及钢梁位置复核:使用pkpm计算在钢梁、混凝土结构及施工动荷载作用下，脚手架的受力情况，确定脚手架钢管步距、间距、剪刀撑布设；根据钢梁的轴线位置调整脚手架立杆间距，确保钢梁部位脚手架均匀受力。
(3)钢梁的吊装及固定
1吊装前准备工作
1)安装前应核对柱边轴线、标高及脚手架定位轴线尺寸、位置
2)安装前应检查梁底脚手架支撑是否牢固
3)准备好所需的吊具、吊索、钢丝绳、电焊机及劳保用品，为调整构件的标高准备好各种规格的铁垫片、钢楔。
2钢梁的固定
钢梁绑扎吊索内力的合力作用点(绑扎中心)应高于钢梁重心，这样钢梁起吊后不宜转动或倾翻。绑扎吊索与构件水平面所成夹角，吊升时不宜小于45°，一般钢筋混凝土钢梁跨度小于或等于18m时，两点绑扎；钢梁跨度大于18m时，用两根吊索，四点绑扎；钢梁的跨度大于或等于30m时，为了减少钢梁的起吊高度，宜采用横吊梁。
3钢梁的吊升、对位与临时固定
先将钢梁吊离地面500mm，然后将钢梁吊至吊装位置的侧前方，升钩将钢梁吊至超过柱顶300mm，然后将钢梁缓降至柱顶，进行对位，钢梁对位应以建筑物的定位轴线为准，对位前应事先将建筑物轴线用经纬仪投放在原有结构面之上。对位过程中，采用手拉葫芦进行临时固定。
4钢梁的校正与最后固定
钢梁的校正内容是检查并校正其垂直度，用经纬仪或垂球检查，用钢梁校正器或缆风绳校正。
用经纬仪检查钢梁垂直度时，在钢梁梁身安装三个卡尺(一个安装在钢梁中央，两个安装在钢梁两端)，自钢梁上弦几何中心线量出500mm，在卡尺上作出标志。然后，在距钢梁中线500mm处的地面上，设一台经纬仪，用其检查三个卡尺上的标志是否在同一垂直面上。
用垂球检查钢梁垂直度时，卡尺标志的设置与经纬仪检查方法相同，标志距钢梁几何中心线的距离取300mm。在两端卡尺标志之间连一通线，从中央卡尺的标志处向下挂垂球，检查三个卡尺的标志是否在同一垂直面上。
钢梁校正完毕，钢梁全部荷载承加至满堂架脚手架，同时使用定位钢管对其平面位置进行最终固定。
(4)梁主筋、箍筋提前排布及位置预留
钢梁吊装过程中，为了保证施工质量，减少钢筋移位，应对预埋位置的梁柱节点分别进行处理，具体措施如下：
1柱节点
吊装之前，提前将预埋件埋设位置底部的箍筋落至底部，为埋件的吊装提供充分的就位空间，待吊装完成后，将事先的落底箍筋恢复至设计位置，最后将埋件位置上部钢筋绑扎就位。
2梁节点
相对柱节点，梁位置处锚筋较为密集，为防止吊装过程中对梁钢筋的位移破坏，应在钢梁吊装完成后，再对混凝土梁钢筋进行绑扎固定。
在该节点在施工过程中，应提前计算预埋件两侧箍筋数量，主筋穿设之前，应先先将箍筋预留至设计点位，在第一根主筋穿设固定过程中，将梁箍筋依次套装就位，箍筋就位后，再进行其它梁主筋的绑扎。
(5)模板支设与钢筋绑扎
1钢筋绑扎完成后，立即进行柱及梁侧模模板支设，施工时应严格按截面尺寸，根据轴线控制线，进行模板安装。
2梁、柱模板合模后，再进行顶板模板的支设，顶模支设过程中为防止交界面漏浆，应将钢梁与模板交界处，在模板底部采用高强胶带粘结，并且在浇筑前4小时用砂浆封堵模板下口缝隙，缝较大处，应先用木条塞紧，再用砂浆封堵，注意木条及砂浆不能伸进模板。
3弹好间距线后，先摆放受力主筋、后放分布筋。预埋件、电线管、预留孔洞等在底板下层钢筋绑扎完毕后及时安放。
4梁柱箍筋预留：由于预埋件节点位置钢筋比较密集，在预埋件吊装之前，需先将箍筋按照图纸数量，在相邻埋件节点间距内，进行箍筋预先留置。
5板的钢筋网，靠近外围两行钢筋的相交点全部扎牢，中间部分交叉点可间隔交错扎牢。必须保证受力钢筋不产生位置偏移；钢筋绑扎的过程中，钢筋节点位置与栓钉必须全部满扣绑扎。
6板钢筋绑扎完毕后，进行自检和专检验收，在报验合格后办理交接手续，转给下一道工序施工。
(6)混凝土浇筑及养护
1混凝土浇筑时应注意先将预埋件位置进行混凝土浇筑，待预埋件位置浇筑完成后再进行顶板混凝土浇筑
2梁、柱混凝土标号若不一致，需在浇筑时采用以下措施：在梁、柱节点处，离柱h～2h(h为梁高)的梁内设凹凸为10mm的钢丝网隔离，先浇筑高标号的的混凝土，后浇筑梁，同时用钢板网可以增加不同强度混凝土接触面处的抗剪能力。
3浇筑板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚，用插入式振捣器顺浇筑方向托拉振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度，振捣完毕后用长木抹子抹平。施工缝处或有预埋件及插筋处用木抹子找平。浇筑板混凝土时不允许用振捣棒铺摊混凝土。
4振捣棒移动间距应小于50厘米，每一振点的延续时间以表面呈现浮浆为度，为使上下层混凝土结合成整体，振捣器应插入下层混凝土5厘米，振捣时注意钢筋密集及钢梁栓钉部位，确保振捣密实。
5混凝土浇筑完成后，为确保预埋件、钢梁与混凝土的有效结合，应进行洒水养护；同时，柱预埋件节点部位覆盖塑料薄膜，平板部位覆盖湿润毛毡。
本发明的工艺原理
将高空栓接前置，简化为地面高精度连接。
常规吊装为预埋件浇筑完成后，在空中进行栓接，本工艺优化后，将复杂的高空作业转换为地面施工，即吊装之前在地面进行埋件栓接
将高空单点吊装就位简化高空直线吊装就位。
常规吊装需要将钢梁精确地控制在在预埋件的点位，本工艺通过吊装之前定位放线，将钢梁位置预先使用脚手架搭设定位，从而保证施工的精度及安全性。
将预埋件柱内浇筑提升为预埋件+钢梁+顶板整体浇筑。
常规安装方案需先浇筑埋件混凝土，待其达到施工强度，方可施工钢梁，二次浇注混凝土，本工艺为整体浇筑，减少了混凝土浇筑的技术间歇。
本发明的有益效果：
本工法通过对钢结构深化设计，将预埋件(锚固件)与钢梁在工厂焊接或栓接，然后吊装至设计标高与混凝土环梁、板、柱进行整体浇筑，提高了钢梁定位精度，减少了混凝土浇筑次数，节约了工期。
本工法在地面上将预埋件提前与钢梁栓接，减少高空作业，提高安全性。
本工法规范了钢梁先安装导致的柱及环梁位置钢筋绑扎顺序，能满足钢筋绑扎的质量要求。
经济效益：
成本分析。本工法进行了合理的工序优化，较预埋件先施工的传统工艺，节约了吊装的机械成本，节约大量的材料费、人工费，施工措施等费。以青岛市城阳文体艺术中心—文体馆项目为例，本工艺与传统工艺的费用对比见下表。
表预埋件后浇一体化施工方法与常规工艺分析表
工期分析。本工法优化了施工工序，牵制了预埋件栓接、固定等工艺，减少了技术间歇的时间，从而为砌体、抹灰、设备安装等其它专业提供了穿插施工的条件，能够有效的加快施工速度。以城阳文体艺术中心—文体馆项目为例，该方案较常规施工工期缩短32天，使安装、装修等专业得以提前穿插。
质量安全分析。采用地面栓接，全部螺栓点均在地面上定位安装，相对位置准确无误，解决了钢梁预埋件高空定位、固定困难的问题，而且避免了高空作业带来的不安全因素。
社会与环保效益：
采用本工法进行预埋件后浇式钢梁与混凝土结构一体化施工，能够加快施工速度，缩短工期，降低工程成本。另外，本工法优化了施工过程，减少了高空作业的时间，大大降低了钢管脚手架等周转材料的消耗。通过实际工程应用证明，本工法具有较好的技术经济效果和较高的推广应用价值。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的钢梁与混凝土环梁、混凝土楼板结构一体化施工工法，包括下列步骤：
(1)预埋件栓接
预埋件在吊装之前进地面栓接，通过高精度的栓接方式，保证后期钢梁整体的施工质量，，具体操作如下：
1栓接拧紧：栓接时作初拧和终拧。为了减少先拧与后拧的高强度螺栓预拉力的差别，其拧紧必须分为初拧和终拧两步进行，对于大型节点，螺栓数量较多，则需要增加一道复拧工序，复拧扭矩仍等于初拧的扭矩，以保证螺栓均达到设计值。
2拧紧检查：六角头螺栓施拧采用的扭矩板手和检查采用的扭矩手在班前和班后均应进行扭矩校正。其扭矩误差应分别为使用扭矩的±5％和±3％。
3控制要点：螺栓上、下接触面处加有1/20以上斜度时应采用垫圈垫平。高强度螺栓孔必须是钻成的，孔边应无飞边、毛刺，中心线倾斜度不得大于2mm。
(2)满堂架搭设
在地面栓接的同时，进行满堂脚手架的搭设，搭设前，应严格做好脚手架承载力复核及钢梁位置复核:使用pkpm计算在钢梁、混凝土结构及施工动荷载作用下，脚手架的受力情况，确定脚手架钢管步距、间距、剪刀撑布设；根据钢梁的轴线位置调整脚手架立杆间距，确保钢梁部位脚手架均匀受力。
(3)钢梁的吊装及固定
1吊装前准备工作
1)安装前应核对柱边轴线、标高及脚手架定位轴线尺寸、位置
2)安装前应检查梁底脚手架支撑是否牢固
3)准备好所需的吊具、吊索、钢丝绳、电焊机及劳保用品，为调整构件的标高准备好各种规格的铁垫片、钢楔。
2钢梁的固定
钢梁绑扎吊索内力的合力作用点(绑扎中心)应高于钢梁重心，这样钢梁起吊后不宜转动或倾翻。绑扎吊索与构件水平面所成夹角，吊升时不宜小于45°，一般钢筋混凝土钢梁跨度小于或等于18m时，两点绑扎；钢梁跨度大于18m时，用两根吊索，四点绑扎；钢梁的跨度大于或等于30m时，为了减少钢梁的起吊高度，宜采用横吊梁。
3钢梁的吊升、对位与临时固定
先将钢梁吊离地面500mm，然后将钢梁吊至吊装位置的侧前方，升钩将钢梁吊至超过柱顶300mm，然后将钢梁缓降至柱顶，进行对位，钢梁对位应以建筑物的定位轴线为准，对位前应事先将建筑物轴线用经纬仪投放在原有结构面之上。对位过程中，采用手拉葫芦进行临时固定。
4钢梁的校正与最后固定
钢梁的校正内容是检查并校正其垂直度，用经纬仪或垂球检查，用钢梁校正器或缆风绳校正。
用经纬仪检查钢梁垂直度时，在钢梁梁身安装三个卡尺(一个安装在钢梁中央，两个安装在钢梁两端)，自钢梁上弦几何中心线量出500mm，在卡尺上作出标志。然后，在距钢梁中线500mm处的地面上，设一台经纬仪，用其检查三个卡尺上的标志是否在同一垂直面上。
用垂球检查钢梁垂直度时，卡尺标志的设置与经纬仪检查方法相同，标志距钢梁几何中心线的距离取300mm。在两端卡尺标志之间连一通线，从中央卡尺的标志处向下挂垂球，检查三个卡尺的标志是否在同一垂直面上。
钢梁校正完毕，钢梁全部荷载承加至满堂架脚手架，同时使用定位钢管对其平面位置进行最终固定。
(4)梁主筋、箍筋提前排布及位置预留
钢梁吊装过程中，为了保证施工质量，减少钢筋移位，应对预埋位置的梁柱节点分别进行处理，具体措施如下：
1柱节点
吊装之前，提前将预埋件埋设位置底部的箍筋落至底部，为埋件的吊装提供充分的就位空间，待吊装完成后，将事先的落底箍筋恢复至设计位置，最后将埋件位置上部钢筋绑扎就位。
2梁节点
相对柱节点，梁位置处锚筋较为密集，为防止吊装过程中对梁钢筋的位移破坏，应在钢梁吊装完成后，再对混凝土梁钢筋进行绑扎固定。
在该节点在施工过程中，应提前计算预埋件两侧箍筋数量，主筋穿设之前，应先先将箍筋预留至设计点位，在第一根主筋穿设固定过程中，将梁箍筋依次套装就位，箍筋就位后，再进行其它梁主筋的绑扎。
(5)模板支设与钢筋绑扎
1钢筋绑扎完成后，立即进行柱及梁侧模模板支设，施工时应严格按截面尺寸，根据轴线控制线，进行模板安装。
2梁、柱模板合模后，再进行顶板模板的支设，顶模支设过程中为防止交界面漏浆，应将钢梁与模板交界处，在模板底部采用高强胶带粘结，并且在浇筑前4小时用砂浆封堵模板下口缝隙，缝较大处，应先用木条塞紧，再用砂浆封堵，注意木条及砂浆不能伸进模板。
3弹好间距线后，先摆放受力主筋、后放分布筋。预埋件、电线管、预留孔洞等在底板下层钢筋绑扎完毕后及时安放。
4梁柱箍筋预留：由于预埋件节点位置钢筋比较密集，在预埋件吊装之前，需先将箍筋按照图纸数量，在相邻埋件节点间距内，进行箍筋预先留置。
5板的钢筋网，靠近外围两行钢筋的相交点全部扎牢，中间部分交叉点可间隔交错扎牢。必须保证受力钢筋不产生位置偏移；钢筋绑扎的过程中，钢筋节点位置与栓钉必须全部满扣绑扎。
6板钢筋绑扎完毕后，进行自检和专检验收，在报验合格后办理交接手续，转给下一道工序施工。
(6)混凝土浇筑及养护
1混凝土浇筑时应注意先将预埋件位置进行混凝土浇筑，待预埋件位置浇筑完成后再进行顶板混凝土浇筑
2梁、柱混凝土标号若不一致，需在浇筑时采用以下措施：在梁、柱节点处，离柱h～2h(h为梁高)的梁内设凹凸为10mm的钢丝网隔离，先浇筑高标号的的混凝土，后浇筑梁，同时用钢板网可以增加不同强度混凝土接触面处的抗剪能力。
3浇筑板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚，用插入式振捣器顺浇筑方向托拉振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度，振捣完毕后用长木抹子抹平。施工缝处或有预埋件及插筋处用木抹子找平。浇筑板混凝土时不允许用振捣棒铺摊混凝土。
4振捣棒移动间距应小于50厘米，每一振点的延续时间以表面呈现浮浆为度，为使上下层混凝土结合成整体，振捣器应插入下层混凝土5厘米，振捣时注意钢筋密集及钢梁栓钉部位，确保振捣密实。
5混凝土浇筑完成后，为确保预埋件、钢梁与混凝土的有效结合，应进行洒水养护；同时，柱预埋件节点部位覆盖塑料薄膜，平板部位覆盖湿润毛毡。