高層民用建筑鋼骨混凝土施工技術(shù)的分析

龔恩宇

摘要：鋼骨混凝土承載能力強(qiáng)，抗震性好，在高層建筑中得到廣泛應(yīng)用，但施工難度高，對(duì)于施工技術(shù)規(guī)范性要求高?；诖?，本文以某民用建筑為例，總結(jié)該工程施工經(jīng)驗(yàn)分析施工技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)明確鋼骨混凝土施工技術(shù)的施工要點(diǎn)，嚴(yán)格控制施工工序，以保證高層建筑工程質(zhì)量，滿足建筑使用功能。

關(guān)鍵詞：高層民用建筑;鋼骨混凝土;施工技術(shù)

引言：如今建筑工程不斷擴(kuò)大規(guī)模，高層建筑越來(lái)越多，滿足城市人口增長(zhǎng)速度，節(jié)約占地面積，符合城市發(fā)展的需要。由于高層建筑高度高，很多構(gòu)件受到超限約束，難以應(yīng)用。高層建筑受到環(huán)境影響嚴(yán)重，對(duì)地震、風(fēng)荷載提出更高的要求，需要開(kāi)發(fā)新結(jié)構(gòu)構(gòu)件，滿足高層建筑建設(shè)要求。因此本文研究了鋼骨混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)嚴(yán)格控制施工技術(shù)要點(diǎn)提高工程質(zhì)量。

一、工程概況

本文以某民用建筑為例，該建筑總面積22萬(wàn)m2，包括塔樓8座，使用鋼結(jié)構(gòu)連接，地下結(jié)構(gòu)用中央地下室連接。地上21層，總高度90m。建筑使用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，包括型鋼梁、型鋼柱以及型鋼斜撐構(gòu)成，筒體結(jié)構(gòu)包括型鋼剪力墻和鋼筋剪力墻，型鋼總用量達(dá)到1800噸，型鋼截面種類較多，包括H形、工字形以及異形截面?？偨Y(jié)該工程施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)鋼骨混凝土施工技術(shù)如下：

二、鋼骨混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

（一）預(yù)埋鋼結(jié)構(gòu)

在鋼骨結(jié)構(gòu)中，使用預(yù)埋件連接混凝土，包括抗拔樁、地腳螺栓以及鋼抗剪鍵等。埋設(shè)預(yù)埋件關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)后續(xù)安裝，預(yù)埋時(shí)需要利用全站儀設(shè)備精準(zhǔn)定位，完成埋設(shè)后使用拉結(jié)措施，保證人員走動(dòng)、鋼筋綁扎和施工時(shí)不受到影響。完成澆筑混凝土后需要復(fù)核預(yù)埋件的位置，充分滿足誤差范圍的要求。預(yù)埋地腳螺栓或抗剪鍵多在鋼柱和鋼梁上預(yù)埋，但梁柱是土建施工單位負(fù)責(zé)安裝，預(yù)埋鋼結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)單位作業(yè)，由于土建施工存在較大誤差，可能造成預(yù)埋不順利。因此涉及到兩個(gè)單位的預(yù)埋作業(yè)需要經(jīng)過(guò)協(xié)商溝通后才能預(yù)埋[1]。型鋼是鋼骨混凝土施工最重要構(gòu)成，型鋼安裝準(zhǔn)確關(guān)系到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，影響后續(xù)模板施工。安裝鋼構(gòu)件必須要根據(jù)全站儀精準(zhǔn)定位，嚴(yán)格控制誤差，全站儀基點(diǎn)的選擇和其他土建施工相同，規(guī)避由于基點(diǎn)位置不準(zhǔn)確對(duì)后續(xù)施工產(chǎn)生不良影響。于指定位置安裝型鋼柱后，為保證支座節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定，需要對(duì)柱角支座加固處理，鋪設(shè)3～7cm灌漿層，提高鋼柱穩(wěn)定性。

（二）綁扎鋼筋

鋼筋施工期間，放樣人員嚴(yán)格根據(jù)施工圖紙進(jìn)行精準(zhǔn)放樣。組合結(jié)構(gòu)根據(jù)實(shí)際情況下料，避免后續(xù)切割作業(yè)，節(jié)約原材料，保證對(duì)鋼筋精準(zhǔn)綁扎。澆筑混凝土進(jìn)行吊裝鋼結(jié)構(gòu)，樓板豎向插筋時(shí)，確認(rèn)甩筋長(zhǎng)度要注意梁底標(biāo)高，避免由于鋼筋過(guò)長(zhǎng)對(duì)吊裝鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。對(duì)組合結(jié)構(gòu)梁上柱，插筋要提前考慮插筋位置，避免鋼梁上栓釘或者縱筋過(guò)于密集，出現(xiàn)無(wú)法插筋的問(wèn)題。嚴(yán)格根據(jù)施工方案展開(kāi)作業(yè)，準(zhǔn)確控制鋼筋數(shù)量和質(zhì)量。

（三）支設(shè)鋼骨柱

鋼骨柱長(zhǎng)度根據(jù)樓層劃分，采取分段支設(shè)的方法，避免鋼結(jié)構(gòu)過(guò)長(zhǎng)，跨越多個(gè)樓層，容易發(fā)生傾斜問(wèn)題。采取分節(jié)吊裝，按時(shí)固定，并設(shè)置纜風(fēng)繩提高鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。由于鋼骨柱截面大，需要對(duì)收頭處理。施工時(shí)考慮鋼筋對(duì)接方法，轉(zhuǎn)上部鋼筋或轉(zhuǎn)套筒，確認(rèn)轉(zhuǎn)上部鋼筋是否存在碰撞問(wèn)題，轉(zhuǎn)套筒鋼筋距離是否滿足扳手操作條件。鋼骨柱和鋼筋位置距離過(guò)小，施工扳手很難進(jìn)行操作。鋼骨柱收頭位置要充分考慮樓板面和頂部的距離，避免對(duì)鋼筋施工產(chǎn)生影響。使用直錨收頭方式，避免在鋼筋收頭位置發(fā)生沖撞問(wèn)題。

（四）支設(shè)模板

鋼骨混凝土柱由于截面大，當(dāng)對(duì)拉螺栓距離不足50cm時(shí)，在鋼柱腹板直接焊接鋼筋，加密間距拉結(jié)模板。如果鋼骨柱截面小，對(duì)拉螺栓距離在50cm以上，在鋼柱預(yù)留螺桿孔。當(dāng)塔樓進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)層后，在鋼柱腹板預(yù)留孔位，保證孔位標(biāo)高一致，和模板對(duì)應(yīng)，提高模板周轉(zhuǎn)效率。由于鋼骨混凝土截面大，構(gòu)件內(nèi)存在鋼構(gòu)件，完成鋼構(gòu)件后具有較高剛度和抗變形力。鋼骨柱施工時(shí)選擇鋼模板施工，選擇膠合木模板施工。由于鋼模板剛度大容易固定，外部施工時(shí)固定鋼模板，內(nèi)部不再設(shè)置對(duì)拉螺桿。梁構(gòu)件膠合模板剛度小，不容易固定，在型鋼板上直接焊接螺桿，在對(duì)應(yīng)位置打孔固定，在混凝土中直接澆筑螺桿。

（五）澆筑混凝土

鋼筋安裝施工后，混凝土作業(yè)人員視情況確定振搗器位置，詳細(xì)標(biāo)注復(fù)雜情況，型鋼可能影響振搗器傳導(dǎo)振搗力，型鋼影響振搗作業(yè)，在柱四角和梁兩側(cè)設(shè)定振搗點(diǎn)。使用普通硅酸鹽水泥、石子作業(yè)，控制含泥量在1%以下，針狀顆?？刂圃?0%以下。使用中砂，通過(guò)篩孔過(guò)篩，含泥量控制在3%以內(nèi)，粒徑>5mm。外加劑使用泵送劑，使用19.3%細(xì)度粉煤灰，保證混凝土原材料質(zhì)量。采取分層澆筑方法，每層高度在30cm之內(nèi)，使用振搗棒充分振搗，垂直插入混凝土，緩慢拔出，逐點(diǎn)移動(dòng)，每點(diǎn)持續(xù)振動(dòng)25～30s。分層澆筑要及時(shí)密實(shí)振搗，避免混凝土分層。由于圓鋼管柱存在較多內(nèi)栓釘，澆筑難度高，可通過(guò)高拋?zhàn)悦軐?shí)混凝土施工，由于延展度和流動(dòng)性強(qiáng)，能夠充分填滿模具，充分保證澆筑密實(shí)。

（六）型鋼焊接

在該工程中型鋼之間的連接通過(guò)焊接施工完成，由于型鋼截面小，鋼板厚度大容易出現(xiàn)扭曲變形，需要采取有效手段處理，嚴(yán)格控制焊接工序和溫度，最大程度上控制焊接變形，減少焊縫[2]。首先在基準(zhǔn)點(diǎn)位置上焊接焊縫，再對(duì)周邊進(jìn)行焊接，盡可能保證結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)對(duì)稱，保證均勻?qū)ΨQ焊接。鋼柱焊接由2名焊接人員同時(shí)對(duì)兩翼緣對(duì)稱焊接，有耳板限制停止焊接，在上下層接頭互相錯(cuò)開(kāi)，最后由焊工對(duì)腹板進(jìn)行焊接。焊接節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)先栓焊后焊接，方便于將栓孔和摩擦面貼緊，保證焊接質(zhì)量。焊接鋼梁先進(jìn)行下翼緣的焊接，再對(duì)上翼緣焊接，充分減少角變形。

（七）注意事項(xiàng)

由于鋼骨結(jié)構(gòu)施工存在交叉作業(yè)的情況，務(wù)必要求監(jiān)理人員合理安排工序，做好交叉作業(yè)的協(xié)調(diào)，相鄰作業(yè)要經(jīng)過(guò)密切溝通才能展開(kāi)作業(yè)。由于鋼骨組合結(jié)構(gòu)在綁扎鋼筋階段最容易出現(xiàn)問(wèn)題，需要統(tǒng)籌施工工序，找到最合適的施工方式，吊裝鋼結(jié)構(gòu)耗時(shí)長(zhǎng)，要分區(qū)域進(jìn)行，盡量在夜間吊裝，并于白天及時(shí)矯正并焊接。由于鋼柱截面相對(duì)較小，經(jīng)過(guò)矯正后綁扎鋼筋可能影響鋼柱垂直度，在綁扎過(guò)程中要及時(shí)糾正墻體放線，避免發(fā)生過(guò)大偏移。完成綁扎后需要二次復(fù)核，保證誤差控制在范圍內(nèi)。在施工時(shí)盡量將主筋和型鋼避開(kāi)，采取繞行措施。若無(wú)法避開(kāi)使用鋼筋穿孔，在型鋼腹板開(kāi)孔位，孔徑較鋼筋直徑略大6mm。開(kāi)孔作業(yè)使用專業(yè)鉆孔設(shè)備或機(jī)床，保證開(kāi)孔準(zhǔn)確性，嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)孔。由于受到開(kāi)孔的影響，要盡量將型鋼腹板界面控制在腹板面積的25%以內(nèi)。安裝鋼柱要先確認(rèn)標(biāo)高，再對(duì)位移調(diào)整，最后對(duì)垂直檢查進(jìn)行調(diào)整，直至位移、標(biāo)高以及垂直偏差達(dá)到要求。由于存在箍筋穿過(guò)腹板，在模板施工上，對(duì)模板矯正，可能造成梁柱垂直柱受到影響。因此加固矯正模板后，對(duì)梁柱垂直度再次校正，充分保證鋼柱施工符合設(shè)計(jì)要求。

結(jié)論：綜上所述，高層建筑項(xiàng)目逐漸增多，鋼骨混凝土施工技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，技術(shù)要點(diǎn)主要包括預(yù)埋鋼結(jié)構(gòu)、綁扎鋼筋、支設(shè)鋼骨柱、支設(shè)模板、澆筑混凝土、型鋼焊接等。施工期間需要根據(jù)工程實(shí)際情況嚴(yán)格控制施工要點(diǎn)，按照技術(shù)規(guī)范操作，保證工程整體質(zhì)量。未來(lái)還需要充分利用高新技術(shù)手段，加強(qiáng)施工過(guò)程的監(jiān)管，不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，提高建筑工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]富順.BIM技術(shù)在鋼骨混凝土混合框架結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2021（02）：153-157.

[2]姚久綱，易興中.大跨度鋼桁架-鋼骨混凝土柱組合結(jié)構(gòu)施工過(guò)程模擬[J].低碳世界，2020，10（02）：69-72.