型鋼梁加壓型鋼板組合結(jié)構(gòu)在后封結(jié)構(gòu)板中的應(yīng)用

李 鄰 田 青 董萬龍 楊 光

中建三局集團有限公司成都分公司 成都 610041

0 引言

在當(dāng)前高層及超高層建筑施工過程中，因前期設(shè)計考慮不全或后期業(yè)主對建筑功能進行重新劃分等原因造成結(jié)構(gòu)改造的情況越來越多，而結(jié)構(gòu)改造過程中對原有洞口進行封板作業(yè)的施工又占據(jù)了相當(dāng)大的比例。如何快速、高效、質(zhì)量可控地進行結(jié)構(gòu)封板作業(yè)，成了當(dāng)前需要解決的一個難題。某項目就是進行大量豎向電梯井后封板結(jié)構(gòu)施工的一個典型案例。通過采用型鋼梁加壓型鋼板組合結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)支撐體系對豎向電梯井封板進行施工作業(yè)，解決了傳統(tǒng)封板施工由下至上支架、支模，逐層進行豎向電梯井封板施工作業(yè)的難題，節(jié)約了施工工期，保證了施工質(zhì)量[1-3]。

1 工程概況

某工程建筑面積2.10×105m2，是集辦公、商業(yè)、住宅為一體的城市綜合體。其中1#、2#為辦公樓，3#、4#為住宅樓，塔樓最大建筑高度為118.80 m。

1#、2#辦公樓因業(yè)主對房屋建筑功能分區(qū)的重新調(diào)整，更改了原電梯設(shè)計達到樓層，造成原豎向電梯井需進行大量封板作業(yè)。其中，1#辦公樓電梯井豎向封板的樓層為1～22層，2#辦公樓電梯井豎向封板的樓層為1～25層，電梯井封板尺寸為2 550 mm×2 400 mm、8 350 mm×2 400 mm、5 600 mm×2 400 mm。

2 電梯井封板設(shè)計

1）情況1：封板電梯井四周結(jié)構(gòu)均為結(jié)構(gòu)梁或剪力墻時，封板區(qū)域長邊方向兩側(cè)采用200 mm×14 mm等邊角鋼，短邊方向兩側(cè)采用180 mm×110 mm×10 mm不等邊角鋼作為封板區(qū)域的支撐型鋼梁。型鋼梁采用化學(xué)錨栓固定并與壓型鋼板通過栓釘焊接固定，該種情況下的具體封板設(shè)計做法如圖1所示。

2）情況2：封板電梯井三側(cè)為結(jié)構(gòu)梁或剪力墻，另一側(cè)無結(jié)構(gòu)時，封板區(qū)域長邊方向采用200 mm×14 mm等邊角鋼，短邊方向采用180 mm×110 mm×10 mm不等邊角鋼及400 mm×200 mm×8 mm×13 mm H型鋼作為封板區(qū)域的支撐型鋼梁。型鋼梁采用化學(xué)錨栓固定并與壓型鋼板通過栓釘焊接固定，該種情況下的封板長邊方向設(shè)計做法同情況1，如圖1（a）所示；其短邊方向設(shè)計做法如圖2所示，型鋼梁與混凝土梁、墻連接如圖3所示。

3 豎向電梯井封板施工

3.1 施工流程

型鋼梁加壓型鋼板組合結(jié)構(gòu)對豎向電梯井進行后封結(jié)構(gòu)板的施工流程為：型鋼、壓型鋼板等材料加工→型鋼梁安裝→壓型鋼板安裝→鋼筋綁扎→混凝土澆筑及養(yǎng)護。

3.2 型鋼梁、壓型鋼板等材料加工

圖1 情況1下電梯井封板設(shè)計施工做法示意

圖2 情況2下電梯井封板短邊方向設(shè)計施工做法示意

圖3 型鋼梁與混凝土梁、墻連接做法示意

電梯井封板所采用的錨板、連接板、型鋼梁及壓型鋼板均在工廠里面加工，加工完成后運至現(xiàn)場進行安裝。其中，錨板主要通過化學(xué)錨栓與結(jié)構(gòu)連接，再通過與連接板焊接，最后連接板再與H型鋼梁用高強螺栓連接，從而完成H型鋼梁的安裝；L型鋼梁直接采用化學(xué)錨栓固定于結(jié)構(gòu)上，即可完成L型鋼梁安裝。H及L型鋼梁的加工做法如圖4、圖5所示。

壓型鋼板選用YXB42-215-645（B）型組合板，壓型鋼板厚1 mm，直接按照設(shè)計要求進行采購，采購后運輸至現(xiàn)場根據(jù)施工需要進行切割、加工[4-6]。

3.3 型鋼梁安裝

圖4 L型鋼梁連接板加工做法示意

圖5 H型鋼梁連接板加工做法示意

型鋼梁安裝前須準(zhǔn)備的工作有：化學(xué)錨栓鉆孔、清孔完畢；錨板、連接板及型鋼梁加工完畢，安裝所需的化學(xué)錨栓準(zhǔn)備到位；型鋼梁吊裝所用的手動吊裝葫蘆安裝就位。在手動吊裝葫蘆吊鉤上設(shè)置一定長度的鋼絲繩，綁住需要安裝的H型鋼梁進行吊運安裝。型鋼梁吊裝就位方法如圖6所示。

圖6 型鋼梁吊裝就位剖面施工示意

3.3.1 L型鋼梁安裝方法

1）化學(xué)錨栓鉆孔、清孔完畢后，將加工完成的L型鋼梁吊運就位至安裝位置，要保證L型鋼梁的孔與化學(xué)錨栓孔前后在同一位置。

2）L型鋼梁吊裝就位后，逐步展開化學(xué)錨栓的緊固安裝。緊固安裝須從L型鋼梁的中部向兩側(cè)進行，以免型鋼梁局部發(fā)生應(yīng)力集中的情況。

3）L型鋼梁化學(xué)錨栓緊固安裝到位后，對型鋼梁防銹漆及防火涂料已被破壞的部位進行修補施工，最終完成其安裝[7,8]。

3.3.2 H型鋼梁安裝方法

1）化學(xué)錨栓鉆孔、清孔完畢后，將加工完成錨板安裝就位，按設(shè)計要求安裝化學(xué)錨栓并緊固到位。

2）錨板安裝完成后，再安裝連接板。連接板與錨板連接部分采用兩側(cè)對稱角焊縫焊接固定，焊縫焊腳尺寸為8 mm。

3）連接板安裝完成后，將H型鋼梁吊裝至安裝位置，然后用高強螺栓將連接板與H型鋼梁連接為一體。高強螺栓緊固連接時須從連接板的中部向兩側(cè)進行，以免型鋼梁局部發(fā)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象。

4）H型鋼梁安裝就位后，對型鋼梁防銹漆及防火涂料已被破壞的部位進行修補施工，最終完成其安裝。

3.4 壓型鋼板安裝

1）根據(jù)電梯井豎向封板的大小，對壓型鋼板進行放樣下料，且壓型鋼板與型鋼梁的搭接不少于50 mm。封板懸挑處需設(shè)置封板擋邊。

2）在進行壓型鋼板鋪設(shè)時，要先用自攻釘將板的肋與支托軸線成垂直方向上的一端固定好，第2塊板在與第1塊板搭接時要保證在垂直方向上與第1塊板相一致。第2塊板與第1塊板的凹凸槽要對準(zhǔn)，并及時調(diào)整位置，控制安裝精度。

3）嚴(yán)格按照圖紙和規(guī)范的要求來調(diào)節(jié)壓型鋼板位置，板的直線度誤差為10 mm，板的錯口要求＜5 mm。檢驗合格后方可與主梁焊接，焊接采用手工電弧焊，焊條為E4313或4322型。

4）壓型鋼板焊接固定后，將栓釘施焊于壓型鋼板及型鋼梁上，以使壓型鋼板及型鋼梁成為一體。

3.5 鋼筋綁扎

對封板區(qū)域按照設(shè)計進行鋼筋位置的繪點描線，然后將施工所需的鋼筋直接鋪設(shè)于壓型鋼板上，不需要植入原結(jié)構(gòu)內(nèi)。施工時直接按照設(shè)計圖紙及規(guī)范要求進行加工、下料，并安裝綁扎。安裝綁扎時，底筋下部需設(shè)置保護層墊塊，底筋與面筋之間需設(shè)置鋼筋馬凳，以保證鋼筋底筋及面筋保護層厚度。

3.6 混凝土澆筑施工方法

1）因豎向電梯井后封結(jié)構(gòu)板面積較小，故直接采用手推車將施工所需的混凝土運至封板部位，混凝土澆筑施工方法如下：

（1）封板所需的混凝土需適當(dāng)摻入一定緩凝劑，以防因運輸時間過長造成混凝土早凝。

（2）混凝土澆筑時要均勻下料、小心振搗，不得推擠、碰動造成移位。

（3）對封板進行澆筑混凝土?xí)r，其混凝土虛鋪厚度應(yīng)略大于板厚，用平板振搗器垂直于澆筑方向進行來回振搗，并用鐵插尺檢查混凝土澆筑厚度，振搗完畢后用長木抹子抹平。

（4）板面二次振搗采用平板振動器、人工拍實抹平和收光機壓抹等方法。

（5）混凝土振搗后，及時用刮杠根據(jù)設(shè)計標(biāo)高進行初步刮平，在混凝土初凝前進行二次壓實抹平，在混凝土終凝前進行第三次壓抹收光。

2）因壓型鋼板下部無設(shè)計支撐體系，混凝土澆筑時需注意以下事項：

（1）澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)小心避免混凝土堆積過高；傾倒混凝土所造成的沖擊應(yīng)保持均勻一致，應(yīng)盡量在鋼梁處傾倒，并且迅速向四周攤開，以避免壓型鋼板局部出現(xiàn)過大的變形。

（2）混凝土澆筑完成后，在混凝土未達到75%設(shè)計極限抗壓強度前，不得在樓層面上附加任何其他載重[9,10]。

4 結(jié)語

本工程采用型鋼梁加壓型鋼板組合結(jié)構(gòu)對豎向電梯井進行后封板施工（圖7），減少了傳統(tǒng)封板施工支撐體系的搭設(shè)、鋼筋植筋等工作量。可實現(xiàn)豎向電梯井結(jié)構(gòu)封板的分段多層同時作業(yè)，施工速度快、施工質(zhì)量可控，具有較好的推廣價值，為其他工程結(jié)構(gòu)改造后封板施工作業(yè)提供借鑒。

圖7 后封結(jié)構(gòu)板實施效果