解析高層建筑逆作法中的鋼管柱施工關(guān)鍵技術(shù)

孫健

摘 要：鋼管柱施工是高層建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分，是整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)施工的一項(xiàng)重點(diǎn)作業(yè)。逆作法施工技術(shù)是常用的高層鋼管柱施工的方法，本文結(jié)合了某高層逆作法施工鋼管柱的實(shí)例，闡述了這項(xiàng)施工方法的重點(diǎn)和難點(diǎn)，同時(shí)介紹建筑施工的流程，希望可以為建筑企業(yè)提高相應(yīng)的施工參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼管柱施工；逆作法

某高層建筑工程，層高為314.5m，地上68層，地下3層，建筑面積為35萬(wàn)m2。該高層建筑采用的是鋼筋混凝土密柱框架結(jié)構(gòu)。鋼管柱施工是工程的重要施工環(huán)節(jié)，本文對(duì)鋼管柱施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，分析了逆做鋼管柱施工的難點(diǎn)，還對(duì)施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，對(duì)逆做鋼管柱施工進(jìn)行了探討，以供其他施工單位參考。

1 逆作法鋼管柱施工的難點(diǎn)

在本案例中，存在著樁與樁之間相互統(tǒng)一的狀況，所以在施工前坐好相應(yīng)的定位工作，這項(xiàng)工作有著很高的難度，是逆作法鋼管施工的難點(diǎn)之一，因?yàn)檫@需要技術(shù)人員擁有很高的技術(shù)水平，同時(shí)該工程的樁徑接近3m，這大大增加了鉆孔的難度。同時(shí)工程所采用的鋼管柱為23m的技術(shù)規(guī)格，不利于運(yùn)輸和安裝，所以要將鋼管截?cái)?，在施工時(shí)在進(jìn)行焊接。但是焊接之后就容易造成強(qiáng)度下降的問(wèn)題，所以要對(duì)焊接效果有著極高的要求。另一方面在地下室內(nèi)，應(yīng)用的逆作法，所以對(duì)鋼柱的垂直度有著相應(yīng)的技術(shù)要求，要求表面垂直度不能大于1/500。在施工時(shí)管注內(nèi)的內(nèi)存混凝體和外側(cè)的混凝土標(biāo)高不同，所以混凝土澆筑的效果很難實(shí)現(xiàn)。

2 逆作法鋼管柱施工的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 施工步驟

在高層逆作法施工鋼管柱，需要重視的問(wèn)題為鉆孔灌注的方法，首先在施工前要準(zhǔn)備好鋼筋籠，同時(shí)保證鋼筋籠符合施工要求。鉆孔要符合施工的要求，同時(shí)在鋼筋籠安防是找到一個(gè)最佳的位置，防止按照出現(xiàn)誤差?；炷恋墓嘧⑹鞘┕さ淖詈笠徊剑┕r(shí)應(yīng)該按照相應(yīng)的流程來(lái)進(jìn)行，保證工程快速有效的實(shí)施。

2.2 鉆孔施工

鉆孔是我該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵，在鉆孔前應(yīng)該保障場(chǎng)地的強(qiáng)度，所以這就需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行加強(qiáng)和硬化工作，這也是鉆孔的準(zhǔn)備工作之一。同時(shí)要注意鋼管柱的保護(hù)工作，所以在鋼管柱的焊接和存放上做到專人的管理。在進(jìn)行場(chǎng)地硬化施工時(shí)采用混凝土澆筑的方式，同時(shí)在混凝土中需要加入鋼筋進(jìn)行加固。在鉆孔出填充混凝土，可以有效提高鉆孔的質(zhì)量。另一方面，硬化需要14天的時(shí)間，如果硬化工作沒(méi)有到位，就會(huì)影響鉆孔的質(zhì)量，造成鉆孔出現(xiàn)誤差的現(xiàn)象。場(chǎng)地硬化的驗(yàn)收需要專業(yè)人員利用全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在施工時(shí)，要對(duì)鉆孔進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，之后預(yù)定鉆孔處安裝鋼護(hù)筒，利用十字交叉法來(lái)檢驗(yàn)施工是否產(chǎn)生誤差，在施工中是經(jīng)常測(cè)試，及時(shí)調(diào)整施工的準(zhǔn)確，在技術(shù)規(guī)定中護(hù)筒的中心的預(yù)定中心線的偏差不能超過(guò)5mm，在護(hù)筒定位后，對(duì)護(hù)筒周圍澆筑混凝土，等待混凝土施工完畢后，就要進(jìn)行鉆孔作業(yè)，采用一般的鉆孔方式即可，但是鉆孔作業(yè)的場(chǎng)地較小，比較不利于施工，所以鉆孔工作常常需要花費(fèi)10天，在工期比較緊張，有時(shí)施工時(shí)間加快采用的鉆孔直徑也較大，所以在施工時(shí)要注意建筑物承載能力的控制，避免出現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)問(wèn)題，影響建筑物的安全性。

在鋼樁的上部施工完成后，進(jìn)行下半部分的施工，但是如果再次采用旋挖的方式，質(zhì)量和工作效率都會(huì)出現(xiàn)不同程度的下滑，所以在施工中采用循環(huán)鉆頭的施工方法，同時(shí)采用新的鉆頭，在鉆頭更換介意選擇雙瓣式和雙開(kāi)筒式。因?yàn)橄掳氩渴┕すぷ鳝h(huán)境在土質(zhì)，所以需要鉆頭能應(yīng)對(duì)多種土質(zhì)、巖石、砂礫和黏土等，但是當(dāng)遇到在土層中遇到巖石層，或者大塊的石塊、鵝卵石等就會(huì)讓鉆孔工作停止，要及時(shí)更換專業(yè)鉆頭，不然就會(huì)出現(xiàn)鉆頭損壞的現(xiàn)象。

3 逆作鋼管柱施工

由于工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變、環(huán)境保護(hù)要求越來(lái)越高、基坑工程規(guī)模向超大面積和大深度方向發(fā)展、工期進(jìn)度及資源節(jié)約等開(kāi)發(fā)條件要求日益復(fù)雜。與傳統(tǒng)的深基坑施工方法相比，逆作法具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約社會(huì)資源、縮短建設(shè)周期等諸多優(yōu)點(diǎn)，逆作法鋼管柱施工克服了常規(guī)臨時(shí)支護(hù)存在的諸多不足之處，是進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的城市地下空間開(kāi)發(fā)和建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的有效經(jīng)濟(jì)手段。

3.1 鋼管柱拼裝

鋼管柱長(zhǎng)度約23m，受運(yùn)輸條件限制，無(wú)法在工廠一次成型，需加工成2節(jié)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后拼接。鋼管柱運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，利用履帶吊進(jìn)行卸車，在現(xiàn)場(chǎng)制作的支撐胎架上進(jìn)行拼裝，采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊同步對(duì)稱施焊，減少焊接變形，及時(shí)校正。

3.2 測(cè)斜管安裝

由于設(shè)計(jì)要求鋼管柱垂直度不大于1/500，通過(guò)在鋼管柱上設(shè)置測(cè)斜管進(jìn)行測(cè)量控制。鋼管柱拼裝完成后，測(cè)斜管設(shè)置在鋼管柱的側(cè)表面，總長(zhǎng)1m。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)斜管長(zhǎng)度一般超過(guò)鋼柱2/5長(zhǎng)度時(shí)，即可準(zhǔn)確測(cè)量鋼柱的垂直度。考慮施工便利性，本工程測(cè)斜管長(zhǎng)度取10m，距鋼管柱柱頂1m處開(kāi)始設(shè)置。測(cè)斜管采用專用環(huán)箍固定，每隔1m置1道，測(cè)斜管安裝保證與鋼管柱軸心平行，一個(gè)方向卡槽與柱表面垂直。

3.3 定位鋼支架安裝

鋼筋籠安放完成后，在孔口安裝鋼支架，鋼支架分為兩部分，下部支架橫梁用于支撐鋼管柱，調(diào)整標(biāo)高；上部支架橫梁高約2.1m，用于調(diào)節(jié)鋼管柱垂直度。由于鋼支架是整個(gè)鋼管柱校正的基礎(chǔ)，因此鋼支架的定位與是否牢固至關(guān)重要，在地面硬化完成后，在地面彈出鋼支架的定位軸線，鋼支架安裝精度控制在5mm內(nèi)；鋼支架每個(gè)腳利用4個(gè)M16膨脹螺栓固定。

3.4 鋼管柱吊裝下放

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工工況，本工程逆作鋼管柱吊裝全部采用履帶吊進(jìn)行吊裝，根據(jù)鋼管柱重量選用不同的履帶吊進(jìn)行吊裝，本工程核芯筒鋼管柱最重鋼管柱約23t，采用160t履帶吊進(jìn)行吊裝，外框方管柱最重約64t，采用260t履帶對(duì)于外表面設(shè)置栓釘?shù)匿摴苤瑸楸苊怃摴苤鈧?cè)栓釘掛住鋼筋籠，確保鋼管柱順利就位，將鋼管柱外側(cè)栓釘采用通長(zhǎng)鋼筋連接起來(lái)。為避免混凝土澆筑導(dǎo)管與管內(nèi)栓釘掛住，同樣將栓釘連接起來(lái)。

3.5 鋼管柱標(biāo)高調(diào)整

鋼支架就位以后，根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)確定鋼柱標(biāo)高，在鋼管柱對(duì)應(yīng)標(biāo)高位置上焊接H型鋼，鋼管柱通過(guò)調(diào)節(jié)標(biāo)高的H型鋼搭設(shè)在支架下部平臺(tái)上，H型鋼下設(shè)有Φ20mm的調(diào)節(jié)螺桿，用于鋼管柱垂直度的調(diào)節(jié)。

結(jié)束語(yǔ)

在高層建筑的逆作法施工鋼管柱中，首先要明確采用的是逆作法，這種方法可能會(huì)對(duì)建筑物的建構(gòu)產(chǎn)生影響，同時(shí)鉆孔直徑過(guò)小，就不能達(dá)到鋼管柱支撐建筑物的目的，所以要采用合理的尺寸，在鉆孔時(shí)要注意對(duì)鉆孔基面進(jìn)行加強(qiáng)，在下部施工時(shí)遇到巖層要及時(shí)更換專業(yè)鉆頭，防止鉆頭工具的毀壞。在施工時(shí)要注意垂直度的控制，同時(shí)在實(shí)際運(yùn)輸時(shí)鋼管柱太長(zhǎng)，需要截?cái)?，但是在使用時(shí)焊接技術(shù)一定要可靠。在焊接處的強(qiáng)度應(yīng)該大于鋼管柱本身的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]龔步智.鋼管柱與梁連接的設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].建筑結(jié)構(gòu)，1991（6）.

[2]張曉兵，蘇永波.過(guò)程方法在鋼管內(nèi)核心混凝土施工質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J].安陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（2）.

[3]溫建成.高空大直徑斜向鋼管柱施工技術(shù)[J].江蘇建筑，2013（5）.