超高層建筑巨型型鋼柱施工技術(shù)

趙作詩(shī)

摘 要：隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，在超高層建筑中的施工技術(shù)逐漸成熟，超高層建筑在城市中不斷涌現(xiàn)，巨型型鋼柱的施工需求也變得越來(lái)越多。在型鋼柱的箍筋以及拼裝是施工中的重點(diǎn)，如何保證施工更加簡(jiǎn)單、接縫更加緊密、強(qiáng)度更好都是型鋼柱施工中需要不斷改進(jìn)的方向。本文主要對(duì)于超高層建筑中巨型的型鋼柱施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；巨型；型鋼柱；施工技術(shù)；

隨著土地資源的緊缺，建筑行業(yè)逐漸向著高層發(fā)展，高層建筑以及超高層建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)。在超高層建筑的施工中，巨型型鋼柱的施工一直是整體施工中的難點(diǎn)。在施工的過(guò)程中，拼接以及箍筋是施工中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，本文主要對(duì)于拼裝式的全鋼大模板施工進(jìn)行了分析，證明了其相對(duì)于傳統(tǒng)施工方式的優(yōu)勢(shì)。

1、型鋼分類(lèi)

型鋼是一種具有一定的截面形狀以及規(guī)定尺寸的鋼材料，其形狀多為條形，并且在實(shí)際的型鋼使用過(guò)程中，其冶煉的方式不同，導(dǎo)致型鋼的特點(diǎn)不同，按照冶煉方式不同，可以將型鋼分為優(yōu)質(zhì)型鋼以及普通型鋼。

1.1大型型鋼

在大型型鋼中，又可以分為工字鋼、扁鋼、槽鋼以及角鋼等，這些大型的型鋼都是通過(guò)熱軋的方式進(jìn)行施工的；但是在大型型鋼中，不僅僅有熱軋的冶煉方式，還有一些大型型鋼是通過(guò)冷拉的方式進(jìn)行制作的。

在大型型鋼中，工字鋼以及角、槽鋼都是應(yīng)用在工業(yè)建筑中，還有時(shí)候會(huì)結(jié)合金屬結(jié)構(gòu)共同進(jìn)行施工，比如在工廠廠房以及電力鐵塔以及橋梁等建筑中都多有應(yīng)用。扁鋼在主要是當(dāng)做橋梁、欄桿等進(jìn)行使用，主要應(yīng)用于建筑工地以及車(chē)輛制作等方面。圓、方鋼等則多是應(yīng)用于機(jī)械零件以及工具制作中。

1.2中型型鋼

在中型型鋼中，工、槽、圓、扁鋼的使用上，其主要用途與大型型鋼中的型鋼用途并沒(méi)有什么區(qū)別。主要應(yīng)用的制作方式否是通過(guò)熱軋的方式進(jìn)行。

1.3小型型鋼

在小型的型鋼中，扁鋼、角鋼以及圓/方鋼使用以及加工方式同樣與大型型鋼相似。但是在小型型鋼中的小直徑的圓鋼則主要是在建筑中當(dāng)做鋼筋來(lái)使用。

2、巨型型鋼建筑施工難點(diǎn)

在超高層建筑的巨型型鋼柱施工中，在地上超過(guò)27層，整體高度高于300米的建筑中，在進(jìn)行施工的時(shí)候，如果塔樓的型鋼柱是應(yīng)用十字形的鋼骨進(jìn)行施工，并且在型鋼柱的截面中，其尺寸設(shè)定為120厘米乘220厘米，則在型鋼柱的箍筋以及混凝土梁的制作中，都十分的困難，不僅僅是建筑高度的影響，矩形柱重量以及尺寸都是施工中的難點(diǎn)。并且在型鋼柱的建設(shè)中，連接也是施工中的主要難點(diǎn)。

3、型鋼混凝土柱鋼筋施工技術(shù)

3.1箍筋施工

在型鋼柱的結(jié)構(gòu)中，截面最大的區(qū)域?yàn)?43厘米乘350厘米，最小的截面尺寸為110厘米乘110厘米。箍筋的需求是Φ16和Φ18，并且在施工中對(duì)于箍筋的間距需求設(shè)定在10厘米，箍筋中主要應(yīng)用三道巨型的箍筋結(jié)合方式進(jìn)行。

在巨型型鋼柱的施工中，箍筋作為施工中的難點(diǎn)，其箍筋形式復(fù)雜，并且每一組的箍筋都是由多道不同的形式疊加組成的，以保證箍筋的緊密性，保證箍筋的穩(wěn)定性。在箍筋的過(guò)程中，由于箍筋的直徑較大，所以在箍筋的時(shí)候，彎曲半徑可以得到4.5厘米以上，角度較為多變，所以在加工中難度較大，給施工造成了很大的困擾，導(dǎo)致箍筋的準(zhǔn)確性確定相當(dāng)困難。

彎鉤平直段長(zhǎng)度達(dá)到18厘米，極易碰到鋼骨，甚至卡住鋼骨。這些都增加了套箍的難度。鋼柱截面型式為十字型，翼緣表面滿布10厘米長(zhǎng)的Φ19栓釘，栓釘間距20厘米。鋼柱安裝后，設(shè)置橫向鋼梁。無(wú)法從上向下套裝箍筋，對(duì)安全、進(jìn)度、質(zhì)量等方面都有不利影響。

為了減少箍筋對(duì)于型鋼柱造成的影響，在實(shí)際的箍筋中應(yīng)用了U型箍筋模式，主要施工流程如下：

（1）在安裝過(guò)程中需要不斷測(cè)量柱的截面尺寸，防止出現(xiàn)截面變大變小的情況。上下箍筋的搭接位置需要錯(cuò)開(kāi)。

（2）箍筋安裝至主筋直螺紋接頭位置時(shí)，主筋預(yù)留幾根暫不連接，待箍筋安裝完畢后再連接，防止由于柱主筋間距小，造成帶彎鉤的U型箍不能穿過(guò)。

（3）每安裝1米高度的箍筋，要用線錘校正柱鋼筋的垂直度，防止綁扎完畢后偏位無(wú)法糾正。

（4）梁柱核心區(qū)采用L型綁扎連接，穿過(guò)鋼梁上預(yù)留箍筋孔，形成封閉箍筋。

3.2型鋼柱豎向鋼筋與鋼梁交接處處理

抗剪鋼牛腿將柱豎向縱筋擋住，不能穿過(guò)。采用主筋截?cái)?，附加縱筋加強(qiáng)筋的處理方法予以解決。

4、型鋼混凝土柱鋼模板施工

型鋼柱截面尺寸大，中心設(shè)有十字形型鋼，模板加固難度大。經(jīng)多個(gè)方案的比較，最終采用大鋼模板施工。鋼模板采用50-120厘米尺寸拼裝，適應(yīng)了型鋼柱的不用截面，做到了鋼模利用的最大化。

4.1面板設(shè)計(jì)

面板采用0.6厘米厚Q235熱軋鋼板，豎肋及側(cè)邊框均采用12號(hào)槽鋼；橫筋采用8厘米寬1厘米厚Q235熱軋鋼條；組拼板間栓接連接固定成整體。

4.2外水平背肋結(jié)構(gòu)

加固活動(dòng)外水平背肋采用雙道16號(hào)槽鋼與組拼板固定，并在端部連接交圈。在柱模板四角的相應(yīng)位置上布有斜拉螺栓。模板斜拉螺栓采用T36，外套φ40聚乙烯套管。這些斜拉螺栓與水平加強(qiáng)背肋連接，形成一環(huán)周封閉的拉緊結(jié)構(gòu)。

4.3斜支撐系統(tǒng)

利用混凝土板預(yù)埋件架設(shè)兩根斜支撐。對(duì)柱模的上部定位和進(jìn)行傾角支撐。斜支撐桿采用中心定位的套管結(jié)構(gòu)以抗撓抗壓，保證穩(wěn)固支撐。每根斜支撐桿由固定支撐桿和可調(diào)支撐桿組成支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)?？恐螚U兩端的正反螺紋實(shí)現(xiàn)支撐功能。

5、型鋼混凝土柱混凝土施工

5.1混凝土配合比

由于型鋼柱截面尺寸大，最大柱混凝土一次澆筑量達(dá)到45m3?；炷了療岽螅菀桩a(chǎn)生裂縫。強(qiáng)度要求高，混凝土平均強(qiáng)度應(yīng)超過(guò)要求標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度12MPa。因此對(duì)配比進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。配合比設(shè)計(jì)采用普通硅酸鹽水泥，渾河中砂、碎石及JC-2泵送劑，摻加一定量一級(jí)粉煤灰及硅粉。JC-2泵送劑具有減水緩凝的功能，可以降低水灰比減少水泥用量，延緩降低水化峰值。粉煤灰可以改善混凝土泵送性能。采用90天強(qiáng)度為最終強(qiáng)度值，降低水泥用量。

5.2混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

由于勁性柱中鋼骨將柱身分成幾個(gè)部分，因此在澆筑混凝土?xí)r必須分層下料，同時(shí)振搗時(shí)必須對(duì)稱(chēng)振搗，以防鋼柱受扭。由于勁性柱身中有隔板，特別是梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋很密，因此，要求混凝土坍落度較大。坍落度18厘米為宜。型鋼柱鋼模板拆除后，立即采用5厘米厚聚苯板包裹并用塑料膠帶粘接牢固。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。

6、結(jié)論

在建筑工程的施工過(guò)程中，型鋼柱的順利應(yīng)用對(duì)于保證超高層建筑質(zhì)量具有重要的意義。在型鋼柱進(jìn)行施工的時(shí)候，巨型型鋼柱的施工難度更高，并且在施工的時(shí)候，巨型型鋼柱的箍筋采取了U型的模式，在施工中，應(yīng)用的模板使用超大型的模板進(jìn)行拼裝，可以適應(yīng)不同截面尺寸的型鋼柱施工需求。并且在施工中應(yīng)用背楞及柱外四角的螺桿將所有模板連接為一個(gè)整體，很好地運(yùn)用了對(duì)拉螺桿的優(yōu)勢(shì)，為超高層建筑中的型鋼柱施工成功提供了有利的支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳世華，蔡樹(shù)臣，邱學(xué)勇，型鋼勁性混凝土柱施工技術(shù)在超高層建筑中的應(yīng)用[J].建筑施工，2012.

[2]桑嘉麟.超高層建筑巨型柱結(jié)構(gòu)液壓爬模施工技術(shù)[J].建筑施工，2011.