方 濤
安徽省建設(shè)監(jiān)理有限公司,安徽 合肥 230000
型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是指混凝土內(nèi)配置鋼筋和型鋼的組合結(jié)構(gòu)。由于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)具有承載力高、剛度好、抗震性?xún)?yōu)良、結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較小等優(yōu)點(diǎn),其在高層、超高層及大跨度建筑中較為廣泛得到應(yīng)用。本文將從型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的施工難點(diǎn)出發(fā),對(duì)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工過(guò)程進(jìn)行分析,對(duì)其質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。
(1)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)兼具鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn),施工工序相對(duì)較為復(fù)雜,對(duì)管理及施工人員的素質(zhì)要求相對(duì)較高。
(2)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工空間范圍受限,施工操作難度大,同時(shí),由于各工序之間存在交叉作業(yè),對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)管理要求較高。
(3)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)論是鋼結(jié)構(gòu)還是鋼筋工程,焊接作業(yè)多,焊接量相對(duì)較大,對(duì)施工人員技術(shù)水平要求較高[1]。
(4)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)復(fù)雜,型鋼結(jié)構(gòu)要充分考慮梁柱結(jié)構(gòu)鋼筋在節(jié)點(diǎn)內(nèi)的位置要求,需要做好預(yù)先控制。
型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制點(diǎn)可大致分為施工準(zhǔn)備及施工階段,施工準(zhǔn)備階段主要包括設(shè)計(jì)深化、型材加工等,施工過(guò)程大致可視為鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的組合,具有一定的復(fù)雜性。
區(qū)別于一般的混凝土結(jié)構(gòu),型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制需要前置到設(shè)計(jì)深化階段,且此為其質(zhì)量控制中的關(guān)鍵一環(huán)。目前,型鋼混凝土深化設(shè)計(jì)一般是由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位深化,由于缺少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)方面人員的參與,會(huì)導(dǎo)致梁柱節(jié)點(diǎn)處深化不盡人意,給后期施工帶來(lái)不便。
由此,型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)的深化顯得尤為重要,且鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的相應(yīng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)同時(shí)介入,以協(xié)同解決問(wèn)題。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重點(diǎn)即為梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋與型鋼結(jié)構(gòu)的空間布局,其原則一般是盡量將梁柱鋼筋避開(kāi)型鋼,要注意鋼筋的彎折角度不能過(guò)大;對(duì)于無(wú)法避開(kāi)的采用鋼結(jié)構(gòu)穿孔處理,但相應(yīng)制孔的孔徑及面積應(yīng)予以控制,并采取必要的補(bǔ)強(qiáng)措施。對(duì)于梁中間縱筋無(wú)法繞過(guò)鋼柱且受翼緣影響無(wú)法穿孔的,可設(shè)置搭接板或接駁器(焊接套筒)。另外,梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的鋼筋布置必須考慮到位,重點(diǎn)是梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋錨固構(gòu)造措施、核心區(qū)箍筋設(shè)置。同時(shí),由于較密的鋼筋對(duì)焊接套筒設(shè)置精度要求高度,需要對(duì)梁縱筋的間距進(jìn)行檢查,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化,可考慮采用鋼筋等截面代換、梁底筋部分不伸入支座的方式處理。此外,對(duì)于柱箍筋,由于型鋼柱中要設(shè)置栓釘,故要考慮此種情況下的型鋼結(jié)構(gòu)是否影響箍筋設(shè)置。最后需提醒的是,上述深化設(shè)計(jì)必須取得原設(shè)計(jì)單位的核算認(rèn)可[2]。
區(qū)別于一般鋼結(jié)構(gòu),其型鋼加工過(guò)程中主要不同之處加工制孔較多(除鋼結(jié)構(gòu)螺栓孔,還應(yīng)設(shè)置穿筋孔),另外與鋼筋連接的連接板、焊接套筒不能遺漏,鋼梁、鋼柱翼緣上設(shè)置栓釘,對(duì)于腹板穿孔位置的加強(qiáng)措施應(yīng)滿足要求。鋼結(jié)構(gòu)翻樣下料過(guò)程中要仔細(xì)核對(duì)鋼筋圖紙,焊接套筒及穿筋孔的規(guī)格、數(shù)量、位置需滿足設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求;其次,對(duì)于型鋼結(jié)構(gòu)中同一標(biāo)高正交的主梁,由于兩方向的梁筋同時(shí)穿過(guò)鋼柱,故需對(duì)穿筋孔位置進(jìn)行微調(diào),在滿足鋼筋保護(hù)層厚度及鋼筋間距構(gòu)造要求前提下,確保兩個(gè)方向的鋼筋在節(jié)點(diǎn)位置能自由穿過(guò)。對(duì)于焊接套筒,其內(nèi)絲牙應(yīng)提前檢查,焊接時(shí)應(yīng)做好套筒水平度控制,避免出現(xiàn)偏斜影響現(xiàn)場(chǎng)鋼筋安裝,焊接完成的套筒應(yīng)采取必要的保護(hù)措施,避免受損銹蝕。對(duì)于栓釘焊接,應(yīng)按要求進(jìn)行錘擊檢查。此外,應(yīng)提前考慮現(xiàn)場(chǎng)施工使用的塔吊設(shè)備起重性能對(duì)型鋼結(jié)構(gòu)制作長(zhǎng)度的限制。
2.3.1 施工工序安排
型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)總體的施工工序是先鋼結(jié)構(gòu)后進(jìn)行鋼筋混凝土施工。在基礎(chǔ)施工階段,應(yīng)在筏板底層鋼筋綁扎完成后及時(shí)進(jìn)行柱腳定位安裝;上部結(jié)構(gòu)一般是先型鋼柱安裝,同步進(jìn)行柱主筋及箍筋的套入,暫不對(duì)箍筋進(jìn)行定位以免影響鋼柱焊接安裝。隨后進(jìn)行鋼梁安裝,以形成穩(wěn)固的鋼結(jié)構(gòu)體系,減少安全隱患。鋼結(jié)構(gòu)安裝驗(yàn)收完成后,可開(kāi)始進(jìn)行梁鋼筋綁扎,一般采取先底筋再面筋后箍筋的次序,同步完成核心區(qū)鋼筋的安裝。模板方面,柱鋼筋完成后即可進(jìn)行封模,梁模板一般采取先底模安裝,待梁鋼筋安裝完成后進(jìn)行側(cè)模安裝及加固。后續(xù)的混凝土施工順序與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土施工類(lèi)似。
2.3.2 型鋼梁柱安裝
型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)鋼柱與基礎(chǔ)連接方式一般分為埋入式和非埋入式,無(wú)論采用哪種方式,都應(yīng)做好鋼柱定位及標(biāo)高控制,還應(yīng)設(shè)置柱插筋的臨時(shí)定位措施防止柱縱筋偏位。對(duì)于非埋入式的錨栓螺紋段應(yīng)采取有效的防銹及保護(hù)措施。后續(xù)灌漿要采取措施控制密實(shí)度,應(yīng)從柱根一側(cè)灌入直至另一方向溢出并明顯高出錨板為止,嚴(yán)禁多方向同時(shí)灌漿。對(duì)于埋入式,著重做好鋼柱的固定措施防止滑移傾倒。
在上部型鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中,除鋼柱、鋼梁相應(yīng)標(biāo)高及垂直度控制外,鋼結(jié)構(gòu)的焊縫、高強(qiáng)螺栓連接節(jié)點(diǎn)也同樣是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。
2.3.3 鋼筋綁扎
在前述設(shè)計(jì)深化完成后,鋼筋工程重點(diǎn)是翻樣要準(zhǔn)確,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)翻樣。另外,要考慮鋼筋的定尺尺寸,鋼筋的接頭位置應(yīng)設(shè)置在受力較小部位。梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋可采用繞、穿、焊接及機(jī)械連接的形式。梁柱鋼筋自身接頭也可采用焊接及機(jī)械連接的形式,安裝次序應(yīng)先進(jìn)行鋼筋與型鋼結(jié)構(gòu)核心區(qū)域的安裝連接,然后再進(jìn)行鋼筋自身連接。另外,由于型鋼組合結(jié)構(gòu)焊接量相對(duì)較大,應(yīng)提前考慮相關(guān)工序盡量減少現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量。應(yīng)注意的是,對(duì)于此前深化設(shè)計(jì)中穿筋孔遺漏部位,切不可現(xiàn)場(chǎng)直接在型鋼梁柱腹板上進(jìn)行火焰開(kāi)孔,而應(yīng)使用磁力鉆進(jìn)行制作。
2.3.4 模板工程
模板工程除上述施工順序要注意外,由于受梁、柱中間型鋼的影響,無(wú)法采用對(duì)穿螺桿進(jìn)行加固。因此,對(duì)于截面較大的柱模板,可采用翼緣焊接對(duì)拉螺桿的形式;另外,目前有直接使用方圓扣夾具的加固方式,可以省去對(duì)拉螺桿的使用,但應(yīng)控制好夾具間距。對(duì)于梁模板,一般可在鋼梁腹板上提前開(kāi)孔,也可加工時(shí)將對(duì)拉螺桿預(yù)先制作在鋼梁上,對(duì)于開(kāi)孔及預(yù)制對(duì)拉螺桿間距應(yīng)根據(jù)混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力進(jìn)行計(jì)算確定,以便進(jìn)行模板安裝及加固。
2.3.5 混凝土澆筑
由于型鋼混凝土一般在梁柱節(jié)點(diǎn)部位鋼筋較為密集,且型鋼柱上有較多栓釘,故應(yīng)對(duì)混凝土配合比進(jìn)行試配,塌落度需滿足要求,澆筑過(guò)程中應(yīng)密切關(guān)注振搗情況,確保振搗密實(shí)。另外對(duì)于鋼柱底部預(yù)埋的錨栓振搗時(shí)應(yīng)派專(zhuān)人跟蹤檢查偏差情況,及時(shí)調(diào)整。
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷發(fā)展,型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在我國(guó)高層建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,其施工工藝相對(duì)較為復(fù)雜,各工序交叉作業(yè)比較多,因此在施工前必須完善深化設(shè)計(jì),同時(shí)要結(jié)合工程實(shí)際情況,充分考慮各分項(xiàng)工程的施工工序安排,做好詳細(xì)的施工策劃。