內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土超高層建筑施工技術(shù)

陳松

中建七局（上海）有限公司，中國(guó)·上海 200000

內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土施工技術(shù)往往被運(yùn)用于高層建筑施工活動(dòng)中，它所構(gòu)建的組合型架構(gòu)模式非常易用，所以被稱之為內(nèi)傾式。從技術(shù)應(yīng)用角度來講，該技術(shù)的固定架構(gòu)非常獨(dú)特，會(huì)伴隨建筑本體的向內(nèi)向外收張形成上下層不平行結(jié)構(gòu)狀態(tài)。因此，論文探討該技術(shù)在超高層建筑項(xiàng)目施工中的具體技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用。

內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土施工技術(shù)；超高層建筑；材料

1 引言

內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土施工技術(shù)在材料選擇、勁性柱組裝方面都非常講究，其對(duì)技術(shù)細(xì)節(jié)的拿捏需要做到精細(xì)到位，為有效服務(wù)于超高層建筑施工，還需要思考合理把控技術(shù)應(yīng)用過程，從多個(gè)方面思考施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，了解施工過程中的某些必要條件。

2 內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土施工技術(shù)的必要條件

在超高層建筑施工中運(yùn)用內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土施工技術(shù)，必須深度思考其施工必要條件，以下簡(jiǎn)單分析幾點(diǎn)。

2.1 對(duì)專業(yè)焊機(jī)的選擇

首先對(duì)專業(yè)焊機(jī)的選擇必須科學(xué)合理，嚴(yán)格遵照廠家說明標(biāo)準(zhǔn)來操作焊機(jī)，在焊接過程中則需要注意其電流與溫度控制。例如，要將其電流控制在2000AA左右，上下浮動(dòng)不超過200AA。如果從焊接本質(zhì)角度看，需要分析其電流量，如果電流量越大代表了所需要焊接時(shí)間越短、焊接效果越好。在焊接作業(yè)完畢后，需要進(jìn)一步采用敲擊方法，保證焊接工作高質(zhì)量完成[1]。

2.2 對(duì)型鋼柱與梁的局部調(diào)整

針對(duì)型鋼柱與梁的局部調(diào)整很有必要，可采用錘擊法或加熱法兩種方法進(jìn)行局部調(diào)整。例如，在采用錘擊法進(jìn)行調(diào)整過程中，要掌握好錘擊力度，但是要避免力度過大導(dǎo)致型鋼柱梁出現(xiàn)大范圍形變。而在運(yùn)用加熱法操作過程中，則必須合理調(diào)節(jié)加熱溫度，也要避免加熱溫度過高（≤900℃）[2]，如果超溫會(huì)導(dǎo)致型鋼柱與梁無法承受。在加熱完成后，還需要注意可能發(fā)生的滲水問題。

2.3 對(duì)勁性柱的組裝

在進(jìn)行勁性型鋼柱進(jìn)行組裝過程中，需要對(duì)其固定區(qū)域4個(gè)小圓孔進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)樾】變?nèi)部都有螺旋紋路，所以它們可與其它固定裝置配合組裝使用，例如，可將型鋼柱與鋼板連接起來，這種組合型固定結(jié)構(gòu)模式可最大限度提高超高層建筑架構(gòu)的整體穩(wěn)定性。當(dāng)然，型鋼柱與鋼板相互組合并非是唯一施工技術(shù)方案，還可參考具體的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)方案與技術(shù)應(yīng)用難度系數(shù)調(diào)整。在施工中至少保證施工人員在兩人以上，隨施工難度增長(zhǎng)調(diào)整施工參與人數(shù)即可。

一般來說，內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土施工技術(shù)中對(duì)型鋼柱與梁的組裝施工技術(shù)要點(diǎn)應(yīng)該包含以下3個(gè)方面：第一，按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)型鋼梁底部進(jìn)行精密測(cè)量，然后再進(jìn)行技術(shù)設(shè)置；第二，將出型鋼梁具體水平位置調(diào)整確定到位；第三，對(duì)組裝完成的型鋼梁進(jìn)行調(diào)整，然后利用塔吊將其輸送到指定位置，保證鋼梁之間焊接到位[3]。

2.4 對(duì)分叉柱結(jié)構(gòu)的調(diào)整

在針對(duì)分叉柱子進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中應(yīng)該根據(jù)其結(jié)構(gòu)固定形式與施工過程進(jìn)行小幅度調(diào)整。由于伴隨工程中樓層的不斷增高，其型鋼柱的傾斜角度也會(huì)逐漸增加，為此在實(shí)際操作過程中需要對(duì)樓層型鋼柱的傾斜角度進(jìn)行擴(kuò)散處理，合理控制擴(kuò)散面積不要過大，以保證分叉柱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。具體來講，也可采用具有固定功能的分叉柱對(duì)高層區(qū)域進(jìn)行穩(wěn)固性調(diào)整。

3 內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土施工技術(shù)的案例實(shí)踐分析

內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土施工技術(shù)在目前的城市化建設(shè)方面應(yīng)用廣泛，下文結(jié)合某超高層酒店建筑A 建筑工程項(xiàng)目為例，探討了其在應(yīng)用內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土方面的若干施工技術(shù)要點(diǎn)。

3.1 案例項(xiàng)目概述

某A酒店為超高層建筑，它的建筑總高度達(dá)到110.700m，地上30層，地下2層，首層長(zhǎng)度為65.85m，寬度為31.25m，平面從北至南由3 塊墻板組成，其中中間剪力墻與柱呈現(xiàn)外傾斜7°結(jié)構(gòu)并向上延伸，建筑造型整體呈現(xiàn)上大下小結(jié)構(gòu)。

3.2 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

A酒店全程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，其南北兩端擁有10根內(nèi)部型鋼內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土柱，其翼緣板為-200mmx25mm 寬形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有H型鋼勁性鋼筋混凝土梁內(nèi)傾式鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)恰好與建筑核心部分剪力墻聯(lián)系起來，共設(shè)計(jì)10根。而建筑主體結(jié)構(gòu)采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30級(jí)、層數(shù)為15層的梁板頂結(jié)構(gòu)，它同時(shí)采用到了大型筏板基礎(chǔ)，板厚厚度為3000mm，局部為1700mm，主要采用C40自防水混凝土結(jié)構(gòu)，抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P10，次梁部分采用寬扁梁結(jié)構(gòu)，它可有效加大超高層建筑樓體的內(nèi)部室內(nèi)凈高。在施工前，需要對(duì)其勁性柱內(nèi)型鋼截面變化進(jìn)行分析，主要分析其下部勁性柱形式與上部勁性柱形式。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面采用外包混凝土形狀、材料與面積，充分展現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的抗震原則，保證每個(gè)柱型鋼都能實(shí)現(xiàn)連續(xù)均勻配置，同時(shí)分節(jié)長(zhǎng)度滿足結(jié)構(gòu)要求。施工中利用塔吊進(jìn)行超重量控制，保證實(shí)施結(jié)果最長(zhǎng)柱節(jié)控制在7m左右、5t重量，其中間采用-200mmx12mm的連接鋼板進(jìn)行組合連接[4]。

3.3 勁性柱材料的選擇與制作

在勁性柱材料選擇方面采用低合金高強(qiáng)度鋼進(jìn)行加工優(yōu)化，并自動(dòng)焊接完成施工。在現(xiàn)場(chǎng)拼接方面采用手工焊接技術(shù)，配合探索結(jié)構(gòu)鋼材料加工制作，保證勁性柱施工質(zhì)量到位。

在勁性柱制作與安裝過程中，具體來講主要結(jié)合以下制作工藝流程展開，如圖1所示。

圖1 型鋼柱制作工藝示意圖

3.4 勁性柱的設(shè)計(jì)安裝

在勁性柱的設(shè)計(jì)安裝方面，A建筑施工現(xiàn)場(chǎng)所采用的是無大型構(gòu)件堆場(chǎng)環(huán)境，其中主要安排夜間對(duì)型鋼柱、梁進(jìn)行拖車與平板車運(yùn)行施工，配合塔吊進(jìn)行安裝。施工過程中首先保證首節(jié)型鋼柱底座預(yù)留4個(gè)螺紋圓孔，并保證上下節(jié)柱鋼板連接到位，對(duì)固定螺栓進(jìn)行臨時(shí)固定處理，而上下柱部分則要實(shí)現(xiàn)坡口焊接永久連接。結(jié)合上述操作可有效減少對(duì)同一型鋼柱的過度焊接，實(shí)現(xiàn)對(duì)稱施焊，首先進(jìn)行翼緣板焊接，然后再進(jìn)行各個(gè)腹板焊接。在施工中，需要注意一點(diǎn)，型鋼柱可能會(huì)被混凝土過分包裹導(dǎo)致變形因此在施焊之前需要調(diào)整柱位，盡量縮短施焊次序與時(shí)間，最大限度確保施工質(zhì)量到位，合理綁扎焊接支柱模板，做好混凝土澆筑工作[5]。

3.5 木工檢查與焊接質(zhì)量控制

在對(duì)A酒店建筑進(jìn)行木工支模檢查過程中，需要實(shí)施放樣檢查，觀察其模板能否與型鋼柱合理綁扎到一塊，同時(shí)檢查型鋼安裝偏差問題，提高木工檢查效率。

在焊接質(zhì)量控制方面，主要要按照《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行分析，基于100%肉眼觀察來檢查超聲波檢測(cè)過程，同時(shí)配合自檢過程，確保超聲波檢測(cè)到位。A酒店建筑主要按照II級(jí)焊接要求、20%數(shù)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)檢，最后將勁性柱運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工安裝。現(xiàn)場(chǎng)安裝手工焊縫則按照I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，配合100%超聲波完成自檢過程，確保焊接質(zhì)量萬無一失。實(shí)際上，要在每層型鋼柱、梁安裝過程中都實(shí)施自檢，當(dāng)驗(yàn)收合格以后，按照20%焊縫超聲波隨機(jī)抽檢方式對(duì)不合格品進(jìn)行全層反工重做，保證復(fù)檢合格率控制在100%左右，如果發(fā)現(xiàn)不合格品需要進(jìn)行合理調(diào)整處理。

3.6 其它技術(shù)要點(diǎn)

針對(duì)A酒店建筑的其它設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)主要圍繞翼緣板展開，可專門設(shè)置栓釘，強(qiáng)化型鋼與混凝土共同受力條件，有效提升構(gòu)件抗剪力度，追求以最大電流2000A為標(biāo)準(zhǔn)在1.2s短時(shí)間內(nèi)完成型鋼栓釘焊接。經(jīng)過實(shí)踐證明，需要保證電流取最大值，在焊接完畢后按照規(guī)程要求再采用敲擊法進(jìn)行檢驗(yàn)分析。

而針對(duì)型鋼的局部調(diào)平矯正可采用手錘錘擊法配合加熱矯正法，保證加熱溫度被控制還在900℃以內(nèi)。與此同時(shí)要避免混凝土養(yǎng)護(hù)用水或其它用水水源澆至到加熱焊接位置，進(jìn)而導(dǎo)致剛才焊縫冷淬，降低材料及施工質(zhì)量。

A酒店建筑在使用不同強(qiáng)度等級(jí)的鋼材焊接過程中，需要按照強(qiáng)度鋼材使用條件進(jìn)行焊條焊接，要保證其焊接強(qiáng)度值按照焊接偏低的鋼材開始取用，提高焊接效率[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，基于內(nèi)傾式勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工應(yīng)用嘗試較多創(chuàng)新性技術(shù)操作，基于豎直向上結(jié)構(gòu)對(duì)建筑施工內(nèi)容進(jìn)行分析，保證型鋼設(shè)置承受部分結(jié)構(gòu)自重與施工載荷到位，提前做好拆模，有效推進(jìn)施工進(jìn)度。為保證施工順利，需要對(duì)施工材料進(jìn)行嚴(yán)選，同時(shí)不斷提高豐富技術(shù)手段，確保超高層建筑工程施工品質(zhì)到位。