裝配式建筑鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

高 遠(yuǎn)，常欣悅

（天津市建工工程總承包有限公司，天津300384）

鋼管混凝土束作為一種新型的組合結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于廠房和高層建筑等框架結(jié)構(gòu)中。該結(jié)構(gòu)體系較新穎，相對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)沒有很多應(yīng)用案例。本文對鋼管混凝土束體系的鋼結(jié)構(gòu)定位安裝、鋼管束混凝土澆筑、鋼筋桁架樓承板安裝等重點控制工序進(jìn)行了描述，總結(jié)了鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)體系的施工工藝流程。

1 工程概況及結(jié)構(gòu)體系原理

1.1 工程概況

南開區(qū)鋼絲繩廠地塊定向安置經(jīng)濟(jì)適用房項目最大單體建筑面積12 374 m2，最大高度96.8 m，最大層數(shù)32層、地下2層，5棟住宅結(jié)構(gòu)形式為鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)，設(shè)計使用年限50 a，抗震設(shè)防烈度8度，耐火等級一級，為一類高層建筑。

1.2 工作原理

鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配式房屋將房屋拆分成各種構(gòu)件（墻、柱、梁、板、樓梯），在工廠進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，再在現(xiàn)場通過必要的節(jié)點連接、局部現(xiàn)澆拼裝成整體的裝配式結(jié)構(gòu)［1］。該結(jié)構(gòu)墻體由多個鋼管并排連接在一起形成鋼管束，內(nèi)部澆筑混凝土形成鋼管混凝土束組合剪力墻或鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)異形柱，主要作為豎向承重構(gòu)件和抗側(cè)力構(gòu)件。水平結(jié)構(gòu)為H型鋼梁結(jié)合裝配式鋼筋桁架樓承板。

2 關(guān)鍵工序操作要點

2.1 預(yù)埋件安裝

對有地梁的筏板基礎(chǔ)，由于地梁上排鋼筋密集，利用BIM技術(shù)預(yù)排布地梁鋼筋，畫出鋼筋的規(guī)格、間距、位置并把埋件位置布置在梁筋圖上，找出影響柱腳就位的鋼筋，結(jié)合設(shè)計進(jìn)行調(diào)整。

2.2 鋼管束及鋼框架吊裝

鋼結(jié)構(gòu)工程所用材料應(yīng)符合設(shè)計文件和現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定并具有質(zhì)量合格證明文件，經(jīng)進(jìn)場檢驗合格后方能使用［2］。

1）鋼管束安裝。首節(jié)鋼管束安裝于基礎(chǔ)預(yù)埋件上部，在預(yù)埋件上部先焊接臨時固定耳板；吊裝就位后，與埋件臨時耳板進(jìn)行固定，初步校正后，再用連接夾板將臨時固定；同時拉設(shè)纜風(fēng)繩對鋼管束進(jìn)行穩(wěn)固。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)鋼管束采用對接固定，每節(jié)上部和下部均設(shè)有固定耳板。

2）鋼梁安裝。同一列柱的鋼梁從中間跨開始對稱向兩端擴(kuò)展安裝；同一跨鋼梁，先安裝上層再安裝中下層。先主梁后次梁。

2.3 鋼框架校正

每吊裝一節(jié)，對鋼管束標(biāo)高、軸線定位、垂直度偏差進(jìn)行校正。軸線偏差每次調(diào)整在3 mm以內(nèi)，如偏差過大，需在下節(jié)鋼管束進(jìn)行調(diào)整。每一節(jié)鋼管束高度范圍內(nèi)的全部構(gòu)件，在完成安裝、栓接、焊接并驗收完合格后，方能從地面引放上一節(jié)鋼管束的定位軸線。

2.4 高強(qiáng)螺栓的初擰及終擰

高強(qiáng)度螺栓穿入方向應(yīng)以便于施工操作為準(zhǔn)，設(shè)計有要求的按設(shè)計要求，框架周圍的螺栓穿向結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，框架內(nèi)側(cè)的螺栓沿規(guī)定方向穿入，同一節(jié)點的高強(qiáng)螺栓穿入方向應(yīng)一致。同一層梁，先擰主梁后擰次梁；同一節(jié)點，先擰中心再向四周擴(kuò)散。高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面應(yīng)保持干燥、整潔，不應(yīng)有飛邊、毛刺、焊接飛濺物、焊疤、氧化鐵皮、污垢等；除設(shè)計要求外，摩擦面不應(yīng)補(bǔ)漆［3］。

2.5 鋼管束對接節(jié)點焊接

主要包括首節(jié)構(gòu)件與基礎(chǔ)預(yù)埋件板面之間的焊接、鋼梁翼板的焊接、局部鋼管束構(gòu)件縱向拼接的焊接、鋼管束構(gòu)件端部對接處的焊接。鋼管束節(jié)間焊縫應(yīng)在墻面兩側(cè)對稱同時施焊。

2.6 鋼筋桁架樓承板施工

鋼筋桁架樓承板由桁架筋、鍍鋅底模通過金屬卡扣連接而成，可現(xiàn)場進(jìn)行裝配。將底模、連接件（卡扣）、鋼筋桁架裝配后，按照樓承板排版圖進(jìn)行樓承板鋪設(shè)。見圖1。

圖1 樓承板鋪裝排版

為保證上層鋼結(jié)構(gòu)安裝時人員操作安全并加快鋼結(jié)構(gòu)施工速度，宜先鋪設(shè)最頂層樓承板，然后按從下往上逐層鋪設(shè)。當(dāng)樓承板跨度大于免支撐要求時，需在跨中位置設(shè)置臨時支撐，每跨邊緣底模與托板之間的空隙進(jìn)行臨時封堵。

邊模板與鋼梁表面每隔300 mm間距點焊25 mm、高2mm的焊縫。邊模板拉線校直，調(diào)節(jié)適當(dāng)后，利用鋼筋一端與栓釘點焊，一端與邊模板點焊，將邊模板固定。見圖2。

圖2 邊模板安裝

2.7 鋼管束內(nèi)混凝土施工

1）澆筑方法。由于鋼管束結(jié)構(gòu)空腔截面小，所以利用鋼管束灌漿漏斗澆筑混凝土方式較為實用。這種方法適用于任何高度，一般配置2個料斗，料斗容量可根據(jù)現(xiàn)場塔吊起重性能確定。鋼管束構(gòu)件端部設(shè)置聯(lián)排式分料漏斗，方便投料。

2）混凝土澆筑。施工前應(yīng)進(jìn)行配合比設(shè)計，其中粗骨料粒徑≯20 mm并進(jìn)行澆筑工藝試驗，澆筑方法與結(jié)構(gòu)形式相適應(yīng)，鋼管束內(nèi)混凝土均采用無收縮自密實混凝土。澆筑前，應(yīng)對鋼管束安裝質(zhì)量檢查確認(rèn)并清理鋼管束內(nèi)水及內(nèi)壁污物。自密實混凝土澆灌前，按要求在鋼管束適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)排氣孔，孔徑20 mm為宜，鋼管束樓板位置的插筋孔亦可作為排氣孔?；炷敛捎庙敳肯蛳鹿嘧⒌姆绞?，使混凝土通過漏斗進(jìn)入鋼管束內(nèi)。將混凝土料斗吊至投料斗上方100 mm時，人工扶穩(wěn)料斗，將混凝土投入料斗。對澆筑完成的混凝土束，可采用超聲波等方法進(jìn)行密實度檢測。澆筑不密實部位，采用鉆孔壓漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，然后將鉆孔進(jìn)行補(bǔ)焊封固。

3）鋼管束內(nèi)插筋施工應(yīng)在混凝土初凝前完成，插筋分布整齊，端部平齊，宜與鋼管束構(gòu)件端部連接固定，防止移位。

4）混凝土試塊留置及養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓^程中，按照規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)留置標(biāo)養(yǎng)試塊和同條件試塊并按時送檢；澆筑完成后，采取必要的養(yǎng)護(hù)措施。

3 結(jié)語

通過鋼絲繩廠地塊定向安置經(jīng)濟(jì)適用房項目的應(yīng)用,明確了鋼管束安裝、混凝土澆筑、樓承板施工的控制要點，總結(jié)完善了鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)體系的施工技術(shù)。后續(xù)將對交付后的住戶體驗進(jìn)行調(diào)查分析，檢驗施工工藝的優(yōu)勢與不足，積累施工經(jīng)驗。