淺談高層建筑鋼結(jié)構(gòu)-鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

杜中華

（新疆天恒基建筑工程有限公司，新疆烏魯木齊 830000）

0 前言

隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高層建筑結(jié)構(gòu)體系也從傳統(tǒng)的鋼筋混凝土體系，逐漸轉(zhuǎn)化為鋼結(jié)構(gòu)體系，其中常見(jiàn)的形式也同樣包括：鋼框架結(jié)構(gòu)、鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)、鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、束筒結(jié)構(gòu)等。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式又有了全新的結(jié)構(gòu)類(lèi)型即鋼結(jié)構(gòu)-鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為鋼-混凝土結(jié)構(gòu)）。這種新型的結(jié)構(gòu)形式能將鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土的材料性能和優(yōu)點(diǎn)最大限度地發(fā)揮到極致。鋼-混凝土結(jié)構(gòu)能極大的減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸和自重，并有效地改善和優(yōu)化了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，從而完美實(shí)現(xiàn)了建筑使用功能、結(jié)構(gòu)抗震性能和結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此，鋼-混凝土結(jié)構(gòu)以承載力高、耐火和抗震性能好、經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，迅速地在高層建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。

1 工程實(shí)例介紹

1.1 工程概況

新疆兵團(tuán)新區(qū)旅游綜合服務(wù)中心建設(shè)項(xiàng)目與新疆兵團(tuán)新區(qū)旅游綜合服務(wù)中心配套設(shè)施項(xiàng)目聯(lián)合建設(shè)項(xiàng)目，建設(shè)地點(diǎn)：新疆烏魯木齊市頭屯河區(qū)第十二師環(huán)湖路，項(xiàng)目概況：本工程由東區(qū)、西區(qū)、地下車(chē)庫(kù)和連廊組成，總建筑面積94882m2，包含星級(jí)酒店、主題酒店、城市功能區(qū)等。東區(qū)建筑面積：23659.63m2，地下一層，地上四層，分為三個(gè)結(jié)構(gòu)單元，均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為一級(jí)；西區(qū)建筑面積：45073.74m2，裙房地下一層，地上四層，分為三個(gè)結(jié)構(gòu)單元，多層部分均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為一級(jí)，高層星級(jí)酒店，地下一層，地上二十二層，建筑高度90.9m。為鋼管混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，框架和核心筒抗震等級(jí)均為特一級(jí)。

本文重點(diǎn)介紹該工程的西區(qū)部分C 區(qū)高層星級(jí)酒店主體結(jié)構(gòu)中的鋼-混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。

1.2 主要吊裝機(jī)械選用和部署

構(gòu)件主要為鋼柱、鋼梁及剪力墻鋼板的安裝，鋼結(jié)構(gòu)安裝重量分別為8.772t；6.725t；2.7t。綜合以上參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況考慮，選用在核心筒的西側(cè)布置一臺(tái)W350-20HA 塔式起重機(jī)和2 臺(tái)QY80 汽車(chē)吊來(lái)滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件的水平和垂直運(yùn)輸需求。

2 測(cè)量定位的步驟和內(nèi)容

1）布設(shè)地下部分平面控制網(wǎng)。地下室施工前，根據(jù)測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)及設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑慕ㄖ镒鴺?biāo)，經(jīng)換算后運(yùn)用高精度全站儀，按照四等導(dǎo)線控制網(wǎng)的要求，在基坑邊穩(wěn)定位置布設(shè)地下部分鋼結(jié)構(gòu)安裝平面控制網(wǎng)。

2）布設(shè)地上部分平面控制網(wǎng)。在地下室施工完成后，依據(jù)基坑邊布設(shè)的平面控制網(wǎng)，按照四等導(dǎo)線控制網(wǎng)的精度要求，在1層樓面布設(shè)地上部分平面控制基準(zhǔn)網(wǎng)，即內(nèi)控網(wǎng)。由于首層樓面人員走動(dòng)較頻繁，必須對(duì)布設(shè)的平面控制點(diǎn)加以保護(hù)。

3）平面控制網(wǎng)的豎向傳遞。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，平面控制網(wǎng)的豎向傳遞采用內(nèi)控法，投測(cè)的平面控制網(wǎng)必須進(jìn)行角度和距離檢測(cè)，并進(jìn)行經(jīng)典自由網(wǎng)平差，對(duì)平差的結(jié)果進(jìn)行投測(cè)點(diǎn)的歸化改正。

4）建立高程控制網(wǎng)。首級(jí)高程控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不受施工情況影響的場(chǎng)外，并加以保護(hù)。以精密電子水準(zhǔn)儀檢測(cè)首級(jí)高程控制網(wǎng)，用閉合水準(zhǔn)的方式將高程控制點(diǎn)引入場(chǎng)內(nèi)，并設(shè)定固定點(diǎn)作為高程點(diǎn)。

5）高程控制網(wǎng)的豎向傳遞。高程控制網(wǎng)的傳遞點(diǎn)不得少于3個(gè)。傳遞的控制點(diǎn)組成閉合水準(zhǔn)網(wǎng)，并進(jìn)行二等水準(zhǔn)測(cè)量，且平差改正。高程的傳遞不得從下層樓層丈量上來(lái)，以防誤差積累。

6）鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量?jī)?nèi)容：①柱腳的定位測(cè)量。根據(jù)鋼柱的分布特點(diǎn)，采用“十”字放樣法，確定出“十”字的四個(gè)點(diǎn)，并由該四點(diǎn)確定鋼柱柱腳的中心線。根據(jù)高程控制點(diǎn)和中心線控制點(diǎn)，進(jìn)行鋼柱柱腳的安裝。②鋼柱安裝定位控制線的測(cè)量放樣。鋼柱安裝軸線放樣是以布設(shè)的平面控制網(wǎng)為測(cè)量依據(jù)，采用外控法實(shí)施。鋼柱安裝標(biāo)高控制線的放樣。以鋼柱外壁上傳遞的高程控制點(diǎn)作為測(cè)量依據(jù)，按三等水準(zhǔn)測(cè)量的要求把高程傳遞到鋼柱上，再采用視線高法在柱頂下方約20cm 處放樣出鋼柱安裝標(biāo)高控制線。鋼柱安裝標(biāo)高的控制采用絕對(duì)標(biāo)高法控制。③鋼柱直線度測(cè)量。正立柱垂直度測(cè)量，將2臺(tái)經(jīng)緯儀架設(shè)在鋼柱相互正交的方向線上，采用正倒鏡法測(cè)量鋼柱的垂直度。④鋼柱安裝測(cè)量。鋼柱安裝后采用吊掛線錐法測(cè)量鋼柱垂直度，并對(duì)鋼柱進(jìn)行垂直度校正，且在混凝土澆筑前做好鋼柱固定。

3 鋼結(jié)構(gòu)安裝施工

1）鋼管混凝土柱安裝。①起吊鋼柱之前要檢查鋼柱的幾何尺寸、節(jié)點(diǎn)板位置與方向。清除摩擦面上的浮銹和污物。②鋼柱初始起吊時(shí)其下端用木頭支墊，防止扳起過(guò)程中滑動(dòng)和翻轉(zhuǎn)，避免損傷構(gòu)件自身和對(duì)周?chē)斐砂踩[患，待吊鉤將柱身吊離地面200mm 時(shí)停止，檢查吊點(diǎn)、索具等是否正常，情況正常方可起吊。當(dāng)柱子吊離安裝面300mm 后，指揮吊車(chē)慢慢轉(zhuǎn)臂使柱子對(duì)正安裝位置線，安裝人員扶正柱子對(duì)準(zhǔn)螺栓孔然后緩慢落下，安裝并調(diào)整螺栓使柱子垂直，擰緊螺母，安裝好夾板螺絲，才能松鉤。③鋼柱吊裝就位時(shí)，應(yīng)采用千斤頂進(jìn)行鋼柱標(biāo)高和水平位置調(diào)整。④鋼柱就位后用兩臺(tái)經(jīng)緯儀架設(shè)在柱子軸線互為垂直的方向觀測(cè)柱頂中心標(biāo)志，在柱頂分段處加設(shè)纜風(fēng)繩掛手拉葫蘆調(diào)節(jié)柱頂位移。鋼柱的垂直度誤差控制在±3mm 內(nèi)。

2）剪力墻鋼板安裝。①剪力墻鋼板吊裝前必須再次檢驗(yàn)尺寸規(guī)格、平整度、預(yù)留孔洞的尺寸位置等。②設(shè)置吊耳和臨時(shí)連接板。③起吊時(shí)剪力墻必須垂直，盡量做到回轉(zhuǎn)扶直，根部不拖。起吊回轉(zhuǎn)過(guò)程中應(yīng)注意避免同其他已吊好的構(gòu)件相碰撞，吊索應(yīng)有一定的有效高度。④剪力墻安裝就位后，為避免剪力墻傾斜，應(yīng)將攬風(fēng)繩固定在可靠位置。纜風(fēng)繩的端部應(yīng)加花籃螺栓，以便于調(diào)節(jié)纜風(fēng)繩的松緊度。必須等連接板、纜風(fēng)繩固定后才能松開(kāi)吊索。⑤鋼板剪力墻安裝與固定前，一定要進(jìn)行立面垂直度校正，保證測(cè)量的精確度，只有全部測(cè)量值控制在允許范圍內(nèi)，才可以對(duì)剪力墻每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行安裝固定，⑥采取邊安裝邊校正的方式，使構(gòu)件在引導(dǎo)下逐漸達(dá)到準(zhǔn)確位置，保證每一個(gè)構(gòu)件的精確度，最后整個(gè)剪力墻鋼板形成一個(gè)精確的整體。

3）型鋼梁安裝。①安裝前必須對(duì)柱子牛腿以及鋼梁進(jìn)行預(yù)檢。預(yù)檢內(nèi)容：梁長(zhǎng)度、螺栓孔、摩擦面、剖口要求、梁的撓曲以及埋件的平整度。②鋼梁采用2點(diǎn)耳板吊裝方法，鋼梁的吊點(diǎn)設(shè)置見(jiàn)表1。

表1

③鋼梁安裝到位后，先用與螺孔同直徑的沖釘作定位，然后用與永久螺栓同直徑的普通螺栓作臨時(shí)固定，普通螺栓的數(shù)量不少于節(jié)點(diǎn)總螺栓數(shù)的三分之一，且不少于二只。臨時(shí)固定按上述要求完成后，方可拆除吊梁索具。

4 鋼筋工程安裝

鋼-混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋工程安裝與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的基本相同。在具體的施工中要依據(jù)國(guó)家建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集12SG904-1《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工鋼筋位置排布規(guī)則和構(gòu)造詳圖》的基本原則和具體要求，指導(dǎo)施工鋼筋排布構(gòu)造深化設(shè)計(jì)，使實(shí)際施工建造方案與規(guī)范相關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)構(gòu)造要求緊密結(jié)合。

5 混凝土工程澆筑

鋼-混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑要嚴(yán)格遵守有關(guān)混凝土施工的規(guī)范和規(guī)程。在梁柱接頭處、主次梁交接處、梁型鋼翼緣下部凹角處等混凝土不易充分填滿(mǎn)處，要仔細(xì)進(jìn)行澆筑和搗實(shí)。鋼-混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土外包結(jié)構(gòu)，要滿(mǎn)足受力和耐火的雙重要求，澆筑時(shí)要保證其密實(shí)度和防止開(kāi)裂。

6 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系在高層建筑工程設(shè)計(jì)和施工當(dāng)中廣泛有效地應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，我們工程建設(shè)的相關(guān)單位尤其是設(shè)計(jì)單位和施工單位的技術(shù)人員必須要加強(qiáng)對(duì)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系施工技術(shù)的深入研究，不斷提高施工技術(shù)水平，確保高層建筑工程性能優(yōu)異，安全可靠。