劉堯強
(重慶建新監(jiān)理公司 重慶 400015)
超高層建筑的抗震等級高(一般不低于二級)、荷載大,建筑物剛度要求也大,為滿足建筑物的剛度、強度與抗震性,超高層建筑中也就越來越多地采用鋼管混凝土疊合柱,因為它既可減少柱子斷面而節(jié)約空間,也能滿足建筑物的剛度、強度與抗震性,減少對鋼管防腐的使用成本,增強鋼管的防火性能。
本文認為應(yīng)當從以下幾方面來考慮,以控制好鋼管混凝土疊合柱的質(zhì)量。
鋼管混凝土疊合柱是由截面中部鋼管混凝土和鋼管外鋼筋混凝土疊合而成的柱。
鋼管混凝土疊合柱柱腳有端承式或埋入式,用端承式柱腳,應(yīng)驗算鋼管端部鋼板下混凝土的局部承壓;對埋入式應(yīng)驗算鋼管下混凝土的抗沖切;柱腳墊板開孔,有利于混凝土澆筑時排氣,保證混凝土澆筑密實度。在鋼管頂部設(shè)置鋼筋網(wǎng)片,解決該部混凝土的抗沖切。
在鋼管外圍設(shè)置鋼筋環(huán)箍,或焊接鋼釘,使鋼管成狼牙捧狀,增加鋼管與管外混凝土的握裹力,增加鋼管混凝土疊合柱的整體性。
鋼筋混凝土梁與疊合柱的連接應(yīng)符合:梁的大部分縱筋直接貫通疊合柱的核心區(qū),置于核心區(qū)內(nèi)的長度(從疊合柱柱面算起)≮20d(d為縱向鋼筋的直徑);梁的縱向鋼筋宜采用高強度品種和直徑大的鋼筋,盡量減少鋼筋根數(shù);梁的縱向鋼筋接頭不宜設(shè)置在核心區(qū)內(nèi);同一疊合柱的梁-柱連接方式宜相同。
應(yīng)選用滿足鋼管剛度,梁、柱結(jié)合好,方便施工,且便于保證施工質(zhì)量的梁柱節(jié)點轉(zhuǎn)換方式。如:梁、柱節(jié)點處鋼管轉(zhuǎn)換設(shè)置成雙梁形式,鋼管貫通連接,方便施工,剛度也不會削弱;或在滿足鋼管的剛度時,在梁筋的位置開圓孔,將梁筋伸入鋼管內(nèi)錨固,增加梁柱的結(jié)合力,不同期和同期施工的疊合柱,鋼管管壁開孔的截面損傷率分別≯30%和≯50%,超過時,宜在孔側(cè)和孔間加焊豎向肋板或鋼筋補強,應(yīng)在核心區(qū)的鋼管外壁焊接不少于兩道閉合的鋼筋環(huán)箍。
按設(shè)計要求采購合格的鋼筋、鋼管。
鋼筋:采用延性、韌性和可焊性好的鋼筋,對于抗震等級為一、二級的框架結(jié)構(gòu),鋼筋的抗拉強度實測值/屈服強度實測值≮1.25,且鋼筋的屈服強度實測值/強度標準值≯1.3。
鋼管:如采用無縫鋼管,檢查鋼管質(zhì)量保證資料,并抽檢合格即可;如購買鋼板加工,則需檢查購進鋼板的質(zhì)量保證書,合格證;對進購的鋼板抽樣復(fù)檢,合格后才進行鋼管加工。
審查鋼管加工廠家資質(zhì)及業(yè)績、加工設(shè)備,查驗焊工考試合格證,并進行班前焊接和工藝焊接檢驗,符合要求時才準其加工。
審查鋼管加工工藝方案、施工詳圖;審查鋼管制作時彈性壓縮量的預(yù)留值;鋼管加工圓度控制措施和控制質(zhì)量;焊縫不能清根(當鋼管管徑?。r保證焊接質(zhì)量的控制措施(是否加襯管施焊,以保證焊縫質(zhì)量及現(xiàn)場鋼管臨時定位);審查現(xiàn)場安裝方案。
檢查鋼管的圓度 (允許偏差f/d≦3/3000;f-不圓度;d-鋼管直徑)、 縱向彎曲度 (f=l/1000;f=10mm 取較小值;l-管段長;f-縱向彎曲度)和管端不平度(f/d=1/500;f=3mm取較小值)及按要求對焊縫進行探傷檢測,加工車間鋼管節(jié)點組裝質(zhì)量,經(jīng)檢查合格,且生產(chǎn)廠家提供出廠質(zhì)量合格證、焊接探傷檢測合格報告后才運往現(xiàn)場安裝焊接。
安裝垂直度、軸線控制。
對運到現(xiàn)場的鋼管在吊裝前應(yīng)對其內(nèi)壁除銹,驗算并設(shè)置吊點,檢查現(xiàn)場臨時固定鋼管架子的穩(wěn)定性,滿足要求后,用塔吊通過扣在吊點上的鋼絲繩垂吊鋼管(并包封其上口,防止異物落入管內(nèi)),鋼管自然垂直、錯縫對位對接,在相互垂直的兩個面同時用兩臺經(jīng)緯儀校正鋼管垂直度。
臨時固定:小直徑鋼管,采用點焊定位;大直徑鋼管,附加間距≯300mm鋼筋焊于鋼管外壁作臨時固定;超大直徑的鋼管,在穩(wěn)定的架子上鎖鋼管固定。
焊接質(zhì)量控制:(1)當鋼筋混凝土梁與疊合柱采用鋼管貫通型連接時,施工現(xiàn)場鋼管的對接焊縫必須采用坡口焊,管內(nèi)加內(nèi)襯管,保證焊縫質(zhì)量和便于鋼管臨時穩(wěn)固,在鋼管的垂直度校正合格后,對稱、分段反向施焊,把焊接變形減少到最小。(2)當上下層鋼管采用鋼板翅片轉(zhuǎn)換型連接時,在鋼管上、下端事先切割4個安裝槽,將鋼板翅片與核心小直徑厚壁鋼管焊接,再將翅片插入鋼管上端的安裝槽內(nèi)校正并與鋼管焊接,吊裝上段鋼管,使下層鋼管柱的翅片插入上段的安裝槽內(nèi),然后校正焊接。(3)按要求對現(xiàn)場鋼管的焊縫進行探傷檢測,符合要求后澆筑混凝土,否則進行返工焊接,檢測合格后才進行下道工序,不合格時更換合格鋼管再焊接檢測,直至合格。
混凝土澆筑順序的控制:鋼管混凝土疊合柱的混凝土應(yīng)先澆管內(nèi),再澆管外。不能管內(nèi)、管外的混凝土同時澆筑,這樣不易檢查管內(nèi)混凝土是否密實和不密實的處理。
管內(nèi)混凝土質(zhì)量的控制:選用高彈模、低收縮、低徐變、早強、后期強度有一定增長并且工作性能良好,符合設(shè)計強度的管內(nèi)混凝土,同時控制氯離子和堿含量,防止堿骨料反應(yīng)。
管內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量控制:管內(nèi)混凝土最好采用立式手工振搗法分層(每層約50cm)澆筑,當澆筑完成后,用敲擊鋼管或在鋼管壁上鉆小孔的方式對管內(nèi)混凝土的密實度進行初步檢查,如有異常,采用超聲波檢測,不密實時采用鉆孔壓漿等處理。
管內(nèi)混凝土養(yǎng)護控制:當管內(nèi)混凝土澆筑后,用塑料薄膜裹著鋼管,覆蓋上部外露部分,待混凝土終凝后富水養(yǎng)。冬季澆筑混凝土?xí)r控制混凝土的入模溫度,視氣溫情況,在澆筑混凝土前對鋼管采取加熱、包裹等防凍措施。
鋼管外混凝土施工質(zhì)量控制:澆筑對不同期施工的疊合柱,不宜過早架設(shè)鋼管外的鋼筋籠,并在架設(shè)鋼筋籠前對鋼管外壁除銹;鋼管外混凝土澆筑質(zhì)量與養(yǎng)護按常規(guī)進行控制。
有了一定的施工技術(shù)和經(jīng)驗,并將設(shè)計和施工結(jié)合起來,嚴格按照設(shè)計圖紙,有關(guān)規(guī)范、圖集和標準及監(jiān)理程序?qū)嵤┍O(jiān)理,就能更好地控制鋼管混凝土疊合柱的質(zhì)量。
[1]GB50319-2000,建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范[S].
[2]全國監(jiān)理工程師培訓(xùn)教材編寫委員會.工程建設(shè)質(zhì)量控制[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.156-169.
[3]CECS188:2005,鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].
[4]GB50205-2001,鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].
[5]JGJ3—2002,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].