陳忠菊

（遵義市第二建筑安裝工程總公司　貴州　遵義　563000）

超長混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討

陳忠菊

（遵義市第二建筑安裝工程總公司貴州遵義563000）

建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，使得相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)形式也有所革新，各新型的、更加符合工程要求的設(shè)計(jì)及建造技術(shù)廣泛的應(yīng)用到了建筑項(xiàng)目當(dāng)中來，超長混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛使用，為大型建筑施工提供了一項(xiàng)十分有價(jià)值的施工技術(shù)。本文結(jié)合具體工程實(shí)例，重點(diǎn)就超長混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行了研究。

超長混凝土；結(jié)構(gòu)施工；技術(shù)應(yīng)用

引言

混凝土斜交網(wǎng)格超長柱結(jié)構(gòu)作為一種新的結(jié)構(gòu)體系，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化的組合效益。為使施工完美地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)構(gòu)想，必須實(shí)踐大型混凝土斜交網(wǎng)格超長結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)，即通過BIM技術(shù)，在建立BIM模型，對(duì)鋼構(gòu)和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充分優(yōu)化的前提下，實(shí)現(xiàn)三維數(shù)控加工、預(yù)拼裝、三維定位精確測量和安裝施工；通過鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)，采用中庭地下室頂板預(yù)留吊裝洞口，讓吊車進(jìn)入地下室中庭，以分段整體吊裝的方法，實(shí)現(xiàn)屋面鋼桁架的吊裝；通過混凝土斜交網(wǎng)格超長柱施工技術(shù)，有效解決斜交網(wǎng)格超長結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎、模板支設(shè)及精確定位困難；通過自密實(shí)混凝土澆筑技術(shù)，成功解決混凝土斜交網(wǎng)格超長結(jié)構(gòu)混凝土不宜澆筑的難題。

1　工程概況

某一綜合性建筑的建筑面積68325.98m2，其中A座單體地下局部1層，地上5層，總高34.4m；B座、C座單體地下局部1層，地上6層，總高30.45m，三館均為框架結(jié)構(gòu)。其中A座中庭1～5層部分內(nèi)空，四周設(shè)有混凝土斜交網(wǎng)格超長柱，中庭頂部為36m×36m大跨度鋼桁架屋蓋。中庭設(shè)有“之”字形回轉(zhuǎn)懸吊的拉索結(jié)構(gòu)鋼坡道，以頂部鋼桁架屋蓋和周邊混凝土斜交網(wǎng)格超長柱為支座。

2　超長混凝土結(jié)構(gòu)施工重點(diǎn)及難點(diǎn)分析

（1）本工程的施工季節(jié)為夏季，有時(shí)最高溫度可能實(shí)現(xiàn)35℃，這使得混凝土澆筑施工處于高溫之中，而混凝土的澆筑后溫度依賴于混凝土澆筑初始溫度以及水化升溫，兩項(xiàng)溫度的有效疊加，便是混凝土澆筑后溫度。而此次混凝土的澆筑溫度過高，如不及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行控制，那么過高的溫度會(huì)直接影響至大體積混凝土的質(zhì)量，極易引起開裂現(xiàn)象。因此應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土初溫及水化升溫。

（2）各支撐梁及支撐圓柱的截面積都很大，且跨度大，這均屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)件，在施工中要采用一次澆筑形式來完成混凝土澆筑施工。但混凝土水化熱較大，其溫度下降時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮，同時(shí)在結(jié)構(gòu)約束的條件下混凝土?xí)O易產(chǎn)生裂縫，故要格外注意這種大體積混凝土的防裂工作，尤其是對(duì)溫度裂縫進(jìn)行有效控制。與此同時(shí)，由于預(yù)應(yīng)力筋位置問題以及保護(hù)層過小等，使得相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力筋在經(jīng)過張拉后產(chǎn)生應(yīng)力集中問題，此外還有張拉端的錨頭等出現(xiàn)的局部裂縫，在施工中也要嚴(yán)格控制這些裂縫的產(chǎn)生。

（3）在施工中，要求要具備高水平的結(jié)構(gòu)支撐腳手架，因?yàn)橹瘟旱慕孛婧艽笄抑?，而距離熱身池底板處近14m高，故需要較好的結(jié)構(gòu)支撐腳手架。

（4）由于在超長混凝土結(jié)構(gòu)施工中的梁柱配筋很多，這使得相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力及非預(yù)應(yīng)力穿插也很多，主要表現(xiàn)為：波紋管與梁箍筋的交叉較多；波紋管與拉螺桿各位置設(shè)置存在較多矛盾；此外，波紋管較易破裂，因?yàn)樵谶M(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，很難準(zhǔn)確的控制住波紋管的具體位置；由于混凝土下皮很接近波紋管，這使得混凝土極易產(chǎn)生麻面及混凝土不密實(shí)等問題；采用類簡支形式的梁支座也給施工帶來了不便。

3　混凝土斜交網(wǎng)格超長柱施工技術(shù)

由于混凝土斜交網(wǎng)格超長結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)，為結(jié)構(gòu)施工帶來如下困難：①型鋼與鋼筋的連接問題；②結(jié)構(gòu)的精確定位問題；③結(jié)構(gòu)的支模問題；④混凝土的澆筑問題。尤其在節(jié)點(diǎn)處，以上問題更顯突出。本施工技術(shù)解決前3個(gè)問題，第4個(gè)問題通過自密實(shí)混凝土澆筑技術(shù)解決。在斜交網(wǎng)格超長柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋綁扎處理比較困難，通過BIM模型很好的保證節(jié)點(diǎn)主筋數(shù)量和間距，以及節(jié)點(diǎn)箍筋數(shù)量。

3.1鋼筋綁扎

在鋼結(jié)構(gòu)吊裝完成后，開始進(jìn)行鋼筋綁扎，難點(diǎn)在斜交網(wǎng)格超長柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋綁扎處理，保證節(jié)點(diǎn)主筋數(shù)量和間距，以及保證節(jié)點(diǎn)箍筋數(shù)量是關(guān)鍵。根據(jù)框架梁所處的標(biāo)高以及梁高、梁寬和梁鋼筋的根數(shù)、直徑、分布，在加工廠制作鋼骨柱時(shí)，按設(shè)計(jì)要求確定柱身腹板上穿孔的個(gè)數(shù)、位置、孔徑及焊接翼板上加勁板的寬度、高度和標(biāo)高等。與鋼骨柱相交的框架梁截面寬度均小于鋼骨柱截面寬（梁寬600mm，骨柱寬800mm，混凝土骨柱寬1300mm），梁的一部份鋼筋從鋼骨柱腹板預(yù)留孔中穿過，與另一跨相連；兩側(cè)的鋼筋一部份穿過骨柱后錨入骨柱，另一部份鋼筋焊接在鋼骨柱翼板的加強(qiáng)板上，采取雙面搭接焊，如圖1所示。

3.2模板安裝

針對(duì)斜交網(wǎng)格超長柱特點(diǎn)，我們采用了三節(jié)式周轉(zhuǎn)栓接模板。該模板由3段組成，每次可采用2節(jié)拴接澆筑。拆模時(shí)，在柱混凝土上留有1節(jié)，作為下段模板支撐的連接點(diǎn)，并周而復(fù)始，每次拆模均保留1節(jié)，這樣可免去下部斜支撐，有效提高效率。模板按照設(shè)計(jì)加工完后，進(jìn)行了必要的保養(yǎng)及脫模劑工序。柱鋼筋綁扎完畢后，在柱相應(yīng)位置，先將一長一短2節(jié)模板通過螺栓拼接，要求保證拼縫的嚴(yán)密性，不得漏漿，并進(jìn)行支撐，其支撐方法同傳統(tǒng)混凝土。

圖1　鋼筋綁扎

4　超長混凝土澆筑技術(shù)

針對(duì)混凝土斜交網(wǎng)格超長結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎完成后，混凝土難以澆筑和振搗的難題，施工中采用自密實(shí)混凝土澆筑技術(shù)，依據(jù)其相比較普通混凝土具有較好的黏性和流動(dòng)性的特點(diǎn)，有效解決了該結(jié)構(gòu)的澆筑難題，且施工工藝簡單，施工質(zhì)量易于保證。整個(gè)混凝土斜交網(wǎng)格超長結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量、外觀效果均良好?；炷翝仓切敝┕さ闹刂兄兀捎谛敝奶厥庠煨驮斐苫炷潦┕び幸韵聨讉€(gè)難點(diǎn)：

①斜交網(wǎng)格超長柱箍筋較密，在斜柱底面呈一斜面，混凝土在向下輸送過程中，拌和物中的砂漿易被箍筋掛住，造成斜柱底部混凝土缺少砂漿；②部分斜柱斜度較大，且鋼筋較密，振搗棒很難輸送至斜柱底部，在提升過程中，振搗棒容易被箍筋卡?。虎坌苯痪W(wǎng)格超長柱振搗過程中，混凝土中產(chǎn)生的氣泡不易排出，會(huì)積聚在頂面模板下，造成頂面混凝土蜂窩、麻面，影響混凝土觀感；④混凝土柱內(nèi)部有鋼柱，鋼柱中間有加勁板，加勁板下混凝土密實(shí)難以保證。

針對(duì)以上難點(diǎn)，采取以下措施：①采取自密實(shí)混凝土，輔助振搗棒振搗。②由于斜度較大未考慮斜柱上面開孔放氣，采取模板外平板振搗器輔助振搗，不便放振搗器的部位采用人工敲打模板。③事先試棒尋找好合適的下棒點(diǎn)，保證柱子四角全部振搗。自密實(shí)混凝土利用汽車泵進(jìn)行泵送。由于型鋼柱中“王”字形型鋼的存在，柱截面被分為4個(gè)區(qū)，混凝土澆筑時(shí)從4個(gè)分區(qū)間隔下料，以免從一個(gè)區(qū)連續(xù)下料致使一側(cè)模板壓力過大，造成模板移位?；炷翝仓俣炔荒苓^快，每次下料高度控制在0.5m左右，2次下料時(shí)間間隔控制在15min左右，這樣可避免模板側(cè)壓力過大而致使模板體系脹爆。由于型鋼柱單次澆筑高度高，且鋼筋密集，混凝土澆筑時(shí)必須利用振搗棒輔助振搗，這樣可以減少混凝土表面的氣泡、麻面等質(zhì)量缺陷，但振搗持續(xù)時(shí)間不能過長，一般每個(gè)振搗點(diǎn)振搗時(shí)間不超過3s?；炷翝仓r(shí)利用橡皮錘敲擊模板外側(cè)，尤其是柱子四角處應(yīng)多敲擊，這樣可以檢查混凝土澆筑是否密實(shí)，而且有利于排出混凝土內(nèi)部的氣泡。

5　效果驗(yàn)證

①根據(jù)施工方案在支模架體受力最大的部位布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，利用水準(zhǔn)儀在樓內(nèi)設(shè)置后視點(diǎn)，在澆筑混凝土前記錄原始數(shù)據(jù)，澆筑混凝土過程中進(jìn)行觀測，確保支模架體的安全。②預(yù)加載試驗(yàn)及變形監(jiān)測結(jié)果：在懸模平臺(tái)搭設(shè)完畢后，利用現(xiàn)場的鋼筋進(jìn)行預(yù)加載試驗(yàn)，便于調(diào)整工字鋼的上撓值。③通過對(duì)靜載試驗(yàn)記錄表進(jìn)行分析，可以看出：工字鋼加載后下?lián)现底畲筮_(dá)到28mm，綜合各種因素，取值22mm作為調(diào)整工字鋼預(yù)先上調(diào)的數(shù)值。④施工過程中進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測，結(jié)果顯示：在混凝土澆筑過程中工字鋼撓度值最大14mm，滿足相關(guān)要求。

6　結(jié)束語

施工單位要嚴(yán)格遵循全部的設(shè)計(jì)方案要求及施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且在工程實(shí)踐中不斷改進(jìn)及優(yōu)化原有的施工技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)工程施工中各環(huán)節(jié)的管理工作，避免質(zhì)量及安全事故的發(fā)生，進(jìn)而有效的提高施工質(zhì)量、縮短工期。

[1]胡曉，陳麟，張春梅，等.鋼管混凝土斜交網(wǎng)格超長結(jié)構(gòu)性能分析[J].四川建筑科學(xué)研究，2011（5）：61～65.

[2]呂海霞，滕軍，李祚華.斜交網(wǎng)格超長筒結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)及整體穩(wěn)定分析[J].建筑結(jié)構(gòu)，2013（S2）：354～359.

[3]張大權(quán).深圳某混凝土斜交網(wǎng)格超長結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J].科技資訊，2014 （22）：39～40.

TU755

A

1673-0038（2015）27-0118-02

2015-6-20

陳忠菊（1982-），女，漢族，工程師，本科，主要從事建筑工程管理方面的工作。