【摘要】異形柱由于其自身截面較小,造價(jià)較低,且具有不占用建筑空間、用戶使用方便等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)階段受到越來越多的建設(shè)單位和建筑設(shè)計(jì)師的青睞。本文將結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,著重分析了鋼筋混凝土異形柱施工工法,以期為今后鋼筋混凝土異形柱在高層建筑中的應(yīng)用提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】混凝土;異形柱;建筑;施工
1、導(dǎo)言
隨著科技的飛速發(fā)展,人們對(duì)建筑的需求也越來越高,現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)型式已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)代人們的需求?;炷两Y(jié)構(gòu)從當(dāng)初的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)發(fā)展到后來的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),再發(fā)展到后來的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)?;炷廉愋沃Y(jié)構(gòu)體系是采用T形、L形、十字形等截面柱代替矩形柱,肢寬與填充墻基本同厚,室內(nèi)平整,房間使用面積擴(kuò)大,使用性能良好的一種相對(duì)較為新型的體系,因而在工程上得到了廣泛的應(yīng)用。
2、鋼筋混凝土異形柱施工方法的特點(diǎn)
在能夠滿足建筑的施工要求及剛度、承載力的前提下,按照設(shè)計(jì)布置要求與建筑使用功能選擇適當(dāng)截面的幾何形狀的柱子就是鋼筋混凝土異形柱。鋼筋混凝土異形柱的長(zhǎng)度是無(wú)法確定的,可能相等,也有可能不相等,但是為了方便施工,應(yīng)盡量選取長(zhǎng)度不大相同的鋼筋混凝土異形柱;若選擇等肢鋼筋混凝土異形柱則主要是為了提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,如達(dá)到這一要求有些困難,也要保證各個(gè)鋼筋混凝土異形柱的肢高比不超過1.6。鋼筋混凝土異形柱的各個(gè)肢高要在4mm內(nèi)。同時(shí)各肢在厚度上的差別通常不超過50mm。各個(gè)構(gòu)件在性能上如受力、變形。構(gòu)造方法等存在相當(dāng)大差別的原因是由鋼筋混凝土異形柱的特點(diǎn)決定的,即截面肢的厚度較小。
技術(shù)人員一直以來比較關(guān)注鋼筋混凝土異形柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及改進(jìn)空間,或是空間布置的規(guī)劃,這一點(diǎn)從鋼筋混凝土異形柱的發(fā)展歷程上就不難看出。而本文主要探討的是鋼筋混凝土異形柱的施工方法與質(zhì)量控制問題,如何在這一過程中采取措施對(duì)結(jié)構(gòu)模板進(jìn)行加固,有效地控制混凝土澆筑后的觀感質(zhì)量及幾何形狀;與此同時(shí)還要及時(shí)養(yǎng)護(hù)混凝土,規(guī)范混凝土澆筑工程,只有做到這些,才能做到將鋼筋混凝土異形柱施工工藝完整的呈現(xiàn)出來,保證施工安全及質(zhì)量。
3、鋼骨混凝土異形柱結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
在我國(guó),最早開始研究異形柱抗震性能的是北京工業(yè)大學(xué),隨后西安建筑科技大學(xué)、天津大學(xué)、廣西大學(xué)進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)研究,分析了含鋼量、混凝土強(qiáng)度、剪跨比、軸壓比和加載角對(duì)抗震性能的影響,鋼骨混凝土異形柱的極限承載力和延性性能得到提高.以下是各種因素對(duì)于鋼骨混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的影響情況.軸壓比越大,鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的變形能力越差,而在一定范圍內(nèi),軸壓比可以提高其承載能力.鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)中,很多情況下,結(jié)構(gòu)的脆性破壞是由于柱子所受軸力過大引起的,進(jìn)而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的倒塌破壞,因此,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中需要考慮提高整體結(jié)構(gòu)的剛度。
隨著剪跨比增大,鋼骨混凝土異形柱結(jié)構(gòu)會(huì)隨之發(fā)生不同的破壞模式.例如,剪壓破壞、剪切破壞和彎曲破壞,結(jié)構(gòu)的延性在一定程度上受剪跨比的影響.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,抗剪承載力的最主要影響因素是剪跨比,通常來說,隨著剪跨比增大,抗剪承載力降低.但是剪跨比超過一定數(shù)值,對(duì)抗剪承載力的影響不大。研究結(jié)果中,配鋼率的增大可以提高鋼骨混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的抗震性能.減小鋼骨混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的含鋼量,鋼骨對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土的約束效果不明顯,鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)承載力的大小也會(huì)隨之減弱.用鋼量若過大,性價(jià)比降低,同時(shí)會(huì)導(dǎo)致混凝土保護(hù)層變小,直接導(dǎo)致鋼骨與混凝土之間的粘結(jié)力減小,整體結(jié)構(gòu)的承載力隨之下降.因此,各國(guó)也隨之頒布了用鋼量的上限.美國(guó)規(guī)定鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的用鋼量不超過4%,而日本則將上限定為8%,我國(guó)用鋼量則在4%-8%之間。
4、混凝土異形柱建筑施工措施
4.1模板施工方案
在目前已知的異形型鋼柱施工中所使用的模板一般為爬模、整體鋼模、拼裝木模和鋼木組合模板,這些模板各有其特點(diǎn),如:爬模在結(jié)構(gòu)外部豎向施工過程中速度最快,自帶升降功能,僅安裝一次則可直接使用至施工結(jié)束。但當(dāng)柱截面發(fā)生突變時(shí),尤其是對(duì)于異形截面,由于存在陰角等影響爬模進(jìn)退的因素,并且型鋼柱和樓板不能同時(shí)澆筑施工,施工時(shí)遇到這種現(xiàn)象時(shí)施工難度較大;采用大型柱鋼模進(jìn)行施工時(shí),施工速度較快,但柱與板同時(shí)澆筑施工時(shí)模具周轉(zhuǎn)速度較慢,并且由于大型柱鋼模自重較大,安裝和搬運(yùn)時(shí)需要有塔式起重機(jī)配合施工,施工難度較大;采用常規(guī)的拼裝木模施工時(shí),施工速度快,搬運(yùn)輕松,柱、板可同時(shí)澆筑施工,對(duì)塔式起重機(jī)依賴性較小,但采用木模施工后對(duì)型鋼柱表面成型的效果影響較大,易產(chǎn)生脹?,F(xiàn)象,并且支設(shè)木模時(shí)所產(chǎn)生的人工費(fèi)較高,目前大多數(shù)超高層建筑的柱、板均采用木模施工。
4.2混凝土工程
混凝土振搗結(jié)束的時(shí)間應(yīng)以混凝土表面呈現(xiàn)水泥漿和不再沉落為宜。只有在鋼筋、預(yù)埋管件等經(jīng)過監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)單位等進(jìn)行驗(yàn)收合格后,方可進(jìn)行澆筑。進(jìn)行混凝土澆筑前,應(yīng)先清除模板內(nèi)的雜物,并用水進(jìn)行沖刷;要檢查模板、鋼筋以及預(yù)埋件的各部位尺寸和位置等?;炷翝仓Y(jié)束后,應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù),每天應(yīng)在早晚各進(jìn)行一次,夏季施工時(shí)應(yīng)增加澆水次數(shù),進(jìn)行養(yǎng)護(hù)期應(yīng)不低于7d。柱子混凝土分層澆筑時(shí)應(yīng)根據(jù)工程柱子高度進(jìn)行澆筑,應(yīng)采用柱頂直接下料澆筑,然后分層下料振搗,每層厚度應(yīng)不大于50cm??蚣苤鶓?yīng)進(jìn)行錯(cuò)花澆筑,嚴(yán)格禁止從一邊向另一邊澆筑,要防止施工荷載使模板整體發(fā)生移位。
結(jié)語(yǔ):
綜上所述,混凝土鋼筋混凝土異形柱結(jié)構(gòu)不同于一般框架柱,采用的是異形截面柱作為結(jié)構(gòu)豎向支撐構(gòu)件,這一特性給建筑使用和設(shè)計(jì)在很大程度上提供了方便性和靈活性。由于其具有較好的受力性能,考慮到良好的耐久性、經(jīng)濟(jì)性以及較廣的適用性,即使存在一些缺點(diǎn),相信鋼骨混凝土異形柱結(jié)構(gòu)一定會(huì)得到越來越多的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]劉玉佳.鋼筋混凝土異形柱施工工法在高層建筑施工中的應(yīng)用[J].科技展望,2017,02:30.
[2]馬其勇.大截面異形型鋼混凝土柱施工技術(shù)研究[J].山西建筑,2017,04:113-115.
[3]李文兵,戴建東.型鋼混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J].智能城市,2016,06:9+14.
[4]田永畔,譚賽,劉璟.鋼骨混凝土異形柱結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀[J].淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,02:49-52.