余良鋒
(海峽建工集團(tuán)有限公司, 福建 福清 350300)
型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu),是在傳統(tǒng)鋼筋混凝土中增加了型鋼,使型鋼與鋼筋混凝土結(jié)合,發(fā)出其固有的延性和強(qiáng)度,具有普通混凝土和傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)所不具有的特性,近年來在我國的多層建筑和高層建筑中得到了較為廣泛的應(yīng)用。文章結(jié)合福建三明碧水莊園(A 標(biāo)段)工程中的型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工為例,對(duì)該結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析。
該項(xiàng)目為三明市碧水莊園(A 標(biāo)段)工程,建筑總面積72462.32 平方米,由8#、9#、10#、11#、12#、13#、15#、16#、25#、26#、27#、29#和30#樓組成。其中8#、9#、10#、11#、12#樓為高層建筑,各棟為地上18 層地下1 層,建筑性質(zhì)為多層建筑。屋面防水等級(jí)為Ⅰ級(jí),二道防水設(shè)防。本工程8#、9#、10#、11#、12#樓為含少量框架柱的剪力墻結(jié)構(gòu),其余為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50 年??拐鹪O(shè)防類別為II 類,抗震設(shè)防烈度為六度,框架抗震等級(jí)三級(jí),框剪抗震等級(jí)四級(jí),地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為三級(jí),基礎(chǔ)形式為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,基礎(chǔ)持力層選取礫卵石層或其以下巖土層(當(dāng)其下無空洞或軟弱充填物時(shí)為樁端持力層。
2.1.1 吊裝準(zhǔn)備
(1)型鋼柱的復(fù)核
在吊裝用的型鋼柱到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)之前,首先根據(jù)建筑安裝圖對(duì)型鋼柱進(jìn)行檢查,查看入場(chǎng)的型鋼柱是否滿足建筑施工需求,尤其要檢查孔位的準(zhǔn)確性。
(2)技術(shù)資格檢查
技術(shù)資格檢查包括多方面,包括焊工技術(shù)資格檢查,吊車司機(jī)技術(shù)資格檢查等,根據(jù)施工要求,檢查工人上崗證書是否齊全,對(duì)于高層建筑施工,工人的上崗證書必須齊全,確保具有技術(shù)資格。
2.1.2 型鋼柱吊裝
(1)型鋼柱的起吊
通常在型鋼柱吊裝過程中,起吊是采用單機(jī)起吊,起吊時(shí)型鋼柱必須保持垂直,且與其它構(gòu)架保持一定距離,防止起吊回轉(zhuǎn)時(shí)與其它構(gòu)件產(chǎn)生碰撞,從而產(chǎn)生損害。在實(shí)際起吊過程中應(yīng)將上層柱與下層柱用高強(qiáng)螺栓相連接。
(2)型鋼柱定位和校正
根據(jù)三角形的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)原理,在進(jìn)行型鋼柱定位和校正時(shí)采用該技術(shù)原理,通過用三根鋼絲繩分別從三個(gè)不同方向固定型鋼柱,采用纜風(fēng)繩校正方法,配合現(xiàn)場(chǎng)施工,借助經(jīng)緯儀給找型鋼柱的垂直,此過程還要時(shí)刻注意型鋼柱是否符合垂直要求,直至無誤后,方可結(jié)束這一操作過程。
(3)型鋼柱的焊接
型鋼柱吊裝時(shí)采用現(xiàn)場(chǎng)坡口全熔透焊接方式,在焊接過程中,為了防止型鋼柱焊接中出現(xiàn)變形現(xiàn)象,應(yīng)按照先焊基準(zhǔn)點(diǎn),再焊周邊焊縫的焊接原則,在焊接過程中應(yīng)時(shí)刻注意結(jié)構(gòu)對(duì)稱和節(jié)點(diǎn)對(duì)稱,保證型鋼柱垂直。
2.2.1 型鋼混凝土梁的吊裝準(zhǔn)備工作
吊裝之前先對(duì)需要吊裝的型鋼混凝土梁進(jìn)行核對(duì),確保尺寸無誤,型鋼混凝土梁的長(zhǎng)度一定要準(zhǔn)確,在安裝混凝土梁之前,首先要對(duì)型鋼柱與型鋼混凝土的距離進(jìn)行測(cè)定,檢驗(yàn)型鋼柱是否與型鋼混凝土梁的長(zhǎng)度相吻合。
2.2.2 吊裝施工
(1)吊裝
型鋼混凝土吊裝時(shí)宜采用專用的吊具,兩點(diǎn)綁扎,吊裝時(shí)在吊升過程中必須保持梁處于水平狀態(tài),再按照由中間向四周的方向進(jìn)行吊裝作業(yè),以使安裝誤差向四周擴(kuò)散,方便后期調(diào)整。
(2)節(jié)點(diǎn)連接
焊接型鋼柱與型鋼梁時(shí)通常采用翼板焊接方式,腹板采用焊接或螺栓,焊接之前必須對(duì)型鋼柱與型鋼梁的距離進(jìn)行測(cè)定,從而達(dá)到控制變形的目的。對(duì)接梁時(shí),應(yīng)用千斤頂對(duì)剛性混凝土梁進(jìn)行調(diào)節(jié),若出現(xiàn)梁不正的現(xiàn)象,應(yīng)用水準(zhǔn)儀進(jìn)行調(diào)測(cè),最終確保對(duì)接梁過程順利完成(如圖1 所示)。
圖1 型鋼混凝土梁對(duì)接示意圖
2.3.1 混凝土材料的選擇
水:選用生活飲用水,PH 值大于4.5。
水泥:選用PⅡ52.5 級(jí)硅酸鹽水泥。
骨料:選用連續(xù)級(jí)配骨料,粒徑控制在5~31.5mm,含泥量控制在1%以內(nèi)。
外加劑:選用JM-PCA 共聚羧酸類高效減水劑和CAL 纖維復(fù)合型膨脹劑。
摻和料:選用Ⅰ級(jí)粉煤灰和SAS 級(jí)理化高爐礦渣粉。
2.3.2 混凝土配合比試驗(yàn)
本工程基礎(chǔ)及地下室采用泵送商品混凝土,主體以上采用型鋼混凝土,原材料和配合比應(yīng)與實(shí)驗(yàn)配合比保持一致。
混凝土采用0/3、8/16、16/25 間斷級(jí)配碎石;水泥采用塞內(nèi)加爾本國生產(chǎn)的水泥SOCOCIEM42.5I 型水泥。
本項(xiàng)目采用法國實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工,碎石骨料及水泥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)要求如表1所示。
表 1 碎石骨料參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求
項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求如下:7 天混凝土抗壓強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%,28天混凝土抗壓強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。
在混凝土配合比設(shè)計(jì)過程中,我國在實(shí)際應(yīng)用過程中采用查表方式來確定。在法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下,一般對(duì)試塊28 天設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度考慮1.15 倍的儲(chǔ)備系數(shù)。
表 2 骨料G 數(shù)值表參考值
2.3.3 混凝土澆筑施工
(1)澆筑要求
混凝土澆筑分兩步進(jìn)行,分別為混凝土澆筑前和澆筑時(shí),混凝土澆筑之前應(yīng)先將混凝土澆筑模板進(jìn)行濕潤(rùn),再把墻、柱模板清掃口的雜物以及積水處理干凈,另外要注意保持混凝土的傾落高度,保持在2m 以內(nèi)。
混凝土澆筑時(shí),這一過程宜采取分層進(jìn)行的方式,在每層規(guī)定的高度下,根據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行澆筑作業(yè),不同混凝土高度宜采用不同的振動(dòng)器。注意混凝土在澆筑過程中不得間斷,應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,為防止混凝土在間斷過程中出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象,如果澆筑中不得不出現(xiàn)間斷,注意間歇時(shí)間不宜過長(zhǎng),應(yīng)盡量縮短間歇時(shí)間,并根據(jù)混凝土的種類判斷混凝土間歇時(shí)間。
(2)柱混凝土澆筑
進(jìn)行柱混凝土澆筑時(shí),須嚴(yán)格按照澆筑規(guī)范進(jìn)行澆筑作業(yè),澆筑之前,應(yīng)在柱下層與混凝土相接的地方均勻澆筑50mm 厚的水泥砂漿,主要目的是保持柱的穩(wěn)定性,砂漿入模時(shí)注意使用鐵鏟進(jìn)行,不得將砂漿直接倒入模中,注混凝土澆筑時(shí)宜采用分層澆筑形式,每一層澆筑厚度保持在300mm 以內(nèi)。
(3)梁、板混凝土澆筑
梁、板混凝土澆筑應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,但二者在澆筑過程中亦有不重合的部分,此時(shí)需借助“趕漿法”向前推進(jìn),當(dāng)澆筑到梁與樓板相接的部位時(shí),再采取二者同時(shí)澆筑的方式,對(duì)二者同時(shí)進(jìn)行澆筑,澆筑混凝土的厚度應(yīng)保持均勻,澆筑過程中為確保澆筑厚度一致,應(yīng)將插桿不斷移動(dòng),檢查混凝土板的厚度是否與施工要求相一致,澆筑完畢后需用刮尺將混凝土澆筑表面進(jìn)行抹平,梁、板澆筑宜在柱和墻澆筑后的1~2 小時(shí)候開始,保證柱混凝土得到初步塵實(shí)。
梁、板混凝土澆筑完成后,還要注意施工縫的設(shè)置,施工縫的設(shè)置應(yīng)按照施工要求進(jìn)行,通常而言,施工縫應(yīng)設(shè)置在次梁跨度的1/3 范圍內(nèi),次梁的軸線應(yīng)與施工縫保持在一個(gè)水平面,施工縫設(shè)置完畢后需繼續(xù)澆筑混凝土,此時(shí)需注意施工縫澆筑混凝土的適宜壓強(qiáng),應(yīng)為1.3MPa。
(4)樓梯混凝土澆筑
樓梯段混凝土澆筑方式與其它部位混凝土澆筑方式不同,樓梯踏步處通常采用封閉模板,底板混凝土一般與踏步混凝土同時(shí)進(jìn)行澆筑,對(duì)樓梯段混凝土而言,宜采用自下而上的方式進(jìn)行,這一方式利用混凝土澆筑均勻,以連續(xù)向上推進(jìn)的方式進(jìn)行澆筑,可在很大程度上提高施工效率,為防止混凝土澆筑過程中出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象,樓梯混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑。
綜上,型鋼混凝土結(jié)果作為高層建筑中應(yīng)用最廣的施工技術(shù),具有其它技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì),在建筑工程中,凡是能適用鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)體系,都可運(yùn)用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。本文以碧水莊園(A 標(biāo)段)工程為例,將型鋼混凝土施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用進(jìn)行的具體分析,以期對(duì)今后的類似工程起到一定參考。