李勇

合肥濱湖投資控股集團有限公司 安徽 合肥 230000

引言

20世紀80年代，我國開始建設(shè)節(jié)能建筑，先后制定并頒布了《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》、《建筑節(jié)能“九五”計劃和2010年規(guī)劃》，建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)逐漸從30%提升到了50%。近幾年，我國部分地區(qū)對建筑節(jié)能的要求提升到75%，甚至80%。而鋼結(jié)構(gòu)是建筑節(jié)能的主要方向，其可以通過多種類別環(huán)保與節(jié)能材料的應(yīng)用，在保證建筑安全性與穩(wěn)定性的同時，提高建筑整體節(jié)能與環(huán)保性能。因此，探究與討論建筑工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與現(xiàn)場施工管理策略具有非常重要的意義。

1 建筑工程施工項目

建筑工程施工項目為單層門式鋼架結(jié)構(gòu)，建筑面積為1252m2。建筑跨度為26m，柱距為10m，檐高為14m。建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，防火類別為丁類，耐火等級為二級，抗震設(shè)防烈度為7度。建筑基礎(chǔ)為靜壓預(yù)應(yīng)力管樁樁基，設(shè)計樁型為PHC400-95AB，共170根，設(shè)計承載力標(biāo)準(zhǔn)值為420kN。

建筑鋼結(jié)構(gòu)主體選擇Q355B級鋼材（符合GB/T700-88）作為鋼架梁與鋼架柱用料，選擇Q345B鋼材（符合GB/T14957）完成梁柱端頭板、連接板與加勁板，次構(gòu)件、屋面檁條與墻面檁條則分別選擇Q235鋼、Z型鍍鋅檁條。鋼柱、屋架鋼梁選擇性能為10.9S的摩擦型高強螺栓連接，柱底支撐為單螺帽鋼墊板，柱腳為M48、M60、M36、M45錨栓。

建筑墻體±0.00m以下為強度等級MU10的260mm小型混凝土實心磚+M7.5水泥砂漿砌筑；±0.00m以上、1.40m以下為260mm厚混凝土多孔磚（強度等級MU10）+M5水泥砂漿砌筑；1.40m以上為470型熱浸鍍鋁鋅彩色鋼板、810型熱浸鍍鋁鋅彩色鋼板。

2 建筑工程施工技術(shù)流程及要點

2.1 樁基

在靜壓預(yù)應(yīng)力管樁樁基工藝操作前，工藝操作者應(yīng)仔細閱讀現(xiàn)場地質(zhì)勘察報告以及設(shè)計圖紙，了解場地臨近地下管線、構(gòu)筑物，并確定最適宜的樁基配樁數(shù)量。同時完成場地排水、土體減壓操作，確定承壓場地與靜壓預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)穩(wěn)定要求相符[1]。

在準(zhǔn)備工作完成后，工藝操作者可以進行試樁操作。即利用2條方向呈90°的經(jīng)緯儀將6000kN以上的頂壓式壓樁機調(diào)節(jié)至水平位置，并將彈性襯墊設(shè)置在樁帽、樁之間。進而依據(jù)垂直度偏差小于0.5%的標(biāo)準(zhǔn)，進行第一節(jié)樁下插，確保一次性連續(xù)壓到位，接樁、送樁過程無間隔。若需要進行靜壓預(yù)應(yīng)力管樁接長操作，則工藝操作者應(yīng)依據(jù)接樁接頭朝下的方向，沿坡口周邊對稱設(shè)置4點或6點焊點，利用二氧化碳氣體保護焊分層對稱焊接管樁，一層焊接完畢后立即清除焊渣進行另外一層焊接，焊接層數(shù)在3層及以上。焊接管樁入土段樁頂需在地面以上，高出地面0.5～1.0m，并在下節(jié)樁的樁頭位置設(shè)置導(dǎo)向裝置，如導(dǎo)向箍等，保證上樁段、下樁段錯位偏差在1.0mm內(nèi)，節(jié)點彎曲點高在1‰樁長內(nèi)。樁接頭焊接完畢自然冷卻8.0min后，繼續(xù)沉樁至設(shè)計標(biāo)高[2]。

在試壓2根樁或3根樁后，技術(shù)人員可以觀察24h，待樁壓力達到樁的極限承載力時，進行再次壓樁，若樁未下沉，則依據(jù)試壓階段設(shè)計管樁長度、標(biāo)高進行操作。同時以米為單位記錄樁身標(biāo)高以及對應(yīng)的入土壓力值，在壓樁達到設(shè)計要求的壓力后，工藝操作者可以持續(xù)載荷3陣，每陣持續(xù)2.0min，沉降量在10.0mm以內(nèi)，總沉降量在20.0mm以內(nèi)。

2.2 主體

在柱下獨立承臺砼凝固后，工藝操作者可以根據(jù)預(yù)埋方案中的原始軸線、標(biāo)高控制點，加密測量現(xiàn)場地腳螺栓位置。進而根據(jù)測量的位置，將地腳螺栓埋入，控制相鄰預(yù)埋螺栓之間距離小于2.0mm，預(yù)埋螺栓頂部相對高差小于2.0mm。同時在螺栓外側(cè)套入保護管，避免螺栓損壞。在地腳螺栓安裝完畢后，利用C40微膨脹自流性混凝土澆筑短柱、短柱端頭與預(yù)埋板之間。在這個基礎(chǔ)上，利用C15混凝土澆筑柱腳外，形成一層150.0mm厚的防銹層。

在柱腳螺栓固定、灌漿后，利用結(jié)構(gòu)內(nèi)布置的10tA5級電動單梁吊車，先后進行鋼柱、鋼梁與檁條安裝。在鋼柱安裝前，工藝操作者應(yīng)全面復(fù)核地腳螺栓位置、標(biāo)高，確保柱腳板下方螺母上表面標(biāo)高、柱腳板底標(biāo)高一致。進而依據(jù)穩(wěn)定可靠、吊裝簡便的原則，在H型鋼柱頂部設(shè)置吊點。同時依據(jù)鋼柱四面中心線、基礎(chǔ)放線中心線相對應(yīng)原則，完成鋼柱吊裝就位。如下：

圖1 鋼柱吊裝就位

在鋼柱吊裝就位后，工藝操作者應(yīng)及時利用經(jīng)緯儀沿垂直方向進行校正，確認無誤后對柱底進行灌漿。進而分區(qū)焊接墊板、底板、螺帽，形成穩(wěn)定的體系。在這個基礎(chǔ)上，以每跨度組拼吊裝單元的形式，于地面完成鋼梁組拼。組拼完成后，利用梁上預(yù)先安裝的可拆卸式安全繩以及兩端晃繩，四點平衡吊裝（吊點位于中心兩邊對稱位置）。吊裝就位后，利用臨時螺栓固定，并以單榀鋼梁吊裝水平就位為依據(jù)，完成吊機吊鉤摘除以及鋼梁兩側(cè)纜風(fēng)繩固定作業(yè)。而在相鄰第二榀鋼梁吊裝完畢后，則需要進行兩鋼梁之間屋面檁條、水平支撐、系桿的安裝以及高強螺栓（2個及以上）的永久固定[3]。

在檁條安裝時，工藝操作者可以利用汽車吊串吊或柱頂滑輪組提升安裝的方式，配合鋼沖釘，對準(zhǔn)檁條孔、檁托孔，進而插入連接螺栓并擰緊。進而以屋面檐口為出發(fā)點，鋪設(shè)剛交班，經(jīng)鋼筋連接腳手板、檁條。

2.3 墻體

在混凝土實心磚、混凝土多孔磚砌筑操作過程中，工藝操作者首先應(yīng)現(xiàn)澆混凝土坎臺，坎臺高度在200.0mm以上，滿足建筑防水要求。若建筑對防水無要求，則可以依據(jù)200.0mm的標(biāo)準(zhǔn)直接砌筑。墻體砌筑方式為錯縫搭砌，搭砌長度在砌塊的1/3以上。進而依據(jù)水平灰縫寬度、豎向灰縫寬度一致原則，進行水泥砂漿砌筑，一般水平灰縫寬度、豎向灰縫寬度應(yīng)在8.0mm到12.0mm之間，最寬部分應(yīng)小于15.0mm。同時依據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中關(guān)于吸砂漿飽滿度、砌體尺寸位置偏差要求進行科學(xué)控制[4]。

在墻體砌筑到梁板周邊80.0mm到200.0mm位置時，暫停14天。待砌筑墻體強度達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后，利用平行四邊形砌塊，以逐一擠壓斜砌的方式，進行頂部構(gòu)造。斜砌角度為45°到60°，砌塊兩端、中間均利用三角形砌塊密實填塞，同時處理砂漿灰縫寬度在8.0mm到12.0mm之間。在構(gòu)造柱與砌體連接位置，利用先每邊后退60.0mm，再后進60.0mm的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置馬牙槎，最終厚度角度45°、寬度60.0mm的斜角，結(jié)合馬牙槎邊緣海綿條粘貼以及灰縫內(nèi)拉結(jié)筋設(shè)置，可以避免漿液泄露。后續(xù)可以根據(jù)設(shè)計方案，利用吊具，進行470型熱浸鍍鋁鋅彩色鋼板、810型熱浸鍍鋁鋅彩色鋼板的規(guī)范安裝。

此外，在遇門窗洞口時，工藝操作者應(yīng)將200.0mm寬的混凝土砌塊嵌入兩側(cè)填充墻上部、中部、下部?；蛘咴O(shè)置混凝過梁250.0mm以上，下口則澆筑厚度超100.0mm的混凝土窗臺板（內(nèi)部高、外部地坡面）壓頂，為門窗安裝、固定提供依據(jù)。

3 建筑工程現(xiàn)場施工管理策略

3.1 進度管理

建筑工程鋼結(jié)構(gòu)面積較大，涉及構(gòu)件類別較多，施工工期較為緊張。為保證鋼結(jié)構(gòu)制作進度與現(xiàn)場安全進度要求相符，現(xiàn)場施工管理人員可根據(jù)現(xiàn)場安裝順序制定現(xiàn)場進度管控計劃，確定需優(yōu)先加工的構(gòu)件。進而委派經(jīng)驗豐富、溝通能力較強的人員駐廠，從原材料進場著手，把控每一根構(gòu)件制作—驗收的全周期。同時實現(xiàn)與專業(yè)水平高、經(jīng)驗豐富的運輸承包公司簽訂協(xié)議，制定可行性較高的運輸方案。進而在“不達標(biāo)，不放行”方針指導(dǎo)下，依據(jù)已制定的運輸方案裝車入場[5]。

在現(xiàn)場安裝時，管理人員可以配合運輸方案，進行安裝進度控制方案的規(guī)劃，保證安裝作業(yè)保質(zhì)保量開展。比如，根據(jù)建筑工程結(jié)構(gòu)分布特點，現(xiàn)場施工管理人員可以將施工區(qū)域劃分為3個區(qū)段，辦公生活區(qū)與土建均位于場地紅線外毗鄰現(xiàn)場的一側(cè)，構(gòu)件堆場則在廠區(qū)內(nèi)吊車行走路線兩側(cè)。在現(xiàn)場作業(yè)期間，各區(qū)段配送倉庫可組織對應(yīng)的人員利用25t汽車吊完成結(jié)構(gòu)柱與結(jié)構(gòu)梁吊裝施工，保證吊裝施工進度。

3.2 安全管理

建筑工程結(jié)構(gòu)施工高度較大，加之結(jié)構(gòu)屋面臨邊洞口數(shù)量較多，安全隱患較多。建筑工程現(xiàn)場管理人員應(yīng)從生命線布置、安全網(wǎng)布置、“臨邊”安全防護等幾個方面著手，預(yù)先編制安全專項相關(guān)方案，嚴格根據(jù)方案對進場工藝操作者進行安全教育，并責(zé)令班組在每日施工前完成安全工藝交底[6]。

作為跨度、柱距均較大的鋼結(jié)構(gòu)建筑，在結(jié)構(gòu)沒有安裝完全前整體失穩(wěn)、垮塌問題發(fā)生概率較高，因此，現(xiàn)場施工管理人員應(yīng)將鋼結(jié)構(gòu)吊裝作為安全控制重點。在科學(xué)安排鋼結(jié)構(gòu)安裝順序的基礎(chǔ)上，由帶支撐柱距入手組織安裝作業(yè)，加快結(jié)構(gòu)空間穩(wěn)定體系形成進度。以結(jié)構(gòu)空間穩(wěn)定體系為基準(zhǔn)，逐步擴展安裝，最終形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。同時在鋼柱吊裝臨時到達設(shè)計位置后，現(xiàn)場管理人員應(yīng)及時組織工藝操作者利用纜風(fēng)繩進行臨時固定。并在纜風(fēng)繩固定的基礎(chǔ)上，借助鐵扁擔(dān)（橫吊梁）完成第一榀屋架梁吊裝。后續(xù)每吊裝完一榀屋架梁即組織工藝操作者安裝與前一榀屋架梁之間的檁條、系桿、支撐，配合側(cè)向支撐措施的實施，規(guī)避鋼梁形狀異變程度過大而引發(fā)的平面外穩(wěn)定度喪失問題。

3.3 質(zhì)量管理

因建筑屋面單坡長度處于較高水平，加之雙層板圍護結(jié)構(gòu)的存在，節(jié)點處理優(yōu)劣對建筑外觀效果、防水性能均具有較大影響。因此，現(xiàn)場施工管理人員應(yīng)選擇現(xiàn)場進行屋面板的壓制成型的方式，要求工藝操作者依據(jù)8.0m長的標(biāo)準(zhǔn)分段制作泛水板，并要求其嚴格根據(jù)工程技術(shù)規(guī)定，利用專用防水膠規(guī)范處理泛水位置，規(guī)避板材縱向縫隙的出現(xiàn)。同時現(xiàn)場施工管理人員應(yīng)以基準(zhǔn)板垂直度控制為依據(jù)，組織專業(yè)技術(shù)人員進行板材安裝過程的檢驗、校正，必要時可以根據(jù)圖集、實際經(jīng)驗優(yōu)化壓型鋼板細部邊角，提高節(jié)點美觀度[7]。

此外，因建筑工程工期較為緊張，鋼結(jié)構(gòu)與樁基、墻體專業(yè)存在頻繁交叉情況，現(xiàn)場施工管理人員應(yīng)在協(xié)調(diào)各專業(yè)工作的基礎(chǔ)上，組織工藝操作者利用遮擋、覆蓋、隔離等方式進行已完成結(jié)構(gòu)的保護，保證成品質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，由工廠化生產(chǎn)拼裝而成的現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑，可以在保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的同時，降低建筑施工污染物產(chǎn)生風(fēng)險，為建筑工程產(chǎn)業(yè)化推進提供支持。因此，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)建筑特點，施工人員應(yīng)從樁基礎(chǔ)著手，逐一推進主體、墻體施工。并進行施工現(xiàn)場質(zhì)量、安全、進度的全面把控，及時發(fā)現(xiàn)并處理不和諧因子，保證現(xiàn)場施工作業(yè)的順利推進，為鋼結(jié)構(gòu)建筑可持續(xù)發(fā)展提供支持。