高层建筑钢结构混凝土组合结构浅析

2022-09-21 16:46:36 来源:写作指导

摘要:探讨高层建筑钢结构-钢筋混凝土组合结构施工技术。

关键词:钢-混凝土结构;钢结构;安装

0前言

随着建筑科学技术的不断发展,高层建筑结构体系也从传统的钢筋混凝土体系,逐渐转化为钢结构体系,其中常见的形式也同样包括:钢框架结构、钢框架-支撑结构、钢框架-剪力墙结构、钢框架-核心筒结构、筒中筒结构、束筒结构等。同时,钢结构的结构形式又有了全新的结构类型即钢结构-钢筋混凝土组合结构(以下简称为钢-混凝土结构)。这种新型的结构形式能将钢结构和钢筋混凝土的材料性能和优点最大限度地发挥到极致。钢-混凝土结构能极大的减少结构构件的截面尺寸和自重,并有效地改善和优化了建筑结构的抗震性能,从而完美实现了建筑使用功能、结构抗震性能和结构经济指标协调统一。因此,钢-混凝土结构以承载力高、耐火和抗震性能好、经济效益显著等优点,迅速地在高层建筑结构中得到广泛应用。

1工程实例介绍

1.1工程概况

新疆兵团新区旅游综合服务中心建设项目与新疆兵团新区旅游综合服务中心配套设施项目联合建设项目,建设地点:新疆乌鲁木齐市头屯河区第十二师环湖路,项目概况:本工程由东区、西区、地下车库和连廊组成,总建筑面积94882㎡,包含星级酒店、主题酒店、城市功能区等。东区建筑面积:23659.63㎡,地下一层,地上四层,分为三个结构单元,均为现浇钢筋混凝土框架结构,框架结构抗震等级为一级;西区建筑面积:45073.74㎡,裙房地下一层,地上四层,分为三个结构单元,多层部分均为现浇钢筋混凝土框架结构,框架结构抗震等级为一级,高层星级酒店,地下一层,地上二十二层,建筑高度90.9m。为钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构,框架和核心筒抗震等级均为特一级。本文重点介绍该工程的西区部分C区高层星级酒店主体结构中的钢-混凝土结构施工技术。

1.2主要吊装机械选用和部署

构件主要为钢柱、钢梁及剪力墙钢板的安装,钢结构安装重量分别为8.772t;6.725t;2.7t。综合以上参数及现场实际情况考虑,选用在核心筒的西侧布置一台W350-20HA塔式起重机和2台QY80汽车吊来满足现场构件的水平和垂直运输需求。

2测量定位的步骤和内容

1)布设地下部分平面控制网。地下室施工前,根据测量控制基准点的坐标及设计图纸提供的建筑物坐标,经换算后运用高精度全站仪,按照四等导线控制网的要求,在基坑边稳定位置布设地下部分钢结构安装平面控制网。2)布设地上部分平面控制网。在地下室施工完成后,依据基坑边布设的平面控制网,按照四等导线控制网的精度要求,在1层楼面布设地上部分平面控制基准网,即内控网。由于首层楼面人员走动较频繁,必须对布设的平面控制点加以保护。3)平面控制网的竖向传递。根据本工程的特点,平面控制网的竖向传递采用内控法,投测的平面控制网必须进行角度和距离检测,并进行经典自由网平差,对平差的结果进行投测点的归化改正。4)建立高程控制网。首级高程控制点应设在不受施工情况影响的场外,并加以保护。以精密电子水准仪检测首级高程控制网,用闭合水准的方式将高程控制点引入场内,并设定固定点作为高程点。5)高程控制网的竖向传递。高程控制网的传递点不得少于3个。传递的控制点组成闭合水准网,并进行二等水准测量,且平差改正。高程的传递不得从下层楼层丈量上来,以防误差积累。6)钢结构安装测量内容:①柱脚的定位测量。根据钢柱的分布特点,采用“十”字放样法,确定出“十”字的四个点,并由该四点确定钢柱柱脚的中心线。根据高程控制点和中心线控制点,进行钢柱柱脚的安装。②钢柱安装定位控制线的测量放样。钢柱安装轴线放样是以布设的平面控制网为测量依据,采用外控法实施。钢柱安装标高控制线的放样。以钢柱外壁上传递的高程控制点作为测量依据,按三等水准测量的要求把高程传递到钢柱上,再采用视线高法在柱顶下方约20cm处放样出钢柱安装标高控制线。钢柱安装标高的控制采用绝对标高法控制。③钢柱直线度测量。正立柱垂直度测量,将2台经纬仪架设在钢柱相互正交的方向线上,采用正倒镜法测量钢柱的垂直度。④钢柱安装测量。钢柱安装后采用吊挂线锥法测量钢柱垂直度,并对钢柱进行垂直度校正,且在混凝土浇筑前做好钢柱固定。

3钢结构安装施工

1)钢管混凝土柱安装。①起吊钢柱之前要检查钢柱的几何尺寸、节点板位置与方向。清除摩擦面上的浮锈和污物。②钢柱初始起吊时其下端用木头支垫,防止扳起过程中滑动和翻转,避免损伤构件自身和对周围造成安全隐患,待吊钩将柱身吊离地面200mm时停止,检查吊点、索具等是否正常,情况正常方可起吊。当柱子吊离安装面300mm后,指挥吊车慢慢转臂使柱子对正安装位置线,安装人员扶正柱子对准螺栓孔然后缓慢落下,安装并调整螺栓使柱子垂直,拧紧螺母,安装好夹板螺丝,才能松钩。③钢柱吊装就位时,应采用千斤顶进行钢柱标高和水平位置调整。④钢柱就位后用两台经纬仪架设在柱子轴线互为垂直的方向观测柱顶中心标志,在柱顶分段处加设缆风绳挂手拉葫芦调节柱顶位移。钢柱的垂直度误差控制在±3mm内。2)剪力墙钢板安装。①剪力墙钢板吊装前必须再次检验尺寸规格、平整度、预留孔洞的尺寸位置等。②设置吊耳和临时连接板。③起吊时剪力墙必须垂直,尽量做到回转扶直,根部不拖。起吊回转过程中应注意避免同其他已吊好的构件相碰撞,吊索应有一定的有效高度。④剪力墙安装就位后,为避免剪力墙倾斜,应将揽风绳固定在可靠位置。缆风绳的端部应加花篮螺栓,以便于调节缆风绳的松紧度。必须等连接板、缆风绳固定后才能松开吊索。⑤钢板剪力墙安装与固定前,一定要进行立面垂直度校正,保证测量的精确度,只有全部测量值控制在允许范围内,才可以对剪力墙每个构件进行安装固定,⑥采取边安装边校正的方式,使构件在引导下逐渐达到准确位置,保证每一个构件的精确度,最后整个剪力墙钢板形成一个精确的整体。3)型钢梁安装。①安装前必须对柱子牛腿以及钢梁进行预检。预检内容:梁长度、螺栓孔、摩擦面、剖口要求、梁的挠曲以及埋件的平整度。②钢梁采用2点耳板吊装方法,钢梁的吊点设置见表1。③钢梁安装到位后,先用与螺孔同直径的冲钉作定位,然后用与永久螺栓同直径的普通螺栓作临时固定,普通螺栓的数量不少于节点总螺栓数的三分之一,且不少于二只。临时固定按上述要求完成后,方可拆除吊梁索具。

4钢筋工程安装

钢-混凝土结构的钢筋工程安装与钢筋混凝土结构中的基本相同。在具体的施工中要依据国家建筑设计标准图集12SG904-1《型钢混凝土结构施工钢筋位置排布规则和构造详图》的基本原则和具体要求,指导施工钢筋排布构造深化设计,使实际施工建造方案与规范相关规定和设计构造要求紧密结合。

5混凝土工程浇筑

钢-混凝土结构的混凝土浇筑要严格遵守有关混凝土施工的规范和规程。在梁柱接头处、主次梁交接处、梁型钢翼缘下部凹角处等混凝土不易充分填满处,要仔细进行浇筑和捣实。钢-混凝土结构的混凝土外包结构,要满足受力和耐火的双重要求,浇筑时要保证其密实度和防止开裂。

6结束语

针对钢-混凝土组合结构体系在高层建筑工程设计和施工当中广泛有效地应用和未来发展趋势,我们工程建设的相关单位尤其是设计单位和施工单位的技术人员必须要加强对钢-混凝土组合结构体系施工技术的深入研究,不断提高施工技术水平,确保高层建筑工程性能优异,安全可靠。

作者:杜中华 单位:新疆天恒基建筑工程有限公司