高层建筑施工中混凝土结构的应用

2022-09-21 16:25:53 来源:写作指导

摘要:现如今,在高层建筑当中劲性混凝土组合结构构件的应用非常广泛,劲性钢筋混凝土组合柱是集钢筋混凝土与型钢优势于一体组合柱,能够直接代替钢筋混凝土柱。对于高层建筑而言是非常重要的一种手段。因此本文针对高层建筑施工中进行柱钢筋混凝土结构的应用展开了深入的探讨的,简单的介绍了工程的概况与施工特点,也进一步阐述了施工图纸深化设计,就型钢柱的安装与链接、梁柱钢筋节点施工以及混凝土浇筑等方面展开了详细的分析。希望能够为高层建筑施工提供一定的借鉴与参考。

关键词:高层建筑;建筑施工;劲性柱;钢筋混凝土

0前言

目前在高层建筑施工中所广泛使用的劲性混凝土组合结构构件是由混凝土、钢筋以及型钢共同构成的,所以说劲性混凝土结构的承载力、刚度以及抗震性能都非常高,所以在进行高层建筑时更加倾向选择劲性混凝土组合结构。但是由于这个结构的施工工艺相对过于复杂,对于质量的控制难度也非常大。因此,本文以实际工程为例,来探究型钢混凝土结构的质量控制与施工要点,这对于高层建筑而言有着非常重要的现实意义。

1工程概况与施工特点

1.1工程概况

本文以某市综合楼为例,该项目层高共计45层,总的建筑高度为230米,在综合楼的25-29层、32-36层均选择以劲性型钢柱混凝土结构为主。而所选择的型钢柱;类型是以厚板相拼接而焊成的,并直接在现场进行安装[1]。另外,还针对型钢柱的二次结构展开了深化设计,并就型钢柱的设计、制作、安装以及梁柱核心点处的钢筋节点进行了妥善的处理,针对混凝土工程方面所存在的问题为依据制定了一系列科学的质量保证措施,对于整体的施工进度和质量展开了控制,也取得了良好的效果。

1.2工程施工特点

(1)需要配合混凝土结构的施工进度,因为劲性钢柱的吊装、校正以及焊接工作都需要在圆柱钢筋的绑扎前全部完成,只有当楼面的混凝土全部浇筑完成后并达到一定强度后才能够进一步完成上一层的劲性钢柱的吊装、校正以及焊接工作,并且在进行该环节时不能对其他工序造成影响。以劲性钢柱和塔吊的位置关系为主,选择LT7030型号的塔吊进行作业,在其作业范围半径之内,长度为8m的钢柱其重量需要满足塔吊的起重量,当顺利达到第一个标准层之后,12根钢柱的具体加工长度应该为4m,其余钢柱长度调整至8m,两层为一节,后续标准层的钢柱长度均为8m,通过这样交错的方式进行作业,可以保证每个标准层都有能展开12根型钢柱的吊装、校正以及焊接工作,在很大程度上较快了施工的进度[2]。(2)焊接工作的工作量相对较大。一般劲性钢柱的腹板厚度为650mm,翼缘的厚度为325mm,板厚为25mm,所以其对接的坡口焊接长度应该为3.9m。但是圆柱劲性钢柱对于焊接的要求是非常高的,柱翼缘的拼接缝都是以全熔透坡口的方式进行对接焊缝的,并且焊缝的等级需要达到一级。

2图纸深化设计

施工单位在施工期间需要严格的根据图纸中的要求进行施工,所以需要针对劲性柱型钢混凝土的结构展开进一步的深化设计,从而更好的为钢骨型钢柱的制作、加工、安装和梁柱节点处理进行指导。在针对梁柱节点出展开二次深化设计的过程中需要充分的考虑到钢筋规格、数量、位置和主梁次梁的标高设计,明确梁上下的钢筋间距,为后续型钢的开孔和钢垫块设置提供依据[3]。另外,对于施工过程中经常出现的柱主筋与型钢梁上下翼交叉情况以及柱箍筋和型钢梁腹板交叉等问题也需要在图纸深化期间进行妥善的解决。

3型钢柱制作

3.1制作基本要求

在制作型钢柱的过程中需要遵守以下几点制作要求:第一,生产型钢柱的生产厂家必须具备钢结构制造资质;第二,制作型钢柱所需要用到的所有钢材、螺栓等材料和相关配件都需要具备送检证和合格证;第三,当成品构建出厂之前需要根据图纸进行严格的检查与验收。另外,还需要对焊缝展开探伤检测,只有检测合格才能出厂,整个过程都需要有监造人才进行现场监督。

3.2型钢十字柱制作工艺

一般型钢柱的制作方式是以分节制作为主的,在车间进行加工。而对钢板焊接变形措施的控制是制作型钢柱的重点。常规的型钢柱制作材料是以Q345B为主的,其腹板的厚度一般是d=20mm,而翼缘板的厚度则为d=25mm。分节制作型钢柱时其长度的确定应该充分的考虑到钢筋的接头处和吊装设备起重能力等因素,一般建筑物的层高均为1节型钢柱的接头,所以其接头的位置应该处于露面的100cm处。

3.3型钢十字柱焊接工艺

焊接型钢十字柱时其工艺方面的要求非常高,主要包括以下几点:第一,在焊接之前需要通过焊接试验来确定最合理的焊接方式和工艺,在试验完成后需要根据整个过程中以及工程项目的实际焊接需求来编制一个完整的焊接工艺评定报告,在后续施工过程中需要以该报告作为焊接施工过程中的指导性文件[3]。在进行焊接施工期间需要严格的按照焊接评定报告中所给出的所有技术参数和措施进行焊接,以此来保证焊接工作的质量;第二,焊接工艺的选择应该与CO2气体保护焊的方式来完成低层与中层的焊道,而后利用埋弧焊罩面工艺完成剩余部分的焊接工作。第四,控制焊接变形的具体措施包括:H型钢应该选择分段倒退和对称焊接的方式为主,在进行对称焊接的过程中需要保证焊接的电压、电流、速度以及焊条直径等都保持一致,从而确保焊接热量的均匀分布,以此来实现降低焊接变形的目的。

4型钢柱安装与连接

4.1型钢柱的吊装

通常情况下钢柱的长度是根据层高进行划分的,主要分为3.9米、4.2米两种。单根型钢柱的重量为3.5吨左右,但是层高超过34层时其钢柱的重量则为5吨。所以需要借助塔吊来完成型钢柱的吊装工作,利用塔吊吊装的过程中需要对塔吊的大臂距离进行精准的计算,只有大臂距离为43米时才能够起吊5.3吨的重量,这时才能够满足吊装的重量需求。

4.2第一节钢柱的安装和连接

首先需要预埋地脚螺栓;其次在安装第一节钢柱前,需要检查地脚螺栓的位置与标高。吊装之前还要对预埋螺栓的轴线位置、中心偏移、螺栓长度、螺纹场地等情况展开详细的检查[4]。其次,吊装过程中钢柱与地脚螺栓之间的垂直距离为200mm时,需要停止吊装进行稳定,从而缓慢的完成下落工作,并实时监督钢柱底板与螺栓的对位情况,一旦发现偏移需要立即展开调整,确保地脚螺栓能够顺利的套入到螺栓孔中,当垂直调整完成后,要拿上间螺栓螺母拧紧。

4.3下节钢柱的安装和连接

首先钢柱需要进行临时固定,当第一节钢柱的柱脚完成二次灌浆和安装后,才能够进行下一节钢柱的安装。钢柱中的腹板是以高强螺栓相连接的,翼缘板也是同样使用高强螺栓进行焊接完成的。其次,需要对钢柱进行测量和校正,利用铅垂或者经纬仪来测量钢柱的水平度与垂直度完成校正工作。

5梁柱钢筋节点施工

一般钢柱钢筋节点处的施工需要注意以下几点:第一,因内钢柱的原因导致施工无法使用井字箍的方式,只能改为八角箍筋;第二,梁箍筋需要进行适当的加密,其加密区的长度应该达到两倍的梁高;第三,梁柱节点位置的构造是选择绕过内钢骨柱,或者以钢骨腹板开孔的方式穿过去,对于节点内锚固方面来说,应该满足其对锚固长度的需求。

6混凝土浇筑

对于劲性柱钢筋混凝土结构而言混凝土浇筑环节是一个重要的难点,因为型钢柱的原因导致钢骨无法直接对应螺栓,所以在安装模板时需要考虑到加固问题,这无疑是增加了模板的安装难度;另外栓钉与箍筋相对较多,并且钢筋的排列十分紧密,以致于混凝土下料异常困难,不仅振动棒很难插入到混凝土当中,还会导致混凝土不紧密不均匀[5]。所以需要适当的增加混凝土的和易性、配合比以及坍落度;另外,提高对混凝土的振捣,并且在模板外安排专人进行敲击,加强混凝土的紧实程度;在浇筑混凝土的过程中还要进行全程记录。

7结论

总之,在高层建筑施工中应用劲性柱钢筋混凝土结构可以有效的解决性钢珠的加工制造问题和梁柱节点钢筋施工难题。在后续的高层建筑施工过程中可以选择本文所提出的相关技术措施来完成建筑项目,不仅能够为工程提供质量保证同时还能够确保混凝土实体的质量。

参考文献

[1]陈俊平.劲性柱钢筋混凝土结构在高层建筑施工过程中的应用[J].房地产导刊,2019,000(015):213,217.

[2]陈丽.型钢劲性柱与钢筋混凝土柱在地下工程中的技术方案比较分析[J].中国建筑金属结构,2019,000(006):58-59.

[3]龙绍章,赵红霞,韩宇.劲性钢筋混凝土结构柱中的混凝土施工技术[J].建筑施工,2018,40(10):64-65.

[4]孔亚陶,邢亮,刘素伟,等.超高层建筑劲性柱与钢梁连接节点的深化设计与施工[J].建筑施工,2019,041(002):231-233.

[5]范振影.钢筋混凝土结构施工技术在房屋建筑施工中的应用[J].中国科技投资,2018,000(020):21.

作者:秦永强 单位:西山煤电(集团)有限责任公司工程质量监督站