鋼混凝土組合結構施工技術應用分析

時間:2022-08-05 11:05:15

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鋼混凝土組合結構施工技術應用分析

【摘要】建筑工程中型鋼混凝土組合結構的應用,具有承載力強、抗震性好等優(yōu)點。論文分析了型鋼混凝土組合結構優(yōu)勢,具體探討了此種組合結構類型與施工技術,圍繞案例展開論述,以期可供參考。

【關鍵詞】型鋼混凝土;組合結構;建筑工程;工程案例;施工技術

1引言

根據我國建筑工程建設情況分析可知,型鋼混凝土組合結構應用廣泛,其在保證構件承載力的同時可有效減少構件所占空間,有利于增加建筑實際使用空間,同時抗震性、經濟性均較好。本文主要圍繞此結構施工技術展開分析【1】。

2型鋼混凝土組合結構分析

20世紀90年代起,組合結構在建筑領域逐漸推廣開來,如型鋼混凝土、管混凝土組合結構等。型鋼混凝土組合結構簡稱SRC結構,實現了鋼筋、混凝土、型鋼的優(yōu)化組合,實際運用優(yōu)點可歸納如下:1)與鋼筋混凝土結構相比,優(yōu)勢如下:(1)承載力更高,通過型鋼的使用,有效提高構件剛度;(2)抗震性能更好,構件延性表現好;(3)施工進度快,鋼結構可提供一定承載力,模板工程量減少。2)與鋼結構相比,優(yōu)勢如下:(1)有利于節(jié)約鋼材,在保證構件性能的基礎上,可節(jié)約超過50%的鋼材;(2)構件穩(wěn)定性更好,SRC結構通過型鋼與混凝土共同受力,局部、整體穩(wěn)定性均優(yōu)于純鋼結構;(3)耐火、耐腐蝕性較好,型鋼混凝土組合結構中,混凝土在一定程度上可起到保護鋼材的作用,更好地防止腐蝕、火災等問題的產生。綜上所述,型鋼混凝土組合結構,無論是在構件受力性能、耐久性能,還是在施工可行性、經濟性方面均具有顯著優(yōu)勢,尤其適用于高層、超高層建筑以及抗震設防烈度較高區(qū)域【2】。

3建筑工程中型鋼混凝土組合結構類型與施工技術

3.1型鋼混凝土組合結構類型。根據我國建筑行業(yè)中型鋼混凝土的應用情況分析可知,其主要分為全型鋼混凝土結構與局部型鋼混凝土結構2種,尤以后者的運用更為廣泛【3】。在實踐中,由于配鋼型式的不同,可分為實腹式、空腹式2類(見圖1)。3.2型鋼混凝土組合結構施工技術。下文主要就型鋼混凝土柱、梁施工工藝流程與技術要點展開論述。3.2.1型鋼柱施工技術。1)工藝流程(見圖2)2)技術要點型鋼混凝土柱施工技術要點如下:1)型鋼柱制作:型鋼柱由廠家統(tǒng)一制作加工,加工前需根據設計藍圖對型鋼柱進行深化設計,優(yōu)化梁主筋排布位置和錨固方式,明確鋼筋穿孔準確位置,保證型鋼柱制作精確滿足要求,必須嚴格把關,確保型鋼構件質量合格【4】。2)型鋼柱安裝:柱腳包括埋入式、非埋入式,后者柱腳底板安裝于基礎頂面,前者柱體插入基礎,穩(wěn)定性好、承載力高,但施工相對復雜,具體需根據實際情況選用施工方法;柱腳施工定位準確、固定牢固后,方可繼續(xù)安裝型鋼柱,核對安裝圖紙、構件編號,確認無誤后依次吊裝型鋼柱,精確定位、校正后焊接,控制好焊接順序與溫度。3)鋼筋工程:型鋼柱安裝完成后,綁扎柱縱向鋼筋與箍筋,由于柱縱筋與型鋼梁存在交叉的問題,需根據實際情況考慮不同處理方法,如:型鋼梁較小時,將縱筋集中在矩形柱四角,避開型鋼梁;型鋼梁較大、柱縱筋較多時,縱筋遇梁時切斷,采用鋼筋連接器與型鋼梁翼緣板相連;箍筋以L形、U形為主,柱頭采用開口箍筋。3.2.2型鋼梁施工技術。1)工藝流程完成型鋼柱安裝后,方可繼續(xù)進行型鋼梁的吊裝,工藝流程分2種:(1)先安裝梁底縱筋、后安裝型鋼梁;(2)先安裝型鋼梁、后安裝梁底縱筋。前者較為常用,后者操作復雜,僅當項目實施中明確要求先吊裝型鋼梁時方會采用。2)技術要點型鋼梁的安裝與型鋼柱基本一致,具體要點可歸為:(1)型鋼梁制作:由工廠統(tǒng)一制作,根據設計圖紙、深化設計下料,所有構件加工制作完成后,做好預拼裝、編碼;(2)底部縱筋安裝:按施工圖紙綁扎鋼筋,焊接牢固;(3)型鋼梁安裝:適當位置焊接耳板吊裝吊點,穩(wěn)定吊裝,型鋼梁就位后做好糾偏工作,梁翼緣處焊接、梁腹板處螺栓連接或焊接;(4)完成上部縱筋、箍筋和拉結筋安裝。3.2.3混凝土施工技術。完成上述作業(yè)后,方可實施柱模板、梁模板安裝,嚴格按施工圖紙進行模板安裝、檢查與矯正工作,驗收合格后澆筑混凝土。1)柱混凝土澆筑:柱底部澆筑同標號砂漿,厚度控制在50mm,防止爛根;混凝土分層澆筑,每層厚度臆500mm,由于型鋼骨架的存在,混凝土流動性較差,必須充分振搗,鋼筋密集區(qū)可采用準30mm振搗棒與鋼筋釬進行振搗【5】。2)梁混凝土澆筑:從梁的一側下料,使用振搗棒將混凝土向梁另一側趕,直至另一側出現混凝土后,兩側同時振搗,嚴格控制振搗時間、監(jiān)測模板變形情況。

4工程案例

4.1工程概況。本文僅以某住宅工程項目為例展開分析。此項目占地面積、建筑總面積為2.23伊104m2、14.24伊104m2,2棟住宅樓高度分別為地上42層(1#樓,155m)、36層(2#樓,135m),組合型鋼混凝土框剪結構,具體型鋼柱、梁設置情況如表2所示。組合構件施工是項目重難點所在。4.2材料與設備。1)型鋼柱材料。鋼材:Q345B鋼材;螺栓:扭剪型高強度螺栓;焊接:坡口熔透焊縫、角焊縫。2)鋼筋與連接套筒。鋼筋:RRB400鋼筋;鋼筋連接:滾壓直螺紋接頭。3)模板體系材料。面板:18mm厚木模板,60mm厚定型組合鋼模板;龍骨:18號槽鋼柱箍+準18mm可拆式對拉螺栓。4)C40、C50混凝土。水泥:P.O42.5水泥;摻和料:I級粉煤灰;外加劑:JG-2A、UEA。集料:準5耀20mm碎石+細度模數2.6耀2.9的砂。5)施工設備。起重設備:QTZ80C(5613)1臺、QTZ80C(5512)塔吊1臺;汽車泵:混凝土臂架泵(臂長48m)、混凝土車載泵。4.3施工技術要點。本項目型鋼混凝土柱、梁施工技術要點如下:1)型鋼柱腳埋置:本項目采用埋入式柱腳,原設計每根柱腳埋入基礎筏板下1.1m(筏板厚2.3m),由于受到地下水的影響實際施工中將埋入深度改為2.3m。本工程型鋼柱高度超過3.4m,單根重量達到15kN(1.5t),采用地腳螺栓固定容易出現移位情況,采用斜撐進行加固(見圖3)。2)型鋼柱安裝:本項目根據施工圖進行型鋼柱深化設計與加工,做出鋼筋排列圖,加工廠統(tǒng)一加工、制作,工廠車床制孔;型鋼柱3層一截(10.5m),吊裝就位,將連接板與耳板的螺栓擰緊后焊接。3)梁、柱、墻鋼筋施工:本項目柱箍筋較大、梁柱接頭處鋼筋預留孔密集,施工中適當補強,鋼筋無法避開型鋼時,型鋼上預焊直螺紋套筒,現場連接鋼筋。4)混凝土澆筑:本項目鋼筋綁扎完成后,間距30耀40mm,混凝土不易充分灌注,必須留足排氣孔,混凝土坍落度160耀180mm,注意對稱、均勻下料,充分振搗。

5結語

綜上所述,型鋼混凝土組合結構承載力大、抗震性優(yōu)越、綜合效益好,可滿足大型、高層建筑施工需求。型鋼混凝土組合結構作業(yè)中,所有鋼構件統(tǒng)一由加工廠加工,驗收合格后方可運輸至施工現場,型鋼柱、梁以及鋼筋依次安裝,確保節(jié)點構造處理可靠,現場混凝土澆筑需充分振搗,保證最終組合結構成型質量滿足要求。

【參考文獻】

【1】龍期亮,黃錫山,陳棟,等.型鋼混凝土組合結構節(jié)點深化設計及工程應用[J].施工技術,2013,42(24):42-44.

【2】唐振,韓佩,張偉,等.異形鋼管混凝土柱+異形型鋼混凝土柱復雜組合構件的施工[J].建筑施工,2019,41(1):28-30.

【3】羅益群,趙冉.重載型鋼混凝土結構的數值分析及施工工藝研究[J].鋼結構,2014,29(4):14-18.

【4】李智斌,趙杰,張濤,等.鋼筋混凝土梁與型鋼混凝土柱連接關鍵技術研發(fā)[J].施工技術,2014,43(3):1-3.

【5】馮躍,張莉莉,張紅,等.北京綠地中心工程施工新技術綜述[J].建筑技術,2015,46(4):294-300.

作者:黃欣 單位:五礦二十三冶建設集團有限公司