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型钢混凝土组合结构施工技术难点分析

黄茂
  
中建知仓
2022年33期
中建五局第三建设有限公司 湖南 长沙 410007

摘要:目前我国建筑行业和科技水平的快速发展,城市化建设步伐的加快,使高层建筑成为城市建筑工程的主要形式。型钢混凝土材料作为一种新型复合建筑材料,由于其具有承载力强,抗腐蚀性较好以及环保等优势,在建筑工程项目中得到广泛应用。在型钢混凝土施工过程中,对施工技术有较高的要求。鉴于此,本文以建筑工程型钢混凝土组合结构施工技术难点为研究主题,从前期设计和施工过程两个角度,重点对施工过程中影响型钢混凝土结构稳定性的技术因素进行分析及技术处理要点进行了探讨。

关键词:型钢混凝土;组合结构;施工技术

引言

随着建筑技术的发展,更多的超高层住宅和大型公共建筑拔地而起,有些地区抗震等级高,再加上建筑形体不规则,以往的普通混凝土结构构件容易超限,为了满足建筑设计要求,采用型钢混凝土结构可以很好地解决此类问题。

1我国型钢混凝土组合结构现状

1.1型钢混凝土组合结构的类型

现阶段,我国型钢混凝土组合结构的主要形式有两种:一种是全型钢混凝土组合结构,另一种是应用较为广泛的局部型钢混凝土组合结构。另外,由于组合过程中配钢型的不同,型钢混凝土组合结构又可分为空腹式型钢混凝土组合结构和实腹式型钢混凝土组合结构,这两种组合结构在实际应用中呈现的特点也不尽相同。在工程施工中,要根据工程设计的具体要求,结合不同组合结构的特点,进行科学合理的设计和选择,从而使得型钢混凝土组合结构性能得到最大限度地发挥。

1.2型钢混凝土组合结构的优点及特点

与传统的钢筋混凝土相比,型钢混凝土组合的优点表现在:(1)自重较轻,型钢混凝土含钢率高,在建设相同强度的建筑时所需要的建筑材料更少,可以用于增加层高和使用面积,可广泛应用于高层建筑。(2)承载能力强,型钢混凝土具有更好的伸展性、承载能力以及抗震效果,其力学表现优于传统钢筋混凝土。(3)减少施工成本,型钢混凝土承载力强,可以节省50%以上的钢材或更多,施工过程中不需要支撑设施,因此可以简化施工过程,缩短施工工期,降低施工成本。

2施工中重点施工工艺的质量控制

2.1钢板拼接和自动焊

将合格的翼缘板置于组立机的工作平台上→吊装腹板侧立在下翼缘板上表面中心→定位焊接→安装引弧板。组成构件的板材之间、H型钢翼缘板和腹板之间的焊缝为坡口焊缝,需对板条开坡口。板件坡口加工利用半自动火焰切割机或铣边机。H型钢在焊接完成后,不可避免的存在局部变形以及角变形等变形,此时需要对其进行矫正,H型钢翼缘板的角变形采用冷矫正的方式在H型钢翼缘矫正机上进行,H型钢翼缘板和腹板局部的弯曲变形则采用火焰加热矫正方法。型钢柱在加工制作过程中需要注意以下问题:预留钢筋孔的位置:在型钢柱加工过程中,必须准确按照图纸要求预留钢筋孔在型钢上的位置,否则会影响穿筋从而影响施工质量和施工精度。在实际施工过程中,型钢加工厂、型钢施工方以及土建施工方三方必须经常沟通,以保证钢筋孔的位置在从打孔到实际安装过程中不出现问题。型钢上的钢筋预留孔禁止在现场氧气切割开孔,必须由型钢加工方在工厂内进行机械成孔,所以型钢施工方需要既懂钢结构加工及施工又懂土建施工的现场管理人员以及型钢翻样人员,以利于在型钢加工、施工以及普通土建施工之间进行相互协调。

2.2型钢柱的定位与标高控制

型钢是在工厂加工后运输到施工现场进行安装,对于型钢混凝土而言,型钢的运输、定位和标高控制难度较大。固定型钢梁需要选择牛角焊接方式,选择高强螺栓连接。安装阶段需要定准位置,采用临时连线的方式,确保钢柱中心线与翼缘中心线对齐。安装后需要对轴线、标高等进行严格控制,但是安装、预埋过程容易造成预埋螺栓移位,给型钢柱的定位和标高控制带来困难,所以在此过程中需要反复检查,确保位置的准确。

2.3地脚螺栓预埋与型钢柱吊装

短柱钢筋绑扎完成后,按照设计图纸布设轴线控制网和在钢筋上标出预埋板标高,确保轴线偏差≤2mm,用提前准备好的定位板焊接固定在钢筋中间,短柱混凝土浇筑后用两台经纬仪进行复测。型钢柱吊装和安装前,需要对型钢柱进行编号,通过吊装就位。起吊型钢时需要将型钢加宽翼缘作为起吊点,防止预埋螺栓被猛烈撞击的前提下对准安装,吊装时需要对型钢柱四角垫起。吊装就位完成后,开始对型钢临时进行固定施工,在型钢固定时,需要对型钢垂直度进行控制,为了防止型钢骨架垂直度偏差超过允许值,需要校正型钢柱的位置。当型钢位置确定后,对结构进行再加固。上层型钢柱吊装完成后,固定四周钢丝绳,安装耳板。在型钢柱安装并且对垂直度、标高进行控制后,需要确认位置后再进行焊接。

2.4钢板墙钢筋连接

(1)钢板混凝土剪力墙内钢板与两侧和上下边配置的型钢采用焊接连接,钢板混凝土剪力墙端部箱型钢柱的混凝土保护层厚度>150mm,水平分布钢筋应绕过墙端型钢柱,且应满足钢筋锚固长度要求。(2)钢板与四周箱型钢焊接连接的钢板混凝土剪力墙,其暗柱或端柱内的箍筋应穿过钢板,为此需在钢板上预留孔洞;当暗柱或端柱内箍筋较密时,可采用隔一根箍筋穿过钢板,另一根采用分段箍筋。(3)钢板和墙端部的箱型钢与筏板基础焊接连接的做法:钢板和墙端部的箱型钢应延伸至筏板基础底筋上,上部筋垂直钢板和箱型钢方向的钢筋,须在钢板和型钢上预留孔洞应将钢筋隔一根穿过;间隔的钢筋截断向下弯折锚固(应满足锚固长度)。(4)楼层标高处设置的箱型钢暗梁应与竖向钢板和箱型钢焊接连接,楼面钢筋应型钢上预留孔洞后穿过。

2.5型钢混凝土梁柱节点施工

在工程中,型钢柱采用“一柱三层”的方法进行分段吊装就位,从而导致外围箍筋无法从柱纵筋接头处向下套入,小箍筋也无法从柱上口向下套入,同时小箍筋一般本身直径较大而周长尺寸较小,无法采用将其掰开的方法就位。在梁柱节点的位置,柱箍筋需要穿过梁型钢腹板,我们通常将箍筋分段穿过,然后再进行拼合。工程中的箍筋拼合通常采用焊接四支L形箍或两支U形箍的方法,箍筋搭接处的焊缝长度需大于10倍箍筋直径。本工程采用焊接U形箍的方法,在梁柱节点位置将箍筋分段穿过牛腿腹板,然后焊接成一个整体。在型钢混凝土柱浇筑过程中,由于竖向型钢的作用,混凝土被分成在不同的区域,而水平加劲肋以及隔板的作用,混凝土同样被分隔在不同区域,梁柱节点处钢筋密集,布置复杂,混凝土在节点处流动困难,振捣不宜密实,这些都给节点处混凝土的浇筑增加了难度。为保证节点处混凝土的施工质量,为避免出现骨浆分离的现象,采用在型钢柱四周均匀下料并振捣的方式,该种浇筑方式还避免了型钢柱因混凝土浇筑不均而被挤压产生位置移动的问题。混凝土配合比需要进行合理设计,施工配料要进行严格控制,并在现场进行混凝土坍落试验,确保其流动性符合要求。

结语:

综上所述,在进行型钢混凝土组合结构进行施工时,要根据设计要求选择设计类型和型钢材料,严格把控型钢混凝土的分配比例和搅拌时间,同时要严格管理型钢混凝土运输。为提升型钢混凝土结构施工质量,要对型钢混凝土组合结构梁施工和柱施工技术难点进行精准把控,同时,对混凝土浇筑施工进行有效控制,以提升型钢混凝土结构施工的总体质量,确保建筑工程高效、高质量地完成。

参考文献:

[1]杨勇,薛亦聪,杨洋.部分预制装配型钢混凝土梁受力性能试验研究[J].土木工程学报,2018,51(04):1-9+19.

[2]沈雄强.型钢柱混凝土组合结构施工要点及质量控制的探讨[J].江西建材,2017(04):75+50.

[3]赵小波.高层建筑型钢混凝土组合梁柱施工技术探讨[J].建材与装饰,2017(34):1-2.

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