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【摘要】:針對鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)首節(jié)鋼管束精確定位問題,分析鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)體系的工藝原理及施工工序并以實際工程為例,對施工的關(guān)鍵工序進行了技術(shù)總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】:裝配式建筑;鋼管混凝土束;鋼筋桁架;樓承板
鋼管混凝土束作為一種新型的組合結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于廠房和高層建筑等框架結(jié)構(gòu)中。該結(jié)構(gòu)體系較新穎,相對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)沒有很多應(yīng)用案例。本文對鋼管混凝土束體系的鋼結(jié)構(gòu)定位安裝、鋼管束混凝土澆筑、鋼筋桁架樓承板安裝等重點控制工序進行了描述,總結(jié)了鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)體系的施工工藝流程。
1工程概況及結(jié)構(gòu)體系原理
1.1工程概況
南開區(qū)鋼絲繩廠地塊定向安置經(jīng)濟適用房項目最大單體建筑面積12374m2,最大高度96.8m,最大層數(shù)32層、地下2層,5棟住宅結(jié)構(gòu)形式為鋼管混凝土束結(jié)構(gòu),設(shè)計使用年限50a,抗震設(shè)防烈度8度,耐火等級一級,為一類高層建筑。1.2工作原理鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配式房屋將房屋拆分成各種構(gòu)件(墻、柱、梁、板、樓梯),在工廠進行預(yù)制生產(chǎn),再在現(xiàn)場通過必要的節(jié)點連接、局部現(xiàn)澆拼裝成整體的裝配式結(jié)構(gòu)[1]。該結(jié)構(gòu)墻體由多個鋼管并排連接在一起形成鋼管束,內(nèi)部澆筑混凝土形成鋼管混凝土束組合剪力墻或鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)異形柱,主要作為豎向承重構(gòu)件和抗側(cè)力構(gòu)件。水平結(jié)構(gòu)為H型鋼梁結(jié)合裝配式鋼筋桁架樓承板。
2關(guān)鍵工序操作要點
2.1預(yù)埋件安裝
對有地梁的筏板基礎(chǔ),由于地梁上排鋼筋密集,利用BIM技術(shù)預(yù)排布地梁鋼筋,畫出鋼筋的規(guī)格、間距、位置并把埋件位置布置在梁筋圖上,找出影響柱腳就位的鋼筋,結(jié)合設(shè)計進行調(diào)整。
2.2鋼管束及鋼框架吊裝
鋼結(jié)構(gòu)工程所用材料應(yīng)符合設(shè)計文件和現(xiàn)行有關(guān)標準規(guī)定并具有質(zhì)量合格證明文件,經(jīng)進場檢驗合格后方能使用[2]。1)鋼管束安裝。首節(jié)鋼管束安裝于基礎(chǔ)預(yù)埋件上部,在預(yù)埋件上部先焊接臨時固定耳板;吊裝就位后,與埋件臨時耳板進行固定,初步校正后,再用連接夾板將臨時固定;同時拉設(shè)纜風(fēng)繩對鋼管束進行穩(wěn)固。標準節(jié)鋼管束采用對接固定,每節(jié)上部和下部均設(shè)有固定耳板。2)鋼梁安裝。同一列柱的鋼梁從中間跨開始對稱向兩端擴展安裝;同一跨鋼梁,先安裝上層再安裝中下層。先主梁后次梁。
2.3鋼框架校正
每吊裝一節(jié),對鋼管束標高、軸線定位、垂直度偏差進行校正。軸線偏差每次調(diào)整在3mm以內(nèi),如偏差過大,需在下節(jié)鋼管束進行調(diào)整。每一節(jié)鋼管束高度范圍內(nèi)的全部構(gòu)件,在完成安裝、栓接、焊接并驗收完合格后,方能從地面引放上一節(jié)鋼管束的定位軸線。
2.4高強螺栓的初擰及終擰
高強度螺栓穿入方向應(yīng)以便于施工操作為準,設(shè)計有要求的按設(shè)計要求,框架周圍的螺栓穿向結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè),框架內(nèi)側(cè)的螺栓沿規(guī)定方向穿入,同一節(jié)點的高強螺栓穿入方向應(yīng)一致。同一層梁,先擰主梁后擰次梁;同一節(jié)點,先擰中心再向四周擴散。高強度螺栓連接摩擦面應(yīng)保持干燥、整潔,不應(yīng)有飛邊、毛刺、焊接飛濺物、焊疤、氧化鐵皮、污垢等;除設(shè)計要求外,摩擦面不應(yīng)補漆[3]。
2.5鋼管束對接節(jié)點焊接
主要包括首節(jié)構(gòu)件與基礎(chǔ)預(yù)埋件板面之間的焊接、鋼梁翼板的焊接、局部鋼管束構(gòu)件縱向拼接的焊接、鋼管束構(gòu)件端部對接處的焊接。鋼管束節(jié)間焊縫應(yīng)在墻面兩側(cè)對稱同時施焊。
2.6鋼筋桁架樓承板施工
鋼筋桁架樓承板由桁架筋、鍍鋅底模通過金屬卡扣連接而成,可現(xiàn)場進行裝配。將底模、連接件(卡扣)、鋼筋桁架裝配后,按照樓承板排版圖進行樓承板鋪設(shè)。見圖1。為保證上層鋼結(jié)構(gòu)安裝時人員操作安全并加快鋼結(jié)構(gòu)施工速度,宜先鋪設(shè)最頂層樓承板,然后按從下往上逐層鋪設(shè)。當樓承板跨度大于免支撐要求時,需在跨中位置設(shè)置臨時支撐,每跨邊緣底模與托板之間的空隙進行臨時封堵。邊模板與鋼梁表面每隔300mm間距點焊25mm、高2mm的焊縫。邊模板拉線校直,調(diào)節(jié)適當后,利用鋼筋一端與栓釘點焊,一端與邊模板點焊,將邊模板固定。見圖2。
2.7鋼管束內(nèi)混凝土施工
1)澆筑方法。由于鋼管束結(jié)構(gòu)空腔截面小,所以利用鋼管束灌漿漏斗澆筑混凝土方式較為實用。這種方法適用于任何高度,一般配置2個料斗,料斗容量可根據(jù)現(xiàn)場塔吊起重性能確定。鋼管束構(gòu)件端部設(shè)置聯(lián)排式分料漏斗,方便投料。2)混凝土澆筑。施工前應(yīng)進行配合比設(shè)計,其中粗骨料粒徑≯20mm并進行澆筑工藝試驗,澆筑方法與結(jié)構(gòu)形式相適應(yīng),鋼管束內(nèi)混凝土均采用無收縮自密實混凝土。澆筑前,應(yīng)對鋼管束安裝質(zhì)量檢查確認并清理鋼管束內(nèi)水及內(nèi)壁污物。自密實混凝土澆灌前,按要求在鋼管束適當?shù)奈恢迷O(shè)排氣孔,孔徑20mm為宜,鋼管束樓板位置的插筋孔亦可作為排氣孔。混凝土采用頂部向下灌注的方式,使混凝土通過漏斗進入鋼管束內(nèi)。將混凝土料斗吊至投料斗上方100mm時,人工扶穩(wěn)料斗,將混凝土投入料斗。對澆筑完成的混凝土束,可采用超聲波等方法進行密實度檢測。澆筑不密實部位,采用鉆孔壓漿法進行補強,然后將鉆孔進行補焊封固。3)鋼管束內(nèi)插筋施工應(yīng)在混凝土初凝前完成,插筋分布整齊,端部平齊,宜與鋼管束構(gòu)件端部連接固定,防止移位。4)混凝土試塊留置及養(yǎng)護?;炷翝仓^程中,按照規(guī)范和相關(guān)標準留置標養(yǎng)試塊和同條件試塊并按時送檢;澆筑完成后,采取必要的養(yǎng)護措施。
3結(jié)語
通過鋼絲繩廠地塊定向安置經(jīng)濟適用房項目的應(yīng)用,明確了鋼管束安裝、混凝土澆筑、樓承板施工的控制要點,總結(jié)完善了鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)體系的施工技術(shù)。后續(xù)將對交付后的住戶體驗進行調(diào)查分析,檢驗施工工藝的優(yōu)勢與不足,積累施工經(jīng)驗。
參考文獻:
[1]梁啟陽,王致元,李鵬程,等.某小區(qū)鋼結(jié)構(gòu)裝配式鋼管束施工質(zhì)量控制要點[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2018,(10):132-134.
[2]GB50755—2012,鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范[S].[3]GB50205—2020,鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].
作者:高遠 常欣悅 單位:天津市建工工程總承包有限公司