李 捷
(忻州經濟開發區利民房地產開發公司,山西忻州 034000)
隨著社會經濟的發展和我國城市化進程的加快,高層建筑近年來發展極為迅猛,為了滿足人們日益增長的物質文化需求,在建筑業中高層建筑的發展最引人注目。經濟的繁榮、科學技術的發展以及社會需求的變化讓人們對于建筑的使用功能提出了更高、更多的要求,這不僅體現在建筑的美觀上,更多的表現在建筑功能需要向綜合多用途發展的趨勢,而這樣的需求和變化趨勢使結構體型和結構形式更加復雜。在這樣的形勢下,高層建筑中出現了錯層結構、連體結構、轉換結構等復雜的建筑形式以及這些形式的組合。現在社會中,建筑高度的增加使廣泛應用的鋼筋混凝土結構日益暴露出其缺點。在這種形勢下,組合結構受到了眾多結構師的青睞,組合結構既解決了鋼筋混凝土結構承載力低、截面大的問題,又使鋼結構的經濟性和耐火性得到了緩和。
型鋼混凝土結構與傳統鋼結構相比:1)節約鋼材;2)防止鋼結構局部和整體屈曲;3)增加結構剛度和阻尼;具有防銹、防腐、防火等優勢。
與普通鋼筋混凝土結構相比:1)承載力高;2)構件截面小;3)抗剪能力高、延性好;4)施工時節省模板,加快施工進度。但是型鋼混凝土結構也有其自身的缺點,主要表現在型鋼混凝土組合結構的施工過程中,既要顧及到鋼結構施工的注意事項,又要把握好混凝土結構的施工特點,并且在不同材料構件的節點處施工較為復雜。
1)在施工進料期間,要嚴格進行型鋼質量驗收。2)在施工前,應特別注重進行深化設計,并且尤其要注意如節點處、型鋼上鋼筋的預留孔等部位的深化設計。另外在進行深化設計時,不僅要進行有關鋼結構方面的深化設計,還要考慮型鋼混凝土構件與其他構件相連接部位節點的處理方式。3)在型鋼混凝土構件中,截面配筋形式復雜,鋼筋種類繁多。縱向鋼筋、箍筋以及型鋼在同一截面中位置相互制約,并且在型鋼上還有密集分布的栓釘,這些都給施工時構件中鋼筋分項工程的進行提高了施工難度。組合截面箍筋形式尤其復雜,很少有常規的方形或者圓形,多為六邊形、菱形、八邊形等等。4)型鋼混凝土構件中由于布置了大量形式復雜的鋼筋和型鋼,因此構件以及節點處混凝土的澆筑和振搗是施工中的一個難點。針對這一點,要嚴格控制混凝土的相關參數,比如混凝土粗骨料的粒徑,混凝土坍落度,并且要注意澆筑過程中振搗方案的選擇。5)基于組合結構自身的特殊性,要兼顧鋼結構和混凝土結構施工中的注意事項,不同結構分包工程之間在流水施工中經常會存在矛盾和沖突,因此在施工組織設計時要進行合理的安排。
某高層建筑,結構類型為典型的型鋼混凝土組合框架結構,由于地震設防烈度較高,規范對框架柱軸壓比的限制較為嚴格。若使用普通鋼筋混凝土柱,滿足設計規范的要求需要很大的截面尺寸,而這樣會減少建筑的使用面積,“胖柱”使得建筑也很不美觀,并且在地震作用下,柱子很容易發生“短柱”型脆性剪切破壞,這對于結構抗震性能是十分不利的。因此,在設計方案中,采用型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁作為結構的主要構件。型鋼混凝土柱形式及配筋圖如圖1所示。

圖1 型鋼混凝土柱配筋示意圖
1)型鋼混凝土柱的安裝過程。首先在型鋼加工好進場時要嚴格按照質量控制標準進行驗收。接著對鋼構件進行定位放線,然后進行支撐腳手架的搭設。接下來依次進行柱腳埋設、吊裝就位、安裝糾偏、焊接、探傷檢測、型鋼混凝土柱鋼筋綁扎、柱模板搭設,最后澆筑混凝土。2)節點鋼筋處理。由于型鋼混凝土結構節點處的構造十分復雜,往往會出現鋼筋密,排布困難的現象,施工中應注意及時與設計單位溝通協調。其中應注意的有:型鋼混凝土柱鋼筋的施工與鋼筋混凝土柱的施工基本一樣,縱向受力鋼筋不需要截斷,接頭連接處使用直螺紋接頭。節點處,鋼筋混凝土梁外側鋼筋打彎繞開鋼柱,在柱外側要留足相關規范、圖集錨固長度要求;鋼筋若遇到柱內型鋼翼緣,若能滿足錨固長度可以進行彎錨,不滿足則將鋼筋焊接在柱內翼緣上的連接板上;若鋼筋遇到柱內型鋼腹板,滿足直錨長度可直錨,否則彎錨。必要時需要在腹板上預留穿筋孔,使鋼筋能夠貫通;若節點處鋼筋太多,不能合理安排施工時,可以進行鋼筋等強代換,以減少鋼筋根數。型鋼混凝土柱箍筋受到型鋼上栓釘的影響,宜采用開口箍筋,從側面套綁以方便施工。3)型鋼混凝土柱混凝土澆筑。在型鋼混凝土柱中,因為構件內鋼筋形式復雜,既有型鋼又有縱筋、箍筋等與其交織,在本工程澆筑型鋼柱混凝土時,采用了內部振搗器和外部附著式振搗器相結合的方法,以保證混凝土振搗密實,另外在澆筑混凝土的過程中要注意均勻分層下料,對稱振搗,防止內部型鋼變形。
型鋼混凝土組合結構存在很明顯的優勢,通過合理的施工組織設計和復雜的施工技術處理,可以很好的達到其施工可行性,型鋼混凝土組合結構近年來得到了廣泛的應用。
[1]白鑫星.帶轉換層的大底盤雙塔結構動力性能分析[D].太原:太原理工大學,2009.
[2]高層建筑型鋼混凝土組合結構施工技術[J].四川建材,2009,35(150):234-236.
[3]型鋼混凝土組合結構施工過程中存在問題的探討[J].工程管理,2006(11):32-33.
[4]常彥妮.某工程型鋼混凝土施工技術[J].山西建筑,2011,37(28):103-105.