鄭曉麗
(北龍建設集團有限公司 湖北襄陽 441021)
高層建筑施工中異形柱施工工藝探討
鄭曉麗
(北龍建設集團有限公司 湖北襄陽 441021)
與一般框架柱不同,混凝土異形柱的結構豎向支撐構件主要采用異形截面柱構成,隨著建筑功能的增多、設計觀念的不斷發展,這種結構運用越來越廣泛。目前高層建筑施工過程中應用異形柱、對異形柱的模板加固、混凝土澆筑、混凝土養護等全過程控制對于日后異形柱施工有著十分重要的現實意義。本文先對異形柱施工工法特點及其使用范圍進行簡要介紹,并對其在高層建筑施工中的應用進行了一定地探討,以供同行參考。
高層建筑;異形柱施工;施工工藝
隨著人們對現代建筑的功能需求的增多,以及建筑設計者們設計觀念的創新,對于現代建筑特別是高層建筑,建筑平面以及空間的布置有了更高的要求,由此,異形柱結構在建筑結構中廣泛運用。傳統的框架結構房間內的陽角往往會對家具的布置產生直接性的影響,對房屋的使用空間也極為不利。而與一般的框架柱不同,異形柱主要采用的是異形截面柱來作為結構的豎向支撐,這對于建筑使用靈活性與方便性的提高十分重要,而且還能夠在很大程度上避免框架柱在室內凸出的問題,對于建筑使用空間而言十分有利。目前,在大多數高層建筑施工的過程中,其豎向承重構件均是采用異形柱來進行,并且在實踐中也取得了較好的效果。但是,在實際施工的過程中,仍然需要對一些細節性的問題進行注意,從而使得整個建筑的質量得以保證。
1.1 異形柱施工的特點
異形柱就是在與承載力以及結構剛度等有關要求相符合的基礎上,以建筑使用過程中的實際情況以及其空間的布置情況等為依據來對截面形狀不同的柱進行一定的選擇,例如,T、L以及十字形柱等截面形狀的柱,同時,其對于異形柱的截面各肢的肢高肢厚來說,必須要小于4m,而且對于異形柱各肢的長度來說,其有可能相等也有可能不相等,通常情況建筑施工的過程中所選擇的異形柱各肢均是相等的。尤其是為了與抗震設計的要求相滿足,最好是使用等肢異形柱,但某些情況下須使用不等肢異形柱,在該種情況下,其肢高的比最好也不要超過1.6,并且各個肢厚的差必須在50mm以內。一般來說,異形柱的截面肢薄,這也是其最主要的特點,也正是由于這個特點,其與矩形柱之間有著很大的差異,包括構造方式、受力特征以及變形機理等。
自異形柱出現到其發展成熟這些時間以來,關于異形柱結構設計以及其空間的布置等相關問題是人們對于異形柱討論的主要問題。而具體施工的過程中,對其模板進行有效地加固,并且對混凝土的澆筑質量進行嚴格地控制與養護,是對異形柱施工過程中易出現的幾何形狀控制問題以及其觀感質量問題進行解決的主要措施。通過這些措施的有效落實,對于異形柱施工工藝流程的完善以及其施工質量的保證有著十分重要的現實意義。
1.2 異形柱施工工法的使用范圍
本文中所闡述的異形柱施工工法的使用范圍主要是在非抗震設計與地震設防烈度為Ⅵ度、Ⅶ度和Ⅷ度的普通居住建筑混凝土異形柱。
異形柱在高層建筑中應用,其施工也分為幾個階段,要求施工人員熟悉并掌握施工的技巧方法。
2.1 施工前的準備階段
施工前要選取符合設計要求的材料,并保證材料的質量。通常異形柱施工所需的材料模板有竹膠板,雙面膠帶、方木、對拉螺栓(直徑為14mm)、扣件以及鋼管等。異形柱結構的縱向受力鋼筋需要符合《混凝土結構設計規范》的相關標準要求,檢測得到的二級抗震結構設計的鋼筋強度值應當符合抗拉強度值與屈服強度比值大于或等于1.25,并且要求鋼筋屈服強度值與標準的比值小于1.3。同時,混凝土骨料應采用中砂,粗骨料采用的碎石直徑應小于31.5mm。其次,器具的準備,器具包括施工所需的機械裝備,如輸送泵,還有檢測裝備如檢測尺,還有其他的攪拌機、配料機等。
2.2 施工中的操作工藝
異形柱的施工原理是在柱和墻的鋼筋驗收完成后,模板校正與穿墻螺栓同時進行,然后再澆筑混凝土,在拆除模板時,需要按照一定的順序進行,并在拆除后保護結構的棱角。異形柱的施工工藝流程為:在施工前的準備工作完成后,對墻和柱彈線,然后綁扎墻和柱的鋼筋并同時制作模板,完成后,對鋼筋進行驗收,合格后,安裝模板,并校正、加固模板,然后澆筑并養護混凝土、拆除模板并檢驗異形柱構件的尺寸外觀。其施工要點有以下幾點:①鋼筋的綁扎。綁扎前需要對每個柱子的箍筋數量進行計算,沿著柱子對箍筋彎曲與疊合處進行縱向交錯的布置,保證柱激、柱頂以及梁柱交接處的箍筋間距符合標準。同時在綁扎鋼筋時,還要注意鋼筋的位置,嚴格按照施工的工序要求,在保證異形柱有效截面的同時,對梁柱交接處進行加密加固處理。此外,由于鋼筋縱向受力的接頭處構件受力薄弱,應當保證在一定范圍內,該部位的鋼筋接頭數量不能超過一個。②模板的安裝與加固。在安裝模板前,需要對模板進行除銹、拋光處理,并定位模板,在校正好位置和垂直度后,在進行安裝。一般來講,所選用的模板為竹膠板,厚度為10mm,用50mm×80mm方木進行加固。圍成正方形或矩形的異形柱外圍的柱箍可采用單根鋼管,陰角部位的定型可采用短鋼管,其另一端固定在垂直柱箍上。③混凝土的施工。一般來講,異形柱施工對混凝土的混凝土強度等級要求較高,在應用中,要保證混凝土基礎墊層、剪力墻和圈梁以及過梁等混凝土強度符合所規定的標準。可先采用泵送混凝土,并將坍落高度控制在160~180mm之間,然后對異形柱進行連續澆筑,并分層振搗,以避免出現縫隙,然后拆除模板,并馬上對混凝土成品進行保養維護,一般來講維護時間應當在兩周左右。需要注意的是,當樓板與柱的混凝土強度不相同時,框架節點的核心位置所采用的混凝土強度等級要求更大。并且在拆除模板時需要按照標準的要求,合理的把握模板拆除的時機。
3.1 鋼筋工程
從總體上說來,鋼筋的形式、尺寸、規格、數量、間距、錨固長度、接頭的位置與長度等均需要與規范的標準以及設計的要求相符合。如果鋼筋接頭采用機械連接或者是焊接的連接方式,接頭的質量必須要與當前行業的標準與設計要求相滿足,同時,還要求相關的施工操作人員必須要具備相關的證件才能參與實際的施工操作。
3.2 模板工程
在設計模板以及其支架期間,必須要對各方面的影響因素進行充分地考慮,例如,材料的供應、施工設備、荷載大小、基土類別以及結構的形式等。除了需要與這些相關因素結合起來綜合考慮之外,在穩定性、剛度以及其承載力等方面也需要與實際的要求相滿足。同時,模板在安裝完成之后,應該使用雙面膠條或者是透明的膠帶來對板縫進行黏貼,從而使模板的拼縫與設計的要求相符合,而且,在混凝土澆筑之前,還需要對模板內的雜物進行一定的清理。
3.3 混凝土工程
在對混凝土進行澆筑之前,各項設備與技術在經過復審之后必須是與要求相符合的,而且還要盡快做好一些隱蔽工程的驗收工作。混凝土開始澆筑之后,必須要一次性連續施工完成,同時,需要注意的是,在使用振動棒的過程中,其不要直接與模板和鋼筋發生直接的接觸。
近年來,隨著我國經濟發展水平的不斷提高,在高層建筑施工中,對于異形柱的應用越來越多。而異形柱的施工,通常來說比較復雜,因此在實際施工之前,要做好充分地準備工作,在施工的過程中,要采取合理的措施來對其質量進行保證,進而使得整個高層建筑的施工質量得以保證。
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TU974
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2015-10-20