鋼框架結構與鋼筋砼剪力墻結構聯合應用施工技術探討

文/王淑成 山東信誠建筑規劃設計有限公司 山東東營 257000

高烈度區多高層建筑設計不僅要考慮結構極限承載力的要求，同時也要兼顧延性，保證結構具有良好變形能力。半剛性連接能有效避免焊接節點的脆性破壞，節點轉動能力好，構造簡單，將半剛性鋼框架與剪力墻組合在一起，結構體系具有抗側剛度高，能量耗散能力好，抵抗循環荷載下變形能力強等優點，近年來圍繞該領域的研究比較集中。

1、前期準備

在施工準備過程中二者的關系并不密切。土建一開工就進入施工現場, 而鋼結構構件是在由專業生產或銷售公司在工廠內加工制作成為建筑物所需的定型構件, 然后運入施工現場再進行安裝或拼裝。無論是土建總承包還是二者分包, 由開發商或發包人組織有關施工人員熟悉圖紙, 理解設計意圖, 理清土建與鋼結構的連結部位、連接方式, 編制切實可行的施工方案, 確定合理的施工順序, 做好鋼結構構件連結點的預埋工作,為鋼結構構件安裝打下良好的基礎。

2、施工階段

此階段是土建與鋼結構的組合過程, 也是施工矛盾產生的突出過程, 施工矛盾解決了, 二者的配合任務也就完成了。在施工過程中有關施工技術人員根據確定的施工方案或施工組織設計進行施工。

（1）確定合理的施工工序。在不同的施工階段有不同的主導施工工序, 根據工期的需要正確確定主導施工工序是十分必要的, 只有主導工序跑得快, 工期才能有望縮短或如期完成施工任務, 否則就有可能拖延工期, 增加投資成本。從整體施工來看, 土建結構始終為主導施工工序,要走在鋼結構的前面, 但鋼結構必須始終緊隨其后, 否則會影響土建的施工進度。從施工的局部來看, 有時鋼結構也會轉變為主導施工工序, 如土建基礎完成后, 鋼結構就要焊接安裝鋼柱和鋼梁了,同時, 土建的鋼筋砼剪力墻或核心筒剪力墻作為重點突擊, 加快施工進度。

由于鋼結構構件是在加工廠已制作成為定型構件, 一般鋼柱的高度為10 m 左右。在二者齊頭并進的同時, 土建重點突擊砼剪力墻的施工,這是由鋼結構的施工要求所決定的, 因為鋼筋混凝土剪力墻必須高出鋼結構作業面二至三層的高度二者才能穿插施工, 保證流水作業, 連續施工,互不影響。另外, 在施工過程中還要充分考慮混凝土的凝固期和鋼結構構件的安裝校正期, 二者的時間盡量安排合理。

（2）軸網和標高的控制。軸網和標高不但是控制構件的水平位置和垂直位置, 按照圖紙設計和施工規范的要求必須控制好每一個構件的水平與垂直位置, 同時也是控制好整個建筑物的水平總長度、總寬度、層高和總高度的唯一措施,使其滿足設計、施工規范要求, 達到交工驗收標準。在這一環節中, 土建和鋼結構要步調一致,要成立一個由三人組成的測量放線小組, 專業進行測量、放線、抄平, 把每一個構件的水平、垂直允許偏差都控制在施工規范允許的范圍之內。在施工過程中對于鋼柱要求每安裝一節柱校驗一次, 對于鋼梁構件和砼剪力墻要每層校驗一次,校驗的基準點必須是室外地面處的同一個基準點, 嚴禁使用相鄰層軸網位置或基準點。這里還要強調一點, 土建與鋼結構施工規范及驗收標準略有不同, 土建的允許偏差大于鋼結構的允許偏差。這時施工人員要靈活掌握規范要求, 不要死板教條。在施工時土建施工班組要把規范允許偏差值控制到最小, 盡量向鋼結構的允許偏差值靠攏。同時鋼結構構件在加工制作時也要充分考慮到土建的施工允許偏差值, 但絕不能超過規范要求, 只有這樣土建和鋼結構施工才能配合順利,安裝完整, 嚴實合縫, 把設計圖紙上的每一個構件變為現實。

（3）鋼結構構件的預埋。鋼框架的鋼梁和鋼筋混凝土剪力墻(核心筒)的連接為了確保試點工程安全可靠, 設計中沒有采用單純在剪力墻中預埋鋼板的連接方法, 而是在剪力墻端部和核心筒拐角處自柱腳標高起, 設置上下貫通的Ⅰ型芯柱, 并且, 在鋼梁高度處用鋼桁架作為芯柱與芯柱之間的橫向連接, 以確保該部位節點的工作狀態和計算假定相吻合。鋼結構構件的預埋工作也是十分重要的一環,它雖然不是鋼構件本身安裝的準確位置, 但它是鋼構件安裝的基本范圍,為準確安裝每一個鋼構件奠定了基礎。土建與鋼結構不管是總承包還是單獨分包都必須由專人負責, 要時刻提醒土建施工班組的相關人員做好預留、預埋工作, 或由專人安放預埋件。各專業、各班組技術負責人都必須完全了解設計意圖, 牢記建筑物中每一個構件的具體位置, 要多溝通、多交流, 只有這樣在施工過程中才不會出現錯誤,免受返工之苦, 以免造成不必要的浪費。

（4）竣工驗收。目前, 我國對鋼結構專業施工企業還沒有頒發獨立承包建筑工程的施工承包資質。在整個施工過程中是以土建總承包施工企業為主體, 鋼結構專業作為土建施工企業的一個分支機構, 只能以一個專業班組的身份來承擔施工任務, 因此在施工資料整理時都要以土建總承包施工企業的名譽來填寫竣工資料。作為一個工程整體交工驗收時, 土建與鋼結構要分工合作,各自承擔工程質量保修責任。總之,作為一個建筑物成品, 在建造過程中是需要多工種、多專業、多班組相互密切配合的, 特別是主導施工工序更是如此。在施工過程中應實時溝通與交流, 注意每一個細節。

鋼框架與鋼筋砼剪力墻混合結構工程的施工在我國剛起步, 在鋼結構工程施工控制過程中,要真正發揮工程控制的作用, 要求工程在施工時要嚴格控制好進度, 同時工程師也要做好質量把關工作, 這樣才能保證鋼框架與鋼筋砼剪力墻混合結構工程的施工質量。