超高層鋼結(jié)構(gòu)多腔體巨柱柱腳抗剪鍵槽施工方法概論

楊振東?耿光輝

摘 要 在海口塔超高層鋼結(jié)構(gòu)施工中，塔樓核心筒鋼板剪力墻與外框巨型鋼柱抗剪件形式多樣且數(shù)量繁多，在具體施工過(guò)程中尤其是巨柱柱腳以及核心筒第一節(jié)鋼板墻抗剪鍵能否準(zhǔn)確且牢固的安裝將直接關(guān)系到后期施工中巨型鋼柱的安裝質(zhì)量，所以本文詳細(xì)介紹了抗剪鍵槽的加工制作以及安裝拆除方法，以饗讀者。

關(guān)鍵詞 超高層鋼結(jié)構(gòu)；混凝土筏板基礎(chǔ)；抗剪鍵槽；優(yōu)缺點(diǎn)分析

1 工程概況

海口雙子塔（南塔）超高層鋼結(jié)構(gòu)工程塔樓高度428m，結(jié)構(gòu)屋面高度402.6m，地下4層，地上94層，總建筑面積388000m2，其中塔樓地上建筑面積為262000m2，配樓地上建筑面積約為13000m2，地下室總建筑面積約為113000m2，鋼結(jié)構(gòu)工程量約93200t。地上部分分別為商業(yè)區(qū)、高級(jí)寫字樓、SOHO、五星級(jí)酒店、頂級(jí)餐廳和觀景臺(tái)等。地下部分為滿鋪式整體地下室，地下高度為-19.800m，作為機(jī)房、停車庫(kù)、酒店后勤及人防等。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年。抗震設(shè)防烈度為8.5度，耐火等級(jí)為一級(jí)。塔樓結(jié)構(gòu)樣式采用外框巨型斜撐框架-核心筒-伸臂桁架抗側(cè)結(jié)構(gòu)體系[1]。

圖1 海口塔工程概況示意圖

2 設(shè)置抗剪鍵槽的條件與意義

在現(xiàn)今鋼結(jié)構(gòu)柱腳設(shè)計(jì)中，當(dāng)水平剪力超過(guò)柱腳與混凝土基礎(chǔ)表面間摩擦力時(shí)需要設(shè)置抗剪鍵，抗剪鍵一般與柱腳焊接多為槽鋼及工字鋼，主要是抗剪作用。本工程塔樓高度為428m，而海口市處于海南島北部為臺(tái)風(fēng)、地震多發(fā)區(qū)域，塔樓風(fēng)荷載與抗震設(shè)防烈度較大，由于錨栓不能抗剪且與底板孔配合間隙較大，起不到限制位移的作用，因此混凝土筏板基礎(chǔ)上需要預(yù)留抗剪鍵槽[2]。

3 抗剪鍵槽施工的常見(jiàn)問(wèn)題

在抗剪鍵槽施工過(guò)程中需要考慮諸多因素，如果因?yàn)槟撤矫娴氖韬鲈斐煽辜翩I無(wú)法精確插入抗剪鍵槽中，則會(huì)造成嚴(yán)重的問(wèn)題。

抗剪鍵槽不能直接與混凝土接觸，應(yīng)采取保護(hù)措施，防止混凝土澆筑過(guò)程中由于收縮、擠壓將槽體變形不易取出；

預(yù)留在混凝土基礎(chǔ)上的抗剪鍵槽需要在混凝土二次灌漿初凝后將其拔出，否則混凝土凝固后很難取出；

抗剪鍵槽的尺寸要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙加工及制作，放置埋件時(shí)需要定位精準(zhǔn)，槽體若制作太長(zhǎng)則不能與抗剪鍵接觸，若太短則需要人工剔鑿混凝土，耗時(shí)耗力；

因海口天氣多雨，抗剪鍵槽內(nèi)難免積水，而且雨水會(huì)將雜物沖進(jìn)抗剪鍵槽內(nèi)，因此在二次澆筑高強(qiáng)混凝土前應(yīng)及時(shí)將抗剪鍵槽內(nèi)的積水清理干凈，并將積水抽出[3]。

4 抗剪鍵槽加工工藝

用4～5mm厚的薄鐵板根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行加工，為了方便取出抗剪件槽制作成楔形上大下小，周圍用擠塑聚苯板做第一層包裹；再用泡泡膜進(jìn)行第二層包裹，最后用膠帶進(jìn)行纏裹，注意為了防止溢漿在槽底用鋼板網(wǎng)進(jìn)行封底，也是為了二次灌漿后砼硬化后更容易取出，若用薄鋼板封底待砼硬化后很難取出[4]。

5 抗剪鍵槽安裝工藝

楔形抗剪槽安裝多與錨栓支架體系組合安裝，可在錨栓支架組裝完成后，進(jìn)行測(cè)量定位抗剪槽，隨后將其固定在錨栓支架橫桿下方，這樣做的優(yōu)點(diǎn)：焊接及安裝方便、簡(jiǎn)單、易與操作，缺點(diǎn)是：由于是先安裝抗剪槽，所以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量定位精度要求較高，否則抗剪鍵不易安裝。也可以現(xiàn)場(chǎng)先將錨栓支架安裝定位完成后，在進(jìn)行抗剪槽的施工定位，現(xiàn)場(chǎng)懸掛式焊接固定，此種做法的優(yōu)點(diǎn)：由于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)量，定位準(zhǔn)確；缺點(diǎn)：安裝及固定抗剪鍵槽不易操作，單點(diǎn)焊接量大。

6 抗剪鍵槽雨季清理工作

由于海南氣候夏季炎熱多雨，且本工程抗剪鍵槽的施工正值雨季，所以給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)了很多不利影響，二次灌漿前及拆除抗剪鍵槽時(shí)都需要用抽水機(jī)將槽內(nèi)的積水抽出，方能進(jìn)行澆灌工作。

7 抗剪鍵槽拆除工藝

楔形抗剪槽需要待二次灌漿初凝后進(jìn)行拆除，借助的工具為倒鏈、現(xiàn)場(chǎng)用槽鋼制作的三腳架，進(jìn)行人工拆除，首先在抗剪鍵槽上開(kāi)兩個(gè)吊裝孔洞，方便倒鏈穿入，其次施工人員拽動(dòng)倒鏈，由于抗剪鍵槽四周用擠塑聚苯板及泡泡膜包裹未同混凝土接觸所以很容易將其取出，并且外觀成型較好，如下圖所示：

8 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)海口塔工程主塔樓多腔體巨柱及鋼板墻柱腳抗剪鍵槽從加工制作及安裝拆除的敘述，縮短了施工周期，特別是抗剪鍵槽的拆除時(shí)間，提高了施工效率，同時(shí)也為類似工程提供了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50017-2003.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[2] 王曉星，何敏宜.抗剪鍵的設(shè)計(jì)與施工[J].鋼結(jié)構(gòu)，2009，24（11）：50-52.

[3] 艾文超.鋼柱腳錨栓抗剪性能研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2011.

[4] 盧家森.一種實(shí)用的鋼柱腳抗剪鍵設(shè)計(jì)方法[J].建筑結(jié)構(gòu)，2016，

（07）：52-55.

作者簡(jiǎn)介

楊振東（1986-），性別： 男；職稱： 助理工程師；單位：北京市機(jī)械施工有限公司；研究方向：鋼結(jié)構(gòu)施工。