超高層鋼結構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構施工中，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量繁多，在具體施工過程中尤其是巨柱柱腳以及核心筒第一節鋼板墻抗剪鍵能否準確且牢固的安裝將直接關系到后期施工中巨型鋼柱的安裝質量，所以本文詳細介紹了抗剪鍵槽的加工制作以及安裝拆除方法，以饗讀者。

關鍵詞 超高層鋼結構；混凝土筏板基礎；抗剪鍵槽；優缺點分析

1 工程概況

海口雙子塔（南塔）超高層鋼結構工程塔樓高度428m，結構屋面高度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，鋼結構工程量約93200t。地上部分分別為商業區、高級寫字樓、SOHO、五星級酒店、頂級餐廳和觀景臺等。地下部分為滿鋪式整體地下室，地下高度為-19.800m，作為機房、停車庫、酒店后勤及人防等。工程結構設計使用年限為50年。抗震設防烈度為8.5度，耐火等級為一級。塔樓結構樣式采用外框巨型斜撐框架-核心筒-伸臂桁架抗側結構體系[1]。

圖1 海口塔工程概況示意圖

2 設置抗剪鍵槽的條件與意義

在現今鋼結構柱腳設計中，當水平剪力超過柱腳與混凝土基礎表面間摩擦力時需要設置抗剪鍵，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風、地震多發區域，塔樓風荷載與抗震設防烈度較大，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上需要預留抗剪鍵槽[2]。

3 抗剪鍵槽施工的常見問題

在抗剪鍵槽施工過程中需要考慮諸多因素，如果因為某方面的疏忽造成抗剪鍵無法精確插入抗剪鍵槽中，則會造成嚴重的問題。

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

預留在混凝土基礎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格按照圖紙加工及制作，放置埋件時需要定位精準，槽體若制作太長則不能與抗剪鍵接觸，若太短則需要人工剔鑿混凝土，耗時耗力；

因海口天氣多雨，抗剪鍵槽內難免積水，而且雨水會將雜物沖進抗剪鍵槽內，因此在二次澆筑高強混凝土前應及時將抗剪鍵槽內的積水清理干凈，并將積水抽出[3]。

4 抗剪鍵槽加工工藝

用4～5mm厚的薄鐵板根據圖紙尺寸進行加工，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；再用泡泡膜進行第二層包裹，最后用膠帶進行纏裹，注意為了防止溢漿在槽底用鋼板網進行封底，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，進行測量定位抗剪槽，隨后將其固定在錨栓支架橫桿下方，這樣做的優點：焊接及安裝方便、簡單、易與操作，缺點是：由于是先安裝抗剪槽，所以對現場實際測量定位精度要求較高，否則抗剪鍵不易安裝。也可以現場先將錨栓支架安裝定位完成后，在進行抗剪槽的施工定位，現場懸掛式焊接固定，此種做法的優點：由于現場實測實量，定位準確；缺點：安裝及固定抗剪鍵槽不易操作，單點焊接量大。

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，所以給現場施工帶來了很多不利影響，二次灌漿前及拆除抗剪鍵槽時都需要用抽水機將槽內的積水抽出，方能進行澆灌工作。

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行拆除，借助的工具為倒鏈、現場用槽鋼制作的三腳架，進行人工拆除，首先在抗剪鍵槽上開兩個吊裝孔洞，方便倒鏈穿入，其次施工人員拽動倒鏈，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 結束語

本文通過對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間，提高了施工效率，同時也為類似工程提供了經驗。

參考文獻

[1] GB50017-2003.鋼結構設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2003.

[2] 王曉星，何敏宜.抗剪鍵的設計與施工[J].鋼結構，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，2011.

[4] 盧家森.一種實用的鋼柱腳抗剪鍵設計方法[J].建筑結構，2016，

（07）：52-55.

作者簡介

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