高層建筑型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

關(guān)鍵詞：高層；型鋼混凝土；施工技術(shù) 

　　目前，對(duì)于新一代的超高層建筑,當(dāng)今世界各國(guó)都已趨向采用鋼―混凝土的組合結(jié)構(gòu)。而型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)作為一種極具魅力的組合結(jié)構(gòu)形式,具有其他結(jié)構(gòu)所不具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),并且日益廣泛地應(yīng)用于各類建筑與橋梁結(jié)構(gòu)中。凡是能適用鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)體系，都可以運(yùn)用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。型鋼混凝土構(gòu)件的承載能力能夠高于同樣外形的鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力1倍以上，能夠減小構(gòu)件的截面積，增加建筑結(jié)構(gòu)的使用面積和空間，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。所以，型鋼混凝上結(jié)構(gòu)在我國(guó)有著廣闊的應(yīng)用前景。 

　　1 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)基本概念 

　　型鋼混凝土組合構(gòu)件是一種由核心部分的型鋼、外部的鋼筋和混凝土(concrete)三種材料組成能協(xié)同工作的組合構(gòu)件。它具有承載力高、抗震性能好、耐火性和耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，如今正廣泛用于大跨結(jié)構(gòu)的高層建筑以及超高層建筑等重要建筑中。 

　　型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)分為兩類。一類是所有的構(gòu)件都使用型鋼混凝土，即梁、柱和剪力墻都使用型鋼混凝土構(gòu)件；另一類是部分構(gòu)件使用型鋼混凝土，即柱、剪力墻使用型鋼混凝土構(gòu)件，但框架梁則使用鋼梁或鋼筋混凝土梁。這兩類結(jié)構(gòu)比較適合用于框架結(jié)構(gòu)、底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)、框架――剪力墻結(jié)構(gòu)、框架――核心簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系。 

　　2 結(jié)構(gòu)選型和布置應(yīng)注意的問(wèn)題 

　　2.1 結(jié)構(gòu)選型問(wèn)題 

　　結(jié)構(gòu)形式的選用對(duì)建筑的功能及其經(jīng)濟(jì)性能都有較大的影響，所以結(jié)構(gòu)形式的選擇和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置應(yīng)當(dāng)在建筑方案期間做到充分的考慮。 

　　當(dāng)建筑層數(shù)多、高度高、柱距大時(shí)，南于柱內(nèi)力較大，受軸壓比限制而使柱截面過(guò)大，不但加大結(jié)構(gòu)自重和材料消耗，而且影響建筑功能。一般情況下選擇型鋼混凝七柱來(lái)解決這一矛盾；當(dāng)梁跨度較大且層高受限制時(shí)，也常使用型鋼混凝土梁來(lái)解決，所以，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型時(shí)，要綜合考慮以上因素。 

　　2.2 側(cè)向失穩(wěn)問(wèn)題 

　　型鋼混凝土柱的剪切黏結(jié)破壞經(jīng)常發(fā)生于型鋼和混凝土之間黏結(jié)作用消失，沿柱身出現(xiàn)豎向裂縫，導(dǎo)致型鋼外側(cè)混凝土齒裂而使混凝土脫離工作。造成型鋼混凝土柱中型鋼側(cè)向失穩(wěn)的原因主要有：①由于柱內(nèi)礎(chǔ)鋼的強(qiáng)度過(guò)低，而先于縱筋屈服，導(dǎo)致型鋼失穩(wěn)；②南于柱子混凝土的脫落，引起型鋼側(cè)向剛度降低所致。造成型鋼混凝上柱剪切黏結(jié)破壞的主要原因是二者之間的黏結(jié)作用較差及混凝土得不到有效的約束所致。 

　　2.3 構(gòu)件經(jīng)濟(jì)比較 

　　型鋼混凝土柱的型鋼、縱向鋼筋、箍筋都必須符合計(jì)算要求和《犁鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的構(gòu)造要求。型鋼混凝土柱內(nèi)的型鋼，比較適合使用實(shí)腹式寬翼緣的H型軋制型鋼和各種截面形式的焊接型鋼。受建筑條件對(duì)柱截面形式的限制，應(yīng)當(dāng)選擇柱截面形式。要盡量避免使用柱截面較大、型鋼所占體積較大的情況，必須在十字型型鋼內(nèi)配置箍筋與縱筋才符合要求。鋼筋量的增大對(duì)施工也造成困難。所以需要按照矩形鋼管外的混凝土體積來(lái)計(jì)算體積配箍率。 

　　3 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的具體應(yīng)用 

　　3.1 鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝 

　　十字型鋼柱加工工藝結(jié)構(gòu)特殊，加工制作難度較高，為保證產(chǎn)品質(zhì)鼉，特制定加工工藝，十字柱加工流程圖如下：放樣、下料(工藝隔板銑端)→組裝H型鋼、T形鋼→焊接H型鋼、T形鋼→校正→H型鋼、T形鋼銑端、鉆孔→組裝十字柱→焊接十字柱→校正→十字柱銑端→組裝柱上零件板→焊接零件板→清理。 

　　鋼結(jié)構(gòu)的安裝：標(biāo)準(zhǔn)柱豎向投點(diǎn)控制網(wǎng)閉合，測(cè)量，排尺，放線→柱頂標(biāo)高測(cè)量，定相對(duì)標(biāo)高控制值→確定柱頂位移值→超偏處理→抄平結(jié)果與下節(jié)柱預(yù)檢數(shù)據(jù)綜合處理→安裝鋼柱，確定借位值進(jìn)行粗校→分析測(cè)繁數(shù)據(jù)→鋼柱垂直度重校正→會(huì)審安裝測(cè)量記錄，指定施焊順序，確定特殊部位處理方案→施焊，測(cè)量跟蹤觀測(cè)柱→焊接檢驗(yàn)→驗(yàn)收→標(biāo)準(zhǔn)柱豎向投點(diǎn)控制的閉合→提供下節(jié)鋼柱預(yù)控?cái)?shù)據(jù)圖。 

　　所有的全熔透對(duì)接焊縫在完成外觀檢查之后進(jìn)行100％超聲波無(wú)損檢測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB 1 1345―89《鋼結(jié)構(gòu)焊縫手工超聲波探傷方法和結(jié)果分級(jí)》焊縫質(zhì)量不低于B級(jí)的一級(jí)。超聲波檢查有缺陷的焊縫，應(yīng)從缺陷兩端上加50mm作為清除部分，并以與正式焊縫相同的焊接工藝進(jìn)行補(bǔ)焊、同樣的標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行復(fù)檢。 

　　3.2 型鋼柱的安裝 

　　通常安裝流程如下：型鋼加工進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收→定位放線→支撐腳手架搭設(shè)→預(yù)埋柱腳→型鋼柱吊裝就位→型鋼安裝糾偏→焊接并探傷檢測(cè)→綁扎柱鋼筋→支設(shè)、加固柱模板→澆筑混凝土→下一道型鋼結(jié)構(gòu)施工。 

　　3.3 鋼筋的綁扎 

　　由于梁柱內(nèi)型鋼的存在，使梁柱縱筋和箍筋的綁扎變得更加困難，尤其是梁柱縱筋在節(jié)點(diǎn)處的彎折、錨固或穿過(guò)型鋼翼緣或腹板，箍筋的套裝等，要事先作好周密的施工計(jì)劃及組織設(shè)計(jì)，這也是型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)困難點(diǎn)之一。 

　　3.4 混凝土的澆筑 

　　混凝土的澆筑質(zhì)量是型鋼混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵．尤其是梁柱節(jié)點(diǎn)、主次梁交接處、梁內(nèi)型鋼凹角處等，由于型鋼、鋼筋和箍筋相互交錯(cuò)，會(huì)給混凝土的澆筑和振搗帶來(lái)一定的困難，因此，施工時(shí)應(yīng)特別注意確�；炷�土的密實(shí)性。 

　　總之，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在我國(guó)高層建筑中的應(yīng)用雖然已經(jīng)有很多成功的案例，但從整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的情況來(lái)看，它還處在初級(jí)階段，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)建筑業(yè)有關(guān)強(qiáng)制執(zhí)行節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)、按照減量化、再利用、資源化的原則，搞好資源綜合利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的政策的實(shí)施，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)將會(huì)在我國(guó)的應(yīng)用得更加廣泛。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]蔣鳳昌，高層雙塔樓建筑型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，建筑科學(xué)，2010,26(11) 

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　　[3]曾昭寅，高層建筑型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，四川建材，2009,35(4)