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【摘 要】 本文主要论述劲性钢筋混凝土在施工中的注意事项,并结合工程实例就H型钢的制作、钢结构的现场安装、钢筋工程、模板工程与混凝土工程等在施工中遇到的难点进行总结,为我国在劲性钢筋混凝土结构施工方面给与借鉴和参考。
【关键词】 劲性钢筋混凝土;安装;施工技术
前言:
劲性钢筋混凝土是指由钢筋作为骨架外包混凝土的新型组合结构,由于配置了钢骨,钢骨与高强混凝土之间相互约束使劲性混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢结构容易发生局部屈曲的缺点,增加了结构和构件的延性,改善了由于高强混凝土本身延性差而带来的不利于抗震的脆性特性。相对于钢筋混凝土结构来说,采用劲性混凝土结构有效地减小了构件的截面尺寸,增大了使用空间;相对于钢结构来说,采用劲性混凝土结构节约了钢材用量,降低了造价,改善了防火和防腐性能。劲性钢筋混凝土普遍应用于城市高层建筑,或者是建筑的框架主体结构,尤其是对荷载有特殊要求的工程。笔者结合工程实例针对劲性混凝土结构施工中常见的难点问题提出了具体的质量控制措施。
1.劲性混凝土工程施工重点及难点
(1)钢结构方面。如何选择好钢构件的吊装与安装方案,不仅直接影响到钢结构的施工进度、质量与安全,而且对于整个工程的施工进度产生很大的影响。施工的重点在于型钢中心位置的固定以及垂直度的控制。
(2)混凝土方面。由于钢筋过于密集,并且内包有钢骨,致使钢筋与钢筋、钢筋与钢骨之间经常出现位置冲突的现象;钢筋之间间距过小,再加之钢骨的影响使得进料口面积较小,不利于混凝土下料以及振捣。所以在钢筋绑扎过程中如何合理布置主次梁间、梁柱间的钢筋;如何处理柱帽处钢筋与钢骨间的关系;在混凝土浇筑时如何保证混凝土的密实度,这些都是混凝土施工中的重点,同时也是难点。
2.工程概况
唐山市某工程,地下二层,地上八层,总建筑面积为14674m2。地下室为劲性混凝土结构的人防地下室,建筑面积为5002m2,地下室设计为钢结构外包配筋混凝土的劲性混凝土结构。梁全部为H型钢梁外包混凝土形式,为了保证钢构件与混凝土能形成有效的粘结,必须对与混凝土接触的钢柱、钢梁面进行除锈,使钢材露出银灰色,并保持钢柱、钢梁面清洁,杜绝一切可能对钢骨和混凝土粘结产生影响的污染,并且钢柱外壁及钢梁上下表面均焊有栓钉,承受剪切力且增大钢构件与混凝土的粘结力。
2.1钢结构的现场安装
(1)合理安排吊装顺序和吊机行走路线,选择合理的吊机吨位
(2)鋼柱的安装及钢柱脚混凝土二次浇筑
在安装一节钢柱吊装前应对所有地脚螺栓的平面位置和标高进行检查,要求螺栓平面位置偏差≤2mm,标高偏差≤5mm。以汽车吊作为起升机械进行吊装。将钢柱吊至地脚螺栓上方,缓慢下落,使地脚螺栓套入钢柱柱脚底板的螺栓孔中,在柱脚加钢垫板调整标高到位,并进行垂直、水平调整后,立即将地脚螺栓螺母上紧。在一节柱脚二次灌浆、一节钢梁安装完毕后,即可进行二节柱的吊装,在连接处,一节柱与二节柱相对应的位置上均焊有连接耳板,钢柱吊装到位,用拉揽绳准确调整位置,校好垂直度后,用螺栓加垫板将上下柱耳板连接起来,作为临时固定,待焊接完成后再将耳板割除。每安装一根柱子,都用两台经纬仪进行独立校正。校正完毕后,要用C40膨胀细石混凝土对柱脚底板与基础顶面间空隙进行二次灌浆。要求先将空隙清理干净,然后对基础顶面进行凿毛,浇水润湿支模板,灌入细石混凝土后,捣实抹平,最后养护成型。
(3)钢结构焊接。焊接前应清除焊缝坡口附近铁锈、油污、灰尘、水分等,不允许在母材上引弧伤害母材,焊缝要求饱满、均匀。由于本工程焊缝较厚,所以焊缝横向收缩变形累计误差对钢柱垂直度影响很大。故施工前应进行专项试验,确定焊缝变形值,施工过程中采用对称施焊,尽可能减少焊接应变造成的危害。
2.2混凝土外包部份钢筋、模板施工
2.2.1钢筋的安装
(1)将钢筋在梁边做成90°弯钩,与钢柱焊接,焊接长度满足10d梁中腰筋要求用“S”型拉结筋进行拉结,而拉结筋要穿过钢梁腹板,故施工时在拉结筋要穿过钢梁腹板的位置上,开一个比拉结筋直径大2mm的孔,拉结筋一端做弯钩,另一端平直通过预留孔后对拉结筋进行人工弯折。
(2)柱筋、柱主筋在钢柱柱帽处无法通过连接板。通过设计院认可,决定在连接板上开洞,施工中对于此预留洞留置位置要求较精确,如果上下连接板开洞位置相差很多的话,会造成钢筋传力偏心,无法焊接等问题。经现场实际施工将电渣压力焊改为梆条焊,焊缝10d满足焊接要求。
(3)钢筋定位措施。另外在柱筋上部增设钢筋定位卡(形状同箍筋),在浇注混凝土前将定位卡套在柱筋顶端,将柱筋点焊在定位卡上,控制柱卡钢筋间的位置,墙纵向筋定位卡在墙中水平设置,取代该位置的水平筋。
2.2.2模板的支设
(1)柱模、柱子模板采用压边形式,用Ф48钢管紧固,第一道加固钢管距柱底部200mm,上部每300mm加设一道为保证模板的垂直度,保证模板底部不漏浆、不烂根,在支设模板前一天先将每个柱子的根部用1∶3的水泥砂浆做找平台(2)梁模,为了保证侧模的稳定及位置,梁模板采用侧模压在底模上的方式施工。梁模用竹胶板,加固肋条采用50×100木方及Ф48×315钢管做背杠,当梁高超过400mm时,在梁的中部增设穿梁对拉螺栓,对拉螺栓通过“3”型卡与梁侧模加固钢管连接,梁侧模的加固钢管第一道距柱边100mm,中间的间距400mm一道。对拉螺栓沿梁长方向间距为500mm,梁柱方向间距视梁高而定,梁高≤600mm时在梁的中间位置设置1道对拉螺栓,600mm<900mm时在梁的中间位置设置2道对拉螺栓,当900mm≤梁高1500mm时在梁的中间位置设置3道对拉螺栓,具体位置沿梁高均布,由于钢骨梁无法加设对拉螺栓,故此在进行梁侧模加固时要将钢管加密,间距为300mm。梁底模为先加工成型模板拼成,梁侧模按交叉位置留设岔口,具体支设方法如下:在柱子上弹出轴线、梁位置线及水平标高线,钉柱头模按设计标高调整水平横杆标高,然后安放梁底模,并拉线找平,当梁底跨度大于或等于4m时,跨中梁底处按设计要求起拱,由于设计无明确要求,梁按跨度的2‰起拱,主次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱。根据所弹墨线安装梁侧模板、顶撑杆及斜撑等。
2.3混凝土浇筑
混凝土浇筑亦是此结构难点之一,由于钢骨的存在使得进料口的空间变得非常狭小,混凝土下料困难,振捣棒无法振捣到位,又加之钢筋排列密集,混凝土的密实度很难控制。为了保证工期和质量,具体的解决方法如下:为了加强混凝土的和易性,在混凝土中掺加减水剂;模板内采用振捣棒,由于振捣棒不易插入,先用Ф30振捣棒进行初振,然后改用Ф50进行振捣;柱模上每间隔1m用手钻钻一小孔,用以观察翻浆情况;木模外侧指派专人用铁锤进行敲击,可有利于混凝土密实及外观成型质量,或通过声音判断振捣不到位的部分;在柱帽连接板上开150mm孔洞,然后再在孔洞上面焊同厚度的钢环用以补强,此孔洞作为混凝土浇筑时振捣棒下入钢柱内振捣之用;加强砼浇注施工时的过程监控,作好监控记录。
3.总结
综上所述,劲性钢筋混凝土结构施工技术,在工程施工中有着十分重要的作用。它不但提高了建筑的稳定性和可靠性,还有效的节省了建筑工程施工成本,并且对建筑工程周围的环境影响较小。随着科学技术的不断发展,混凝土施工工艺也在不断的完善,劲性钢筋混凝土施工技术也越来越成熟。
参考文献:
[1]胡振杰,曹宇成.建筑施工新技术在我国的应用研究[J].黑龙江科技信息,2009(6).
【关键词】 劲性钢筋混凝土;安装;施工技术
前言:
劲性钢筋混凝土是指由钢筋作为骨架外包混凝土的新型组合结构,由于配置了钢骨,钢骨与高强混凝土之间相互约束使劲性混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢结构容易发生局部屈曲的缺点,增加了结构和构件的延性,改善了由于高强混凝土本身延性差而带来的不利于抗震的脆性特性。相对于钢筋混凝土结构来说,采用劲性混凝土结构有效地减小了构件的截面尺寸,增大了使用空间;相对于钢结构来说,采用劲性混凝土结构节约了钢材用量,降低了造价,改善了防火和防腐性能。劲性钢筋混凝土普遍应用于城市高层建筑,或者是建筑的框架主体结构,尤其是对荷载有特殊要求的工程。笔者结合工程实例针对劲性混凝土结构施工中常见的难点问题提出了具体的质量控制措施。
1.劲性混凝土工程施工重点及难点
(1)钢结构方面。如何选择好钢构件的吊装与安装方案,不仅直接影响到钢结构的施工进度、质量与安全,而且对于整个工程的施工进度产生很大的影响。施工的重点在于型钢中心位置的固定以及垂直度的控制。
(2)混凝土方面。由于钢筋过于密集,并且内包有钢骨,致使钢筋与钢筋、钢筋与钢骨之间经常出现位置冲突的现象;钢筋之间间距过小,再加之钢骨的影响使得进料口面积较小,不利于混凝土下料以及振捣。所以在钢筋绑扎过程中如何合理布置主次梁间、梁柱间的钢筋;如何处理柱帽处钢筋与钢骨间的关系;在混凝土浇筑时如何保证混凝土的密实度,这些都是混凝土施工中的重点,同时也是难点。
2.工程概况
唐山市某工程,地下二层,地上八层,总建筑面积为14674m2。地下室为劲性混凝土结构的人防地下室,建筑面积为5002m2,地下室设计为钢结构外包配筋混凝土的劲性混凝土结构。梁全部为H型钢梁外包混凝土形式,为了保证钢构件与混凝土能形成有效的粘结,必须对与混凝土接触的钢柱、钢梁面进行除锈,使钢材露出银灰色,并保持钢柱、钢梁面清洁,杜绝一切可能对钢骨和混凝土粘结产生影响的污染,并且钢柱外壁及钢梁上下表面均焊有栓钉,承受剪切力且增大钢构件与混凝土的粘结力。
2.1钢结构的现场安装
(1)合理安排吊装顺序和吊机行走路线,选择合理的吊机吨位
(2)鋼柱的安装及钢柱脚混凝土二次浇筑
在安装一节钢柱吊装前应对所有地脚螺栓的平面位置和标高进行检查,要求螺栓平面位置偏差≤2mm,标高偏差≤5mm。以汽车吊作为起升机械进行吊装。将钢柱吊至地脚螺栓上方,缓慢下落,使地脚螺栓套入钢柱柱脚底板的螺栓孔中,在柱脚加钢垫板调整标高到位,并进行垂直、水平调整后,立即将地脚螺栓螺母上紧。在一节柱脚二次灌浆、一节钢梁安装完毕后,即可进行二节柱的吊装,在连接处,一节柱与二节柱相对应的位置上均焊有连接耳板,钢柱吊装到位,用拉揽绳准确调整位置,校好垂直度后,用螺栓加垫板将上下柱耳板连接起来,作为临时固定,待焊接完成后再将耳板割除。每安装一根柱子,都用两台经纬仪进行独立校正。校正完毕后,要用C40膨胀细石混凝土对柱脚底板与基础顶面间空隙进行二次灌浆。要求先将空隙清理干净,然后对基础顶面进行凿毛,浇水润湿支模板,灌入细石混凝土后,捣实抹平,最后养护成型。
(3)钢结构焊接。焊接前应清除焊缝坡口附近铁锈、油污、灰尘、水分等,不允许在母材上引弧伤害母材,焊缝要求饱满、均匀。由于本工程焊缝较厚,所以焊缝横向收缩变形累计误差对钢柱垂直度影响很大。故施工前应进行专项试验,确定焊缝变形值,施工过程中采用对称施焊,尽可能减少焊接应变造成的危害。
2.2混凝土外包部份钢筋、模板施工
2.2.1钢筋的安装
(1)将钢筋在梁边做成90°弯钩,与钢柱焊接,焊接长度满足10d梁中腰筋要求用“S”型拉结筋进行拉结,而拉结筋要穿过钢梁腹板,故施工时在拉结筋要穿过钢梁腹板的位置上,开一个比拉结筋直径大2mm的孔,拉结筋一端做弯钩,另一端平直通过预留孔后对拉结筋进行人工弯折。
(2)柱筋、柱主筋在钢柱柱帽处无法通过连接板。通过设计院认可,决定在连接板上开洞,施工中对于此预留洞留置位置要求较精确,如果上下连接板开洞位置相差很多的话,会造成钢筋传力偏心,无法焊接等问题。经现场实际施工将电渣压力焊改为梆条焊,焊缝10d满足焊接要求。
(3)钢筋定位措施。另外在柱筋上部增设钢筋定位卡(形状同箍筋),在浇注混凝土前将定位卡套在柱筋顶端,将柱筋点焊在定位卡上,控制柱卡钢筋间的位置,墙纵向筋定位卡在墙中水平设置,取代该位置的水平筋。
2.2.2模板的支设
(1)柱模、柱子模板采用压边形式,用Ф48钢管紧固,第一道加固钢管距柱底部200mm,上部每300mm加设一道为保证模板的垂直度,保证模板底部不漏浆、不烂根,在支设模板前一天先将每个柱子的根部用1∶3的水泥砂浆做找平台(2)梁模,为了保证侧模的稳定及位置,梁模板采用侧模压在底模上的方式施工。梁模用竹胶板,加固肋条采用50×100木方及Ф48×315钢管做背杠,当梁高超过400mm时,在梁的中部增设穿梁对拉螺栓,对拉螺栓通过“3”型卡与梁侧模加固钢管连接,梁侧模的加固钢管第一道距柱边100mm,中间的间距400mm一道。对拉螺栓沿梁长方向间距为500mm,梁柱方向间距视梁高而定,梁高≤600mm时在梁的中间位置设置1道对拉螺栓,600mm<900mm时在梁的中间位置设置2道对拉螺栓,当900mm≤梁高1500mm时在梁的中间位置设置3道对拉螺栓,具体位置沿梁高均布,由于钢骨梁无法加设对拉螺栓,故此在进行梁侧模加固时要将钢管加密,间距为300mm。梁底模为先加工成型模板拼成,梁侧模按交叉位置留设岔口,具体支设方法如下:在柱子上弹出轴线、梁位置线及水平标高线,钉柱头模按设计标高调整水平横杆标高,然后安放梁底模,并拉线找平,当梁底跨度大于或等于4m时,跨中梁底处按设计要求起拱,由于设计无明确要求,梁按跨度的2‰起拱,主次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱。根据所弹墨线安装梁侧模板、顶撑杆及斜撑等。
2.3混凝土浇筑
混凝土浇筑亦是此结构难点之一,由于钢骨的存在使得进料口的空间变得非常狭小,混凝土下料困难,振捣棒无法振捣到位,又加之钢筋排列密集,混凝土的密实度很难控制。为了保证工期和质量,具体的解决方法如下:为了加强混凝土的和易性,在混凝土中掺加减水剂;模板内采用振捣棒,由于振捣棒不易插入,先用Ф30振捣棒进行初振,然后改用Ф50进行振捣;柱模上每间隔1m用手钻钻一小孔,用以观察翻浆情况;木模外侧指派专人用铁锤进行敲击,可有利于混凝土密实及外观成型质量,或通过声音判断振捣不到位的部分;在柱帽连接板上开150mm孔洞,然后再在孔洞上面焊同厚度的钢环用以补强,此孔洞作为混凝土浇筑时振捣棒下入钢柱内振捣之用;加强砼浇注施工时的过程监控,作好监控记录。
3.总结
综上所述,劲性钢筋混凝土结构施工技术,在工程施工中有着十分重要的作用。它不但提高了建筑的稳定性和可靠性,还有效的节省了建筑工程施工成本,并且对建筑工程周围的环境影响较小。随着科学技术的不断发展,混凝土施工工艺也在不断的完善,劲性钢筋混凝土施工技术也越来越成熟。
参考文献:
[1]胡振杰,曹宇成.建筑施工新技术在我国的应用研究[J].黑龙江科技信息,2009(6).