摘要:由于住宅建筑工程施工中,樓層的不斷增加,由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的自重大,在施工中柱子所占的空間比例不斷增加,造成建筑結(jié)構(gòu)空間的限制和影響,在超高層住宅建筑結(jié)構(gòu)施工中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到了挑戰(zhàn)和質(zhì)疑。因此,在施工中鋼結(jié)構(gòu)形式便應(yīng)運而生,成為高層住宅建筑結(jié)構(gòu)施工中選用的首要結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)住宅施工工序隨著生產(chǎn)力的提高逐步成為一套系統(tǒng)化的施工工藝,為當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程的施工工藝提供了依據(jù)。本文結(jié)合實際工程案例提出在住宅建筑工程施工中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用措施和施工方案,旨在為同行日后施工中提供參考。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);住宅;箱型柱
引 言
鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑方面的運用已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)十年,是以鋼材制作為主要的施工工序,通過型鋼和其他鋼板之間的焊接和鉚接方式形成的新的施工工序,是當(dāng)前主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼結(jié)構(gòu)在施工中與普通的混凝土相比較,其質(zhì)量輕,強(qiáng)度高、施工速度快、抗震性能好和回收率較高的優(yōu)越性。在當(dāng)前的高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)中,按照建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計功能、要求和高度進(jìn)行合理的利用,有著良好的經(jīng)濟(jì)、安全和可靠性設(shè)計原則。近年來,由于煉鋼技術(shù)的日益發(fā)展,這就為鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝提供了良好的技術(shù)依據(jù),同時為鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程施工中的應(yīng)用措施帶來了發(fā)展機(jī)遇。
1、工程概況
某地軟體區(qū)1#商住樓的建筑面積為3.3萬m2,地下是一層,地上為二十六層。它的位置處在開發(fā)區(qū)建總建設(shè)的小區(qū)內(nèi)。在此建筑樓內(nèi),地下是車庫,一到三層是公建部分(其外窗使用無框窗),四層及其以上是居住樓(其外窗使用PVC塑鋼窗以及中空玻璃)。承載重量的框架是箱形截面柱和H型梁,這些柱使用的都是馬鋼生產(chǎn)的Q345B型鋼,并且都是在工廠車間加工生產(chǎn)的。樓面是施工現(xiàn)場澆筑混凝土,為保溫屋面,我們使用PVC卷材防水聚乙脂發(fā)泡。內(nèi)墻板使用南京產(chǎn)ALC,外墻直接在ALC板(蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板)刷涂料。在房屋內(nèi),水和電(計量方式為分戶)走的都是暗線,在和梁交叉的地方要走梁腹板并事先留好孔。
2、主要施工方法
2.1 在鋼結(jié)構(gòu)施工中,一般使用鋼板加工制作箱型柱,對于加工以及鋼結(jié)構(gòu)的除銹和焊接都應(yīng)當(dāng)在加工車間完成。
2.1.1 箱型柱制作工藝 ①鋼板拼接。在箱型柱的拼接中,由于各段柱高均是在十二米左右,因此為了確保在施工中下料鋼板的直線度和垂直度,首先應(yīng)當(dāng)在兩塊鋼板拼接在一起,然后在鋼板的兩端開坡口,有助于鋼板在連接中垂直度的統(tǒng)一。②劃線下料。要依據(jù)排料圖劃線,在劃線的時候要流出長度約為50m的邊框,并且在寬度方向3mm處標(biāo)出隔板劃線。在施工的過程中,需要注意的是,每隔5米要留出100毫米不切割,而且要等到冷卻之后再進(jìn)行二次切割。③組裝焊接。一般是采用H型的鋼板作為暫時的拼裝平臺,并且是利用焊接襯板為基礎(chǔ)組裝的。注意,在組裝之前,我們要將平臺用水準(zhǔn)儀找平,同時要采用合理的穩(wěn)固措施和穩(wěn)定方式來墊實H樁,通過定位焊來焊接鋼板之間的縫隙,確保鋼板在應(yīng)用中的合理統(tǒng)一。
2.1.2 梁及連接板加工及組焊 ①下料。我們在下料時,型鋼要使用型鋼切割機(jī)。鋼板要使用半自動切割機(jī)。②鉆孔。在構(gòu)件上,我們首先要使用劃針與鋼尺劃出孔的中心與直徑,在孔的四周,大約九十度的位置,打4個沖孔,然后進(jìn)行檢查。③高強(qiáng)度螺栓摩擦面處理。噴砂處理高強(qiáng)度螺栓摩擦面的表面粗糙度:噴砂壓力約6Kg/cm2,石英砂的粒度1.5~4mm,加工后的鋼材表面呈現(xiàn)灰白色;我們在打磨鋼板的表面時應(yīng)使用電動砂輪機(jī)。在這里要注意,打磨的范圍要在螺栓直徑的四倍以上,打磨的過程當(dāng)中不要在鋼板的表面磨出清晰的凹坑,同時,打磨的方向要垂直于受力的方向。
2.2 鋼結(jié)構(gòu)安裝
2.2.1 箱型柱安裝 在實際的施工過程中,箱型柱的完成要依照五步:①材料采購②加工③運輸④吊裝⑤連接。所以,在刷防銹油漆前,我們應(yīng)把鋼結(jié)構(gòu)表面的鐵銹、油污等清除掉。注意,機(jī)械除銹達(dá)到Sa2,手工除銹達(dá)到St2。在此工程四層以下裙樓立柱是四十八根,主樓立柱是三十七根。截面的形狀應(yīng)該是箱形。剪力墻框架立柱為150*150H型鋼。立柱單根(其最大設(shè)計重量為三點五噸,最小設(shè)計重量為一點八八噸)最長是十二點五米,最短的是四點五米。吊裝順序的基本思路是從中心向四周拓展,進(jìn)而確?蚣茉诎惭b時的對稱以及牢固。立柱連接采用臨時連接板和臨時螺栓進(jìn)行連接,形成穩(wěn)定的單元框架后調(diào)整焊接及UT檢測。
2.2.2 鋼梁安裝 對于安裝鋼梁,我們可以將其分為主梁(其材質(zhì)是Q345B軋制H型鋼)安裝,次梁安裝以及外挑梁安裝。同時要注意,在立柱形成單元后,主梁要使用捆綁串吊施工,依據(jù)此工程的設(shè)計要求吊裝的數(shù)量應(yīng)在兩到四根。因為空間與接點的現(xiàn)實情況,次梁與剪力墻框架梁通常使用單根吊裝。
2.2.3 高強(qiáng)螺栓安裝 在當(dāng)前的建筑鋼結(jié)構(gòu)連接方法中,高強(qiáng)螺栓可以說是最先進(jìn)的。高強(qiáng)螺栓的特征有以下三點:①可以拆換。②方便施工。③傳力平均。在此工程的設(shè)計方案中,高強(qiáng)螺栓使用的是摩擦型連接。緊固的方法是我們使用專用的棘輪扳手與扭矩扳手在經(jīng)過初擰與終擰之后完成。
2.2.4 栓釘焊接 在高層鋼結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)中,栓釘焊接是不可或缺的。我們通?吹絻煞N方式栓釘焊接:①直接的焊接在鋼梁上。②在穿過壓型鋼板后焊接在鋼梁上。此工程使用的方式是第一種。
3、主要的技術(shù)成果
3.1 箱型砼柱 箱型砼柱在箱型柱中間內(nèi)部加入了隔板起到支撐的作用,在箱型柱內(nèi)灌注高強(qiáng)度等級砼,這樣就形成了兩種材料一同工作互相輔助的機(jī)理,從而根除了荷載的作用之下,在其強(qiáng)度還沒有達(dá)到極限的時候首先產(chǎn)生了相對大的變形這一情況。它的優(yōu)點有以下三點:①施工操作的簡單與便捷。②良好的抗震性能。③較強(qiáng)的承載能力。通常每四層——每節(jié)的長度在十二米左右——是一個安裝單元,整個鋼管柱采用一次性吊裝就到位,這就給安裝主體結(jié)構(gòu)提供了程序化的條件。箱型柱-砼柱在外包有防火板之后,鋼管混凝土柱的最大耐火超過了三小時,也就達(dá)到了高層建筑的防火目的。
3.2 H型梁 H型鋼梁使用的都是軋制H型鋼,它的優(yōu)點有以下三點:①有良好的抗震性能。②具有很高的承載力。③具有強(qiáng)大的變形能力。由于H型鋼梁在外刷有防腐漆(可防止鋼結(jié)構(gòu)腐蝕)和包有防火板(防火)。在施工的過程中,因鋼梁有相當(dāng)大的承載力,著在很大程度上減少了模板的工作量。施工中用到的梁都在工廠加工之后,才運輸?shù)浆F(xiàn)場吊裝,這樣,不僅節(jié)省了施工現(xiàn)場的工作量,而且還大大減少了工期。
4、結(jié)束語
伴隨著當(dāng)前施工水平和施工工藝的不斷提高,鋼結(jié)構(gòu)住宅作為當(dāng)前建筑工程施工的重點項目受到人們廣泛關(guān)注,在施工中合理的控制各個施工環(huán)節(jié),是鋼結(jié)構(gòu)住宅施工中的主要質(zhì)量保證基礎(chǔ)。