摘要：随着经济的不断发展，导致建筑工程与用地面积之间的矛盾不断扩大，一定程度上也推动了超高层建筑施工技术的推广和应用。与传统的施工技术相比，目前我国的超高层建筑钢结构的施工技术有了较大的进步，但仍然存在一定的问题。文章对超高层建筑钢管芯柱施工技术与质量控制进行了研究分析，以供参考。
关键词：超高层；建筑钢管芯柱；施工技术；质量控制
1 前言
高层建筑是未来建筑行业发展主要方向，在建筑施工技术创新发展的条件下，为高层建筑工程实施奠定了基础。施工技术水平决定了建筑工程施工质量，要想保障高层建筑施工质量，需要推进施工技术完善发展，使其能很好应用在各个施工环节，是高层建筑质量提高的有效途径，进一步提升企业运营效益。
2 钢结构施工及钢筋施工对高层建筑质量的影响
2.1螺栓预埋与检查验收
钢结构施工技术选用合理与否对高层建筑施工质量有直接影响。在螺栓预埋环节，通常选用埋入式柱脚螺栓，在完成这一步骤后，可确定平面标高。在实际进行螺栓预埋时，关键在于平面基础轴线以及标高的确定，要求误差控制在允许范围内，保证螺栓预埋操作能为后续建筑施工的开展奠定基础。实际完成上述施工操作后，需要进入现场检查，检查施工实际与设计图纸是否一致，为后续施工顺利开展奠定基础。
2.2吊装施工的质量控制
在钢柱吊装环节，首先安装整个框架梁柱，之后安装楼板结构，遵循先主梁后次梁的安装原则，逐步完成钢结构施工。为了保证施工质量，在首次吊装钢柱时，要求在预埋螺栓上设置保护层，避免吊装过程中造成螺栓损坏。调整钢柱位置时，应先确定好平面标高，根据设计图纸确定安装位置。另外，不同钢柱之间连接时要采用高强度螺栓，在位置调整完成后利用螺栓紧固。在钢梁吊装环节，在准备工作阶段需要检查牛腿处标高，确定安装位置。主梁安装前，需要借助扶手杆与扶手绳的作用，将主梁逐渐移动到设计位置，吊装完成后，将绳子和钢柱连接起来，用来保障施工人员安全。最后，进行钢结构焊接时，主要按照节点对称和结构对称的焊接方式来操作，实际焊接时，要认真清理和检查各层焊道情况，及时处理焊道表面缺陷，以便保障施工质量。例如，大部分施工单位在钢结构焊接环节，都会安排经验丰富的施工人员，逐步完成焊接施工，根据梁柱安装情况确定焊接顺序，在完成顶层梁节点焊接后，依次进行底部梁节点和中间部分梁节点的焊接。
2.3钢筋施工方法
进行柱钢筋绑扎施工时，采取套柱箍筋、钢筋接长、设定箍筋间距线、拉筋、焊定位筋、设置垫块等工艺流程。为了保证钢筋位移量控制在允许范围内，通常在各施工层楼板平面标高上10cm设定卡位钢筋。同时要想确保柱截面尺寸符合设计需求，还应焊接定位筋。为了加大对墙截面尺寸、钢筋间距、保护层厚度的控制，还需要在每层楼板结构标高以上增设水平定位筋，钢筋定位架按照墙截面尺寸自制专用。
3 超高层建筑钢管芯柱质量控制
3.1钢管桩卷边
部分桩基淤泥层下直接到达中风化粉砂岩，若设计沉桩要求过高或施工工艺控制不当，钢管桩将会发生卷边，而桩基卷边会令断面变形缩小，进而导致芯柱嵌岩段施工时，锤头无法穿出钢管桩或钻进困难。施工现场若遇到类似问题，一般采用更换冲击钻或水下切割的方式进行处理，处理费用较高、工期较长。同时，桩端头部若处理不当将直接影响芯柱嵌岩施工，进而影响整个工程质量。因此，施工过程中应尽量避免钢管桩卷边的发生。
3.1.1主要原因
1）贯入度要求过高；2）板端加强端不合理；3）沉桩施打过程中，垫块不均匀，导致钢管桩局部受力。
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3.1.2主要措施
打入桩施工过程中，一般结合地勘资料采用“双控”标准，即高程控制为主、贯入度控制为辅。而相关规范或文献中未明确给出贯入度控制标准，设计单位会结合地勘资料及相关施工经验在设计中予以明确。若贯入度要求过于严格，钢管桩段易出现卷边；若贯入度要求过低，沉桩质量不易保证，因此合理确定贯入度十分重要。钢管桩卷边的发生通常伴随着贯入度的突变，一般是由小变大，因此实际沉桩过程中，可通过贯入度变化初步判断钢管桩是否卷边，为下一阶段沉桩积累经验。发生卷边事故后，总结调整沉桩标准，接近或达到设计高程时，贯入度按不宜大于10mm击（锤击能量越大，此标准应适当加大）的标准控制，通过调整贯入度控制标准并精细化管理，后续施工中未发生钢管桩卷边事件。事实证明，合理确定桩尖高程及沉桩贯入度控制标准能有效预防钢管桩卷边。
3.2钢管桩卡钻
3.2.1桩尖卷边
施工过程中C-39、D-41发生卡钻事故，逐个分析钻渣及钻头提起后钻头磨损情况，发现其卡钻是桩尖卷边引起的，实际施工过程中应合理控制沉桩贯入度。
3.2.2偏孔卡钻
1）主要原因。①基冲锤类型选择不合理。基岩冲击沉孔通常采用十字形锥形锤、圆筒米字形。嵌岩桩是在钢管桩内冲孔，锥形锤由于重力集中在锤底部而使得击打应力集中，因此，锥形锤对桩锤垂直方向的要求更高，但在沉桩过程中，若管桩的垂直度有偏差，加上基岩面存在倾角，桩底成孔方向与管桩轴线向就形成偏角，进而导致冲锤在桩尖处易产生偏孔导致卡锤。②桩锤顶的转向环不灵活。基岩层较坚硬，因使用的桩锤锤高过大、且桩锤顶的转向环不灵活，会使桩锤沿着锤齿部位形成轨道冲进，进而导致桩孔壁出现凸出，形成梅花孔。梅花孔处理不及时即发生卡锤现象。2）排除偏孔卡钻的主要措施。①在斜桩嵌岩施工中，结合锥形锤和圆筒锤的优缺点对冲锤进行了改良，自制了圆筒锥形锤留圆筒锤的长圆筒（在成孔过程中可以起导向的作用，减少严重偏孔的出现），结合锥形锤头，加工制成圆筒锥形锤型。②当发现梅花孔时及时调整桩锤锤高修孔，并向桩孔内回填块石至梅花孔顶面以上，检修好桩锤的转向环，然后低锤密冲，反复修孔。针对偏孔卡钻的原因，采用合理措施有效改善偏孔卡钻出现的可能性，后续施工中未发现卡钻事故。
3.2.3主要预防措施
1）桩机就位应稳定牢固且施工过程中不得发生倾斜、位移和沉陷；冲孔时，应放置套筒，并在其上设置导向扶正器，已保证冲锤中心线与孔的轴线一致。2）冲击成孔时，遇有坚硬漂卵石，应采用中、大冲程，最大冲程不得超过3m，并应防止空锤和大松绳；冲击岩面遇倾斜、不平或圆面状孤石时，应先投入坚硬碎石或灌注混凝土，将表面垫平后再冲击转进。
3.3预制芯柱嵌岩
钢管桩（斜桩）钢筋笼偏心钻孔时，钻头在垂直向下的重力作用下为保证成桩质量，确保桩基钻进至设计高程时偏角及倾斜度满足设计及规范要求，结合现场实际情况，将钻头予以改进，在冲击钻头尾部增加导向钢管，且始终保持导向钢管在原钢管桩内2m以上，为了减少导向钢管与原钢管桩直接接触导致的磨损，在导向钢管外侧纵向等，孔轴线会成为抛物线，若不控制将影响成桩质量或导致转头无法钻进。保证间距焊接6根螺旋钢筋。为解决预制芯柱嵌岩钢管桩（斜桩）钢筋笼偏心问题，若条件允许，管桩内采用冲击钻，嵌岩部分采用液压钻成孔方式，能较好地规避预制芯柱嵌岩钢管桩（斜桩）钢筋笼偏心问题。
结束语：
社会经济的快速发展使得社会对建筑行业的要求逐步提高，针对超高层建筑而言，其发展压力更加巨大。要想全面提升超高层建筑钢结构施工的效率和质量，就要在具体的施工过程中坚持基本施工原则，采用科学合理的施工技术，有效地规避各类施工风险，提高施工的安全性和有效性，保障整体施工质量，提升施工企业的经济效益和社会效益，促进建筑业的可持续发展。
参考文献：
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[3]罗晓勇. 超高层建筑钢结构施工吊装技术[J].中国住宅设施，2017（3）：38-39.
论文作者:郭艺
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/24
标签：钢管论文; 钢筋论文; 高层建筑论文; 钢结构论文; 螺栓论文; 锥形论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第11期论文;