钢混结构核心筒施工及质量控制措施探索论文_贾晓东 高飞 冯秀刚 杨春蕾 田少义

钢混结构核心筒施工及质量控制措施探索论文_贾晓东 高飞 冯秀刚 杨春蕾 田少义

摘要:近几年来,建筑行业在我国所有行业的发展中取得了傲人的成绩,并且建筑钢混结构也逐渐成为建筑方面的一个方向,从宏观角度来看钢混结构,相对于其他因素安全问题是最应该关注的一点。本文对核心筒的质量控制思路进行了论述,希望对钢混结构的施工有所帮助。

关键词:钢混结构;核心筒;施工

1 核心筒的特点

核心筒一般都是由钢筋和混泥土浇筑而成,根据其内部特点一般分为空腹式和实腹式,空腹式是由钢筋混凝土密柱组成,而空腹式是钢筋混凝土剪力墙式的。因材料自身性能的差异性,在钢筋混凝土的核心筒构造中两种形式的勾践截面也不同,实腹式的核心筒抗侧向的刚度比空腹式的核心筒要强很多。只是在高层建筑高度递增的同时,作用于建筑物上面的压力就越来越大,因此核心筒所承受的压力也会随之增加。钢框架不但要承载建筑物的竖向压力,还要承载部分的水平压力,好在其承受的所有压力都会随着楼层的不断增高而减小。在高层建筑建造的过程中,为了确保建筑的质量并且加强建筑的安全性,在核心筒设计或者施工时,应该注意以下问题:

第一,一般情况下核心筒应该起到贯通整个建筑物的作用,只是其宽度只能大于或等于筒长的1/12,但是在特殊情况下,例如:筒体有剪力墙或者有其他利于整个建筑稳定性的设备时,就可以将宽度稍作缩减。第二,核心筒的周围应该设有框架梁,在筒体墙的设计过程中,将竖向配筋和水平配筋最少得设置两排以上。至于墙肢的布置策略应该传统的对称原则,这样一来可以满足墙肢的稳定性,以及美观、均匀等需求,而且其外墙的截面厚度,至少要在2厘米以上。第三,在做到抗震设计时,必须注意提升连梁的延展性,这个可以设置水平缝或者减小整个截面的高宽等的方法予以解决,保持筒体的完整性非常重要,这就需要在施工的过程中注意不能在筒体的各个角落开孔,但是如果有不可避免的因素需要开孔,那就必须远离筒角,按照规定一般洞口距离筒角的距离必须大于50mm。第四,核心筒的构造特点不仅是承受压力,除此之外还有一个重要的作用就是能够节省使用空间,其可以使各种服务性空间向平面的中央集中,然后使整个空间占据最佳的采光位置,使内部的交通便捷的基础上还可以增加室内的光线。

2 施工难点

2.1 钢板定住要求高

钢结构与普通的混凝土结构相比,对定位的准确性要求更高,因为钢结构属于拼装施工,容错率很小,必须严格控制尺寸和坐标,因为钢结构构件本身体积大.重量大的特点,一旦安装出现偏差,想要再进行调整的难度较大,另外,因为钢结构受力构件严禁现场进行开孔、扩孔,因此对定位尺寸要求较高,对拼装的精准性要求高。

2.2 钢筋绑扎安装困难

在钢结构核心简施工过程中,钢筋的制作安装工作无疑是一件难度很大的工作。与普通的混凝土结构不同,钢结构核心筒区域的钢板及钢筋均需要提前进行深化设计,确定每块钢板的大小,尺寸和位置,钢筋的分布及准确位置,然后根据设计的钢筋位置,在工厂里提前在钢板上开好预留孔,在安装过程中,钢筋与预留孔要一一对应,工序繁琐,工程量大,准确度要求高。另外,核心简剪力墙中部为钢板,外面包裹钢筋混凝土,钢筋直径大,间距小,钢筋绑扎安装极难。

2.3 混凝土浇筑围难

混凝土浇筑质量的控制是混凝土工程的主控项目,对于钢结构核心简区域的浇筑质量控制尤为重要。就本工程而言,地下室部分设计要求的混凝土强度等级为C55,为了满足混凝土的强度要求,其中添加的粗骨料粒径--般较大,但:该区域的铜筋密度大,间距小,混凝土浇筑过程中无法充分振捣,大的骨料很容易卡在钢筋缝隙中,从面影响混凝土的成型质量,施工初期出现较多的孔洞及烂根现象。

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3 核心筒施工质量问题及应对措施

目前,钢混结构在高层建筑中广泛应用,但钢结构施工时的高程控制、焊接质量、高强螺栓连接、现场涂装、核心筒钢混节点的有效连接及剪力墙裂缝等问题仍普遍存在。随着国内外技术的不断发展,设计、各类规范、图集等不断更新和完善,施工时亦有严密的施工专项方案及作业指导书、类似工程施工经验等指导施工,在此不作赘述。本文仅就2#楼施工现场(重点以核心筒施工中)实际遇到的一些问题及相应的解决办法与大家共同探讨,以期能互进共勉。

3.1 核心筒柱竖向钢筋施工

在2#楼地下室核心筒部位施工时,按设计及相关规范要求,14mm≤d≤25mm的柱竖向钢筋采用电渣压力焊(不分三级四级),但在现场施工时遇到以下问题:

(1)柱体和核芯筒中有钢芯柱,钢筋密度极大,钢筋与内壁部位只有50mm的间距无法采用电渣压力焊。

(2)竖向筋要穿过核芯筒底板、柱牛脚底板部位,在焊接过程中形成不了回路;在钢芯柱牛脚部位处,外箍筋与内八角箍筋根本无法套入柱内,施工难度极大也存在很大的安全隐患。

(3)仅地下室核芯筒处焊接量大约有5000个,工作强度极大,由于作业面窄小,焊接质量得不到保障。

针对以上问题在查阅多种相关规范,经各方反复商讨及设计现场会审,取得原设计同意后,将直径在18mm以下的竖向钢筋改为绑扎搭接,并将搭接长度适当加大以保证受力,大于等于18mm的竖向钢筋改为螺纹套筒连接。将牛脚范围内的八角内箍取消,牛脚范围内的外箍改为拉钩,牛脚底板预留洞口半径由原设计的75mm调整为180mm,即保证了施工的可行性和施工质量,也加快了施工进度。

3.2 核心筒混凝土浇筑

在进行到地下二层柱筋绑扎基本完成,即将封模进行混凝土浇筑时,由于柱芯有钢柱、牛脚,钢筋密度极大,浇筑和振捣难度也极大,而核心筒混凝土质量要求很高,施工时应严格将混凝土骨料直径应控制在2cm以内以满足密实度要求,而从现场抽检商混站供应的混凝土发现现场供应的混凝土骨料直径在5~6cm的占40%~50%。如果采用此类骨料极易造成空鼓、蜂窝、麻面、狗洞等情况,将混凝土改为细石混凝土,同时,严格控制混凝土浇筑质量,使核心筒混凝土的强度和密实度得以保证。

3.3 厚板防层状撕裂控制措施

假设工程钢柱翼腹板均为30~60mm厚,属于中厚板,对接开坡口焊接,焊缝变形大,矫正困难,厚钢板在焊接和受力过程中的层间撕裂现象时有发生,严重影响钢结构工程的质量与施工进度,要采取多种手段控制撕裂。层间撕裂发生的原因主要与钢材的化学成分,钢板的辊轧工艺、焊接工艺、结构连接节点的构造型式等有关。为防止钢板的层状撕裂,除钢材本身材质性能满足要求,与设计沟通优化了节点连接形式、采用合理的焊缝形式及小焊脚焊缝、分段拼装、适当布置加劲肋等措施外,施工时在满足受力要求的情况下,优选屈服强度低、干燥的低氢焊条,减少扩散性氢产生的内压,控制裂缝的出现,焊接前预热,用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热,并用表面测温计量温度,防止温度不符合要求或表面局部氧化。现场实践证明,预热对减少层状撕裂有一定效果。焊接作业时使用锤击法,锤击法可减少焊缝连接中的应力,对主要部位受Z向性能的钢板含硫量控制在0.01%,而且对钢板坯料进行超声波探伤检查,检查沿厚度方向是否有分层,并限制分层面积。

4 结语

综上所述,核心筒有着及其重要的作用,相关部门应该把握好每个环节的工艺技术,该掌握其核心技术,以确保建筑质量。

参考文献:

[1]卜伟,张雪健,刘晓强.浅谈钢结构核心筒的施工质量控制[J].四川建筑,2018,38(6):257-258

[2]刘劲.多层钢混结构施工控制措施[J].城镇建设,2019,(4):44,54.

论文作者:贾晓东 高飞 冯秀刚 杨春蕾 田少义

论文发表刊物:《城镇建设》2019年17期

论文发表时间:2020/4/13

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