空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)在建筑施工中的應(yīng)用研究

■韓 劍 ■河南城建學(xué)院土木工程學(xué)院，河南 平頂山 467036

現(xiàn)階段建筑工程領(lǐng)域受到國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)影響，使大跨度的工業(yè)廠房、體育館以及會(huì)堂等建筑已成為滿足社會(huì)各領(lǐng)生產(chǎn)需求的必然形式，但是傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)無法滿足此類大空間建筑的施工要求，因此，空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)自出現(xiàn)起就被廣泛運(yùn)用到現(xiàn)代建筑工程領(lǐng)域?？臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中具有受力合理、剛度大、重量輕、結(jié)構(gòu)形式多樣以及造價(jià)低等特點(diǎn)，尤其是用鋼量低使其在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，本文便對(duì)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中盒式結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行深入研究，并詳細(xì)闡述了空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)在建筑施工中的質(zhì)量控制措施。

1 空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)在建筑施工中的應(yīng)用

1．1 空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)在樓蓋體系中的應(yīng)用

鋼—混凝土協(xié)同式空腹夾層板體系是高層建筑施工中一種新型樓蓋體系(如圖1所示)，這種新型樓蓋體系是由馬克儉院士提出的，該種樓蓋體系是基于空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)而成，鋼空腹夾層板在實(shí)際施工中主要由T型鋼上肋、T型鋼下肋以及鋼管剪力鍵等結(jié)構(gòu)組成，其最大的特點(diǎn)就是可以和網(wǎng)格式墻架組成一個(gè)外筒，并且可以與混凝土核心筒協(xié)同受力，所以該種空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的空間三維受力特性。鋼—混凝土協(xié)同式空腹夾層板體系與正交型鋼密肋井字形樓蓋相比，前者在應(yīng)用中十分注重剪切變形對(duì)建筑整體產(chǎn)生的不良影響，其在實(shí)際施工中拼裝單元后，使用高強(qiáng)螺栓將鋼—混凝土協(xié)同式空腹夾層板體系的網(wǎng)格節(jié)間中點(diǎn)處進(jìn)行連接，整體拼裝結(jié)束后采用抗剪鋼筋焊接到其上弦肋處，焊接結(jié)束后使用混凝土在其上面澆筑成細(xì)石混凝土板，這便是鋼—混凝土協(xié)同式空腹夾層板體系的整體施工過程。鋼—混凝土協(xié)同式空腹夾層板體系的跨度相對(duì)較大，而且其在實(shí)際應(yīng)用中的自重相對(duì)較輕，這便使這種新型樓蓋可以廣泛運(yùn)用到多層、高層大跨度、大空間建筑中，尤其是這種新型樓蓋的空腹部分可以根據(jù)實(shí)際需求布置水平管線，并且有效克服了傳統(tǒng)框架在應(yīng)用中“有墻就有梁”的特性，對(duì)靈活劃分建筑平面等方面也有著重要作用。

圖1 鋼—混凝土協(xié)同式空腹夾層板體系示意圖

1．2 整體式鋼網(wǎng)格墻架的裝配

空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)要對(duì)整體式鋼網(wǎng)格墻架進(jìn)行整體裝配，在實(shí)際施工中要在密柱間窗框上下增設(shè)兩道橫梁，并要將密柱框架劃分成更多的細(xì)小網(wǎng)格后才能進(jìn)行施工，其主要應(yīng)用原理是具有剪力變形特性的網(wǎng)格板結(jié)構(gòu)，其與混凝土剪力墻相比有多差異性，這是因?yàn)榫W(wǎng)格板結(jié)構(gòu)不僅具有良好的剪力變形特點(diǎn)，其網(wǎng)格的增多會(huì)使其整體結(jié)構(gòu)的抗剪剛度也隨之增大，從而使其在實(shí)際應(yīng)用中的內(nèi)力分布更加均勻，并可以形成“彎-剪型”的力學(xué)特點(diǎn)，對(duì)提高建筑工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量有著重要作用。

1．3 “筒中筒”混合結(jié)構(gòu)體系的施工

鋼—混凝土協(xié)同式空腹夾層板體系與鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)組成了空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，所以在建筑實(shí)際施工中要將其整體結(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)細(xì)小網(wǎng)格，網(wǎng)格在劃分過程中要從水平和豎向兩個(gè)方向進(jìn)行，空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)作為外筒可以和內(nèi)部剪力墻內(nèi)筒協(xié)同受力，從而構(gòu)成了基于空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的“筒中筒”混合結(jié)構(gòu)體系。這種空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中的抗側(cè)剛度相對(duì)較強(qiáng)，水平方向和豎直方向的受力都十分均勻，而且空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的構(gòu)件尺寸相對(duì)較小，這便使建筑不需要在設(shè)置立柱，這對(duì)保證建筑室內(nèi)空間的廣闊性有著重要意義，所以空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)具有十分優(yōu)秀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。

2 空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)管理

2．1 空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)

空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)在施工中對(duì)測(cè)量定放線的要求十分嚴(yán)格，所以在空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)實(shí)際施工中要注重這一施工特點(diǎn)，同時(shí)也要注重其結(jié)構(gòu)安裝容易受到天氣、溫度等自然因素的影響，這樣才能保證空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的整體施工質(zhì)量。由于空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的施工具有配件數(shù)量多、規(guī)格多等特點(diǎn)，所以在實(shí)際施工中要求施工單位要設(shè)置臨時(shí)堆放場(chǎng)地，如果臨時(shí)堆放場(chǎng)地?zé)o法滿足其施工要求則需要設(shè)置中轉(zhuǎn)場(chǎng)地，桿件等配件在儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)避免其出現(xiàn)變形現(xiàn)象，并要根據(jù)配件的類別進(jìn)行分組堆放，這對(duì)保證空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的整體施工進(jìn)度有著重要意義。

2．2 完善工程圖紙的審查制度

空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)在建筑具體實(shí)施階段前要對(duì)工程圖紙進(jìn)行審核，要求施工單位要完成對(duì)工程圖紙的學(xué)習(xí)、初審、會(huì)審以及綜合會(huì)審等環(huán)節(jié)，并且在施工準(zhǔn)備階段結(jié)合工程實(shí)際情況對(duì)工程圖紙進(jìn)行外審，確定工程圖紙中的各項(xiàng)內(nèi)容可以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并確定其空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否可以滿足工程實(shí)際施工要求。確定圖紙中所涉及到的建筑材料、施工設(shè)備、施工工藝是否可以滿足空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)施工要求，在確定坐標(biāo)沒有任何錯(cuò)誤后由內(nèi)審負(fù)責(zé)人來編制會(huì)審記錄，并由技術(shù)負(fù)責(zé)人來對(duì)編制的會(huì)審記錄進(jìn)行簽證，這樣才能確保工程圖紙可以滿足空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工要求。

2．3 完善工程變更、工程測(cè)量等管理制度

在建筑工程具體實(shí)施階段容易受到多種內(nèi)、外部因素影響，導(dǎo)致工程實(shí)際施工中容易發(fā)生工程變更，但是空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)與常規(guī)工程項(xiàng)目施工存在較大差異，這便要求工程變更在發(fā)生后要將變更內(nèi)容詳盡的表述出來，包括變更所在圖紙編號(hào)、節(jié)點(diǎn)號(hào)、配件變更尺寸、技術(shù)要求、計(jì)量單位等，同時(shí)也要確定其是否可以提高空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的整體性能，并在這個(gè)基礎(chǔ)上結(jié)合空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的具體施工要求，建立出完善的工程變更管理制度。測(cè)量工作是空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)施工中的重點(diǎn)內(nèi)容，測(cè)量工作質(zhì)量會(huì)直接影響到空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，因此，要求施工單位在施工過程中要建立出完善的測(cè)量工作管理制度，并要通過定期檢查來確定所有測(cè)量?jī)x器的精度，這樣才能確保其使用狀態(tài)可以滿足空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)施工要求。

3 結(jié)語

空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)在建筑施工中有著十分廣闊的應(yīng)用前景，其對(duì)滿足社會(huì)各領(lǐng)域?qū)Υ罂缍?、大空間建筑的建設(shè)要求有著重要作用，同時(shí)也要求施工單位要結(jié)合空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)及施工特點(diǎn)，建立出完善的施工技術(shù)管理制度，這樣才能保證空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量可以滿足建筑行業(yè)發(fā)展要求。

［1］莫輕兵.空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)管理［J］.山西建筑，2008(1).

［2］譚增輝.裝配整體式空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)在高層節(jié)能住宅建筑的研究與應(yīng)用［J］.貴州大學(xué)學(xué)報(bào)，2012(6).

［3］余德冕.新型超高層裝配整體鋼網(wǎng)格盒式“筒中筒”混合結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用［J］.建筑科學(xué)，2014(18).