淺析異形柱施工工法在高層建筑中的應(yīng)用

萬(wàn)成超 江西建工第二建筑有限責(zé)任公司，江西 南昌 330000

隨著人們對(duì)建筑住房居住的平面及空間布置要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)房間內(nèi)的陽(yáng)角往往會(huì)直接影響家具的布置，進(jìn)而影響房屋的使用空間。而混凝土異形柱不同于一般的框架柱，它主要采用異形截面柱來(lái)作為結(jié)構(gòu)的豎向支撐，有效的提高了建筑使用的靈活性和方便性，同時(shí)還避免了框架柱在室內(nèi)的凸出，從而減少了所占建筑的空間，深受人們的青睞。目前，在大多數(shù)高層建筑的設(shè)計(jì)中，都采用了異形柱作為豎直承重構(gòu)件，并在實(shí)踐中取得了良好的效果，但在實(shí)踐中還需要注意一些細(xì)節(jié)問(wèn)題，以保證整個(gè)建筑的質(zhì)量。

1 異形柱施工功法的特點(diǎn)及其使用的范圍分析

異形柱是指在滿足建筑設(shè)計(jì)的承載力和結(jié)構(gòu)剛度的要求下，根據(jù)建筑使用功能和設(shè)計(jì)布置的不同要求，而采取的不同幾何形狀的截面柱，從而達(dá)到豎向支撐的目的。異形柱截面的形狀有多種，常見(jiàn)的幾何形狀為T 形、十字形以及L 形，在設(shè)計(jì)應(yīng)用中，通常還要求界面的肢高肢厚比應(yīng)當(dāng)小于或等于4。此外，異形柱的各肢肢長(zhǎng)需要根據(jù)實(shí)際情況，可以相等也可以不等，但是，一般提倡采用肢長(zhǎng)相等的異形柱，以提高整個(gè)建筑的抗震性能。若必須采用肢長(zhǎng)不相等的異形柱時(shí)，則要求柱的肢高比小于或等于1.6，且肢后要求相差小于50mm。通常，異形柱在高層建筑上的應(yīng)用由于其具有截面肢薄的特點(diǎn)，使得構(gòu)件的性能與矩形柱之間會(huì)出現(xiàn)諸如受力特征、構(gòu)造方式以及變形機(jī)理等的差異。

從異形柱出現(xiàn)到廣泛的應(yīng)用以來(lái)，人們對(duì)異形柱的關(guān)注主要集中在異形柱的設(shè)計(jì)以及布置，這是因?yàn)椋瑐鹘y(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)柱子一般采用巨型截面，墻體不能完全將其包圍，使得柱角有一部分裸露在房間中，從而限制了加劇的擺設(shè)，限制了建筑的空間。因此，異形柱在高層建筑中的廣泛應(yīng)用，對(duì)空間的布置比較關(guān)注。此外，由于異形柱建筑結(jié)構(gòu)美觀，并且將建筑的使用功能靈活的與建筑結(jié)構(gòu)的受力有機(jī)結(jié)合起來(lái)，為用戶提供舒適的居住環(huán)境，還保證了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且異形柱結(jié)構(gòu)符合室內(nèi)的布置要求，能夠很好的連接填充墻，在房屋防震上也得到了一定程度的應(yīng)用。鑒于異形柱的眾多優(yōu)點(diǎn)，使得其廣泛的在高層建筑上應(yīng)用，但是，其應(yīng)用范圍具有一定的局限性，一般來(lái)講，異形柱施工工法的適用于非抗震設(shè)計(jì)和地震設(shè)防烈度為6～8 度的普通高層居住建筑。

2 異形柱施工工法在高層建筑中的應(yīng)用分析

異形柱的施工也分為幾個(gè)階段，但不論是哪個(gè)階段都需要進(jìn)行全程控制，并要求施工人員數(shù)量掌握施工的技巧方法。一般來(lái)講不同的施工階段所要求的重點(diǎn)不同:

(1)施工前的準(zhǔn)備階段。和其他施工一樣，在異形柱施工前也需要進(jìn)行一定的準(zhǔn)備工作。首先，材料的準(zhǔn)備。原材料是異形柱施工的前提。在施工前要選取符合設(shè)計(jì)要求的材料，并保證材料的質(zhì)量。通常異形柱施工所需的材料模板有竹膠板，雙面膠帶、方木、對(duì)拉螺栓(直徑為14mm)、扣件以及鋼管等。異形柱結(jié)構(gòu)的縱向受力鋼筋需要符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，檢測(cè)得到的二級(jí)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鋼筋強(qiáng)度值應(yīng)當(dāng)符合抗拉強(qiáng)度值與屈服強(qiáng)度比值大于或等于1.25，并且要求鋼筋屈服強(qiáng)度值與標(biāo)準(zhǔn)的比值小于1.3。同時(shí)，混凝土骨料應(yīng)采用中砂，粗骨料采用的碎石直徑應(yīng)小于31.5mm，而混凝土用水可直接采用飲用水。其次，器具的準(zhǔn)備，器具包括施工所需的機(jī)械裝備，如輸送泵，還有檢測(cè)裝備如檢測(cè)尺，還有其他的攪拌機(jī)、配料機(jī)等。

(2)施工中的操作工藝。異形柱的施工原理是在柱和墻的鋼筋驗(yàn)收完成后，模板校正與穿墻螺栓同時(shí)進(jìn)行，然后在澆筑混凝土，在拆除模板時(shí)，需要按照一定的順序進(jìn)行，并在拆除后保護(hù)結(jié)構(gòu)的棱角。異形柱的施工工藝流程為:在施工前的準(zhǔn)備工作完成后，對(duì)墻和柱彈線，然后綁扎墻和柱的鋼筋并同時(shí)制作模板，完成后，對(duì)鋼筋進(jìn)行驗(yàn)收，合格后，安裝模板，并校正、加固模板，然后澆筑并養(yǎng)護(hù)混凝土、拆除模板并檢驗(yàn)異形柱構(gòu)件的尺寸外觀。其施工要點(diǎn)有以下幾點(diǎn):①鋼筋的綁扎。綁扎前需要對(duì)每個(gè)柱子的箍筋數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，沿著柱子對(duì)箍筋彎曲與疊合處進(jìn)行縱向交錯(cuò)的布置，保證柱激、柱頂以及梁柱交接處的箍筋間距符合標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在綁扎剛勁時(shí)，還要注意鋼筋的位置，嚴(yán)格按照施工的工序要求，在保證異形柱有效截面的同時(shí)，對(duì)梁柱交接處進(jìn)行加密加固處理。此外，由于鋼筋縱向受力的接頭處構(gòu)件受力薄弱，應(yīng)當(dāng)保證在一定范圍內(nèi)，該部位的鋼筋接頭數(shù)量不能超過(guò)一個(gè)。②模板的安裝與加固。在安裝模板前，需要對(duì)模板進(jìn)行除銹、拋光處理，并定位模板，在校正好位置和垂直度后，在進(jìn)行安裝。一般來(lái)講，所選用的模板為竹膠板，厚度為10mm，用50mm×80mm 方木進(jìn)行加固。圍成正方形或矩形的異形柱外圍的柱箍可采用單根鋼管，陰角部位的定型可采用短鋼管，其另一端固定在垂直柱箍上。③混凝土的施工。一般來(lái)講，異形柱施工對(duì)混凝土的砼強(qiáng)度等級(jí)要求較高，在應(yīng)用中，要保證混凝土基礎(chǔ)墊層、剪力墻和圈梁以及過(guò)梁等砼強(qiáng)度符合所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)?？上炔捎帽盟蜁?huì)凝土，并將坍落高度控制在160mm～180mm 之間，然后對(duì)異形柱進(jìn)行連續(xù)澆筑，并分層振搗，以避免出現(xiàn)縫隙，然后拆除模板，并馬上對(duì)混凝土成品進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，一般來(lái)講維護(hù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)在兩周左右。需要注意的是，當(dāng)樓板與柱的混凝土強(qiáng)度不相同時(shí)，框架節(jié)點(diǎn)的核心位置所采用的的混凝土強(qiáng)度等級(jí)要求更大。并且在拆除模板時(shí)需要按照標(biāo)準(zhǔn)的要求，合理的把握模板拆除的時(shí)機(jī)。

3 異形柱施工工法在高層建筑中應(yīng)用的實(shí)例

某地11 層住宅，按照7 級(jí)抗震設(shè)防，基本風(fēng)壓為0.55km/m2。根據(jù)要求，采用異形柱框架結(jié)構(gòu)，所采用的柱截面形狀包括矩形、L 形和T形。其中梁為矩形，坡屋頂最高點(diǎn)距離閣樓面有3.6m。該施工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、材料尺寸、是過(guò)程均達(dá)到了規(guī)范所要求的標(biāo)準(zhǔn)，滿足了建筑的質(zhì)量要求。該異形柱結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度良好，并且有較小的側(cè)向變位。在提高建筑結(jié)構(gòu)舒適度的同時(shí)，還增強(qiáng)了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，從工程的實(shí)際效果來(lái)看，反應(yīng)良好，我國(guó)同類型項(xiàng)目提供了經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，異形柱的施工工法是一個(gè)全方位的技術(shù)施工體系，在實(shí)際的應(yīng)用中，不僅提高了建筑居住對(duì)空的的要求，還能夠保證建筑的抗震性能，正是其具有眾多的優(yōu)勢(shì)，使得異形柱在高層建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。但在實(shí)踐中，還應(yīng)當(dāng)注意對(duì)施工全過(guò)程的控制，需要根據(jù)不同的實(shí)際情況進(jìn)行分析選擇，從而保證整個(gè)建筑的質(zhì)量。

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