預(yù)制鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)施工及對(duì)其抗震性能分析

鐘志昌

摘要： 綜合了在預(yù)制裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工方面的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本市項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)介紹了新型裝配式框架結(jié)構(gòu)施工工藝特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝情況和土建裝配要點(diǎn)。從施工進(jìn)程深入設(shè)計(jì)分析層面，從建筑結(jié)構(gòu)抗震性能和節(jié)點(diǎn)抗震性能分析兩個(gè)層面重點(diǎn)探討該類(lèi)型建筑抗震性能控制要點(diǎn)，確保工程良好的長(zhǎng)期效益。

Abstract： With the construction experience of prefabricated reinforced concrete frame structure and the project construction experience in Heyuan， this paper introduces the technology characteristics， production technology and key points of construction of the new-style prefabricated frame structure. From the construction process the design level is analyzed in detail， the control points of the anti-seismic property of this kind of construction is discussed from anti-seismic property of the building structure and the node so as to ensure the good long term benefits of the project.

關(guān)鍵詞： 預(yù)制鋼筋混凝土建筑；框架結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；抗震性能；新型裝配式構(gòu)件

Key words： prefabricated reinforced concrete building；frame structure；construction technique；anti-seismic property；new-style prefabricated member

中圖分類(lèi)號(hào)：TU375.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）08-0103-02

0 引言

預(yù)制鋼筋混凝土裝配式框架結(jié)構(gòu)具有施工速度、節(jié)約資源質(zhì)量保證和經(jīng)濟(jì)效益等多方面的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于我國(guó)的住宅工業(yè)化發(fā)展非常有利，在解決城市發(fā)展和改善人民生活水平方面能夠發(fā)揮非常良好的效應(yīng)[1-3]。與此同時(shí)，隨著人民生活水平和國(guó)家經(jīng)濟(jì)體量的提升，對(duì)于建筑舒適性和抗震安全性的要求也越來(lái)越高，特別是2008年汶川地震給工程建設(shè)帶來(lái)了深刻的反思，地震中出現(xiàn)的大量施工中未做預(yù)制板與支承結(jié)構(gòu)連接導(dǎo)致災(zāi)難等問(wèn)題時(shí)刻警醒著廣大施工從業(yè)人員[4-6]。在城市建設(shè)過(guò)程中，高度重視預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)抗震性能和整體性能上的保證措施，采取新型結(jié)構(gòu)形式和施工工藝，發(fā)揮結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，為城市和業(yè)主建設(shè)高水平建筑成為該類(lèi)型結(jié)構(gòu)施工管理人員的自我要求。

1 工程概況

河源市某綜合性大樓項(xiàng)目，總建筑面積約3000m2，地上六層，地下一層。抗震設(shè)防烈度為 6 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 0.05g，框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)是三級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限是50年，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)是二級(jí)。

該建筑采用經(jīng)歷改良后的新型預(yù)制預(yù)制鋼筋混凝土裝配式框架結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)用了新型疊合梁、抗震新型節(jié)點(diǎn)技術(shù)和新型技術(shù)疊合板技術(shù)等。結(jié)構(gòu)構(gòu)配件交給工廠全部預(yù)制完成，現(xiàn)場(chǎng)施工做到了節(jié)能、減排、節(jié)水、環(huán)保且施工工藝更加順暢，施工效果良好，現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工易于保障，各項(xiàng)資源配置實(shí)施優(yōu)化，確保了建筑的抗震和整體性能。該項(xiàng)目建設(shè)得到了業(yè)主的認(rèn)可，在2014年7月11日的M4.2級(jí)地震中表現(xiàn)出了預(yù)期的抗震效果。

2 預(yù)制鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)施工

2.1 新技術(shù)應(yīng)用

預(yù)制梁與框架柱的施工細(xì)節(jié)是本項(xiàng)目實(shí)施前重點(diǎn)分析內(nèi)容，傳統(tǒng)預(yù)制梁與柱的連接抗震表現(xiàn)不佳，采用二次澆注施工工藝可以較好地改善這一問(wèn)題。工廠完成梁預(yù)制運(yùn)輸至施工場(chǎng)地，應(yīng)用較為優(yōu)越的端頭錨固連接預(yù)制梁鋼筋方法，不再使用傳統(tǒng)錨固的程序，減少了此步操作。完成框架主梁裝配即可施工次梁，圖1所示為該新型疊合梁施工詳圖。

梁柱節(jié)點(diǎn)在裝配式結(jié)構(gòu)中作用顯著，傳統(tǒng)形式的性能表現(xiàn)是該類(lèi)預(yù)制框架結(jié)構(gòu)施工較為薄弱之處，地震性能較差。新型預(yù)制結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在此基礎(chǔ)上著重考慮了施工因素，進(jìn)行了較大的改良，圖2所示左圖為該項(xiàng)目中典型的端部節(jié)點(diǎn)施工詳圖，右圖所示為該項(xiàng)目典型的中部節(jié)點(diǎn)施工詳圖，項(xiàng)目中統(tǒng)一采用整澆技術(shù)，保證節(jié)點(diǎn)的完整性能優(yōu)越。施工采用節(jié)點(diǎn)端頭鋼筋錨固的方法，確保了較快的施工進(jìn)度，也保證了良好的抗震表現(xiàn)。

圖3所示為該項(xiàng)目中應(yīng)用的新型疊合板施工詳圖，鋼筋配備采用下部雙向鋼筋與格構(gòu)鋼筋，數(shù)量取抗震設(shè)計(jì)要求。該結(jié)構(gòu)形式中確保預(yù)制板同疊合層混凝土良好連接的關(guān)鍵即為格構(gòu)鋼筋的引入，其下部與預(yù)制板下部鋼筋緊密錨固，頂部錨固疊合板上層鋼筋。施工過(guò)程中對(duì)尺寸需要重點(diǎn)把控，該層混凝土要超過(guò)50mm厚，強(qiáng)度高于C30。

2.2 安裝施工工藝及要點(diǎn)

預(yù)制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、物流化傳送及專(zhuān)業(yè)化安裝等優(yōu)勢(shì)在施工方面均有明顯額體現(xiàn)，大幅提高了施工效率，為建設(shè)者創(chuàng)造了便捷的施工條件。構(gòu)件在工廠以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程運(yùn)作，精度非常高，一致配筋、截面和系統(tǒng)，對(duì)于質(zhì)量管控更為有利。運(yùn)輸協(xié)調(diào)自工廠完善的構(gòu)件至現(xiàn)場(chǎng)，各流程在施工前進(jìn)行了周密的安排，且變化較小，管理簡(jiǎn)單且可視化。施工和安裝均由專(zhuān)業(yè)化團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作，各項(xiàng)順序精細(xì)化管理、合理安排，充分考慮遠(yuǎn)近高低等因素。預(yù)埋件是該形式建筑需要重點(diǎn)把控的施工細(xì)節(jié)，因預(yù)制構(gòu)件精度較高，留設(shè)縫隙必須施工準(zhǔn)確才能達(dá)到安裝要求。面層收光是該項(xiàng)目施工的另一個(gè)注意細(xì)節(jié)，振搗好之后的抹面對(duì)于項(xiàng)目品質(zhì)的體現(xiàn)尤為重要，有關(guān)技術(shù)有待進(jìn)一步完善。

該項(xiàng)目施工期間未發(fā)生安全事故，由于保溫層與裝飾層皆為預(yù)制完成，裝修階段減少了大量的工作量，也避免了裝修過(guò)程中的危險(xiǎn)性高空作業(yè)等情況發(fā)生。預(yù)制鋼筋混凝土提升了施工效率，擴(kuò)大了施工作業(yè)面，降低了施工難度，節(jié)省時(shí)間的同時(shí)體現(xiàn)了其良好的經(jīng)濟(jì)效益。

施工過(guò)程需要嚴(yán)密把控，確保項(xiàng)目質(zhì)量。首先，嚴(yán)控預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)關(guān)，由于可視化加快了檢查進(jìn)度，但要重點(diǎn)測(cè)量預(yù)埋件、預(yù)留孔洞的細(xì)節(jié)，如遇不符合設(shè)計(jì)要求的一律重新檢測(cè)、返工、直至達(dá)到要求。其次是對(duì)柱頭的保護(hù)和伸出鋼筋的處理，需要埋直埋順等操作，確保施焊便捷。此外，吊裝是施工安裝要點(diǎn)，要杜絕碰撞事件發(fā)生。另外，梁柱鋼筋的搭接長(zhǎng)度在施工中需要管理人員密切關(guān)注，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙或圖集執(zhí)行。還有垂直度、焊接質(zhì)量、二次澆注混凝土質(zhì)量等也需要施工管理人員重點(diǎn)把控。

3 抗震性能分析

3.1 結(jié)構(gòu)抗震性能

河源市是地震高發(fā)城市，僅受河源—邵武斷裂帶上的地震活動(dòng)一項(xiàng)因素影響所導(dǎo)致的結(jié)果為，五十年來(lái)，該斷裂帶的河源地區(qū)曾發(fā)生1962年3月19日6.1級(jí)地震，以及4-5級(jí)地震46次。因此，在設(shè)計(jì)和施工期間均要對(duì)建筑抗震性能和整體性能深入思考，確保用戶(hù)的居住體驗(yàn)和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

經(jīng)歷了2014年7月的地震考驗(yàn)，該建筑內(nèi)業(yè)主未受地震影響，舒適性極佳。地震后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的跟蹤調(diào)查結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)明顯的地震損傷等情況。

3.2 節(jié)點(diǎn)抗震性能

裝配式框架結(jié)構(gòu)中存在部分焊接節(jié)點(diǎn)，本項(xiàng)目中采用連接側(cè)板。與周邊同類(lèi)項(xiàng)目和其他地震中項(xiàng)目地震表現(xiàn)分析認(rèn)為，該連接側(cè)板保證了承載能力不隨條件有較大變化、變形穩(wěn)定，成為實(shí)現(xiàn)抗震優(yōu)良表現(xiàn)要素之一。部分強(qiáng)化了底板、側(cè)板及頂板焊接連接的節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出良好的強(qiáng)度、剛度及耗能效應(yīng)，圖4所示為項(xiàng)目施工過(guò)程中記錄的部分實(shí)例。本項(xiàng)目對(duì)部分節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了縱筋應(yīng)變、箍筋應(yīng)變及混凝土應(yīng)變等參數(shù)的測(cè)量結(jié)果顯示，該結(jié)構(gòu)具備較好的節(jié)點(diǎn)延性。

本項(xiàng)目中預(yù)制樓梯采用分離式樓梯系統(tǒng)，較傳統(tǒng)一體式的剛度減少較多，繼而增大了結(jié)構(gòu)基本自振周期，降低了扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。施工模擬軟件顯示該形式在總地震作用和水平地震作用降低方面也有較好的效果。

4 結(jié)論

該項(xiàng)目建設(shè)施工充分考慮了河源地震多發(fā)等實(shí)際情況，采取了多項(xiàng)行之有效的措施，在確保施工進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益的前提下，實(shí)現(xiàn)了預(yù)制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)良好的抗震性能。①新型疊合梁、抗震新型節(jié)點(diǎn)技術(shù)和新型技術(shù)疊合板技術(shù)對(duì)于施工的促進(jìn)作用明顯，保證了建筑整體性能，繼而保證了傳統(tǒng)預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)難以達(dá)到的抗震表現(xiàn)；②新型預(yù)制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工工藝優(yōu)越，加快進(jìn)度的同時(shí)對(duì)建設(shè)成本影響較少，具有良好的施工效果；③經(jīng)歷了2014年7月的地震考驗(yàn)，保證了用戶(hù)的安全需要，取得了良好的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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