高層建筑鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工控制

□□ 劉保忠

(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

引言

隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，城市中的高層建筑也日益增加，鋼管混凝土在建筑行業(yè)中的運(yùn)用也越來越多。鋼管混凝土是將混凝土注入鋼管內(nèi)搗實(shí)后應(yīng)用在建筑上，增加其強(qiáng)度和承受能力，是一種新型結(jié)構(gòu)形式?；炷恋膬?yōu)勢(shì)在于其抗壓能力強(qiáng)，但是抗彎能力差，而鋼材與之相反，抗彎能力較強(qiáng)，但在抗壓能力上相較于混凝土較差。鋼管混凝土為兩者的結(jié)合體，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，其抗壓強(qiáng)度大大提升，增加了建筑物的承載能力。

1 鋼管混凝土技術(shù)的發(fā)展

我國對(duì)于鋼材的需求量較大，更多的是用于建筑物施工。鋼管混凝土技術(shù)將鋼管與混凝土結(jié)合，將其抗壓性能發(fā)揮到最大，同時(shí)解決了建筑物抗壓、抗震、耐火等一系列問題。鋼管混凝土較為環(huán)保，還可以回收利用，符合當(dāng)今社會(huì)對(duì)于建筑行業(yè)的綠色發(fā)展要求。我國鋼管混凝土的發(fā)展比較晚，技術(shù)方面還存在一些問題，隨著行業(yè)專家和學(xué)者的精心研究，將我國的鋼管混凝土技術(shù)推到了的技術(shù)領(lǐng)先地位。

2 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)特點(diǎn)

2.1 承載力高

鋼管與混凝土的結(jié)合解決了鋼管受壓能力差的問題，在建筑中運(yùn)用鋼管混凝土可使得建筑物承載力由單向受力變?yōu)槿蚴芰Γ跐M足結(jié)構(gòu)變形的同時(shí)還能滿足強(qiáng)度要求，鋼管內(nèi)由于填充了密實(shí)的混凝土，從而避免了鋼管結(jié)構(gòu)不穩(wěn)現(xiàn)象，增加了鋼管的穩(wěn)固性。兩種材料的結(jié)合使得鋼管混凝土的承受能力更強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于兩種材料單獨(dú)承受的壓力。

2.2 抗震性能好

混凝土與鋼管的結(jié)合形成鋼管混凝土，增強(qiáng)了其承受力和彈性性能。在受力破壞時(shí)可以極大地發(fā)揮鋼管的彈性性能，與混凝土和鋼結(jié)構(gòu)相比，其具有較好的抗震性能。當(dāng)鋼管混凝土應(yīng)用于高層建筑時(shí)，其安全性能較鋼結(jié)構(gòu)與混凝土的結(jié)構(gòu)更好。

2.3 構(gòu)造簡(jiǎn)單且施工方便

與鋼筋混凝土柱相比，鋼管混凝土無需使用模板，這也就減少了模板安裝和拆卸步驟，且在鋼管內(nèi)無需使用鋼筋固定，這在很大程度上為建筑施工帶來了較大便利。特別是目前具有專門的泵送設(shè)備，可以將鋼管和混凝土快速結(jié)合，為施工進(jìn)度提供了保障。鋼管混凝土技術(shù)不僅在施工上更加方便，構(gòu)造的施工過程也簡(jiǎn)單，這就有利于施工人員的操作。同時(shí)，由于鋼管構(gòu)件自重小，可以大大節(jié)省運(yùn)輸和吊裝的費(fèi)用。另外，與普通的鋼柱相比較，鋼管混凝土不需要柱腳支撐，可以直接插入杯口進(jìn)行操作，省時(shí)又省力。

2.4 耐火性較好

鋼管混凝土在遇到小火時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)破壞；即便是遇到大火時(shí)，也不會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)坍塌。因而鋼管混凝土建筑遇到火災(zāi)后修復(fù)或維修的費(fèi)用較低。而鋼結(jié)構(gòu)在遇到火災(zāi)時(shí)，降低了鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在高溫的炙烤下，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了扭曲和變形，而且在較大的火災(zāi)發(fā)生后，不能及時(shí)修復(fù)，這對(duì)于建筑物的使用帶來了不小的影響。

3 高層建筑中鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工控制措施

3.1 活載荷和架構(gòu)自重形變的控制措施

在高層建筑中，施工人員應(yīng)對(duì)建筑參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析和熟練掌握，避免建筑結(jié)構(gòu)因溫度變化以及彈性形變而產(chǎn)生軸向形變。在高層建筑的鋼管混凝土施工過程中，架構(gòu)外部整體的形變要小于混凝土自身的形變，整體架構(gòu)受到施工活載荷和自重的影響，為了使得鋼管混凝土整體結(jié)構(gòu)承重能力與高層建筑相匹配，應(yīng)對(duì)管內(nèi)進(jìn)行合理的鋼筋分布并通過控制外部筒和內(nèi)部筒的形變?nèi)胧帧４送?，在施工過程中，施工人員應(yīng)關(guān)注高層建筑的形變，因?yàn)楹诵耐苍谑┕み^程中對(duì)高層建筑的形變起著制約的作用，很容易導(dǎo)致高層建筑在施工中出現(xiàn)形變，究其原因?yàn)楦邔咏ㄖ陨淼闹亓λ?。自重壓縮下軸向一旦出現(xiàn)形變，核心筒架構(gòu)的地段層高就會(huì)降低。在建筑物上層的施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)偏差，這將對(duì)工程設(shè)計(jì)的高度以及建筑的整體構(gòu)架造成不利影響。如果施工現(xiàn)場(chǎng)把控出現(xiàn)偏差，施工人員應(yīng)查看設(shè)計(jì)方案并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。為實(shí)現(xiàn)高層建筑的建設(shè)，施工人員應(yīng)在軸向變形數(shù)據(jù)上下功夫，以保證施工的順利進(jìn)行。

3.2 徐變及收縮形變的控制措施

在高層建筑施工過程中，混凝土經(jīng)常會(huì)因?yàn)樽陨硎湛s而產(chǎn)生變形，施工人員對(duì)于建筑質(zhì)量做好把關(guān)。在施工現(xiàn)場(chǎng)，為了使得混凝土的徐變以及收縮形變達(dá)到最小，施工人員應(yīng)根據(jù)混凝土配比的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行測(cè)試和操作，以達(dá)到最佳效果。另外，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分掌握高層建筑的整體架構(gòu)，對(duì)于高層建筑的側(cè)向高度設(shè)計(jì)應(yīng)合理，并準(zhǔn)確測(cè)量其側(cè)向高度，不能過高或者過低。無論是徐變還是收縮形變都應(yīng)充分考慮，防止高度不夠，而后期難以補(bǔ)救。

3.3 溫度變化引起的位移形變控制措施

在高層建筑施工的過程中，施工人員應(yīng)考慮溫差而引起的結(jié)構(gòu)變化。在施工過程中，保溫材料應(yīng)放在溫度變化最強(qiáng)的位置才合適，才使得保溫材料的隔熱保溫作用最大化，以此來降低溫度變化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。與此同時(shí)，為了使轉(zhuǎn)化層通風(fēng)有效的運(yùn)行，就要不斷進(jìn)行隔熱保溫，從而減小溫度應(yīng)力的影響。另外，外加劑在混凝土中的使用，可以減少混凝土自身的收縮。

4 結(jié)語

總之，鋼管混凝土施工技術(shù)在建筑行業(yè)越來越普遍，對(duì)于鋼管和混凝土來說，將兩者結(jié)合相互作用、互補(bǔ)互助才能發(fā)揮其承載能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，這樣不僅具備抗彎的優(yōu)勢(shì)，還增強(qiáng)了抗壓能力，為現(xiàn)代建筑的施工提供了便利和更多的選擇。