某工程鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)管控研究

【摘要】在建筑轉(zhuǎn)型升級和建筑工業(yè)化發(fā)展關(guān)鍵時(shí)期，國家對裝配式建筑的扶持使得新型裝配式結(jié)構(gòu)類型快速發(fā)展，鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)使得工業(yè)化進(jìn)程向前邁進(jìn)一大步。把握和控制鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)施工過程要點(diǎn)，對結(jié)構(gòu)質(zhì)量的形成有重要作用。本文結(jié)合工程實(shí)例對鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)施工過程進(jìn)行管控。

【關(guān)鍵詞】鋼管混凝土束;施工要點(diǎn);管控;施工流程? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.048

1、引言

隨著中共中央 國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》文件，要求力爭用10年左右時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%，積極穩(wěn)妥推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑。裝配式建筑得發(fā)展便進(jìn)入了快速軌道。在裝配式建筑的發(fā)展過程中，呈現(xiàn)出了各種各樣的形式類型，鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)是近幾年發(fā)展起來的裝配式結(jié)構(gòu)類型之一，其所涉及的相關(guān)質(zhì)量控制及施工技術(shù)，不像傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)那樣被熟知。這種新型的結(jié)構(gòu)型式和施工工藝相對應(yīng)的施工技術(shù)還處于摸索完善的過程中，現(xiàn)場施工如何方便有效地實(shí)現(xiàn)施工管控、總結(jié)管控的要點(diǎn)，形成完整的施工管控體系，是企業(yè)迫切需要解決的問題。本文結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)踐，對鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管控的要點(diǎn)進(jìn)行研究。

2、工程概況

本工程位于海南省?？谑?，建筑總面積近20萬㎡，其中地上近14萬㎡，地下6萬㎡，地下2層，地上 17～24 不等層數(shù)，建筑總高度56.45～78.15m不等?？拐鸬燃墳?級，耐火等級為一級。主體結(jié)構(gòu)采用鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)。

3、鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)施工過程的管控

3.1工程整體的管控

結(jié)合工程的特點(diǎn)，在施工過程中，對該工程鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)施工制定了“鋼管束墻為主，銜接為重，控制節(jié)點(diǎn)，保證重點(diǎn)”為總體思路。以整體工程施工組織總設(shè)計(jì)的總體部署要求為原則，保證鋼管束和混凝土結(jié)構(gòu)的施工順利交接、先后有序、自然過渡。在時(shí)間上計(jì)劃先行、統(tǒng)籌考慮，綜合安排，充分考慮該工程施工期間風(fēng)、雨、雪天氣對工程施工的不利影響。在空間上保證鋼管束和混凝土以及各相關(guān)專項(xiàng)工程及時(shí)插入合理組織，在建筑物高度方向?qū)崿F(xiàn)“立體交叉”作業(yè)，保證連續(xù)施工，加快施工進(jìn)度。以施工總進(jìn)度計(jì)劃為依據(jù)科學(xué)合理的安排鋼管束施工進(jìn)度計(jì)劃，做到各種資源主要是機(jī)械和勞動力資源的合理配置。

3.2預(yù)埋階段管控要點(diǎn)

本工程預(yù)埋件采用支腿預(yù)埋件的形式，預(yù)埋件在底部鋼筋綁扎的時(shí)候進(jìn)行預(yù)埋，再插入面層鋼筋，底部需進(jìn)行臨時(shí)支撐焊接加固，保證預(yù)埋件的預(yù)埋標(biāo)高以及位置的準(zhǔn)確性。鋼管束結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)預(yù)埋件安裝，是通過引測點(diǎn)將基礎(chǔ)預(yù)埋件定位安裝，經(jīng)測量校正后將預(yù)埋件進(jìn)行固定。最后將它們與混凝土澆筑成一體，成為鋼構(gòu)件安裝的基礎(chǔ)。施工管控點(diǎn)主要有：1） 基礎(chǔ)預(yù)埋件與首節(jié)鋼管束根部焊接節(jié)點(diǎn)采用全熔透焊。2） 基礎(chǔ)預(yù)埋件的定位尺寸（平面和標(biāo)高）應(yīng)控制在規(guī)范允許偏差范圍內(nèi)，混凝土澆筑前應(yīng)進(jìn)行復(fù)測。

3.3鋼管束安裝作業(yè)及主體施工管控要點(diǎn)

3.3.1地下室首節(jié)鋼管束安裝

地下首節(jié)鋼管束結(jié)構(gòu)（含鋼管束墻、箱型柱、圓管柱、鋼梁）安裝，是將首節(jié)鋼管束內(nèi)墻體、箱型柱、鋼梁等構(gòu)件連接成一體，形成一個(gè)穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)體。安裝工藝流程：首節(jié)豎向構(gòu)件（鋼管束墻、箱型柱）吊裝就位→鋼梁安裝→構(gòu)件安裝測量校正→高強(qiáng)螺栓緊固→構(gòu)件焊接。主要管控要點(diǎn)有：1）施工前應(yīng)制定構(gòu)件吊裝順序圖，分區(qū)塊、或建筑單元先后或同時(shí)進(jìn)行，形成穩(wěn)定框架后再向周邊依次形成連續(xù)框架，焊接依據(jù)制定的焊接順序圖進(jìn)行施焊。2）鋼梁與豎向構(gòu)件連接定位時(shí)應(yīng)使用普通螺栓臨時(shí)固定，螺栓數(shù)量不得少于應(yīng)裝螺栓總數(shù)的三分之一且不得少于2套。3）高強(qiáng)螺栓不得在雨雪天及室外溫度低于-10℃的環(huán)境中進(jìn)行安裝，初擰和終擰時(shí)間間隔不得超過 24 小時(shí)。

3.3.2地上結(jié)構(gòu)安裝

地上結(jié)構(gòu)安裝從中間開始，并最短時(shí)間內(nèi)形成穩(wěn)定空間結(jié)構(gòu)單元，然后向四周擴(kuò)散安裝。為便于工程順利進(jìn)行，采取分區(qū)分塊施工相應(yīng)工種交錯(cuò)作業(yè)。地上外框架鋼結(jié)構(gòu)安裝采用焊接平臺作為安裝人員臨時(shí)操作平臺，同時(shí)也作為鋼管束內(nèi)灌混凝土操作平臺.地上結(jié)構(gòu)安裝的主要管控有：

（1）吊點(diǎn)設(shè)置及起吊方式：吊點(diǎn)設(shè)置在預(yù)先布置的吊裝連接耳板處。為防止吊耳起吊時(shí)的變形，采用專用吊具輔助，采取單機(jī)回轉(zhuǎn)法起吊。起吊前，鋼柱應(yīng)墊上枕木以避免起吊時(shí)柱或管束底與地面的接觸，起吊時(shí)，不得使柱或管束端在地面上有拖拉現(xiàn)象。

（2）臨時(shí)裝配式操作平臺：鋼管束吊裝前安裝好臨時(shí)鋼爬梯和安裝鋼梁用的臨時(shí)裝配式操作平臺，臨時(shí)安裝操作平臺可拆卸換位，用于鋼梁安裝和鋼管束對接，同時(shí)也可用于管內(nèi)混凝土灌注施工作業(yè)平臺

（3）鋼管束墻身角度調(diào)整：墻身的角度調(diào)整主要通過全站儀或經(jīng)偉儀進(jìn)行角度測量檢查，通過千斤頂?shù)裙ぞ哌M(jìn)行物理修復(fù)。已經(jīng)安裝上去墻體，在墻上焊接支架，用來放置千斤頂橫向頂，慢慢進(jìn)行調(diào)整，其中千斤頂部位應(yīng)在鋼管束結(jié)合部位且需在頂緊接觸面增加墊板，如果偏差過大，分多次進(jìn)行調(diào)整。

（4）垂直度：用無纜風(fēng)繩校正法在墻的偏斜一側(cè)打入鋼楔或用頂升千斤頂（加墊板），采用三臺經(jīng)緯儀在管束的三個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行觀測控制方法。在保證單節(jié)墻垂直度不超標(biāo)的前提下，注意預(yù)留焊縫收縮對垂直度的影響，將管束頂軸線偏移控制到規(guī)定范圍內(nèi)。最后擰緊臨時(shí)連接耳板的大六角頭高強(qiáng)螺栓至額定扭矩并將鋼楔與耳板固定。

（5）墻標(biāo)高校正：吊裝就位后，臨時(shí)螺栓通過連接板固定上下耳板，但連接板不夾緊，通過起落鉤與撬棒調(diào)節(jié)管束間間隙，通過上下管束的標(biāo)高控制線之間的距離與設(shè)計(jì)標(biāo)高值進(jìn)行對比，并考慮到焊縫收縮及壓縮變形量。將標(biāo)高偏差調(diào)整至 5mm 以內(nèi)。符合要求后打入鋼楔，并緊固連接螺栓，點(diǎn)焊限制墻下落。

3.3.3鋼管束內(nèi)混凝土澆筑管控要點(diǎn)

鋼管束內(nèi)混凝土澆筑是結(jié)構(gòu)質(zhì)量形成的重要一環(huán)，束內(nèi)混凝土要求使用自密實(shí)混凝土，在使用前進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，其中粗骨料粒徑不大于20mm，在澆筑之前進(jìn)行澆筑工藝試驗(yàn)，試驗(yàn)澆筑方法與結(jié)構(gòu)形式相適應(yīng)?；炷翝仓霸阡摴苁鴥?nèi)進(jìn)行插筋。澆筑工程控制（平臺、吊裝、過程錘擊敲打（自檢）、澆筑高度、對接口浮漿清理、端口及側(cè)壁水泥漿清理。正式澆筑時(shí)在澆筑時(shí)留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)混凝土強(qiáng)度試塊，鋼管束內(nèi)混凝土澆筑面與對接接口距離不小于300mm，以防鋼管束焊接時(shí)高溫影響束內(nèi)混凝土質(zhì)量，混凝土澆筑宜連續(xù)進(jìn)行，澆筑后對束內(nèi)砼空鼓情況進(jìn)行敲擊復(fù)測，并做整改記錄。其施工流程：混凝土料斗加料→料斗吊運(yùn)到位→鋼管內(nèi)混凝土澆筑→（下一輪）。當(dāng)澆筑完成時(shí)、或需間歇澆筑時(shí)，間隔時(shí)間不得超過混凝土的終凝時(shí)間，應(yīng)將管口封閉，防止異物落入。如有鋼管束表面油漆損壞時(shí)，則應(yīng)補(bǔ)漆處理。

總結(jié)：

本工程在總結(jié)鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢和劣勢的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工，鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量主要在施工過程中形成，抓住了控制的要點(diǎn)，較好的把握了質(zhì)量的控制。鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)作為建筑工業(yè)化發(fā)展的新型結(jié)構(gòu)類型，吸收了鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和素混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)的抗震效果好、建筑結(jié)構(gòu)布局靈活，能夠充分的利用空間;而且結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)，工業(yè)化制作，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，現(xiàn)場作業(yè)和裝配時(shí)間相對減少，縮短了施工的工期，降低了施工的現(xiàn)場作業(yè)時(shí)間和難度;由于鋼管束混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝，使得勞動力成本大大減少;工業(yè)化的生產(chǎn)和綠色施工，實(shí)現(xiàn)了國家的建筑轉(zhuǎn)型升級的目標(biāo)，減少了對施工現(xiàn)場環(huán)境的影響。

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基金項(xiàng)目：

浙江省教育廳辦公室2020 年度高校國內(nèi)訪問工程師“校企合作項(xiàng)目”項(xiàng)目：裝配式鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管控的要點(diǎn)控制研究（立項(xiàng)編號：FG2020142，負(fù)責(zé)人：鄒雪輝）