高大空間類建筑核心筒結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

張吉祥 （濟(jì)南城投建設(shè)發(fā)展有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

高大空間類建筑核心筒結(jié)構(gòu)施工技術(shù)對(duì)建筑安全性、穩(wěn)定性起著至關(guān)重要作用。對(duì)于高大空間類建筑，核心筒結(jié)構(gòu)是支撐建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，既要承受建筑結(jié)構(gòu)的垂直荷載，又要抵御地震荷載、風(fēng)荷載，為此高大空間類建筑核心筒結(jié)構(gòu)施工需精確、嚴(yán)謹(jǐn)[1]。本文結(jié)合某藝術(shù)場(chǎng)館實(shí)際工程建設(shè)案例，通過選擇合理的核心筒結(jié)構(gòu)施工工序，針對(duì)高大空間類建筑核心筒結(jié)構(gòu)施工技術(shù)展開分析，以期為其他高大建筑類工程核心筒結(jié)構(gòu)施工提供借鑒。

1 工程概況

某藝術(shù)館地上結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土-剪力墻結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)建設(shè)7 個(gè)型鋼混凝土（Steel Reinforced Concrete，SRC）[2]核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒內(nèi)設(shè)計(jì)剪刀式樓梯。該藝術(shù)館建設(shè)工程共7層，包括地下1層和地上6層，地上1～4層屬于躍層區(qū)，地上1 層南北大廳高度為14m，即核心最大施工高度14m，地上4～6層屬于標(biāo)準(zhǔn)層，層高10m，每一層層間設(shè)計(jì)3個(gè)樓梯段，樓梯段施工作業(yè)工序較為復(fù)雜。

2 施工方案及工序

2.1 核心筒結(jié)構(gòu)區(qū)塊劃分

依據(jù)某藝術(shù)館工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際情況，利用跳倉法對(duì)核心筒結(jié)構(gòu)區(qū)塊進(jìn)行劃分，該工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)建設(shè)7個(gè)鋼筋混凝土核心筒，分別標(biāo)注為1號(hào)～7號(hào)核心筒，其平面示意圖詳見圖1。

圖1 平面示意圖

2.2 施工方案

每層核心筒墻體結(jié)構(gòu)應(yīng)用整體一次性澆筑方法，樓梯段與剪力墻分別開展混凝土澆筑施工。在樓梯間澆筑施工時(shí)，分兩次施工，即第1、2 樓梯段施工和第3樓梯段施工。該施工方案優(yōu)點(diǎn)在于每一層核心筒墻體為整體一次性澆筑完工，施工過程中不會(huì)留下水平施工縫，各工序之間聯(lián)系緊密，間歇期少且施工速度快，最終成型效果好?；诖朔N施工方案，確定某藝術(shù)館核心筒結(jié)構(gòu)施工工序，如圖2所示。

圖2 核心筒結(jié)構(gòu)施工工序

3 核心筒結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用

遵循圖2所示某藝術(shù)館核心筒結(jié)構(gòu)施工工序，現(xiàn)針對(duì)各工序施工過程加以闡述，進(jìn)一步明確核心筒結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在高大空間類建筑中的應(yīng)用。

3.1 重新確定混凝土強(qiáng)度等級(jí)

該藝術(shù)館建筑高度較高，其內(nèi)部鋼筋分布比較緊密，采用十字形鋼筋柱和雙槽鋼筋的組合鋼梁，使某藝術(shù)館的核心筒墻體混凝土澆筑難度大大增加，同時(shí)在混凝土澆筑中容易出現(xiàn)振搗不到位等問題。鑒于上述問題，結(jié)合建設(shè)單位、監(jiān)理和業(yè)主等各方的建議，在核心筒結(jié)構(gòu)中，將原設(shè)計(jì)的C50 等級(jí)普通混凝土調(diào)整為C50等級(jí)自密實(shí)混凝土。

3.2 核心筒剪力墻施工

3.2.1 核心筒剪力墻模架設(shè)計(jì)

某藝術(shù)館的建筑高度較高，剪力墻墻壁厚度較大，在綜合考慮施工質(zhì)量、工期和施工效率等各種因素的情況下，選擇一種成型效果好、周轉(zhuǎn)次數(shù)多的覆塑多層板。采用16mm 的對(duì)拉錨桿，縱向和橫向距離為457.5mm。次龍骨采用50mm×50mm×1.8mm 的鋼質(zhì)包木。為保證核心筒的施工安全和施工質(zhì)量，在該核心筒剪力墻模板設(shè)計(jì)中使用承插式盤口形腳手架。

3.2.2 核心筒剪力墻鋼筋綁扎

國(guó)標(biāo)圖集中SRC柱箍筋結(jié)構(gòu)（詳見圖3）[3]在實(shí)際工程施工過程中面臨高層勁性鋼柱主筋和下部鋼筋套管難以精確定位和裝配的難題。為解決此類問題，提出一種配有定位作用的SRC柱箍筋（詳見圖4）。

圖3 國(guó)標(biāo)圖集中SRC柱箍筋示意圖

圖4 配有定位作用的SRC柱箍筋示意圖

在國(guó)際圖集中SRC柱箍筋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上配以與SRC柱內(nèi)封閉箍筋相同尺寸的箍筋作為保護(hù)層定位器，并對(duì)箍筋位置予以明確，亦可將其作為SRC 柱的封閉箍筋，既能確保立柱內(nèi)鋼筋準(zhǔn)確定位，又能有效加快剪力墻鋼筋綁扎速度，還能確保梁柱轉(zhuǎn)角處的垂直度，確保剪力墻鋼筋綁扎牢固可靠。

3.3 核心筒墻體施工

3.3.1 核心筒墻體鋼筋定位

為確保核心筒墻體鋼筋綁扎施工便捷，針對(duì)立筋、水平筋予以定位，前者定位采用豎向梯子筋，后者定位則采用橫向水平梯子筋。豎向梯子筋、橫向梯子筋鋼筋規(guī)格同核心筒墻體鋼筋規(guī)格一致，詳見表1。

表1 核心筒墻體、豎向梯子筋、橫向梯子筋鋼筋參數(shù)

嚴(yán)格依據(jù)表1參數(shù)采用質(zhì)量合格的豎向梯子筋、橫向梯子筋，在距離樓板高度200mm 處設(shè)置第一道水平梯子筋，隨后每間隔4m設(shè)置一道水平梯子筋。為確?；炷翝仓|(zhì)量與定位準(zhǔn)確性，在開展核心筒混凝土澆筑前，應(yīng)在混凝土澆筑口上部增設(shè)相應(yīng)的橫向水平梯子筋。同時(shí)，在核心筒墻體兩端各設(shè)一根豎向梯子筋，每4m設(shè)一根豎向梯子筋。

3.3.2 核心筒墻體模板施工

在門洞梁下位置設(shè)置一種新型雙直長(zhǎng)孔、雙直角形補(bǔ)強(qiáng)體系，在每一根穿墻螺栓處均布置相應(yīng)的加固構(gòu)件，第一個(gè)加固件布設(shè)距離為225mm，后續(xù)每隔457.5mm 布設(shè)一個(gè)加固件，采用16mm 的對(duì)拉螺栓，以45°～60°夾角在中央位置布置1 根斜撐桿，調(diào)節(jié)斜撐桿以保證模板垂直度后錨定斜撐。

待核心筒墻體模板施工完畢后，分別在兩側(cè)位置設(shè)置2～3道斜撐，錨定斜撐后重新測(cè)量核心筒墻體垂直度，確保核心筒垂直。

3.3.3 核心筒樓梯甩筋施工

在核心筒合模完成后，將對(duì)應(yīng)的水平階梯筋布置于核心筒樓面高度200mm 處，并對(duì)該處的豎向鋼筋進(jìn)行修整。采用鉆孔機(jī)對(duì)核心筒墻內(nèi)的模板進(jìn)行鉆孔，并預(yù)埋樓梯間鋼筋，同時(shí)開展預(yù)應(yīng)力筋張拉作業(yè)。為規(guī)避后續(xù)混凝土澆筑過程中出現(xiàn)漏漿等問題，鉆孔完畢后應(yīng)用快易收縮網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)封堵空洞，確保核心筒結(jié)構(gòu)整體一次性澆筑成功，有效規(guī)避漏漿等問題。

3.3.4 混凝土澆筑

該藝術(shù)館工程屬于高大空間建筑，根據(jù)高大空間建筑自身特點(diǎn)，在核心筒墻體混凝土澆筑過程中采用不同泵送方法。針對(duì)4層以下核心筒結(jié)構(gòu)，在混凝土澆筑過程中主要采用汽車泵，在5層及以上混凝土澆筑過程中主要應(yīng)用車載泵。澆筑方式基本一致，即在核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)置的永久性通風(fēng)口處置入泵管，輸送到施工表面的水平管道或軟管采用布料機(jī)在作業(yè)臺(tái)上澆筑。核心筒混凝土漿液泵送架設(shè)詳見圖5。

在核心筒混凝土澆筑過程中，為避免出現(xiàn)跑漿、漏漿、模板偏移等問題，應(yīng)明確以下注意事項(xiàng)：

（1）在核心筒結(jié)構(gòu)底部應(yīng)保證均勻澆筑厚度為50mm且標(biāo)號(hào)相同的混凝土砂漿，有效規(guī)避混凝土澆筑過程中易發(fā)生的跑漿問題。同時(shí)，核心筒混凝土澆筑應(yīng)遵循“分層、分段、連續(xù)”原則[4]，每一層混凝土澆筑厚度均應(yīng)控制在500mm 以內(nèi)。在混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)，可采用分層桿等方法控制并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土澆筑厚度。

（2）當(dāng)混凝土澆筑至洞孔時(shí)，兩側(cè)應(yīng)同時(shí)澆筑混凝土并完成振搗，確保兩側(cè)混凝土高度、厚度等參數(shù)一致，應(yīng)重點(diǎn)預(yù)防洞口位置模板偏移等問題。

（3）核心筒墻體混凝土澆筑高度應(yīng)高于梁底標(biāo)高20mm，同時(shí)高于模板底部標(biāo)高20mm，待混凝土終凝后，應(yīng)在頂板標(biāo)高5mm位置做統(tǒng)一切割處理，將浮漿層剔除。

（4）在核心筒墻體混凝土澆筑過程中，應(yīng)指派專人時(shí)刻監(jiān)測(cè)模板、預(yù)留孔、支撐等是否存在偏移問題。若發(fā)現(xiàn)模板、預(yù)留孔、支撐等結(jié)構(gòu)偏移，應(yīng)立即停止混凝土澆筑施工，待糾正偏移后方可繼續(xù)施工。

（5）核心筒墻體混凝土澆筑施工完成后，應(yīng)處理好洞口上方甩出的鋼筋，待混凝土終凝后清除表面浮漿。

3.4 核心筒內(nèi)樓梯施工

核心筒墻體混凝土澆筑施工完畢后，在同一時(shí)間開展樓承板施工，基于該藝術(shù)館工程選擇的核心筒結(jié)構(gòu)施工方案，確定樓梯段采用兩次混凝土澆筑施工，樓梯段混凝土澆筑施工時(shí)間同樓承板混凝土澆筑時(shí)間保持一致。

3.4.1 第1、2樓梯段施工

第1、2 樓梯段施工工序?yàn)槟０逯гO(shè)→綁扎鋼筋→踏步模板吊梆支設(shè)→混凝土澆筑。具體施工過程如下：

（1）待核心筒剪力墻模板拆除后，確定樓梯位置并開展模板支設(shè)施工。該藝術(shù)館工程地上4～6 層屬于標(biāo)準(zhǔn)層，在標(biāo)準(zhǔn)樓層中，以3m為間距設(shè)一階樓梯，并配合相應(yīng)的休憩平臺(tái)樣板。在支架完成后，清理施工縫處的快縮網(wǎng)和鋼絲網(wǎng)，同時(shí)，將核心筒墻體、樓梯縫之間的鑿毛清除。

（2）鋼筋綁扎前，基于已經(jīng)鋪設(shè)完畢的樓梯段模板，利用彈線確定主筋、分布筋位置，遵循“先綁扎樓梯梁鋼筋、再綁扎樓梯板鋼筋”原則[5]，完成鋼筋綁扎施工。其中，在對(duì)樓梯板筋進(jìn)行綁扎時(shí)，應(yīng)先將其與核心筒墻中的預(yù)留鋼筋連接起來，待主鋼筋綁扎完成后方可進(jìn)行分布筋綁扎作業(yè)。在鋼筋綁扎完成后，開始臺(tái)階模板的吊桿支設(shè)施工。

（3）樓梯段混凝土澆筑施工應(yīng)遵循“由上而下”原則[6]，將底板混凝土振搗并壓實(shí)后，利用抹子將樓梯段踏步位置混凝土表面抹平，抹平工作要連續(xù)進(jìn)行，臺(tái)階部分的平臺(tái)跨度中間應(yīng)設(shè)有兩道混凝土澆筑的施工縫。

3.4.2 第3樓梯段施工

第1、2樓梯段混凝土施工完畢后，檢測(cè)第1、2段混凝土強(qiáng)度，待兩個(gè)樓梯段混凝土強(qiáng)度不低于1.2MPa 時(shí)即可上人，此時(shí)再開展第3 段樓梯施工，第3 段樓梯施工同第1、2 段樓梯段施工工序基本相同。但在第3 段樓梯混凝土澆筑施工前，應(yīng)將其與核心筒墻體接茬位置的鑿毛清除，同時(shí)對(duì)接茬處予以澆水、濕潤(rùn)處理。

4 結(jié)語

綜上所述，高大空間類建筑具有負(fù)荷特殊性、室內(nèi)體積大、使用功能多等特點(diǎn)，藝術(shù)館作為典型的高大空間類建筑，在核心筒結(jié)構(gòu)施工過程中面臨諸多困境。本文結(jié)合某藝術(shù)館工程實(shí)際案例，充分考慮業(yè)主、建設(shè)單位、施工單位和監(jiān)理單位需求，選擇具備間歇期少且施工速度快、最終成型效果好等優(yōu)勢(shì)的核心筒結(jié)構(gòu)施工方案。同時(shí)，針對(duì)傳統(tǒng)SRC柱箍筋結(jié)構(gòu)予以改進(jìn)，提出一種帶有定位作用的SRC 柱箍筋結(jié)構(gòu)，在墻體加固過程中采用新型剪力墻加固系統(tǒng)，促使高大空間類建筑核心筒結(jié)構(gòu)施工工序銜接順暢，可極大縮短高大空間類建筑核心筒結(jié)構(gòu)施工工期，提升高大空間類建筑核心筒結(jié)構(gòu)施工整體效果。