超长细比钢筋混凝土造型柱施工技术总结

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  【摘 要】本文首先阐述了超长细比钢筋混凝土造型柱施工技术的工艺原理,然后通过实例对超长细比钢筋混凝土造型柱施工技术进行了总结。
  【关键词】超长细比;钢筋混凝土;造型柱施工技术
  一、前言
  近年来,科技的不断发展,使得超长细比钢筋混凝土造型柱施工技术问题引起了人们的普遍关注。超长细比钢筋混凝土造型柱施工技术直接影响现代建筑工程的质量,我国在此技术上也取得了一定的成绩。
  二、必要性
  钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱相比具有断而小、重量轻、外形美观、省料省工的优点。随着建筑物高度、荷载的增加,钢管混凝土柱的优越性将充分体现出来,钢管混凝土柱的用钢量比钢筋混凝土柱还要少。统计分析表明,10层以下建筑,钢管混凝土柱的用钢量高于钢筋混凝土柱;10层以上建筑,钢管混凝土柱的用钢量将低于钢筋混凝土柱用钢量的平均水平。且随着荷载的增大及层数的增多,钢管混凝土柱的耗钢指标越来越少。
  钢管混凝土柱施工工艺简单,用工量少,施工速度快,节省工期。与普通钢筋混凝土柱相比,钢管混凝土柱的钢管本身就是耐侧压的模板,因此可省去模板的摊销费用和支模、拆模的用工量。如抵消掉钢管的安装费用,模板的施工费用仍可节约90%左右。钢管混凝土柱的钢管外皮具有钢筋的功能,它兼有纵向受力钢筋和横向箍筋的作用。从施工的角度看,可免去钢筋下料切断、弯曲、绑扎、成型等一系列工艺过程。由于钢管内不须设置钢筋,而使混凝土的浇注变得非常容易。
  三、工艺原理
  1、施工中将斜柱视为柱及梁的综合体,即斜柱下方支撑视为梁,斜柱侧支撑视为柱。
  2、利用多层板易于加工拼装和钢管脚手架搭设方便等特点,用模板拼成斜柱所需形状,通过控制模板的裁切角度、支撑架的搭设高度,来满足异型截面、倾斜角度的要求。模板支撑全部采用扣件式钢管脚手架
  四、实例分析
  迪拜天阁项目超长细比钢筋混凝土造型柱施工技术
  1、工程概况
  Skycourts项口由6栋塔楼和裙楼组成,裙楼4层,塔楼标准层共22层。项口中6栋塔楼屋顶均有造型柱和梁(见图1),1.25m宽阳台从17层生根的柱有7根,问距为8m;1.75m宽阳台从19层生根的柱有5根,问距4m;17层板生根的柱,柱顶标高为121.50m,柱根部板的标高为102.7m。柱净高18.8m;标高从102.7~115.9m的柱截面尺寸为1300mmx200mm,配筋为18T12(英标);标高从115.9~121.50m的柱截面尺寸为1550mmx200mm,配筋为22T12;下面小、上面大,长细比为94。19层板生根的柱,柱顶标高为124.05m,柱根部板的标高为109.3m,柱净高14.75m;标高从109.3~119.2m的柱截面尺寸为1850mmx200mm,配筋为26T12;标高从119.2~124.05m的柱截面尺寸为2050mmx200mm,配筋为28T12。下面小、上面大,长细比为73.75。
  2、造型柱的加固措施
  造型柱分层浇筑,拆除模板后,要逐层加固;利用柱模板支撑体系使用钢管抱住造型柱,利用木楔楔紧,1300mm尺寸面不少于4个木楔。待完成屋面梁混凝土,强度达到30MPa后才可以拆除。柱加固支撑体系如图2所示。
  3、造型柱施工技术
  造型柱的浇筑工艺不在此赘述,主要论述造型柱的施工顺序和脚手架的搭设要求。根据计算结果,造型柱需要逐层施工,在同层柱及核心筒钢筋绑扎完毕后,应先浇筑该层与造型柱相对应的柱及核心筒,然后施工相应的造型柱。造型柱需要逐层加固,因此,浇筑完毕造型柱后应及时加固,与相应的柱连为一体,不应该与脚手架体系连接在一起,以免楼板浇筑完毕后拆除脚手架的同时,也拆除了造型柱的加固。
  (1)造型柱的施工顺序
  Skycourts工程造型柱是在同层楼板的相应柱施工完毕后进行施工。以17层造型柱为例,在17层楼板浇筑完毕后,应该先绑扎与造型柱相邻的柱钢筋,然后浇筑,浇筑完毕后方可绑扎相应的构造柱钢筋,绑扎时脚手架的搭设应该与毗邻柱固定在一起,钢筋绑扎完毕后方可对相应的构造柱进行支模并浇筑。拆模后应及时加固相应的构造柱与其毗邻的柱在一起,底部与顶部各加固1道,加工完毕后方可施工下一道工序。
  (2)脚手架的搭设
  1)搭设方式
  搭设作业顺序:对于17层生根的柱,先在15,16层搭设回撑架;对于19层生根的柱,先在17,18层搭设回撑架→分别在17,19层放置纵向扫地杆→自角部依次向两边逐根立起第1根立杆并与扫地杆固定,立起3~4根立杆后,装设第1步大横杆并与立杆固定、安装第1步小横杆与立杆固定→校正立杆的垂直和水平杆的水平,使其符合要求后,按40~60N·m力矩拧紧扣件螺栓,形成构架的起始段;如果是碗扣架,主要围绕柱搭设→按上述要求依次向前延伸搭设,直至第1步交圈,交圈后再全面检查一遍构架质量和楼板情况,确保设计要求和构架质量→每隔6步设置临时抛撑杆(抛向室内),上端与第2步大横杆扣紧(脚手架在遇到框架柱时要进行拉接,以保证稳定性)→按第1步作业程序和要求搭设第2,3步→随进程进行柱拉接、立杆、剪刀撑、装设作业层的小横杆、铺设脚手板和栏杆、挡脚板、拉设立网防护。立杆应按接头错开的要求,采用长度不同的钢管(见图3)。
  2)脚手架的搭设要求
  a.立杆立杆纵距1500mm,步距1500mm,搭设高度根据情况确定。立杆与水平杆、刹压杆、刹拉杆相交部位采用扣件拉接;若采用碗扣架搭设则需要符合600mm模数要求。
  b.斜撑杆考虑到此脚手架搭设比较高,增加1根刹撑杆,根部生在己经浇筑的楼板上,并采用短钢管围箍混凝土柱和采用直立杆在楼板上、下撑紧来保证稳定性。
  c.剪刀撑与横向刹撑剪刀撑应在外侧立面整个高度和长度上连续设置。每道剪刀撑跨越立桿的根数最多不得超过7根;每道剪刀撑的宽度应>4跨。刹杆与水平面的倾角约为45°。剪刀撑刹杆采用搭接接长,接长长度为1.0m,应采用2个旋转扣件固定。扣件盖板的边缘至杆端距离为150mm。采用碗扣架也可使用剪刀撑。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上。旋转扣件中心线至主节点的距离宜≤150mm。横向刹撑应设置在拐角处,中问每隔6跨设置1道。横向刹撑应在同一节上,由底部至顶层呈“之”字形连续布置。
  d.柱模板支撑柱模板支撑体系生根于搭设的脚手架处,围绕柱处要适当加密。
  e.脚手板为便于支架及模板施工,在脚手架上铺一些脚手板。脚手板采用对接平铺,在对接处,与其下两侧支撑横杆的距离应控制在300mm以内,脚手板外伸长度130~150mm。脚手架的两端和拐角处,脚手板与支承横杆绑扎固定,铺稳、铺牢,板头应压牢。
  f.安全网在脚手架外侧最好满挂密口网。
  4、质量要求
  (1)刹撑杆根部生在己经浇筑的楼板上,并采用短钢管围箍混凝土柱和采用直立杆在楼板上、下撑紧来保证稳定性。
  (2)横杆与立杆连接方式为双扣件,取扣件抗滑承载力系数0.80。
  (3)为增加脚手架搭设稳定性,脚手架要与柱拉接。
  (4)脚手架搭设质量要求:①立杆垂直度允许偏差,+50mm;②步距允许偏差,+20mm;③纵距允许偏差,+50mm;.横距允许偏差,+20mm;⑤大横杆高差,1根横杆两端偏差+20mm;⑥同跨内外大横杆高差,+10mm。
  5、结果分析
  本文以Skycourts为例,讲述了大长细比构造柱在施工过程中应注意的事项,阐述了非常规构造柱在施工前应进行稳定验算,采取相应的加固措施,以及施工的先后顺序等,总结了非常规构造柱在施工中的特点,为以后的施工提供了宝贵经验。
  五、建议
  由于超长劲性钢筋混凝土是一种新型建筑结构设计形式,其施工技术还不够成熟,相关规定也不够规范,可以借鉴的工程实践经验也相对较少。这就需要设计人员与施工人员加强沟通,不断优化设计施工方案,加强施工管理,采用新型材料,改进常规施工方法,以此来保证建筑工程斜柱结构的施工质量。
  六、结束语
  综上所述,超长细比钢筋混凝土造型柱施工技术是建筑工程的核心技术。因此,我们要根据实际情况,制定出合理的施工技术方案,确保建筑工程的质量。
  参考文献:
  [1]王力尚,刘辉.迪拜天阁项日群塔施工技术分析及应用研究[J].施工技术.2012(7):16-18.
  [2]刘富勤,王绪民.超高大跨度结构混凝土梁支撑系统设计与施工[J].建筑技术,2011,20(8):37-41.
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