淺析型鋼混凝土在房屋建筑施工中的應(yīng)用獲獎科研報告

淺析型鋼混凝土在房屋建筑施工中的應(yīng)用獲獎科研報告

摘要：型鋼以其自重輕、側(cè)彎剛度大、抗彎能力強的優(yōu)勢，被用于大跨度高凈空的房屋結(jié)構(gòu)空間中，華中科技大學(xué)精密重力測量研究設(shè)施大樓可視化大廳正是按照滿足大跨度高凈空的理念，充分利用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的獨特優(yōu)勢。現(xiàn)針對本項目的一些施工經(jīng)驗進行論述以供大家參考。

關(guān)鍵詞：型鋼梁柱;房屋建筑;應(yīng)用

前言

由于型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)屬于一種新型結(jié)構(gòu)，在我國的運用還不是很廣泛，施工技術(shù)上還不是很成熟，可借鑒的施工經(jīng)驗相對較少。型鋼以側(cè)彎剛度大抗彎能力強受到設(shè)計的青睞，在工程中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是應(yīng)用在高層和超高層建筑，但該混合結(jié)構(gòu)施工較為復(fù)雜，節(jié)點優(yōu)化不好，很難保證工程質(zhì)量。

1.工程概況

1.1工程簡介

華中科技大學(xué)精密重力測量樓總建筑面積：29844.21m2（其中地下室建筑面積534.76m2），可視化大廳凈高7.55m，最大跨長度19.9m，共計4根型鋼柱及1根型鋼梁，其中一根型鋼梁與2根型鋼柱進行螺栓連接，單根型鋼柱總長9.748m，單根型鋼梁總長為19.90m。

2.型鋼混凝土的優(yōu)勢

2.1型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)與普通混凝土結(jié)構(gòu)比較，優(yōu)點有：

（1）由于在鋼筋混凝土中增加了型鋼骨架，使得這種結(jié)構(gòu)具有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的雙重優(yōu)點。

（2）型鋼構(gòu)件截面積小，對于建筑物而言，可以增大跨度，增加使用面積和層高，其經(jīng)濟效益可觀。

（3）型鋼混凝土梁結(jié)構(gòu)的延展性遠(yuǎn)高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此，具有優(yōu)良的抗震性能，剛度加強，抗屈服能力增強。

2.2型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)比較，優(yōu)點有：

（1）與鋼結(jié)構(gòu)比較，型鋼外包混凝土參與承受荷載，同型鋼結(jié)構(gòu)共同受力;同時由于型鋼包裹混凝土后，能夠抵抗有害物質(zhì)，從而防治鋼材銹蝕。

（2）受力性能好，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部的型鋼由于受到外部鋼筋混凝土的約束，克服了普通的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受壓失穩(wěn)的弱點，同時也克服了鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能差的弱點，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)耐火性和耐久性優(yōu)良。

（3）由于鋼筋混凝土和型鋼共同受荷載，使型鋼混凝土成為節(jié)約鋼材的一種有效手段。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)較鋼結(jié)構(gòu)可節(jié)省鋼材50%以上。

3施工流程

3.1基礎(chǔ)開挖

基礎(chǔ)完成放線后采用挖機放坡開挖，基礎(chǔ)開挖至基底以上15～30cm采用人工開挖至基底，地基承載力合格并標(biāo)高滿足設(shè)計要求后清底澆筑10cmC15砼墊層。

3.2預(yù)埋件的安裝定位及柱鋼筋綁扎

根據(jù)測量放設(shè)出的基礎(chǔ)承臺及柱邊線用墨線彈出柱及承臺的模板邊線，根據(jù)承臺類型立模，然后綁扎基礎(chǔ)底板鋼筋;通知測量組根據(jù)設(shè)計圖紙定位出預(yù)埋螺栓的位置，螺栓采用法蘭盤進行固定，測量組現(xiàn)場定位完成后對法蘭盤進行加固焊接，防止?jié)仓信_砼時導(dǎo)致預(yù)埋件偏位;4根型鋼柱預(yù)埋錨栓定位完成后統(tǒng)一將螺帽調(diào)整一個高程位置，然后將上層螺桿用透明膠帶包裹。預(yù)埋件完成定位后綁扎柱縱向鋼筋。

3.3型鋼梁柱起重吊裝作業(yè)

型鋼柱單根長9.748m，型鋼柱單根重量2.33T，一次吊裝定位完成。用U型卡扣配合鋼絲繩固定型鋼柱上端兩側(cè)加勁鋼板，汽車吊緩慢起吊至安裝位置定位完成后用采用高強雙螺帽進行固定。型鋼柱吊裝完成定位后，然后進行型鋼梁的吊裝，將型鋼梁與型鋼柱采用高強螺栓臨時固結(jié)，然后最終經(jīng)過校準(zhǔn)軸線偏差進行最終固定。

3.4柱模安裝及砼澆筑

鋼筋綁扎完成后，驗收合格后進行模板安裝。采用1.5cm木模板，采用50*100mm方木作為背楞間距為200mm，模板后采用2根C48鋼管及C10對拉絲桿加固，上下間距為500mm。

圖2

型鋼梁吊裝示意圖

4.施工技術(shù)重難點

4.1混凝土設(shè)計優(yōu)化

型鋼柱由于主筋及箍筋布設(shè)密集，而且型鋼柱上焊接有栓釘，上下層疊加鋼筋間隙小，導(dǎo)致振搗棒的插入困難，造成混凝土振搗不密實，容易形成空洞、蜂窩麻面。為有效解決振搗困難、振搗不密實的問題，經(jīng)與設(shè)計單位溝通將原C40混凝土調(diào)整為C40細(xì)石自密實混凝土，坍落度到場控制在200mm左右，有效解決了鋼筋密集振搗困難的問題，同時在澆筑過程中邊澆筑邊用橡膠錘敲擊模板，防止出現(xiàn)空洞、蜂蜜麻面。

4.2大跨度型鋼柱安裝精度控制

大跨度型鋼梁柱采用Q345B材質(zhì)，跨度約19.9m，共兩組。采用廠家預(yù)制拼裝，現(xiàn)場吊裝施工?，F(xiàn)場型鋼柱垂直度校正采用兩臺經(jīng)緯儀設(shè)在相互垂直的兩個面上投點控制，利用一臺經(jīng)緯儀測量控制軸線，通過對手動倒鏈的調(diào)整進行校正。錯邊量的測量校正：根據(jù)下節(jié)柱頂?shù)妮S線偏差值，用上節(jié)柱垂直度向反向偏差來調(diào)整軸線偏差。對上節(jié)柱的錯邊量用直尺測量。錯邊量要求小于3mm，校正錯邊量用錘擊鋼楔完成。保證整個吊裝安裝各項參數(shù)、精度符合要求。

型鋼柱預(yù)制件

型鋼梁預(yù)制件

型鋼梁安裝