裝配式建筑鋼管混凝土束結構探究
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【摘要】：針對鋼管混凝土束結構首節鋼管束精確定位問題，分析鋼管混凝土束結構體系的工藝原理及施工工序并以實際工程為例，對施工的關鍵工序進行了技術總結。
鋼管混凝土束作為一種新型的組合結構被應用于廠房和高層建筑等框架結構中。該結構體系較新穎，相對傳統結構沒有很多應用案例。本文對鋼管混凝土束體系的鋼結構定位安裝、鋼管束混凝土澆筑、鋼筋桁架樓承板安裝等重點控制工序進行了描述，總結了鋼管混凝土束結構體系的施工工藝流程。
1工程概況及結構體系原理
1.1工程概況
南開區鋼絲繩廠地塊定向安置經濟適用房項目最大單體建筑面積12374m2，最大高度96.8m，最大層數32層、地下2層，5棟住宅結構形式為鋼管混凝土束結構，設計使用年限50a，抗震設防烈度8度，耐火等級一級，為一類高層建筑。1.2工作原理鋼結構預制裝配式房屋將房屋拆分成各種構件（墻、柱、梁、板、樓梯），在工廠進行預制生產，再在現場通過必要的節點連接、局部現澆拼裝成整體的裝配式結構［1］。該結構墻體由多個鋼管并排連接在一起形成鋼管束，內部澆筑混凝土形成鋼管混凝土束組合剪力墻或鋼管混凝土束組合結構異形柱，主要作為豎向承重構件和抗側力構件。水平結構為H型鋼梁結合裝配式鋼筋桁架樓承板。
2關鍵工序操作要點
2.1預埋件安裝
對有地梁的筏板基礎，由于地梁上排鋼筋密集，利用BIM技術預排布地梁鋼筋，畫出鋼筋的規格、間距、位置并把埋件位置布置在梁筋圖上，找出影響柱腳就位的鋼筋，結合設計進行調整。
2.2鋼管束及鋼框架吊裝
鋼結構工程所用材料應符合設計文件和現行有關標準規定并具有質量合格證明文件，經進場檢驗合格后方能使用［2］。1）鋼管束安裝。首節鋼管束安裝于基礎預埋件上部，在預埋件上部先焊接臨時固定耳板；吊裝就位后，與埋件臨時耳板進行固定，初步校正后，再用連接夾板將臨時固定；同時拉設纜風繩對鋼管束進行穩固。標準節鋼管束采用對接固定，每節上部和下部均設有固定耳板。2）鋼梁安裝。同一列柱的鋼梁從中間跨開始對稱向兩端擴展安裝；同一跨鋼梁，先安裝上層再安裝中下層。先主梁后次梁。
2.3鋼框架校正
每吊裝一節，對鋼管束標高、軸線定位、垂直度偏差進行校正。軸線偏差每次調整在3mm以內，如偏差過大，需在下節鋼管束進行調整。每一節鋼管束高度范圍內的全部構件，在完成安裝、栓接、焊接并驗收完合格后，方能從地面引放上一節鋼管束的定位軸線。
2.4高強螺栓的初擰及終擰
高強度螺栓穿入方向應以便于施工操作為準，設計有要求的按設計要求，框架周圍的螺栓穿向結構內側，框架內側的螺栓沿規定方向穿入，同一節點的高強螺栓穿入方向應一致。同一層梁，先擰主梁后擰次梁；同一節點，先擰中心再向四周擴散。高強度螺栓連接摩擦面應保持干燥、整潔，不應有飛邊、毛刺、焊接飛濺物、焊疤、氧化鐵皮、污垢等；除設計要求外，摩擦面不應補漆［3］。
2.5鋼管束對接節點焊接
主要包括首節構件與基礎預埋件板面之間的焊接、鋼梁翼板的焊接、局部鋼管束構件縱向拼接的焊接、鋼管束構件端部對接處的焊接。鋼管束節間焊縫應在墻面兩側對稱同時施焊。
2.6鋼筋桁架樓承板施工
鋼筋桁架樓承板由桁架筋、鍍鋅底模通過金屬卡扣連接而成，可現場進行裝配。將底模、連接件（卡扣）、鋼筋桁架裝配后，按照樓承板排版圖進行樓承板鋪設。見圖1。為保證上層鋼結構安裝時人員操作安全并加快鋼結構施工速度，宜先鋪設最頂層樓承板，然后按從下往上逐層鋪設。當樓承板跨度大于免支撐要求時，需在跨中位置設置臨時支撐，每跨邊緣底模與托板之間的空隙進行臨時封堵。邊模板與鋼梁表面每隔300mm間距點焊25mm、高2mm的焊縫。邊模板拉線校直，調節適當后，利用鋼筋一端與栓釘點焊，一端與邊模板點焊，將邊模板固定。見圖2。
2.7鋼管束內混凝土施工
1）澆筑方法。由于鋼管束結構空腔截面小，所以利用鋼管束灌漿漏斗澆筑混凝土方式較為實用。這種方法適用于任何高度，一般配置2個料斗，料斗容量可根據現場塔吊起重性能確定。鋼管束構件端部設置聯排式分料漏斗，方便投料。2）混凝土澆筑。施工前應進行配合比設計，其中粗骨料粒徑≯20mm并進行澆筑工藝試驗，澆筑方法與結構形式相適應，鋼管束內混凝土均采用無收縮自密實混凝土。澆筑前，應對鋼管束安裝質量檢查確認并清理鋼管束內水及內壁污物。自密實混凝土澆灌前，按要求在鋼管束適當的位置設排氣孔，孔徑20mm為宜，鋼管束樓板位置的插筋孔亦可作為排氣孔。混凝土采用頂部向下灌注的方式，使混凝土通過漏斗進入鋼管束內。將混凝土料斗吊至投料斗上方100mm時，人工扶穩料斗，將混凝土投入料斗。對澆筑完成的混凝土束，可采用超聲波等方法進行密實度檢測。澆筑不密實部位，采用鉆孔壓漿法進行補強，然后將鉆孔進行補焊封固。3）鋼管束內插筋施工應在混凝土初凝前完成，插筋分布整齊，端部平齊，宜與鋼管束構件端部連接固定，防止移位。4）混凝土試塊留置及養護?；炷翝仓^程中，按照規范和相關標準留置標養試塊和同條件試塊并按時送檢；澆筑完成后，采取必要的養護措施。
3結語
通過鋼絲繩廠地塊定向安置經濟適用房項目的應用,明確了鋼管束安裝、混凝土澆筑、樓承板施工的控制要點，總結完善了鋼管混凝土束結構體系的施工技術。后續將對交付后的住戶體驗進行調查分析，檢驗施工工藝的優勢與不足，積累施工經驗。
參考文獻：
[1]梁啟陽，王致元，李鵬程，等.某小區鋼結構裝配式鋼管束施工質量控制要點[J].企業科技與發展，2018，（10）：132-134.
[2]GB50755—2012，鋼結構施工規范[S].[3]GB50205—2020，鋼結構工程施工質量驗收規范[S].
作者:高遠 常欣悅 單位:天津市建工工程總承包有限公司
