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摘要:高层建筑是近代科学技术进步、经济快速发展的产物,至今已有百余年的发展历史。高层建筑框架结构是由梁柱构件经节点连接组成的施工结构,具有平面布置灵活、形成空间大的优良特点。文章以高层建筑框架结构项目为例,阐述了高层建筑框架结构施工过程及要点,并对高层建筑框架结构施工过程中质量控制措施进行了进一步剖析。
关键词:高层建筑;框架结构;节点施工
前言
在近几年发展进程中,高层建筑框架结构施工已由以往20层以下的框架结构发展为33层以上的框架结构。随着高层建筑框架结构施工层数、高度的飞速增长,高层建筑框架结构施工过程中面临的风险问题也持续增多,对高层建筑框架结构施工质量造成了较大的不利影响。基于此,对高层建筑框架结构施工过程中质量控制措施进行适当分析就具有至关重要的意义。
一、高层建筑框架结构施工项目概述
A工程具有五栋楼,总建筑面积为99524m2,其中1#楼建筑为地上26层+地下2层现浇框架剪力墙结构,1~3层为商铺,4~26层为商品住宅。1#楼基础采用钢筋混凝土筏板,主体结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构,建筑面积为20156m2,计划施工目标为市级优质结构工程。
二、高层建筑框架结构施工过程及要点
1、轴线定位
轴线定位是1#高层建筑框架结构施工的首要环节,主要是选取适当位置上几条轴线作为轴网控制线,利用经纬仪固定控制轴线后,经钢尺测量轴线间距离确定轴线位置。为了进一步提高1#高层建筑框架结构施工中轴线定位施工效率,可以选择j2-jd型激光经纬仪,通过内控制、外复核的方法,进行轴线定位施工[1]。即在1#高层建筑框架结构首层箱基顶板上,进行四个相邻点连线相互垂直点的设置,并以轴线控制方格的形式,利用首层地面预埋铁板,进行点固定。随后每向上进行一层施工,在相关层底板上轴线控制方格相应位置进行200.0mm*200.0mm方孔的预先留设,作为轴线点传递孔。在这个基础上,将激光经纬仪放置在首层四个点上进行四条铅垂线绘制。同时利用四块玻璃板,遮盖顶板传递孔并用墨线将绘制控制方格弹在楼板上。根据新的控制方格确定相应楼层轴线,在内部楼层轴线确定后,于框架结构外侧,进行四个点(两个点相互垂直)的预埋。随后利用室外十字线法,对室内铅垂线控制线进行复核。一般每间隔三层需要复核一次。
2、脚手架搭设
在1#高层建筑框架结构施工过程中,脚手架搭设是非常重要的一个环节,施工人员需要在地下室施工完毕后进行砼硬地坪的分层夯实,并在现场浇筑振捣。在获得砼硬地坪后,施工技术人员应选择宽为1.0m的双立杆双排粉刷脚手架,依据第一步高度为2.0m、第二步开始每步高为1.80m的标准,进行第一段架体搭设。随后依据砼基础铺垫木、固定斜杆、立杆安装、小横杆及大横杆安装、格栅及剪刀撑、脚手片及挡脚杆搭设、扶手杆安装及脚手架拉结固定、安全网架设的顺序,进行落地脚手架搭设。同时每间隔三层,应进行脚手片满铺,并利用16#铅丝+大横杆,将脚手片四周扎实固定。
3、节点钢筋绑扎及焊接
在节点钢筋绑扎施工前,施工技术人员应根据设计图纸会审结果,结合自身专业施工经验,将图纸中存在的与细部标准尺寸、结构配筋合理性、节点复杂部位钢筋就位合理性、配筋详图与配筋平面图相符性、水电埋管密集度、轴线尺寸、标高相关问题全面展示。并就相关问题与设计人员沟通,确定恰当的梁柱节点钢筋绑扎参数[2]。如在边梁与边柱靠齐位置,由于梁纵筋从柱竖向钢筋内穿过极易致使梁外侧混凝土保护层超出50.0mm。此时,施工技术人员应与设计人员协商,将梁箍筋宽度适当减少,促使梁两侧纵筋、梁箍筋角部紧密贴合,保证框架边梁受力可靠性。
在具体钢筋绑扎施工过程中,施工技术人员可以梁柱节点为要点,结合前期梁柱承载力核算结果,确定梁箍筋高度及数量。随后利用电渣压力焊的方式,通过气割将钢筋接头端部削平,并将钢筋接头端部截面、钢筋纵向轴线进行垂直固定。最后,将切割表面清理干净。需要注意的是,在梁柱节点钢筋绑扎过程中,施工技术人员应严格控制梁柱节点部位穿过梁的数量,避免梁柱节点存在四个方向以上梁穿过导致的梁面筋厚度超标问题出现。
4、混凝土浇筑及养护
在梁柱节点钢筋连接完毕后,施工技术人员可以选择泵送混凝土浇筑的方式,首先进行柱的浇筑,随后进行梁、板的同时浇筑,保证施工速率。
在柱浇筑(图1)前,施工人员需要在底部进行5.0cm厚度的同配比石子砂浆填筑,随后依据每层厚度小于300cm的标准,一次浇筑完毕。振捣时需选择插入式振捣器,控制每层振捣厚度在50.0cm左右,并在上面振捣工作开展的基础上,在下部进行模板的人工敲打。在柱浇筑完毕后1.5h,可以利用一端赶浆法,进行梁板同时浇筑。即首先进行梁浇筑,根据梁高,分层浇筑成阶梯形状,在达到板底部时与板混凝土共同浇筑。随后与振捣紧密配合施工,并利用长木抹子,将振捣面抹平。
图1 1#高层建筑框架结构柱浇筑
在1#高层建筑框架结构混凝土养护工作开展过程中,根据水平构件、竖向构件差异,可以选择不同的养护方法。前者主要采取塑料布的方法,后者主要是采取外挂麻袋片+外包塑料布的方法,具体浇水次数可以保证塑料布内有凝结水为标准。
三、高层建筑框架结构施工质量控制措施
1、节点施工质量控制
1#高层建筑框架结构施工节点主要指横梁与纵梁、横梁与柱、纵梁与柱间形成的交点区域,其直接影响了整体1#高层建筑框架结构施工质量。因此,施工技术人员应加强对1#高层建筑框架结构施工中梁柱节点施工的重视[3]。以往高层建筑框架结构梁柱节点处理中常用的节点区域箍筋加密处理方法虽然可以在一定程度上提升梁柱节点区域稳定性,但是会增加后期高层建筑框架结构施工难度,甚至增加节点施工质量问题发生率。因此,基于1#高层建筑框架结构梁柱节点施工复杂性,为保证1#高层建筑框架结构梁柱节点施工顺利开展,施工技术人员应采取对面两侧加开口箍筋的方式,控制箍筋数量一定,保证施工质量。
2、钢筋质量控制
在1#高层建筑框架结构钢筋施工质量控制时,施工技术人员应从钢筋下料、钢筋连接两个方面入手,采取严格的施工质量控制措施。一方面,在1#高层建筑框架结构钢筋下料阶段,施工技术人员应严格依据先大样、后小样的原则,控制钢筋料长度一定,避免钢筋料长度不足导致的钢筋接头数量上升问题对钢筋受力性能的不利影响。同时在钢筋加工阶段,施工技术人员应全面贯彻一次成型的原则,避免在钢筋同一部位反复加工导致钢筋疲劳破坏。若在加工阶段,发现钢筋存在力学性能异常、焊接性能不良、脆断情况,应立即对整批钢筋进行专项检验,如化学成分检验等[4]。
另一方面,在钢筋连接阶段,考虑到1#高层建筑框架结构钢筋施工主要采用电焊连接方式,在控制钢筋接头端部截面、钢筋纵向轴线垂直的前提下,施工技术人员应根据框架柱与梁间连接形式,选择不同的连接节点形式。如在斜支撑与梁、柱焊接过程中,应选择斜T形节点形式,根据斜交角大小确定坡口角度、相应焊缝厚度。在根部间隙超出1.50mm但小于5.0mm时,应适当增加焊脚高度,以保证焊缝厚度一定;而在柱上存在悬臂梁时,施工技术人员应选择高强螺栓连接方式。即在普通螺栓临时固定梁位置的基础上,利用单边V形带垫板坡口单面焊全焊透连接方式,进行焊接施工,保证焊接施工质量。
3、混凝土质量控制
混凝土施工是1#高层建筑框架结构施工的核心环节,为保证混凝土施工质量,在混凝土施工前期,施工技术人员首先应严格依据施工设计要求,进行不同等级强度混凝土的配置。并根据实验使用标准,进行混凝土等级确定。同时考虑到1#高层建筑框架结构混凝土施工环境、施工条件处于时刻变化状态,施工技术人员应根据实际需求,对实验室配比进行进一步优化调整。
其次,在具体施工过程中,为了从根本上降低1#高层建筑框架结构混凝土烂根问题发生概率,应控制混凝土施工环境温度、混凝土浇筑入模温度分别在14.0℃以上、5.0℃~30.0℃,必要情况下可以设置测温监测点,根据电子测温仪显示结果,适时采取内部温升人工控制措施。随后在混凝土浇筑施工结束后,增设相同规格方框,并对方框表面进行严密浇筑,保证方框内混凝土自然密实程度。
最后,考虑到1#高层建筑框架结构施工时节空气温度较高,为了避免1#高层建筑框架结构出现混凝土裂缝,在优化混凝土配合比设计(混凝土水泥单方用量在250 kg/m3左右)、优选原材料、适时添加高效减水剂的基础上,应避免掺加微膨胀剂。同时科学组织施工,采用板、大梁斜面分层浇筑方法及墙面、框架纸整体分层浇筑方法,保证混凝土浇筑质量。
四、总结
综上所述,通过上述施工质量控制措施实施,A工程1#高层建筑在施工工期内顺利达成了质量控制目标。借鉴A工程1#高层建筑框架结构施工质量控制经验,施工技术人员应从轴线定位、柱梁钢筋绑扎、脚手架搭设、混凝土浇筑等多个环节入手,制定严密的高层建筑框架结构施工质量控制方案,保证高层建筑框架结构施工过程中质量问题的及时解决,为高层建筑框架结构施工效益提升提供保障。
参考文献:
[1]李玉超.宁波象山申怡广场高层建筑框架-剪力墙结构设计[J].上海建设科技,2018(2):56-59.
[2]全锦成.框架剪力墙结构高层建筑施工技术的探讨[J].建材与装饰,2018(17):100-101.
[3]毛义华.关于高层建筑框架结构填充墙中构造柱施工技术研究[J].建材与装饰,2018(1):16-17.
[4]王小川.建筑工程框架结构施工探讨[J].建筑与装饰,2019(7):36-39.