淺析異形柱施工工法在高層建筑中的應用

萬成超 江西建工第二建筑有限責任公司，江西 南昌 330000

隨著人們對建筑住房居住的平面及空間布置要求越來越高，傳統的框架結構房間內的陽角往往會直接影響家具的布置，進而影響房屋的使用空間。而混凝土異形柱不同于一般的框架柱，它主要采用異形截面柱來作為結構的豎向支撐，有效的提高了建筑使用的靈活性和方便性，同時還避免了框架柱在室內的凸出，從而減少了所占建筑的空間，深受人們的青睞。目前，在大多數高層建筑的設計中，都采用了異形柱作為豎直承重構件，并在實踐中取得了良好的效果，但在實踐中還需要注意一些細節問題，以保證整個建筑的質量。

1 異形柱施工功法的特點及其使用的范圍分析

異形柱是指在滿足建筑設計的承載力和結構剛度的要求下，根據建筑使用功能和設計布置的不同要求，而采取的不同幾何形狀的截面柱，從而達到豎向支撐的目的。異形柱截面的形狀有多種，常見的幾何形狀為T 形、十字形以及L 形，在設計應用中，通常還要求界面的肢高肢厚比應當小于或等于4。此外，異形柱的各肢肢長需要根據實際情況，可以相等也可以不等，但是，一般提倡采用肢長相等的異形柱，以提高整個建筑的抗震性能。若必須采用肢長不相等的異形柱時，則要求柱的肢高比小于或等于1.6，且肢后要求相差小于50mm。通常，異形柱在高層建筑上的應用由于其具有截面肢薄的特點，使得構件的性能與矩形柱之間會出現諸如受力特征、構造方式以及變形機理等的差異。

從異形柱出現到廣泛的應用以來，人們對異形柱的關注主要集中在異形柱的設計以及布置，這是因為，傳統的框架結構柱子一般采用巨型截面，墻體不能完全將其包圍，使得柱角有一部分裸露在房間中，從而限制了加劇的擺設，限制了建筑的空間。因此，異形柱在高層建筑中的廣泛應用，對空間的布置比較關注。此外，由于異形柱建筑結構美觀，并且將建筑的使用功能靈活的與建筑結構的受力有機結合起來，為用戶提供舒適的居住環境，還保證了建筑結構的穩定性，并且異形柱結構符合室內的布置要求，能夠很好的連接填充墻，在房屋防震上也得到了一定程度的應用。鑒于異形柱的眾多優點，使得其廣泛的在高層建筑上應用，但是，其應用范圍具有一定的局限性，一般來講，異形柱施工工法的適用于非抗震設計和地震設防烈度為6～8 度的普通高層居住建筑。

2 異形柱施工工法在高層建筑中的應用分析

異形柱的施工也分為幾個階段，但不論是哪個階段都需要進行全程控制，并要求施工人員數量掌握施工的技巧方法。一般來講不同的施工階段所要求的重點不同:

(1)施工前的準備階段。和其他施工一樣，在異形柱施工前也需要進行一定的準備工作。首先，材料的準備。原材料是異形柱施工的前提。在施工前要選取符合設計要求的材料，并保證材料的質量。通常異形柱施工所需的材料模板有竹膠板，雙面膠帶、方木、對拉螺栓(直徑為14mm)、扣件以及鋼管等。異形柱結構的縱向受力鋼筋需要符合《混凝土結構設計規范》的相關標準要求，檢測得到的二級抗震結構設計的鋼筋強度值應當符合抗拉強度值與屈服強度比值大于或等于1.25，并且要求鋼筋屈服強度值與標準的比值小于1.3。同時，混凝土骨料應采用中砂，粗骨料采用的碎石直徑應小于31.5mm，而混凝土用水可直接采用飲用水。其次，器具的準備，器具包括施工所需的機械裝備，如輸送泵，還有檢測裝備如檢測尺，還有其他的攪拌機、配料機等。

(2)施工中的操作工藝。異形柱的施工原理是在柱和墻的鋼筋驗收完成后，模板校正與穿墻螺栓同時進行，然后在澆筑混凝土，在拆除模板時，需要按照一定的順序進行，并在拆除后保護結構的棱角。異形柱的施工工藝流程為:在施工前的準備工作完成后，對墻和柱彈線，然后綁扎墻和柱的鋼筋并同時制作模板，完成后，對鋼筋進行驗收，合格后，安裝模板，并校正、加固模板，然后澆筑并養護混凝土、拆除模板并檢驗異形柱構件的尺寸外觀。其施工要點有以下幾點:①鋼筋的綁扎。綁扎前需要對每個柱子的箍筋數量進行計算，沿著柱子對箍筋彎曲與疊合處進行縱向交錯的布置，保證柱激、柱頂以及梁柱交接處的箍筋間距符合標準。同時在綁扎剛勁時，還要注意鋼筋的位置，嚴格按照施工的工序要求，在保證異形柱有效截面的同時，對梁柱交接處進行加密加固處理。此外，由于鋼筋縱向受力的接頭處構件受力薄弱，應當保證在一定范圍內，該部位的鋼筋接頭數量不能超過一個。②模板的安裝與加固。在安裝模板前，需要對模板進行除銹、拋光處理，并定位模板，在校正好位置和垂直度后，在進行安裝。一般來講，所選用的模板為竹膠板，厚度為10mm，用50mm×80mm 方木進行加固。圍成正方形或矩形的異形柱外圍的柱箍可采用單根鋼管，陰角部位的定型可采用短鋼管，其另一端固定在垂直柱箍上。③混凝土的施工。一般來講，異形柱施工對混凝土的砼強度等級要求較高，在應用中，要保證混凝土基礎墊層、剪力墻和圈梁以及過梁等砼強度符合所規定的標準。可先采用泵送會凝土，并將坍落高度控制在160mm～180mm 之間，然后對異形柱進行連續澆筑，并分層振搗，以避免出現縫隙，然后拆除模板，并馬上對混凝土成品進行保養維護，一般來講維護時間應當在兩周左右。需要注意的是，當樓板與柱的混凝土強度不相同時，框架節點的核心位置所采用的的混凝土強度等級要求更大。并且在拆除模板時需要按照標準的要求，合理的把握模板拆除的時機。

3 異形柱施工工法在高層建筑中應用的實例

某地11 層住宅，按照7 級抗震設防，基本風壓為0.55km/m2。根據要求，采用異形柱框架結構，所采用的柱截面形狀包括矩形、L 形和T形。其中梁為矩形，坡屋頂最高點距離閣樓面有3.6m。該施工項目的設計、材料尺寸、是過程均達到了規范所要求的標準，滿足了建筑的質量要求。該異形柱結構的側向剛度良好，并且有較小的側向變位。在提高建筑結構舒適度的同時，還增強了建筑結構的抗震性能，從工程的實際效果來看，反應良好，我國同類型項目提供了經驗。

4 結束語

綜上所述，異形柱的施工工法是一個全方位的技術施工體系，在實際的應用中，不僅提高了建筑居住對空的的要求，還能夠保證建筑的抗震性能，正是其具有眾多的優勢，使得異形柱在高層建筑中得到了廣泛的應用。但在實踐中，還應當注意對施工全過程的控制，需要根據不同的實際情況進行分析選擇，從而保證整個建筑的質量。

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