超高層建筑巨型型鋼柱施工技術

趙作詩

摘 要：隨著建筑業的不斷發展，在超高層建筑中的施工技術逐漸成熟，超高層建筑在城市中不斷涌現，巨型型鋼柱的施工需求也變得越來越多。在型鋼柱的箍筋以及拼裝是施工中的重點，如何保證施工更加簡單、接縫更加緊密、強度更好都是型鋼柱施工中需要不斷改進的方向。本文主要對于超高層建筑中巨型的型鋼柱施工技術進行了簡單的分析。

關鍵詞：超高層建筑；巨型；型鋼柱；施工技術；

隨著土地資源的緊缺，建筑行業逐漸向著高層發展，高層建筑以及超高層建筑如雨后春筍般涌現。在超高層建筑的施工中，巨型型鋼柱的施工一直是整體施工中的難點。在施工的過程中，拼接以及箍筋是施工中的重點環節，本文主要對于拼裝式的全鋼大模板施工進行了分析，證明了其相對于傳統施工方式的優勢。

1、型鋼分類

型鋼是一種具有一定的截面形狀以及規定尺寸的鋼材料，其形狀多為條形，并且在實際的型鋼使用過程中，其冶煉的方式不同，導致型鋼的特點不同，按照冶煉方式不同，可以將型鋼分為優質型鋼以及普通型鋼。

1.1大型型鋼

在大型型鋼中，又可以分為工字鋼、扁鋼、槽鋼以及角鋼等，這些大型的型鋼都是通過熱軋的方式進行施工的；但是在大型型鋼中，不僅僅有熱軋的冶煉方式，還有一些大型型鋼是通過冷拉的方式進行制作的。

在大型型鋼中，工字鋼以及角、槽鋼都是應用在工業建筑中，還有時候會結合金屬結構共同進行施工，比如在工廠廠房以及電力鐵塔以及橋梁等建筑中都多有應用。扁鋼在主要是當做橋梁、欄桿等進行使用，主要應用于建筑工地以及車輛制作等方面。圓、方鋼等則多是應用于機械零件以及工具制作中。

1.2中型型鋼

在中型型鋼中，工、槽、圓、扁鋼的使用上，其主要用途與大型型鋼中的型鋼用途并沒有什么區別。主要應用的制作方式否是通過熱軋的方式進行。

1.3小型型鋼

在小型的型鋼中，扁鋼、角鋼以及圓/方鋼使用以及加工方式同樣與大型型鋼相似。但是在小型型鋼中的小直徑的圓鋼則主要是在建筑中當做鋼筋來使用。

2、巨型型鋼建筑施工難點

在超高層建筑的巨型型鋼柱施工中，在地上超過27層，整體高度高于300米的建筑中，在進行施工的時候，如果塔樓的型鋼柱是應用十字形的鋼骨進行施工，并且在型鋼柱的截面中，其尺寸設定為120厘米乘220厘米，則在型鋼柱的箍筋以及混凝土梁的制作中，都十分的困難，不僅僅是建筑高度的影響，矩形柱重量以及尺寸都是施工中的難點。并且在型鋼柱的建設中，連接也是施工中的主要難點。

3、型鋼混凝土柱鋼筋施工技術

3.1箍筋施工

在型鋼柱的結構中，截面最大的區域為443厘米乘350厘米，最小的截面尺寸為110厘米乘110厘米。箍筋的需求是Φ16和Φ18，并且在施工中對于箍筋的間距需求設定在10厘米，箍筋中主要應用三道巨型的箍筋結合方式進行。

在巨型型鋼柱的施工中，箍筋作為施工中的難點，其箍筋形式復雜，并且每一組的箍筋都是由多道不同的形式疊加組成的，以保證箍筋的緊密性，保證箍筋的穩定性。在箍筋的過程中，由于箍筋的直徑較大，所以在箍筋的時候，彎曲半徑可以得到4.5厘米以上，角度較為多變，所以在加工中難度較大，給施工造成了很大的困擾，導致箍筋的準確性確定相當困難。

彎鉤平直段長度達到18厘米，極易碰到鋼骨，甚至卡住鋼骨。這些都增加了套箍的難度。鋼柱截面型式為十字型，翼緣表面滿布10厘米長的Φ19栓釘，栓釘間距20厘米。鋼柱安裝后，設置橫向鋼梁。無法從上向下套裝箍筋，對安全、進度、質量等方面都有不利影響。

為了減少箍筋對于型鋼柱造成的影響，在實際的箍筋中應用了U型箍筋模式，主要施工流程如下：

（1）在安裝過程中需要不斷測量柱的截面尺寸，防止出現截面變大變小的情況。上下箍筋的搭接位置需要錯開。

（2）箍筋安裝至主筋直螺紋接頭位置時，主筋預留幾根暫不連接，待箍筋安裝完畢后再連接，防止由于柱主筋間距小，造成帶彎鉤的U型箍不能穿過。

（3）每安裝1米高度的箍筋，要用線錘校正柱鋼筋的垂直度，防止綁扎完畢后偏位無法糾正。

（4）梁柱核心區采用L型綁扎連接，穿過鋼梁上預留箍筋孔，形成封閉箍筋。

3.2型鋼柱豎向鋼筋與鋼梁交接處處理

抗剪鋼牛腿將柱豎向縱筋擋住，不能穿過。采用主筋截斷，附加縱筋加強筋的處理方法予以解決。

4、型鋼混凝土柱鋼模板施工

型鋼柱截面尺寸大，中心設有十字形型鋼，模板加固難度大。經多個方案的比較，最終采用大鋼模板施工。鋼模板采用50-120厘米尺寸拼裝，適應了型鋼柱的不用截面，做到了鋼模利用的最大化。

4.1面板設計

面板采用0.6厘米厚Q235熱軋鋼板，豎肋及側邊框均采用12號槽鋼；橫筋采用8厘米寬1厘米厚Q235熱軋鋼條；組拼板間栓接連接固定成整體。

4.2外水平背肋結構

加固活動外水平背肋采用雙道16號槽鋼與組拼板固定，并在端部連接交圈。在柱模板四角的相應位置上布有斜拉螺栓。模板斜拉螺栓采用T36，外套φ40聚乙烯套管。這些斜拉螺栓與水平加強背肋連接，形成一環周封閉的拉緊結構。

4.3斜支撐系統

利用混凝土板預埋件架設兩根斜支撐。對柱模的上部定位和進行傾角支撐。斜支撐桿采用中心定位的套管結構以抗撓抗壓，保證穩固支撐。每根斜支撐桿由固定支撐桿和可調支撐桿組成支撐結構系統。靠支撐桿兩端的正反螺紋實現支撐功能。

5、型鋼混凝土柱混凝土施工

5.1混凝土配合比

由于型鋼柱截面尺寸大，最大柱混凝土一次澆筑量達到45m3。混凝土水化熱大，容易產生裂縫。強度要求高，混凝土平均強度應超過要求標準強度12MPa。因此對配比進行精心設計。配合比設計采用普通硅酸鹽水泥，渾河中砂、碎石及JC-2泵送劑，摻加一定量一級粉煤灰及硅粉。JC-2泵送劑具有減水緩凝的功能，可以降低水灰比減少水泥用量，延緩降低水化峰值。粉煤灰可以改善混凝土泵送性能。采用90天強度為最終強度值，降低水泥用量。

5.2混凝土澆筑及養護

由于勁性柱中鋼骨將柱身分成幾個部分，因此在澆筑混凝土時必須分層下料，同時振搗時必須對稱振搗，以防鋼柱受扭。由于勁性柱身中有隔板，特別是梁柱節點處鋼筋很密，因此，要求混凝土坍落度較大。坍落度18厘米為宜。型鋼柱鋼模板拆除后，立即采用5厘米厚聚苯板包裹并用塑料膠帶粘接牢固。養護時間不少于14天。

6、結論

在建筑工程的施工過程中，型鋼柱的順利應用對于保證超高層建筑質量具有重要的意義。在型鋼柱進行施工的時候，巨型型鋼柱的施工難度更高，并且在施工的時候，巨型型鋼柱的箍筋采取了U型的模式，在施工中，應用的模板使用超大型的模板進行拼裝，可以適應不同截面尺寸的型鋼柱施工需求。并且在施工中應用背楞及柱外四角的螺桿將所有模板連接為一個整體，很好地運用了對拉螺桿的優勢，為超高層建筑中的型鋼柱施工成功提供了有利的支撐。

參考文獻：

[1]陳世華，蔡樹臣，邱學勇，型鋼勁性混凝土柱施工技術在超高層建筑中的應用[J].建筑施工，2012.

[2]桑嘉麟.超高層建筑巨型柱結構液壓爬模施工技術[J].建筑施工，2011.