關于大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁施工工法的應用分析

袁海華

摘 要：與普通鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)具有硬度高、使用壽命長等特征。本文就基于此，對大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁施工工法的應用進行相關概述，旨在切實提升大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)施工期間的專業(yè)性及規(guī)范性，充分發(fā)揮出大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁優(yōu)勢。

關鍵詞：大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁；施工工法；應用

1 引言

大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)是一種在型鋼結(jié)構(gòu)表面包裹鋼筋混凝土外殼的組合結(jié)構(gòu)，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼筋混凝土或鋼性構(gòu)件，廣泛應用在具有更高穩(wěn)定性要求的建筑工程項目中。由于大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁綜合了鋼及混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，不僅具有極強耐久性，還可抵御高溫高壓環(huán)境，保持內(nèi)部鋼構(gòu)件完整性。

2 工程案例

以X78地塊中學項目為北京市重點工程為例，該工程綜合樓游泳館為勁性鋼結(jié)構(gòu)，并包含8根鋼骨柱、4道勁性鋼結(jié)構(gòu)梁等基礎構(gòu)件[1]。施工期間，工程施工大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁主要采用工字鋼支撐件，并將其布設于梁底模板上，有效提升了大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁撓度數(shù)值的精確性。通過對此工程案例的分析，發(fā)現(xiàn)大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁工法與傳統(tǒng)橫擔支撐件被澆筑在結(jié)構(gòu)里相比，具備質(zhì)量高、經(jīng)濟效益大等優(yōu)勢，因此對大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁施工工法進行分析具有一定的現(xiàn)實意義。

2.1 大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁施工工法特征分析

在大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁實際施工過程中，發(fā)現(xiàn)其與其他梁結(jié)構(gòu)施工工藝存在一定不同之處，主要體現(xiàn)在以下方面：

第一，大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁在梁底模板處以工字鋼構(gòu)件作為支撐物，實際支撐效果更佳明顯，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性提升。第二，傳統(tǒng)工藝施工過程中，通常使用鋼管頂托鋼梁模式，導致鋼管在被澆筑在混凝土結(jié)構(gòu)后再截取，對混凝土整體觀感及穩(wěn)定性造成一定不良影響[2]。而采用大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁施工工法，可在梁底模板上直接布設支撐件，并澆筑在梁體結(jié)構(gòu)中，大大提升了梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁內(nèi)部工字鋼支撐構(gòu)件也可將鋼梁自重產(chǎn)生的荷載力傳遞到梁底模板之上，控制及維持大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁撓度與鋼筋保護層厚度。同時，由于工字鋼支撐構(gòu)件布設期間不必搭設額外的鋼管支架，使得施工流程簡化并縮短工期，施工效率提升。

3 大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁施工工法流程

3.1 布設梁底支撐

編制施工方案，計算支撐荷載參數(shù)；依據(jù)大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁形式，明確主次梁位置；將剪力撐由底向頂連續(xù)設置[3]；水平剪刀架設在底部、頂部及架體中部位置。

3.2 鋪設梁底模板

依據(jù)前期現(xiàn)場標高控制線、型鋼梁自身起拱高度等明確梁底標高數(shù)值，基于工程設計方案計算并不斷核實梁結(jié)構(gòu)起拱高度，以切實提升大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁后期施工期間的規(guī)范性及專業(yè)性。

3.3 間斷布設工字鋼支撐構(gòu)件

第一，通過對工程施工現(xiàn)場及設計標準的綜合分析，合理選擇出適當規(guī)格的工字鋼支撐構(gòu)件。同時，以梁截面尺寸及梁底模板至鋼結(jié)構(gòu)梁底凈距作為工字鋼支撐構(gòu)件的高度，以構(gòu)件沿軸線設置長度小于設計圖紙要求的箍筋間距為基準。第二，對工字鋼支撐構(gòu)件的布設間距及長度進行嚴謹計算，以明確支撐構(gòu)件承載力，制定出更加規(guī)范的工字鋼支撐布設標準。第三，間斷布設工字鋼支撐構(gòu)件的過程中，需對其支撐件進行精準定位放線，順著軸線及梁跨度方向布設支撐構(gòu)件，最后利用火燒絲或鋼釘?shù)葘⒐ぷ咒撝螛?gòu)件固定在梁底模板上。

3.4 型鋼梁吊裝

在吊裝型鋼梁之前制定出嚴謹?shù)膶ｍ椀跹b方案，針對吊裝過程中可能會出現(xiàn)的風險因素，規(guī)劃吊裝事故應急機制，降低事故發(fā)生后對施工人員及單位造成的不利影響。同時，依據(jù)實際施工現(xiàn)場面積及條件，對吊車起重性能及實際吊臂長度進行選擇。在型鋼梁吊裝開始前，應確保吊裝位置位于梁體結(jié)構(gòu)的三等分處，并在吊點位置設置耳板等輔助裝置，待到吊裝完成之后予以切除。為防止型鋼梁吊裝期間出現(xiàn)吊耳變形等問題，需采用專用吊裝卡，并利用普通螺栓與耳板連接，提升型鋼吊裝期間的安全性。值得注意的是，型鋼梁吊裝也應對梁體控制軸線、預起拱高度及標高進行嚴格控制，并在吊裝完畢后，對上述參數(shù)數(shù)據(jù)進行再次核對與校正，確保大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁施工符合相關工程標準化要求。

3.5 綁扎鋼筋

在鋼梁吊裝前將梁箍筋預先套入梁上并根據(jù)工字鋼支撐件位置及箍筋間距核算箍筋數(shù)量并在吊裝后準精準定位箍筋。大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁鋼筋綁扎水平對梁體后期穩(wěn)定性具有直接影響，因此在實際綁扎過程中，需依據(jù)梁底模板工字鋼結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件的分布位置、分布間距、箍筋位置來制定出合理的鋼筋綁扎方案。同時，待鋼梁吊裝完畢后，綁扎鋼筋也應從安裝梁上下縱向鋼筋，將上下鐵直接穿入箍筋內(nèi)部入手，縱筋在梁柱節(jié)點處與預先焊接在鋼柱上的的直螺紋套筒連接來撐起箍筋形成骨架，從中選擇2-3處利用附加鋼筋與鋼梁栓釘點焊來穩(wěn)固鋼筋骨架，從而起到提升綁扎穩(wěn)定性的作用。最后，在鋼筋綁扎期間，也應在框架梁跨度范圍內(nèi)設置臨時支撐，防止鋼筋位移對綁扎作業(yè)造成嚴重不利影響。

3.6 合梁側(cè)模板

在安裝合梁側(cè)模板過程中，需確保梁模板疊放次序為梁側(cè)模包底模，側(cè)模底板在橫楞之上。同時，依據(jù)梁高設置對拉螺桿，并將對拉螺栓焊接在腹板兩邊。最后，在梁側(cè)模板下部按2m間距開設?30圓形觀察孔，并在觀察孔處嵌填硬質(zhì)透明塑料板，以便于觀察混凝土澆筑過程中確保振搗密實。

3.7 砼澆筑

混凝土澆筑前嚴格技術交底制度，確保作業(yè)人員熟練掌握操作要領及控制要點。明確大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁砼澆筑順序，即先澆筑框架柱頭混凝土、再澆筑梁、板混凝土。由于在大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁實際施工中，設計梁柱節(jié)點核心區(qū)中的混凝土強度與梁、板混凝土強度常有不同，應分別按設計要求等級澆筑，通常采用設置快易收口網(wǎng)的方式提升砼澆筑質(zhì)量[4]。如果大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁存在配筋數(shù)量多、分布密集，且鋼梁上下翼緣板對混凝土澆筑造成不利影響等問題，需通過控制外加劑、水泥品種、骨料粒徑、砂率等提升砼和易性。砼澆筑期間應派遣專人看模，并專人對其進行定期監(jiān)測，及時記錄大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁撓度變化數(shù)據(jù)，將此些數(shù)據(jù)錄入到計算機處理系統(tǒng)中分析。

3.8 監(jiān)管撓度變形程度

在對大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁進行預起拱時充分考慮保護層厚度，應確保安裝完成后梁上水平面應滿足保護層厚度要求。同時，在鋼梁結(jié)構(gòu)頂點部位固定鋼筋棍做為標桿，以其高于原框架梁頂面200mm為宜，以提升實際檢測效率及準確性。分別測量不同時期撓度數(shù)據(jù)，通過對比數(shù)據(jù)來判斷鋼梁撓度的變化情況，并針對較為嚴重的變性情況制定出相關控制方案，以提升跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁整體質(zhì)量。例如：對發(fā)生較大變形問題的澆筑部位立即停止?jié)仓⒉扇』仨斨蔚却胧乐菇Y(jié)構(gòu)變形情況愈加嚴重，對工程整體質(zhì)量造成的不利影響。

4 結(jié)束語

總而言之，雖然大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁具有耐久性及耐溫性高等優(yōu)勢，但其施工期間涉及到工序及設備種類頗多，需工程管理人員明確大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁施工工法及注意事項，構(gòu)建長效科學的大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁施工管理機制，以切實提升大跨度勁性鋼結(jié)構(gòu)梁質(zhì)量，促進建筑工程穩(wěn)定有序開展。

參考文獻：

[1] 王安鑫，劉書羽. 大跨度勁性桁架轉(zhuǎn)換梁施工關鍵技術研究[J]. 天津建設科技，2016（2）：4～6+25.

[2] 劉緒飛，王小波，潘澤娣，吳杰，張亞龍. 大跨度焊接空間鋼網(wǎng)架累積滑移施工技術研究[J]. 建筑施工，2016（9）：1231～1233+1236.

[3] 羅宗禮，劉睿，胡畔，劉巖棚，吳小鑫. 大跨度超大截面鋼板墻梁施工技術[J]. 建筑，2013（23）：68～70.

[4] 蘇迎社，劉鈺君. 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與大跨鋼結(jié)構(gòu)組合應用分析[J]. 施工技術，2014（S2）：431～433.