預(yù)制裝配式型鋼構(gòu)造柱及圈梁施工安裝方法研究

鐘穎思

（廣州市第二建筑工程有限公司，廣東 廣州 510045）

1 概述

高層建筑的內(nèi)隔墻是非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，常由砌體砌筑或輕質(zhì)板墻組成。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與建筑結(jié)構(gòu)的連接通常采用砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱與圈梁做法以加強(qiáng)其整體性。

常規(guī)的構(gòu)造柱與圈梁主要是采用鋼筋混凝土制作，根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的要求，按構(gòu)造配筋，先砌墻后澆筑構(gòu)造柱、先砌墻至圈梁底在澆筑圈梁的施工順序制成。缺點：施工工序復(fù)雜，需要進(jìn)行鋼筋制作、綁扎安裝、模板制作安裝及混凝土澆筑工作，墻體抹灰工作需等待混凝土養(yǎng)護(hù)后干燥至一定程度方可開展，砌體墻從砌筑工序至抹灰工序完成需時較長[1]。構(gòu)造柱的澆筑常常受頂部作業(yè)空間影響，混凝土無法灌滿，影響結(jié)構(gòu)整體性。第二種是鋼結(jié)構(gòu)，常規(guī)的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱及圈梁采用全長尺寸型鋼進(jìn)行現(xiàn)場制作，此種方法對現(xiàn)場加工場地要求大，切割、焊接工作量大，施工質(zhì)量受工人作業(yè)水平影響大，材料損耗率較高，并存在動火作業(yè)等安全問題。

如果遇到工期緊、現(xiàn)場加工場地狹窄的不利情況，以上兩種做法均難以實施。對此我們認(rèn)為有必要對傳統(tǒng)的構(gòu)造柱、圈梁工藝進(jìn)行研究和改進(jìn)，提出一種用于砌體結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、裝配式型鋼構(gòu)造柱和型鋼圈梁施工技術(shù)，采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、裝配式安裝的方式，比常規(guī)做法靈活、輕便、快捷并且降低施工成本、保證施工質(zhì)量并符合綠色施工與減排節(jié)能的環(huán)保要求。

2 案例背景

我司承建的南海某項目。本項目由地鐵站裙樓，以及兩棟辦公樓、一棟酒店、三棟住宅樓共六棟塔樓組成，集甲級寫字樓、五星級豪華酒店、大型商業(yè)、住宅為一體的大型社區(qū)建筑。本工程占地總面積為44231m2，建筑總面積為263857m2，其中，地上建筑面積233437m2，地下建筑面積30420m2；建筑層數(shù)為40 層，高度170m。

該項目工程竣工驗收前業(yè)主決定調(diào)整裙樓、地下室等位置的功能設(shè)施導(dǎo)致內(nèi)隔墻發(fā)生了重大改變，但總工期不變。如何在短時間內(nèi)、無施工垂直、水平運(yùn)輸設(shè)備的不利條件下，如何快速完成內(nèi)隔墻的砌筑工作成為我司合同履約的最后一道關(guān)卡。

3 技術(shù)工藝原理

型鋼構(gòu)造柱和型鋼圈梁采用工廠化預(yù)制的定型標(biāo)準(zhǔn)節(jié)及連接件，施工裝配式的螺栓連接方式。豎向構(gòu)造柱和橫向設(shè)置的圈梁，兩者交接位置采用螺栓連接，構(gòu)造柱與樓板采用帶梅花孔的連接件、采用膨脹螺栓連接。構(gòu)造柱兩側(cè)均設(shè)置有拉筋，且符合結(jié)構(gòu)安全要求[2]。拉結(jié)筋采用工廠預(yù)制焊接，確保焊接質(zhì)量，安裝時對拉結(jié)筋進(jìn)行調(diào)直即可進(jìn)行下一步施工。型鋼構(gòu)造柱、圈梁安裝完畢后，即可進(jìn)行墻體砌筑施工，免除了模板制作安裝及混凝土澆筑工序。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

預(yù)制裝配式型鋼構(gòu)造柱及圈梁安裝施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 預(yù)制裝配式型鋼構(gòu)造柱及圈梁安裝施工工藝流程

4.2 操作要點

（1）根據(jù)項目現(xiàn)場樓層層高3m，按抵抗3kN/m2的水平推力和抵抗離地1.5m 集中水平推力5kN 考慮設(shè)計并工廠預(yù)制出以下構(gòu)件。①長度1.2m 的構(gòu)造柱標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的工字鋼，并在兩側(cè)預(yù)焊接拉結(jié)筋、并在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上預(yù)制若干長圓孔。②長度0.6m 的構(gòu)造柱調(diào)整節(jié)的工字鋼。③長度1.5m 和2.0m 橫向圈梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的矩形鋼。

（2）工廠預(yù)制出構(gòu)造柱間連接的鋼板并預(yù)留螺栓孔。構(gòu)造柱間連接的鋼板安裝連接如圖2 所示，構(gòu)造柱間與鋼板安裝連接如圖3 所示。

圖2 構(gòu)造柱間連接的鋼板安裝連接

圖3 構(gòu)造柱間與鋼板安裝連接

（3）工廠預(yù)制出構(gòu)造柱與圈梁連接的鋼板并預(yù)留螺栓孔。構(gòu)造柱與圈梁連接鋼板安裝連接如圖4 所示，螺栓連接鋼板安裝連接如圖5 所示，構(gòu)造柱與連接鋼板安裝連接如圖6 所示。

圖4 構(gòu)造柱與圈梁連接鋼板安裝連接

圖5 螺栓連接鋼板安裝連接

圖6 構(gòu)造柱與連接鋼板安裝連接

（4）工廠預(yù)制出構(gòu)造柱與樓板連接的鋼板并預(yù)留梅花孔。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝左視圖如圖7 所示，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝俯視圖如圖8 所示，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝正視圖如圖9 所示。

圖7 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝左視圖

圖8 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝俯視圖

圖9 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝正視圖

（5）將工廠預(yù)制的型鋼柱、梁、鋼板、螺栓運(yùn)抵現(xiàn)場后，現(xiàn)場測量放線，并在型鋼構(gòu)造柱、圈梁與樓板連接的位置預(yù)開孔。

（6）地下預(yù)埋螺栓，并且將第一節(jié)型鋼構(gòu)造柱安裝固定。

（7）用鋼筋掃描儀掃描得到結(jié)構(gòu)板中鋼筋的位置并在板上標(biāo)示出鋼筋位置。

（8）安裝第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和第三節(jié)調(diào)整節(jié)。構(gòu)造柱安裝如圖10 所示。

圖10 構(gòu)造柱安裝

（9）構(gòu)造柱與樓板通過膨脹螺栓和梅花孔連接件，梅花孔連接件可以避開鋼筋混凝土樓板內(nèi)的鋼筋進(jìn)行安裝。

（10）安裝時對構(gòu)造柱上的拉結(jié)筋進(jìn)行調(diào)直。

（11）砌筑至圈梁底。砌筑至圈梁安裝如圖11 所示。

圖11 砌筑至圈梁安裝

（12）安裝圈梁后砌筑余下墻體。安裝圈梁后砌筑如圖12 所示。

圖12 安裝圈梁后砌筑

（13）最后，內(nèi)隔墻砌筑完成后掛網(wǎng)抹灰[3]。

4.3 技術(shù)關(guān)鍵點與技術(shù)創(chuàng)新點

（1）本技術(shù)提供的標(biāo)準(zhǔn)化、裝配式的新型型鋼構(gòu)造柱及圈梁，工廠預(yù)制不同尺寸的豎向設(shè)置構(gòu)造柱和橫向設(shè)置的圈梁，兩者交接位置采用螺栓連接，局部采用現(xiàn)場焊接加強(qiáng)，節(jié)點強(qiáng)度高且安裝簡單。解決鋼構(gòu)圈梁分段連接煩瑣以及混凝土構(gòu)造柱和圈梁施工工序多、進(jìn)度慢、成本高的問題。

（2）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上沿其長度方向設(shè)置有若干長圓孔，在部件拼接時可以進(jìn)行尺寸的微調(diào)，施工靈活。

（3）構(gòu)造柱與圈梁的翼緣之間設(shè)置有塞板，用于固定構(gòu)造柱與圈梁。

（4）構(gòu)造柱與樓板采用帶梅花孔的連接件并用螺栓連接。用鋼筋掃描儀掃描得到結(jié)構(gòu)板中鋼筋的位置，通過放線在板上標(biāo)示出鋼筋位，梅花孔可調(diào)整螺栓的位置以避開鋼筋混凝土樓板內(nèi)的鋼筋。

（5）構(gòu)造柱兩側(cè)設(shè)置有拉筋，可以提高與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度、加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對砌體墻的約束能力[4]。

（6）型鋼構(gòu)造柱、圈梁安裝完畢后，即可進(jìn)行墻體砌筑施工，免除了模板制作安裝及混凝土澆筑工序。

4.4 注意事項

（1）施工前，需對鋼結(jié)構(gòu)受力體系等進(jìn)行計算分析設(shè)計，確保設(shè)計的模板體系滿足力學(xué)計算要求。

（2）型鋼有彎曲、表面有裂縫裂縫、銹蝕嚴(yán)重和焊口斷裂均不得使用[5]。

（3）進(jìn)入施工現(xiàn)場的所有人員必須戴安全帽，施工現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙。嚴(yán)格要求用電嚴(yán)禁亂拉、亂接或電線拖導(dǎo)致漏電致產(chǎn)安全事故。施工場應(yīng)保持干凈衛(wèi)材料工具擺放整齊每班前要作業(yè)區(qū)打掃干凈施工垃圾及送至指定點堆放處理。夜間施工時，施工現(xiàn)場必須要配齊照明設(shè)施。

5 結(jié)語

預(yù)制裝配式型鋼構(gòu)造柱及圈梁施工方法提出了比現(xiàn)有砌體墻的現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁技術(shù)更為簡單、高效并且節(jié)約工期和勞動力。本文提供一種的型鋼構(gòu)造柱和圈梁安裝方法，在工廠預(yù)制成標(biāo)準(zhǔn)件后運(yùn)到現(xiàn)場即可進(jìn)行簡單的拼接安裝方法，施工過程中場地干凈整潔并且能保證砌體墻的質(zhì)量，有效解決無大型水平、垂直運(yùn)輸設(shè)備、工人不足所產(chǎn)生的施工問題。