引論：我們?yōu)槟砹?篇超高層建筑型鋼混凝土施工技術(shù)研究范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
0引言
在風荷載作用下，設置加強層是減少結(jié)構(gòu)側(cè)向位移的合理方式。設置加強層會導致結(jié)構(gòu)的抗彎剛度發(fā)生變化。在大地震荷載作用下，內(nèi)部功能產(chǎn)生基因突變，容易產(chǎn)生缺層，結(jié)構(gòu)的破壞原理不能表現(xiàn)出“強柱弱梁”和“強剪弱彎”的折衷體系［1-3］。現(xiàn)階段，對帶束層加強層結(jié)構(gòu)特點的設計方案和分析主要集中在最佳部位。
1型鋼混凝土加強層結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計
1.1型鋼混凝土加強層構(gòu)件的截面形式和構(gòu)造要求
在型鋼混凝土梁柱中，宜采用填充寬翼緣板的實心腹板型鋼。所謂填充實腹鋼，是指實腹鋼的上翼緣在截面受力區(qū)，下翼緣在截面彎曲區(qū)。在設計方案中，應考慮在滿足型鋼混凝土保護層的條件下，型鋼的上下翼緣應盡量靠近混凝土截面的近邊緣，這樣有利于項目的建設。壓型鋼混凝土工程中壓型鋼的不銹鋼厚度不宜小于6mm，壓型鋼板的厚度不能太薄，便于焊接和達到局部穩(wěn)定性要求。為了保證型鋼和混凝土的相同效果，需要設置接頭的抗彎強度，安裝剪釘位置的型鋼外層的剪應力可以用延性計算,可以計算出對應的剪應力。剪釘?shù)闹睆綉獮?9mm和22mm，剪釘長度不得小于剪釘直徑的4倍，間距不得小于直徑的6倍。
1.2設置型鋼混凝土加強層最優(yōu)位置分析
應對加強層的具體位置和總量進行科學合理的設置［4-5］。布置1層加強層時，位置可在0.6H左右；布置2個加強層時，位置可以在上層0.5H左右。使用加強層時，加強層應沿縱向從上到下對稱布置。為了更好地確定混凝土框架加強層設置的最佳位置，需對不同結(jié)構(gòu)的建筑物中一框架加強層的布置進行數(shù)據(jù)分析。在風荷載作用下，加強層布置在20層，結(jié)構(gòu)端點偏移值和較大層間位移角均最小。在15~24層同時鋪設加固層時，與20層相比，終點偏移較大，距離為2.5mm，相差不到3%。在大地震荷載作用下，當加強層布置在結(jié)構(gòu)上端時，大地震的響應速度大于結(jié)構(gòu)下平面的響應速度，且在結(jié)構(gòu)底部的彎曲距離結(jié)構(gòu)變大了。當加強層安裝在一定區(qū)域且結(jié)構(gòu)的側(cè)向阻力能夠滿足要求時，為減小芯管底端的彎曲距離，應選中靠近結(jié)構(gòu)底端的加強層。
1.3設置水平加強層對周期的影響
水平加強層可以增加結(jié)構(gòu)的整體抗彎剛度［6］。不設置加強層時，結(jié)構(gòu)第一次自振循環(huán)時間為3.8725s，設置一根實腹梁時，循環(huán)時間減少0.3925s，循環(huán)時間減少11.9%，設置兩根實腹梁時循環(huán)時間縮短為2.8946s，設置三根實腹梁時循環(huán)時間減少0.1062s，循環(huán)時間減少3.23%。設置第二和第三實心腹板梁的效率明顯低于第一個。設置一層加強層時，循環(huán)時間減少0.2551s，循環(huán)時間減少7.76%。當設置兩個加強層時，循環(huán)時間進一步減少0.0862s，循環(huán)時間減少2.62s。當設置三個增強層時，循環(huán)時間進一步縮短。設置第四層加強層后，循環(huán)時間進一步減少0.0744s。分析框架加強層和實心腹加強層設置周期時間縮短的發(fā)展趨勢是一致的。隨著加強層數(shù)的增加，循環(huán)時間減少，效果更加微小。設置實腹梁鋼筋層與設置分析框架鋼筋層的橫向比較，周期時間相差0.1374s。周期時間與設置三通道加強層的周期時間相似。框架加強層到結(jié)構(gòu)側(cè)面的管束比實心腹梁差很多。與同期相比，在安裝三層加強層后，空腹貨架時間延長0.1032s。安裝四個架子時，空腹架子時間增加0.125%。由于斜腹桿的存在，可以減少架子的數(shù)量。
2實例分析
2.1工程概況
呈貢新都昌商業(yè)廣場1號塔樓采用管中筒結(jié)構(gòu)設計方案，建筑高度167m，共46層。其中，11、24、36層的設計方案為由型鋼和混凝土組成的結(jié)構(gòu)加強層。加強層外筒柱采用箱形鋼柱，橫梁和拋撐采用Q390B級H型鋼。支撐規(guī)格型號為H500mm×300mm×25mm×32mm。鋼結(jié)構(gòu)工程施工后，將建筑鋼筋捆扎澆筑混凝土。
2.2施工流程
圖略
3施工方法
2.3.1圖紙深化及鋼結(jié)構(gòu)制作
（1）圖紙深化。根據(jù)設計圖紙和相關標準，推進鋼結(jié)構(gòu)的一些工程圖紙。圖紙的推進應符合設計要求和我國現(xiàn)行標準和規(guī)定，同時滿足生產(chǎn)、加工和現(xiàn)場組裝的技術(shù)要求。先進的工程圖紙應清楚標明各預制構(gòu)件的中心線、材料規(guī)格和型號、幾何規(guī)格等，以滿足鋼結(jié)構(gòu)制造和安裝的要求，關鍵是要提前在鋼結(jié)構(gòu)上布置孔洞。
（2）鋼結(jié)構(gòu)制作。鋼結(jié)構(gòu)的材料切割、焊縫開孔、塔架分組、電焊、變形校正均在技術(shù)專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠完成。按照相關標準，型鋼上的孔應減少型鋼截面的破壞，有利于施工。對于關鍵預制構(gòu)件的連接，連接高強度螺栓的孔應采用沖孔形成。當主次預制構(gòu)件連接后，厚度不超過12mm時，可用沖床成型，孔邊應無毛刺。常用鋼筋鉆孔孔徑見表1。
2.3.2上層短柱墩臺施工
箱形鋼柱跨越兩棟建筑，混凝土結(jié)構(gòu)短柱橋臺的施工必須按照工程圖紙在加強層工程施工的頂層進行。為保證箱形鋼柱的安裝精度，施工隊必須嚴格執(zhí)行工程圖紙，進行施工布置，檢查中心線，固定箱形鋼柱，調(diào)整設計標高的同時，應嵌入短柱基臺。待混凝土強度達到標準要求后，方可拆板，施工劃線，校核中心線和設計標高。
2.3.3門式起重機的安裝
現(xiàn)場組裝的一臺C5013塔機無法實現(xiàn)加強層箱形鋼柱的吊裝。通過精心研究，將起重機安裝在鋼筋混凝土地板表面，相互配合起吊和吊裝。根據(jù)TSSD手機軟件測量結(jié)構(gòu)承載力，滿足起重機在混凝土地面行走最惡劣工況的安全要求，在原設計方案確定后進行起重機的安裝。將起重機的3個關鍵預制部件運送到現(xiàn)場，包括支撐點系統(tǒng)軟件和支撐系統(tǒng)軟件上方的車梁。用塔吊將第一個固定支架體吊到起重設備滑軌的頂部，并逐漸下降。用人力相互配合使柜體落在滑軌上，用葫蘆連接鋼絲繩固定鋼絲繩。在混凝土地板上，以同樣的方式固定另一側(cè)，形成八字形。重復上述操作步驟，固定另一固定支架體。最后用塔式起重機吊起安裝在兩個固定支架體上的車梁，并提前將兩個繩鎖固定在車梁上。當車梁到達固定支架體的頂部時，兩人操作地板上的兩根繩索鎖，將塔式起重機整合在一起。控制車梁的具體位置。當車梁的位置基本到達設定區(qū)域時，塔式起重機的部分吊鉤會手動調(diào)整車梁的具體位置，使其完全符合要求。用地腳螺栓將車梁與固定支架體連接起來并固定。
2.3.4箱形鋼柱、鋼梁及斜撐吊裝
（1）箱形柱安裝：①箱形鋼柱安裝前檢查預制構(gòu)件的質(zhì)量。當變形、缺陷出現(xiàn)偏差時，解決后即可安裝。②起吊吊裝前，檢查鍍鋅鋼絲繩和吊裝工具的抗壓強度。起吊吊裝時，用龍門式起重機械將箱柱水平吊至安裝地點，并由專職人員指導。③安裝時，將箱形鋼柱的邊緣與短柱橋臺混凝土上的勾畫線重疊，并明確箱形鋼柱的部分應進行臨時固定。將箱形鋼柱的外部構(gòu)件連接到柱的主筋上，然后用水平儀標定箱形鋼柱的設計標高，在箱形鋼柱上標出1m標記用作標準。同時用兩個水平儀標定箱形鋼柱從兩條中心線的垂直角度。達標后將箱形鋼柱與預埋厚鋼板電焊固定。④對于單根箱形鋼柱，必須增加風索臨時保護措施。箱形鋼柱安裝完成后，在安裝鋼柱和投擲支架的情況下，及時進行后續(xù)安裝，以保證結(jié)構(gòu)的整體可靠性。（2）鋼梁及斜撐安裝。箱形鋼柱由遠至近依次建造。在安裝標準的條件下，鋼柱和拋撐與箱形鋼柱同時安裝。起重吊裝起重機和塔式起重機在起重吊裝工程中相互配合使用。在吊裝的整個過程中，吊車的引導人員要集中，不要讓鋼預制構(gòu)件撞到箱形鋼柱上。
2.3.5高強螺栓安裝
用起重機將鋼預制構(gòu)件吊裝到特定的相對高度，人工協(xié)助就位，先用安裝螺栓和沖釘臨時固定，并確保孔與孔的正端對齊。高韌性螺栓不能用作安裝螺栓。每個節(jié)點插入的安裝螺栓和沖釘?shù)目倲?shù)應滿足以下要求：不少于安裝孔數(shù)量的1/3，安裝螺栓應≥2個，沖釘總數(shù)不應超過安裝螺栓總數(shù)的30%。將高強度螺栓裝入螺栓孔內(nèi)，待預制構(gòu)件安裝精度調(diào)整好后進行初擰。如果螺栓孔有誤差，高強度螺栓不能擰緊，應與設計人員溝通，不得擅自解決。可用鉸刀或銼刀修復螺栓孔，修復后的直徑應≤螺栓直徑的1.2倍。
2.3.6鋼筋綁扎
（1）外筒組合梁鋼筋安裝。外筒梁截面規(guī)格為700mm×1000mm，受力鋼筋需全線穿過箱形柱。根據(jù)設計規(guī)定，外筒形成的梁的受力鋼筋應圍繞箱形鋼柱。由于建筑鋼筋的長度超過梁的凈跨度2650mm，所以不可能將建筑鋼筋移動到兩柱之間的水平面，越過箱形鋼柱。經(jīng)設計方案批準，每根跨梁和一根主筋設置有兩個相互分隔的直螺紋接頭。
（2）外筒組合柱鋼筋安裝。外筒鋼筋安裝及操作要點的主筋安裝構(gòu)成柱式建筑。根據(jù)設計規(guī)定，外筒的主筋構(gòu)成立柱，需要被箱形鋼柱包圍。因此，每根主筋由兩個7字形半箍組成，單層鋼筋經(jīng)過箱形鋼柱后搭接焊接形成封閉主筋。2.3.7模板安裝模板支撐前，按設計圖紙做好技術(shù)驗證，最后一道工藝工程驗收合格后方可進行模板安裝。模板控制板采用厚15mm的復合人造板，次主龍骨采用間距≤300mm的C型鋼夾，吊頂龍骨采用φ48×3.0mm無縫鋼管，φ14mm對拉螺桿結(jié)構(gòu)用于加固。拉絲和箱形鋼柱，梁單層電焊焊接10d。
2.3.8混凝土澆筑
在箱形鋼柱的加強層四個角處設置一個直徑為150mm的圓孔作為混凝土澆注孔。在箱形鋼柱的生產(chǎn)加工過程中，混凝土澆筑孔必須采用機械設備制作。混凝土澆筑過程中，應分段澆筑混凝土，并利用振動力保證澆筑時混凝土的密實度。鋼柱模板的輔助方法，禁止將箱形鋼柱一次性灌滿混凝土后再振搗強度。拋投位置應留出沉降縫，箱形鋼柱、梁等混凝土澆筑完成后，進行工程拋投，確保工程質(zhì)量。
3結(jié)語
呈貢新都昌商業(yè)廣場1號塔樓鋼混結(jié)構(gòu)加固工程施工是本項目的關鍵，鋼結(jié)構(gòu)圖紙的推進、鋼預制構(gòu)件的制造、起重吊裝等各個環(huán)節(jié)都很重要。箱形鋼柱進場前，應根據(jù)塔機的吊裝能力確定鋼預制構(gòu)件的堆放位置，以保證鋼預制構(gòu)件吊裝的順利進行。吊裝前，檢查所有建筑物的中心線和設計標高，在吊裝的整個過程中，要隨時隨地注意強度校核中心線，注意安裝順序。每一道工序都應在下一道工序施工前檢驗合格，特別是鋼架結(jié)構(gòu)焊接的監(jiān)測和高強度螺栓的檢驗。本項目加強層的工程施工，給型鋼混凝土結(jié)構(gòu)組成的加強層施工提供了一定參考。
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單位:何亦軒 作者:武漢理工大學土木工程與建筑學院
