建筑工程土建钢混结构施工问题及提升措施

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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建筑工程土建钢混结构施工问题及提升措施

范宁宁

山东海润达工程有限公司山东滨州256600

摘要:当前钢混结构在建筑工程中应用不断增多,本文结合钢混结构基本特征分析,立足于当前建筑工程钢混结构施工中存在的问题,通过钢混结构和构造设计以及具体施工技术措施研究,为提升钢混结构施工水平进行了探究。

关键词:建筑工程;钢筋混凝土;施工质量

建筑工程钢混结构是当前建筑工程中常用结构类型,相比传统框架结构具有一定应用优势,具有独特的应用特点,通过对其在建筑工程中应用情况进行分析,并结合当前结构施工中存在的质量问题,有针对性的进行措施探究,有利于提升建筑工程钢筋混凝土应用水平,更好地发挥钢混结构在建筑工程中的支撑作用,提升建筑工程建设质量。

1建筑工程钢混结构应用现状

1.1建筑工程钢混结构基本特征

钢混结构作为建筑工程的主要支撑和承重结构,是由钢筋等构成建筑梁柱板盖等支撑体系,由结构用砖配合混凝土、立足于支撑体系构成墙体结构,形成完成的钢混结构。钢混结构与另一主要结构类型框架结构对比情况如表1所示。结合建筑工程施工实际需要,可以优选结构类型。

钢混结构在建筑工程应用可以有先浇筑和预制浇配两种。从应用特点看,突出特点是坚固耐用和稳定性强,钢混结构设计使建筑工程外表受力均匀,可用最少的建筑材料实现预期工程建设目标,降低施工成本,实现建筑结构整体平稳,避免因受外力影响产生建筑物横向移动引发质量隐患;因结构中应用钢筋作为支撑,确保了建筑工程整体性和稳定性。从钢混结构应用优势看,最突出的是节省原材料,主要使用钢筋和混凝土,混凝土可由满足工程使用需求、通过水泥、碎石、砂石、水等按比例配制而成,材料价格较低,配制工艺也比较简单,工艺成本较低;因结构内有钢筋作为支撑,不易受外力影响发生结构损坏和破裂,增强了建筑工程韧性,可降低建筑工程投入使用后维护次数,在维护时同样使用钢筋、混凝土等价格较低的材料,维护成本也相对较低;因施工工艺简单,降低了施工技术难度和工作量,提升了建筑工程施工安全系数。

1.2钢混结构在建筑工程土建施工中的应用

一是应用在混凝土施工。传统混凝土施工在建筑表面和整体框架结构应用广泛,但因缺乏坚固支撑而影响了其承重性和结构使用耐久性,特别是简单混凝土抗压强度比抗拉强度更高,使其在具有拉应力梁板结构建筑工程中应用受限。而通过应用钢混结构,在具有拉应力梁板结构部位设置钢筋,通过钢筋承担拉力,实现钢筋抗拉性与混凝土抗压性优势互补,共同提升建筑物抗外力侵蚀性,提升建筑工程整体承载能力。在应用中要注意混凝土配置比例、配制材料质量、钢筋与混凝土配合等进行合理设计。

二是应用在土建防水工程中。防水性是建筑工程重要评价指标,性能较差会降低建筑工程使用耐久性和舒适度,防水工程钢混结构应用可增强整体性,但应用不当会造成裂缝、渗漏等问题。所以在防水分项工程应用中,要注意加大钢混结构施工控制、合理选材。比如,对主要合成高分子防水卷材,要确保使用的弹性体、胎体的拉伸强度分别在7MPa和9MPa以上、断裂延伸率分别在450%和10%以上;防水技术应用中,结构层整体浇筑混凝土要控制在1:2到1:2.5范围内,砂浆厚度要控制在15-20mm,对装配式混凝土板要铺设找平层,厚度控制在20-30mm。

三是应用在建筑工程屋面施工。屋面施工是建筑工程施工重要内容,其质量直接关系到建筑防水、使用安全,特别是屋面是建筑物直面环境的第一道防线,对防水性要求较高,要使用沥青类、高聚物改性沥青类和合成高分子类防水卷材,结构上要将建设结构层、找平层、结合层、防水层和保护层,特别是找平层要做好原材料配制,一般要使用沥青砂浆或水泥砂浆,前后二者配制比例分别为1:8和1:3,其中找平层厚度要在15-20mm,在建筑平整度较差部位可适当增加厚度,一般以增加5-10mm为宜。屋面出现变性裂缝后对防水性和使用性能影响较大,需设置分隔缝,要以不超过6cm间距设置20mm左右的分隔缝。

四是应用在建筑物梁柱连接部位。当前对建筑物不同结构体连接主要采用“焊接环形枝”形式,可确保建筑物连接韧性和稳固性,但要注意根据建筑物使用需要合理设计环形钢板宽度,防止宽度过大造成浪费或宽度过小影响焊接。

2建筑工程钢混结构施工质量的提升

2.1建筑工程钢混结构施工存在的突出问题

在钢混结构设计上,根据具体工程不同承载和使用需要存在差异,在设计中要把握好质量控制要点和施工控制要点,但施工中对具体施工控制比较重视,对前期设计控制相对较弱。

在混凝土施工上,主要包括混凝土原材料控制不当,采购混凝土中对质量控制不严,特别是检查检测把关不严,或对自配制混凝土的水泥、砂石等原材料把关不严,或没有严格按规范要求配置比例进行配制,造成混凝土质量不达标。混凝土结构施工前一般要进行试验,确保质量,但因为对试验过程、条件和施工应用控制不当,也会造成试验结果不符实或影响混凝土质量评价,不能及时发现混凝土配制问题,无法有针对性的进行混凝土配制调整使其达到规范要求强度和性能。裂缝是混凝土应用后常见病害,包括表面、深层和贯穿裂缝等,主要是由应力损害或混凝土耐久性、安全性未达标造成,要做好裂缝预防,或在出现裂缝后及时采取措施予以应对,降低裂缝危害。

2.2建筑工程钢混结构施工质量提升对策

在钢混结构设计方面,要采取“强剪弱弯”技术,通过加大承载构件抗剪切力,使抗剪切力比抗弯性更强,确保结构件延性,杜绝脆性断裂等问题,在框架剪力墙结构设计上,要注意结合框架梁抗剪切验算和构造。对结构节点采取“强柱弱梁”设计,确保建筑在遭受巨大外力作用后可在梁端部形成塑性铰,柱端告别弹性工作状态防止屈服,使节点依然处于弹性状态,外力在柱端形成的屈服塑性转动比钢混结构塑性转动性能更低,防止出现“层体侧移”。在结构设计上,柱体承力幅度比梁更大,需要梁端部纵筋构造不超配、梁柱端塑性内力分布均匀且变化在可承受范围内,设计上要尽量加大柱的截面尺寸,确保柱与梁线刚度在1以上,并对柱的轴压比进行规范,确保钢筋结构延性。具体技术实施上,对跨度较大的柱网框架结构,平台梁与楼梯间框架相连,可将楼梯处柱形成“短柱”结构,对柱体箍筋采取加密措施;当建筑工程结构形式为带外形窗框架结构时,要设置连续窗过梁,确保外框架柱形成短柱;在框架结构整体长度稍超出规范值,而建筑自身功能又要求不留缝隙,就要通过补偿混凝土浇筑方式,通过细、密双向配筋形式,将构造间距控制在150mm以内,对屋面采取后浇带形式,使屋面能分开现浇筑,对后浇筑部位采取适当加固,确保裂缝宽度控制在0.3mm以内。要把握强度、延性两个抗震结构设计基点,统筹好建筑承载力和延性水准。

在钢混结构构造方面,要注意框架核心区箍筋配制要符合对加密区箍筋最小体积配筋率要求,在一、二、三级框架节点核心区配筋特征值要分别在0.12、0.10、0.08以上,且三者体积配筋率要在0.6%0.5%、0.4%以上,特别是在柱的轴压比较大时,要严格遵循这一设计规范。对底层框架柱、柱眼部位要求箍筋加密区范围要在柱净高度的1/3以上。在框架梁纵向配筋时,要注意梁端纵向受拉钢筋配筋率在2%以上时,该部位箍筋最小直径数值要比规范要求增大2mm。框架梁上部纵筋端部水平锚固长度规范上,框架端节点部位,上部纵筋水平直线段固定长度达不到规范要求长度后,要延伸到柱外部并适当向下弯曲,弯曲前水平段长度要在0.4LAE以上,特别是在框架柱截面尺寸为400mm*400mm以下时,要优化选择纵筋直径,确保锚固长度达标。

在钢混结构混凝土施工中,裂缝控制上要根据混凝土施工温湿度控制要求,在不同季节和环境下要采取措施;要适当根据土建项目要求对施工和维护措施进行修正,确保符合要求。在浇筑施工方面,要尽量减少因浇筑时间间隔造成裂缝和其它病害,最佳选择是一次性连续浇筑;在浇筑全程和完成后要进行检查,及时纠正质量或性能不达标的混凝土,浇筑前混凝土要始终处于搅拌状态,防止使用前出现凝结、质量不达标,在出现初凝等现象后,要及时进行强力搅拌,出现离析现象的也要重新搅拌;尽量采用垂直振捣法,确保振捣棒与混凝土表面呈垂直或斜向振捣,斜向振捣时振捣棒要与表面保持40-50倾角,振捣器要尽量保持均匀插点,防止漏捣;在施工缝留置中,要在受剪切力最小且便于施工部位,柱体施工要预留水平缝,梁板墙等结构体要预留垂直缝,浇筑间隔时间超标后要按施工缝处理,但在抗压强度在1.2MPa以上时可继续浇筑,规范条件下混凝土凝结时间如表2所示;要统筹考虑钢筋、模板等情况浇筑,减少浇筑不利因素,对混凝土要按规范进行搅拌和振捣,搅拌时重点控制搅拌时间和搅拌后均匀度,防止因时间不规范降低混凝土性能,具体最短搅拌时间如表3所示;浇筑中要在鼓筒内先适当加水或料斗提升加料时持续加水,防止出现斗底粘结或砂浆飞溅。

在混凝土输送上,要用专车从搅拌地点送到现场,提前规划好路线和时间,保持车辆匀速。要控制好混凝土强度,发现配制比例问题要及时更换。要加强养护工作,全程观察固化情况,达标后再进行模板拆除,在不利天气状况下要采取遮挡,逐层递进施工后养护也要分层分级进行。注意合理控制混凝土温度应力,配制中适当添加减水剂,确保搅拌中热量被释放,降低水化热现象,施工环境温度超过标后要停止施工或采取遮阴措施,浇筑完后进行降温处理。要降低地基对混凝土约束,通过蓄水、覆盖等方式缩小混凝土内外温差;在浇筑面积或厚度过大后,要采用滑动层的方式减少浇筑厚度。

3结论

综上所述,通过对钢混结构基本特征和应用情况分析,对钢混结构应用现状进行了研究,并结合当前施工常见问题,有针对性的采取提升措施,确保质量合格。

参考文献

[1]徐菲.钢混结构设计需注意的几个问题[J].科技视界,2012(15).

[2]李金涛.钢混结构中的钢筋选择[J].中国建筑金属结构,2013(12).