高層建筑鋼混結構和高層鋼結構施工特點芻議建筑工程論文

　　摘要：鋼管混凝土屬于鋼混結構的一種重要組合形式，將普通混凝土灌入約束鋼管中，待混凝土凝結后形成具備高強度、輕質、抗沖擊性能好的組合結構。而鋼結構由于其具備強度高、質量輕、便于裝配的特點，被廣泛應用于高層建筑結構中。

　　關鍵詞：鋼混結構；鋼結構；高層建筑；施工特點

　　1.鋼混結構在高層建筑施工中的應用

　　鋼管混凝土屬于鋼混結構范疇，其主要特點是充分發揮了混凝土和鋼材的優勢，鋼管由于灌入混凝土，其穩定性得到提升；混凝土受到周圍鋼管的約束，其抗壓能力獲得提高。該組合結構具有高強度、輕質、抗沖擊性能優良及耐腐蝕等諸多優點。鋼管混凝土除了具備以上優良特性外，在施工方面同樣優勢顯著，由于鋼管的約束作用，可不搭設模板；鋼管能夠代替混凝土柱中的主筋及箍筋，省去了鋼筋籠的焊接工作，因此，極大地降低了施工周期。最適合應用在高層建筑、大跨度橋梁等工程結構的承壓構件中。

　　鋼混結構對于鋼管的要求較低，鋼管既可選用無縫形式也可選用焊縫形式，其中鋼管混凝土最小直徑應不低于10cm，直徑過小的鋼管增加了混凝土的灌注振搗難度；為了保證澆筑過程中鋼管的約束強度，壁厚應不低于0.4cm。為了保證鋼管混凝土的剛度，所灌注混凝土標號不應低于C40。鋼管混凝土融合鋼筋和混凝土的各自優勢，在具體施工過程中應兼具二者的特性。以下是具體施工特點分析。

　　1.1鋼管

　　絕大部分鋼混結構中，均選用卷焊鋼管，對焊縫的要求較低，一般選用直縫，保證焊縫在受力條件下不容易出現應力集中問題，卷制方向應用鋼板的軋制方向相同。卷制內徑根據鋼材類型而定，高層及大跨橋梁結構中使用最廣泛的16Mn鋼板，其卷制內徑應不低于鋼板厚度的40倍。卷制前應先開坡口，坡口位置應與卷軸正交。

　　1.2鋼管拼裝

　　為了保證運輸不受限制，單個鋼管單元長度不應大于10m，對于高層建筑中的鋼管混凝土拼裝作業，鋼管預制長度應該根據施工現場的吊裝能力而定。鋼管單元在焊接過程中，必須保證鋼管內肢管平順，應嚴控焊接應力引發的鋼管內肢管變形問題，為了盡可能降低焊接對肢管的干擾，應采取反向焊接的方式，在鋼管兩側對稱施焊，以沖抵焊接帶來的微變形。對于直徑較小的鋼管，應選擇固定點焊；直徑較大的鋼管，可選用光圓鋼筋焊接于鋼管接口處，起到支撐作用，為了提升焊接質量，可在鋼管內壁加設內襯。焊接順序的確定要以盡可能降低變形為主要目的，焊縫通過檢測后方可在焊縫處進行防腐蝕保護。

　　1.3鋼管混凝土結構灌注

　　由于鋼管混凝土結構省去了柱內鋼筋籠的編制，因此，便于進行混凝土現澆作業。為了確保鋼管內混凝土完全密實，澆筑面應略高于鋼管端口，并采用振搗棒均勻插搗。當鋼管混凝土直徑大于40cm時，除進行必要的插搗外，應采用板式振動器均勻振搗。對于少部分直徑過大的鋼管混凝土，為了保證內部混凝土密實，還應采用加速振實法。鋼管混凝土結構一個施工單元內，混凝土澆筑作業必須一次性連續完成，需要加設施工縫時，應臨時關閉管端，以防異物墜入。

　　當混凝土澆筑作業臨近尾聲時，應使得澆筑面略高于端口，并將預留的排氣孔板貼實于端口，并迅速焊接，待所澆筑混凝土強度達到設計強度的70%以上時，再將壓實于端口的排氣孔板同端口焊接。

　　2.高層鋼結構施工應用

　　2.1鋼筋及型鋼

　　為了確保框架結構中梁柱交叉位置末端鋼筋的相互獨立，在柱結構型鋼施工中，在型鋼腹板位置應預先鉆孔，保證梁端鋼筋順利穿入且互不影響。鉆孔大小既要滿足梁端鋼筋的最大直徑，還應盡可能減小腹板開孔對型鋼承載力的削弱作用，工程實際中，腹板開孔直徑一般介于5-6mm。對于梁柱交叉位置及型鋼翼緣附近，在澆筑混凝土的過程中不易排盡空氣，因此，在澆筑前應預設若干排氣孔道。

　　2.2混凝土模板架設及現澆作業

　　為了保證混凝土模板的穩定性，應將梁底部的固定螺栓置于鋼梁下弦處，蓋板應選用可拆解模板搭設，從而提高模板的利用率，間接降低施工費用。在具體的鋼結構施工中，必須嚴格依照鋼結構行業規范中要求的施工順序進行，混凝土澆筑也應遵照相關混凝土施工規范，對于型鋼翼緣等容易出現混凝土不密實的位置，應加強振動操作，保證混凝土結構整體質量安全可靠。

　　3.高層建筑鋼結構施工中的獨特要點

　　高層建筑鋼結構工程不同于普通的鋼結構施工作業，必須引起足夠的重視。首先，考慮到鋼結構的繁雜性，必須在裝配前做好施工組織規劃，加之鋼結構對施工精度要求苛刻，其拼裝工作必須做到嚴絲合縫。相反，高層建筑選用鋼混結構形式時，混凝土應采用現澆形式，其精度要求降低，若兩種結構形式并存時，將給施工過程帶來諸多不便。再者，高層建筑鋼結構施工中，其作業平臺較高，其施工進程必然受到外界不良天氣的干擾，比如遇到大風、暴雨等強對流天氣時，鋼結構的起吊作業將無法開展。所以，在安排施工進度時，應充分考慮這一方面。

　　4.結語

　　伴隨我國基礎設施建設領域的深入發展，未來建筑結構將呈現多樣化的局面，由于鋼混結構及鋼結構所具備的優勢顯著，其必將更加廣泛地應用于建筑結構的方方面面。考慮到高層建筑不同于普通的結構形式，在建設過程中必須實現品質、可靠、安全三者協調統一。應充分發揮鋼混結構及鋼結構在高層建筑中體現出的優勢，并嚴格遵照規范要求進行施工，對于某些重要施工特點應予以足夠的重視，以提升我國在高層建筑領域的建設水平。

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