文/王淑成 山東信誠建筑規(guī)劃設計有限公司 山東東營 257000
高烈度區(qū)多高層建筑設計不僅要考慮結(jié)構(gòu)極限承載力的要求,同時也要兼顧延性,保證結(jié)構(gòu)具有良好變形能力。半剛性連接能有效避免焊接節(jié)點的脆性破壞,節(jié)點轉(zhuǎn)動能力好,構(gòu)造簡單,將半剛性鋼框架與剪力墻組合在一起,結(jié)構(gòu)體系具有抗側(cè)剛度高,能量耗散能力好,抵抗循環(huán)荷載下變形能力強等優(yōu)點,近年來圍繞該領(lǐng)域的研究比較集中。
在施工準備過程中二者的關(guān)系并不密切。土建一開工就進入施工現(xiàn)場, 而鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件是在由專業(yè)生產(chǎn)或銷售公司在工廠內(nèi)加工制作成為建筑物所需的定型構(gòu)件, 然后運入施工現(xiàn)場再進行安裝或拼裝。無論是土建總承包還是二者分包, 由開發(fā)商或發(fā)包人組織有關(guān)施工人員熟悉圖紙, 理解設計意圖, 理清土建與鋼結(jié)構(gòu)的連結(jié)部位、連接方式, 編制切實可行的施工方案, 確定合理的施工順序, 做好鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連結(jié)點的預埋工作,為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝打下良好的基礎。
此階段是土建與鋼結(jié)構(gòu)的組合過程, 也是施工矛盾產(chǎn)生的突出過程, 施工矛盾解決了, 二者的配合任務也就完成了。在施工過程中有關(guān)施工技術(shù)人員根據(jù)確定的施工方案或施工組織設計進行施工。
(1)確定合理的施工工序。在不同的施工階段有不同的主導施工工序, 根據(jù)工期的需要正確確定主導施工工序是十分必要的, 只有主導工序跑得快, 工期才能有望縮短或如期完成施工任務, 否則就有可能拖延工期, 增加投資成本。從整體施工來看, 土建結(jié)構(gòu)始終為主導施工工序,要走在鋼結(jié)構(gòu)的前面, 但鋼結(jié)構(gòu)必須始終緊隨其后, 否則會影響土建的施工進度。從施工的局部來看, 有時鋼結(jié)構(gòu)也會轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲗┕すば? 如土建基礎完成后, 鋼結(jié)構(gòu)就要焊接安裝鋼柱和鋼梁了,同時, 土建的鋼筋砼剪力墻或核心筒剪力墻作為重點突擊, 加快施工進度。
由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件是在加工廠已制作成為定型構(gòu)件, 一般鋼柱的高度為10 m 左右。在二者齊頭并進的同時, 土建重點突擊砼剪力墻的施工,這是由鋼結(jié)構(gòu)的施工要求所決定的, 因為鋼筋混凝土剪力墻必須高出鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)面二至三層的高度二者才能穿插施工, 保證流水作業(yè), 連續(xù)施工,互不影響。另外, 在施工過程中還要充分考慮混凝土的凝固期和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝校正期, 二者的時間盡量安排合理。
(2)軸網(wǎng)和標高的控制。軸網(wǎng)和標高不但是控制構(gòu)件的水平位置和垂直位置, 按照圖紙設計和施工規(guī)范的要求必須控制好每一個構(gòu)件的水平與垂直位置, 同時也是控制好整個建筑物的水平總長度、總寬度、層高和總高度的唯一措施,使其滿足設計、施工規(guī)范要求, 達到交工驗收標準。在這一環(huán)節(jié)中, 土建和鋼結(jié)構(gòu)要步調(diào)一致,要成立一個由三人組成的測量放線小組, 專業(yè)進行測量、放線、抄平, 把每一個構(gòu)件的水平、垂直允許偏差都控制在施工規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。在施工過程中對于鋼柱要求每安裝一節(jié)柱校驗一次, 對于鋼梁構(gòu)件和砼剪力墻要每層校驗一次,校驗的基準點必須是室外地面處的同一個基準點, 嚴禁使用相鄰層軸網(wǎng)位置或基準點。這里還要強調(diào)一點, 土建與鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范及驗收標準略有不同, 土建的允許偏差大于鋼結(jié)構(gòu)的允許偏差。這時施工人員要靈活掌握規(guī)范要求, 不要死板教條。在施工時土建施工班組要把規(guī)范允許偏差值控制到最小, 盡量向鋼結(jié)構(gòu)的允許偏差值靠攏。同時鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在加工制作時也要充分考慮到土建的施工允許偏差值, 但絕不能超過規(guī)范要求, 只有這樣土建和鋼結(jié)構(gòu)施工才能配合順利,安裝完整, 嚴實合縫, 把設計圖紙上的每一個構(gòu)件變?yōu)楝F(xiàn)實。
(3)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預埋。鋼框架的鋼梁和鋼筋混凝土剪力墻(核心筒)的連接為了確保試點工程安全可靠, 設計中沒有采用單純在剪力墻中預埋鋼板的連接方法, 而是在剪力墻端部和核心筒拐角處自柱腳標高起, 設置上下貫通的Ⅰ型芯柱, 并且, 在鋼梁高度處用鋼桁架作為芯柱與芯柱之間的橫向連接, 以確保該部位節(jié)點的工作狀態(tài)和計算假定相吻合。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預埋工作也是十分重要的一環(huán),它雖然不是鋼構(gòu)件本身安裝的準確位置, 但它是鋼構(gòu)件安裝的基本范圍,為準確安裝每一個鋼構(gòu)件奠定了基礎。土建與鋼結(jié)構(gòu)不管是總承包還是單獨分包都必須由專人負責, 要時刻提醒土建施工班組的相關(guān)人員做好預留、預埋工作, 或由專人安放預埋件。各專業(yè)、各班組技術(shù)負責人都必須完全了解設計意圖, 牢記建筑物中每一個構(gòu)件的具體位置, 要多溝通、多交流, 只有這樣在施工過程中才不會出現(xiàn)錯誤,免受返工之苦, 以免造成不必要的浪費。
(4)竣工驗收。目前, 我國對鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工企業(yè)還沒有頒發(fā)獨立承包建筑工程的施工承包資質(zhì)。在整個施工過程中是以土建總承包施工企業(yè)為主體, 鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)作為土建施工企業(yè)的一個分支機構(gòu), 只能以一個專業(yè)班組的身份來承擔施工任務, 因此在施工資料整理時都要以土建總承包施工企業(yè)的名譽來填寫竣工資料。作為一個工程整體交工驗收時, 土建與鋼結(jié)構(gòu)要分工合作,各自承擔工程質(zhì)量保修責任??傊?作為一個建筑物成品, 在建造過程中是需要多工種、多專業(yè)、多班組相互密切配合的, 特別是主導施工工序更是如此。在施工過程中應實時溝通與交流, 注意每一個細節(jié)。
鋼框架與鋼筋砼剪力墻混合結(jié)構(gòu)工程的施工在我國剛起步, 在鋼結(jié)構(gòu)工程施工控制過程中,要真正發(fā)揮工程控制的作用, 要求工程在施工時要嚴格控制好進度, 同時工程師也要做好質(zhì)量把關(guān)工作, 這樣才能保證鋼框架與鋼筋砼剪力墻混合結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量。