都基星

摘要：大跨度勁性結(jié)構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)的剛性強度大再加上跨度大，滿足了很多工程對于強度和特殊結(jié)構(gòu)的要求，因此大跨度勁性結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于大型廠房的施工建設(shè)中。但是由于其跨度大再加上剛度大的特點，在施工過程中特別是支模體系的工程建設(shè)中具有一定的難度和較強的技術(shù)要求。因此本文將主要針對大跨度勁性結(jié)構(gòu)支模體系的施工技術(shù)勁性分析和研究，期待對該行業(yè)技術(shù)的提高以及行業(yè)的發(fā)展都提供一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：大跨度;勁性結(jié)構(gòu);支模體系;施工技術(shù);研究

隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對于建筑物不再僅僅關(guān)注其使用功能，而是增加了對于美學(xué)及審美的要求，這也為建筑行業(yè)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)和發(fā)展方向。近年來在技術(shù)的不斷提高下許多的大跨度兩廊懸空建筑應(yīng)運而生，例如我國北京的西客站、杭州市市民中心大樓以及國外的日本大阪梅田空中城市等，這些都為世界的建筑行業(yè)樹立了標(biāo)桿，同時也提升了大跨度勁性結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)的地位和價值。大跨度勁性結(jié)構(gòu)在施工過程中其支模體系是施工的關(guān)鍵技術(shù)，因此對該技術(shù)的研究有助于大跨度勁性結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用。

1 大跨度勁性結(jié)構(gòu)中支模體系的分類和方式的選擇

在大跨度勁性結(jié)構(gòu)的支模體系中，按照體系承載能力的差異可以將支模體系分為超重型、重型、中型、輕型、自承重式以及落地式等六種不同的類型。其中的超重型為預(yù)應(yīng)力三角撐架、重型為貝雷桁架支模體系、中型為型鋼加斜撐的支模體系、輕型的為木枋橫梁加拉筋組合桁架、三角腳手鋼管等。

大跨度支模方式的選擇和結(jié)構(gòu)的跨度以及懸空高度都有關(guān)系：（1）支模方式與跨度的關(guān)系。在大跨度勁性結(jié)構(gòu)中支模方式的選擇和跨度的大小有很大的關(guān)系。在工程力學(xué)的體系中一般是工程的跨度越大，支模體系所要承受的重力能力也就越大。一般情況下跨度在十米以下時，通常選用中型和輕型的支模體系;而工程的跨度在15米以上時，通常選用超重型和重型的支模體系;自承重的支模體系在工程體系中應(yīng)用很少。（2）支模方式與懸空高度的關(guān)系。在施工中一般情況下結(jié)構(gòu)的懸空高度大于60米時混凝土的連廊結(jié)構(gòu)采用重型和中型的支模體系較多，而結(jié)構(gòu)的懸空高度如果小于30米，在對支模系統(tǒng)選擇時大多都是選用落地式、重型和輕型的支模體系。

在施工中按照以上支模體系選擇的方式進(jìn)行選擇，可以確保施工中能夠滿足工程受力以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量的要求，同時也對工程的順利實施至關(guān)重要。

2 大跨度勁性結(jié)構(gòu)中鋼柱和鋼梁的施工工藝

2.1 鋼柱的安裝工藝

在施工過程中的工字鋼柱需要插入深兩米的杯口內(nèi)，同時工字柱周圍還有鋼筋和井字形箍筋，因為杯口太深，因此通過四周的間隙無法順利進(jìn)入，而杯口底部也沒有預(yù)埋固定鋼柱的地腳螺栓，鋼柱的安裝和固定還是有一定的難度^[2]。再經(jīng)過多次的實踐和研究采用以下的施工方案：將杯口內(nèi)0.5米以下的井字形箍筋改為“口”字型，間距也進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，把柱子插筋放入杯口內(nèi)綁扎成型，然后在杯口底部沿杯口周圍澆筑一圈混凝土，將柱子插筋進(jìn)行固定，對鋼柱進(jìn)行整體吊裝。

2.2 鋼梁的安裝技術(shù)

在大跨度勁性結(jié)構(gòu)的施工中，鋼梁的橫截面比較小，長細(xì)比非常大，而且鋼梁的自重特別大。因此在工程施工中一般采用吊裝鋼柱和鋼梁，吊裝完成后再進(jìn)行鋼筋混凝土工程的施工，通過這樣的方式可以較好改善鋼結(jié)構(gòu)框架在吊裝之后的穩(wěn)定性問題。另外，在進(jìn)行鋼柱和鋼梁施工前需要首先進(jìn)行自身強度和穩(wěn)定性的測量，并且采用一定的方式進(jìn)行加固處理，確保鋼結(jié)構(gòu)框架在吊裝過程中的順利。

安裝過程中，鋼柱和鋼梁憑借兩根螺栓進(jìn)行連接，鋼梁就位后與鋼柱焊接前，處于最不利于受力的情況下，而這個結(jié)構(gòu)中，跨中的撓度非常大，經(jīng)過測算吊裝后的鋼梁在其自身重量以及施工負(fù)荷的共同作用力下呈現(xiàn)的強度和剛度及鋼梁整體結(jié)構(gòu)局部都能夠保持穩(wěn)定并且符合施工的要求^[3]。而此時鋼梁的最大撓度和梁兩端安裝的螺栓的抗剪強度和局部的擠壓強度也是可以符合工程的標(biāo)準(zhǔn)，而且不需要進(jìn)行其他的加固措施，另外鋼柱平面內(nèi)的穩(wěn)定性也是符合施工要求的。但是由于平面外的穩(wěn)定性處于結(jié)構(gòu)承受的臨界值，因此在進(jìn)行鋼梁吊裝之前，每兩根鋼柱之間架設(shè)兩道臨時的水平支撐。同時，為了確保鋼柱的上部不會發(fā)生位移，在鋼柱的15米高度處加設(shè)了一塊拉結(jié)板，通過拉結(jié)板將鋼柱與相鄰的預(yù)制混凝土柱連接在一起，進(jìn)一步提升了鋼柱在整體結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定性能。

在施工過程中的基礎(chǔ)杯口混凝土的強度達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)以上后才能開始進(jìn)行鋼梁的吊裝。鋼梁吊裝完成后需要使用螺栓進(jìn)行固定，接著焊工需要及時進(jìn)行焊接。鋼柱與鋼梁接口處的諒連接焊縫被稱為二級焊縫，實施焊接完成后，需要對所有焊接的部位進(jìn)行探傷檢測。這個過程需要施工單位與建設(shè)單位擬使用超聲探傷共同進(jìn)行復(fù)檢后才能被認(rèn)定為質(zhì)量合格，滿足施工要求。

3 模板系統(tǒng)的選型與設(shè)計

3.1 柱模板

施工中使用模板豎排，柱模四角用角鋼進(jìn)行連接。因為混凝土柱中有鋼柱，因此不可使用對拉螺栓。在工程實踐中發(fā)現(xiàn)使用外部柱模箍來固定可以達(dá)到施工要求的穩(wěn)定性和強度。另外使用分段支模采取分段澆筑的施工方式，對支模的高度和澆筑的高度進(jìn)行了嚴(yán)格的定義。確保施工過程中對于施工參數(shù)的選擇能夠有據(jù)可依，使施工過程達(dá)到一定的精度和準(zhǔn)確度。避免僅憑借經(jīng)驗盲目施工的情況導(dǎo)致施工質(zhì)量出現(xiàn)問題。

3.2 框架主梁模板

在這里采用鋼模橫排的施工方式，為了很好固定側(cè)模，經(jīng)過嚴(yán)格的工程力學(xué)計算，在工字鋼梁腹板的每一側(cè)焊接兩排螺栓，模板的外側(cè)使用一定尺寸的方木做模板帶進(jìn)行固定。而在梁底使用角鋼角膜將結(jié)構(gòu)的底模和側(cè)模進(jìn)行連接，使之成為一個整體，避免施工過程中漏漿和脹模的情況發(fā)生，從而導(dǎo)致梁的外觀變形以及剛度、強度不達(dá)標(biāo)的情況出現(xiàn)，從而造成工程嚴(yán)重的質(zhì)量問題^[4]。最后在進(jìn)行螺栓部位的固定時，使用一定尺寸的刨光木方，木方的下部根據(jù)螺栓的間距和直徑切割出凹形豁口，方便模板的拆卸。

4 勁性鋼筋工程的施工工藝

勁性鋼筋工程的施工方法是直接影響到大跨度勁性結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在施工過程中勁性梁和柱的施工方法是有所不同的。

4.1 勁性柱的施工方法。

勁性柱中一般有型鋼，井字形箍筋與鋼柱緊靠在一起，因此不能按照普通混凝土柱鋼筋的施工方法進(jìn)行施工，而是需要在型鋼柱就位后再進(jìn)行鋼筋的綁扎。施工過程中，在工字鋼柱就位后，把主筋分為三段用豎向電渣壓力焊的方式進(jìn)行焊接，主筋焊接完成后，將預(yù)制箍筋一層一層套上。

4.2 勁性梁鋼筋施工。

因為勁性梁內(nèi)的工字鋼梁上下和兩側(cè)都有縱向受力筋及架力筋，因此施工中難度較大，在施工過程中一般采用錨筋施工、梁底主筋和梁上負(fù)彎矩鋼筋的施工方法進(jìn)行勁性梁的鋼筋施工。通過這些方法的使用不僅提升了工程的質(zhì)量，而且使施工工藝得到了簡化，提高了工程的施工效率。

5 結(jié)語

大跨度勁性結(jié)構(gòu)支模體系是建筑工程建設(shè)的重要內(nèi)容，而且由于其施工難度較大，因此對施工過程中施工技術(shù)和材料都有嚴(yán)格的要求。在施工進(jìn)行過程中只有不斷在工程實踐中提升工程的施工標(biāo)準(zhǔn)并且對施工工藝進(jìn)行改善，才能確保工程質(zhì)量得到不斷提升。

參考文獻(xiàn)：

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