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《混凝土异形柱建筑施工》

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文/ 董文君宝清县第一建筑公司黑龙江双鸭山 155600

【摘要】异形柱由于其自身截面较小, 造价较低, 且具有不占用建筑空间、用户使用方便等优点, 现阶段受到越来越多的建设单位和建筑设计师的青睐.本文将结合多年的实践经验,并在查阅文献的基础上,着重分析了钢筋混凝土异形柱施工工法,以期为今后钢筋混凝土异形柱在高层建筑中的应用提供借鉴.

【关键词】混凝土；异形柱；建筑；施工

1.导言

随着科技的飞速发展,人们对建筑的需求也越来越高,现有的建筑结构型式已经远不能满足当代人们的需求.混凝土结构从当初的钢筋混凝土框架结构发展到后来的钢筋混凝土剪力墙结构,再发展到后来的型钢混凝土结构和钢管混凝土结构.混凝土异形柱结构体系是采用T 形、L 形、十字形等截面柱代替矩形柱,肢宽与填充墙基本同厚,室内平整,房间使用面积扩大,使用性能良好的一种相对较为新型的体系,因而在工程上得到了广泛的应用.

2.钢筋混凝土异形柱施工方法的特点

在能够满足建筑的施工要求及刚度、承载力的前提下,按照设计布置要求与建筑使用功能选择适当截面的几何形状的柱子就是钢筋混凝土异形柱.钢筋混凝土异形柱的长度是无法确定的,可能相等,也有可能不相等,但是为了方便施工,应尽量选取长度不大相同的钢筋混凝土异形柱; 若选择等肢钢筋混凝土异形柱则主要是为了提高建筑结构的抗震性能,如达到这一要求有些困难,也要保证各个钢筋混凝土异形柱的肢高比不超过1．6.钢筋混凝土异形柱的各个肢高要在4mm 内.同时各肢在厚度上的差别通常不超过50mm.各个构件在性能上如受力、变形.构造方法等存在相当大差别的原因是由钢筋混凝土异形柱的特点决定的,即截面肢的厚度较小.

技术人员一直以来比较关注钢筋混凝土异形柱的结构设计及改进空间,或是空间布置的规划,这一点从钢筋混凝土异形柱的发展历程上就不难看出.而本文主要探讨的是钢筋混凝土异形柱的施工方法与质量控制问题,如何在这一过程中采取措施对结构模板进行加固,有效地控制混凝土浇筑后的观感质量及几何形状; 与此同时还要及时养护混凝土,规范混凝土浇筑工程,只有做到这些,才能做到将钢筋混凝土异形柱施工工艺完整的呈现出来,保证施工安全及质量.

3.钢骨混凝土异形柱结构研究现状

在我国,最早开始研究异形柱抗震性能的是北京工业大学,随后西安建筑科技大学、天津大学、广西大学进行了一系列的试验研究,分析了含钢量、混凝土强度、剪跨比、轴压比和加载角对抗震性能的影响,钢骨混凝土异形柱的极限承载力和延性性能得到提高．以下是各种因素对于钢骨混凝土异形柱结构的影响情况．轴压比越大,钢骨混凝土结构的变形能力越差,而在一定范围内,轴压比可以提高其承载能力．钢骨混凝土结构中,很多情况下,结构的脆性破坏是由于柱子所受轴力过大引起的,进而导致整体结构的倒塌破坏,因此,在实际设计过程中需要考虑提高整体结构的刚度.

随着剪跨比增大,钢骨混凝土异形柱结构会随之发生不同的破坏模式．例如,剪压破坏、剪切破坏和弯曲破坏,结构的延性在一定程度上受剪跨比的影响．结构设计中,抗剪承载力的最主要影响因素是剪跨比,通常来说,随着剪跨比增大,抗剪承载力降低．但是剪跨比超过一定数值,对抗剪承载力的影响不大.研究结果中,配钢率的增大可以提高钢骨混凝土异形柱结构的抗震性能．减小钢骨混凝土异形柱结构的含钢量,钢骨对节点核心区混凝土的约束效果不明显,钢骨混凝土结构承载力的大小也会随之减弱．用钢量若过大,性价比降低,同时会导致混凝土保护层变小,直接导致钢骨与混凝土之间的粘结力减小,整体结构的承载力随之下降．因此,各国也随之颁布了用钢量的上限．美国规定钢骨混凝土结构的用钢量不超过4%,而日本则将上限定为8%,我国用钢量则在4%-8% 之间.

4.混凝土异形柱建筑施工措施

4.1 模板施工方案

在目前已知的异形型钢柱施工中所使用的模板一般为爬模、整体钢模、拼装木模和钢木组合模板,这些模板各有其特点,如: 爬模在结构外部竖向施工过程中速度最快,自带升降功能,仅安装一次则可直接使用至施工结束.但当柱截面发生突变时,尤其是对于异形截面,由于存在阴角等影响爬模进退的因素,并且型钢柱和楼板不能同时浇筑施工,施工时遇到这种现象时施工难度较大; 采用大型柱钢模进行施工时,施工速度较快,但柱与板同时浇筑施工时模具周转速度较慢,并且由于大型柱钢模自重较大,安装和搬运时需要有塔式起重机配合施工,施工难度较大;采用常规的拼装木模施工时,施工速度快,搬运轻松,柱、板可同时浇筑施工,对塔式起重机依赖性较小,但采用木模施工后对型钢柱表面成型的效果影响较大,易产生胀模现象,并且支设木模时所产生的人工费较高,目前大多数超高层建筑的柱、板均采用木模施工.

4.2 混凝土工程

混凝土振捣结束的时间应以混凝土表面呈现水泥浆和不再沉落为宜.只有在钢筋、预埋管件等经过监理、业主、设计单位等进行验收合格后,方可进行浇筑.进行混凝土浇筑前,应先清除模板内的杂物,并用水进行冲刷; 要检查模板、钢筋以及预埋件的各部位尺寸和位置等.混凝土浇筑结束后,应在12h 内进行浇水养护,每天应在早晚各进行一次,夏季施工时应增加浇水次数,进行养护期应不低于7d.柱子混凝土分层浇筑时应根据工程柱子高度进行浇筑,应采用柱顶直接下料浇筑,然后分层下料振捣,每层厚度应不大于50cm.框架柱应进行错花浇筑,严格禁止从一边向另一边浇筑,要防止施工荷载使模板整体发生移位.

结语：

综上所述,混凝土钢筋混凝土异形柱结构不同于一般框架柱,采用的是异形截面柱作为结构竖向支撑构件,这一特性给建筑使用和设计在很大程度上提供了方便性和灵活性.由于其具有较好的受力性能,考虑到良好的耐久性、经济性以及较广的适用性,即使存在一些缺点,相信钢骨混凝土异形柱结构一定会得到越来越多的应用.

参考文献：

[1] 刘玉佳. 钢筋混凝土异形柱施工工法在高层建筑施工中的应用[J]. 科技展望,2017,02:30.

[2] 马其勇. 大截面异形型钢混凝土柱施工技术研究[J]. 山西建筑,2017,04:113-115.

[3] 李文兵, 戴建东. 型钢混凝土异形柱结构的研究进展[J]. 智能城市,2016,06:9+14.

[4] 田永畔, 谭赛, 刘璟. 钢骨混凝土异形柱结构研究现状[J]. 淮海工学院学报( 自然科学版),2016,02:49-52.

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