建筑主体结构工程施工技术要点探析杨尧--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

建筑主体结构工程施工技术要点探析杨尧

发表时间：2020/9/27 来源：《基层建设》2020年第17期作者：杨尧

[导读] 摘要：近几年建筑事故频发，比如多起无梁楼盖坍塌事故，是主体结构可靠度本身问题，还是设计重大失误或施工质量不合格造成，如设计荷载考虑不足、构造措施不当、施工材料强度没有达到要求，不按设计图纸施工，偷工减料，野蛮操作等；又或是不合理使用造成，如超载使用，不合理改造等。

        正太集团有限公司江苏泰州 225500
        摘要：近几年建筑事故频发，比如多起无梁楼盖坍塌事故，是主体结构可靠度本身问题，还是设计重大失误或施工质量不合格造成，如设计荷载考虑不足、构造措施不当、施工材料强度没有达到要求，不按设计图纸施工，偷工减料，野蛮操作等；又或是不合理使用造成，如超载使用，不合理改造等。工程主体结构可靠度是指结构在规定的时间内、在规定的条件下，完成预定功能的能力。
        关键词：建筑；主体结构；施工技术要点
        引言
        在建筑的施工建设中，结构设计的科学合理性直接决定着整个建筑施工单位的施工效率，决定着人们的居住体验。在这种情况下，只有对建筑主体结构的合理构成进行详细的分析，并有针对性地提出高效率结构设计，才能够有效降低建筑主体结构设计的成本，减少建筑施工过程中对自然资源与社会资源的过度消耗，提升建筑的社会效益与经济效益。
        1建筑主体结构的合理构成分析
        首先是充分发挥施工材料的性能作用。在建筑主体结构的构成中，会应用到各种各样的施工材料，对这些施工材料的性能进行充分利用，可以有效提升高层建筑主体结构的合理性。例如，混凝土材料虽然具有较强的抗压能力，但是其受拉性能却非常弱；而钢材虽然具有较强的受拉能力，但是即便是受到较强的压力也可以保持较高的稳定性。将这两种材料的性能进行充分发挥，就可以形成一种全新的建筑主体结构，即钢-混凝土组合结构。分析建筑主体结构构成中的构件，其主要存在着以下几种组合结构：第一组合梁、第二组合柱、第三组合墙、第四组合板、第五组合斜撑。其中，组合梁的应用可以在抗剪键的作用下将混凝土楼板和钢梁形成一个整体，提升其受力的协调性。这样一来，混凝土受压、钢梁受力，各种施工材料的性能就会得到充分发挥，整个建筑主体结构的承载力也可以得到显著的提升。而且与非组合梁相比，在承载力相同的条件下，组合梁的钢材用量可以有效降低15%～25%；在刚度要求相同的条件下，组合梁的截面高度可以降低26%～30%。与此同时，针对悬挂模板、混凝土板以及施工荷载，还可以直接让钢梁承担，无需额外设置支撑，这样一来，施工速度较之以前也就有了明显的加快。另外，如果要应用到巨型框架-核心筒结构体系，巨柱在抵抗重力与水平力的作用下会承受一个较大的轴力，柱截面也会大到不可思议。为了进一步加强柱截面的控制，巨柱一般使用组合结构的形式。在高层框架-筒体和筒中筒混合结构中，剪力墙和筒体的主要作用就是抗侧力，所以会在一定程度上影响结构体系的刚度、承载力以及延性。而钢板混凝土剪力墙的应用可以将钢材与混凝土的性能优势进行充分的发挥。针对建筑主体结构体系的选择，必须要对施工材料及其之间的匹配关系进行充分的考虑。例如，如果要选择框架-筒体结构，则在钢框架方面就要优先选择组合楼盖；如果建筑的外框柱使用钢管混凝土柱，则要优先使用钢梁材料；如果外框柱使用型钢混凝土柱，则要优先使用钢筋混凝土梁。其次是结构与建筑方案的前期配合。在建筑的结构设计中，其结构效率与成本也容易受到其他关键因素的影响。例如，一些高层塔楼的结构设计，就必须要对相应的高宽比进行充分考虑。如果高宽比偏大，则整个建筑主体结构的效率就会明显降低，其成本也会明显增加。另外，结构效率还容易受到建筑平面形状与外形规则性的影响。越是对称、规则的建筑主体结构，其合理受力机理的形成就越有保证，结构成本就越容易得到控制，结构效率就越高。所以，在建筑的        早期实施阶段，必须要根据建筑方案的内容合理地评估施工建设所使用到的关键性技术，然后提升建筑的合理性，实现高效率结构设计。
        2建筑主体结构工程施工技术要点
        2.1钢筋加工技术
        如果在施工并没有任何不合格产品的出现，需要经过业主和监理人员同意之后才能够进行进场，按照材料的不同分类保存堆放，钢筋材料的保存保护措施药品落实到位，避免由于钢筋存储不当的问题影响材料质量。钢筋加工的形状和大小，需要满足工程设计规范要求。首先钢筋的表面不能出现任何损坏、油污等情况。加工完成之后得到的建筑产品，要按照施工要求分为不同的种类和规格进行摆放，不能在施工现场乱堆乱放。钢筋的捆扎和安装使用道具要提前准备好，做好技术交底工作，工作人员要熟练的掌握钢筋安全施工技术和操作流程，才能够为施工质量的提升打下良好的基础。
        2.2主题结构设计
        某建筑净空需求为长170m、宽80m、高75m，三面封闭，一面设80m×65m大门，顶部设5t电动葫芦。该建筑具有跨度大、结构高耸、超长、投资控制严格等特点，设计中需从使用功能和建设条件入手，从结构受力、功能造型、经济性、可施工性等方面进行分析比较，在此基础上构建结构方案，以达到结构安全可靠、结构与功能造型融合、方便施工、质量可控、技术经济好良好的目的。国内外大跨度结构和高耸结构较多，但既跨度大又高耸的结构较少。与一般大跨度结构受力不同，大跨高耸建筑还要承受很大的水平荷载作用，对结构的抗侧力体系要求高，此外建筑设80m×65m大门，门体对结构的受力、变形都提出了很高的要求，这都加大了结构设计的难度。主拱采用拱形双层正放四角锥网壳结构。图1给出了主拱结构剖面，上部采用柱面双层网壳结构，柱面网壳与倾斜网架立柱相切，立柱倾斜角7.5°，双层网壳和网架网格为4.5m×4.5m，矢高4.5m。建筑底部外弦立柱轴线宽105.2m，外弦拱高87m。由于拱的曲面形态，截面内力以轴力为主，弯矩峰值较小，且变化平缓。水平风荷载作用下，柱脚弯矩设计值较小，拱架整体上表现为受压，材料利用率高，斜立柱底部弦杆管径400mm，拱顶弦杆管径为159~203mm，腹杆最小管径为102mm。利用上部拱形空间布设悬挂设备，立柱倾斜后，可利用下部空间将建筑外测设房间布设于建筑内，有利与工作开展。
        图1主拱剖面cm

        对一般大跨结构，山墙通常设置格构式抗风柱，高度一般在30m以下，柱下铰接，柱上部设支撑杆，放松竖向约束。该建筑高87m，荷载作用下主拱水平变形达550mm，拱顶为弧线形，拱顶节点设摇摆支撑处理很困难，本工程山墙设置成上弦支撑的整片网架结构，网架网格尺寸3.75m×4.5m，矢高4m，基础支座仍采用上下弦双排支撑。大门采用柔索大门，大门门洞上下分别设置水平导轨，钢索两端分别固定在导向装置上，沿水平导轨移动。采用柔索大门，降低了对结构变形的要求，方便开启，经济性好。
        2.3注重建筑基础选型
        在进行建筑基础选型时，应当遵循科学、经济、安全等原则，在保障建筑基础质量的基础上适当控制建筑成本，避免成本超支。如果施工场地的承载力够高、荷载作用较小、施工区域内地面比较平整，则建筑基础形式应当采用条形、筏板以及独立基础形式。但如果施工区域内土壤比较松软，承载力不足，则设计人员就应考虑复合地基。总的来说，建筑主体结构地基基础选型必须综合考虑地下水、土壤条件、场地环境、施工技术等各项因素，从而保证基础选型的科学性、准确性。
        结语
        综上，建筑工程的主体结构施工具有复杂性、系统性特点，尤其是混凝土施工和钢筋施工环节都有较多的技术要求和施工方式，因此需要针对建筑主体结构施工开展动态质量控制工作，熟练的掌握建筑工程主体结构各个施工工序的施工工艺和施工技术，提升技术管理质量。
        参考文献：
        [1]彭恒杰.建筑主体结构工程施工技术研究[J].建材与装饰，2020（14）：31-32.
        [2]王凤远.房屋建筑主体结构工程施工技术应用[J].居舍，2020（12）：52+55.