暴育紅 李 達(dá)

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,采用壓型鋼板與混凝土組合樓蓋具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):合理的設(shè)計(jì)后,可不設(shè)施工專業(yè)的模板系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多層同時(shí)施工作業(yè),大大加快施工進(jìn)度;壓型鋼板的凹槽內(nèi)可鋪設(shè)通訊、電力、通風(fēng)、采暖等管線,吊頂方便;壓型鋼板便于運(yùn)輸、堆放,安裝方便,不需拆卸,火災(zāi)危險(xiǎn)性小;施工時(shí)可起增強(qiáng)鋼梁側(cè)向穩(wěn)定性作用,在組合樓板中壓型鋼板可以作受拉鋼筋使用等等。因此,壓型鋼板組合樓蓋已經(jīng)日益成為高層鋼結(jié)構(gòu)中受力最合理、費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)的一種樓蓋結(jié)構(gòu)體系。

壓型鋼板不同于傳統(tǒng)的鋼模板,不僅在施工階段作為混凝土的底模,而且在使用階段將替代受力鋼筋永久使用,因此,隨著采用壓型鋼板組合樓蓋作為結(jié)構(gòu)水平體系的高層建筑的增多,壓型鋼板的施工質(zhì)量問題也越來越引起人們的重視。作者根據(jù)一個(gè)具體的工程實(shí)例,總結(jié)了以下一些施工階段壓型鋼板的質(zhì)量問題。

1 損壞

1)施工設(shè)施造成的。上部防護(hù)網(wǎng)的支架未經(jīng)驗(yàn)算,就支撐在未澆筑混凝土的壓型鋼板溝槽內(nèi),若荷載過大,會(huì)造成壓型鋼板的變形甚至損壞,見圖1。

高層建筑往往在施工階段要設(shè)置室外升降電梯,若把升降電梯的固定臂連接在鋼板上,也會(huì)對(duì)鋼板的斷面造成一定程度的破壞。

2)施工過程造成的。壓型鋼板的壁很薄,目前我國(guó)生產(chǎn)的壓型鋼板厚度約為0.75 mm～1.20 mm,施工時(shí)由于人員走動(dòng)直接踩踏在壓型鋼板的溝槽及溝肋處,會(huì)造成鋼板的局部變形;由于施工機(jī)具及建筑材料的沖擊和碰撞會(huì)使壓型鋼板受到更嚴(yán)重的損毀,見圖2。

鋼結(jié)構(gòu)焊接量大,如果焊接施工時(shí),質(zhì)量控制不力,極容易導(dǎo)致焊接誤傷,破壞鋼板表面鍍層處理,甚至?xí)p壞鋼板斷面,造成鋼板損壞,見圖3。

由于壓型鋼板的斷面凹凸相間,板面混凝土的施工縫處不易封閉嚴(yán)實(shí),澆筑振搗混凝土?xí)r混凝土泥漿極易流入未澆筑鋼板溝槽內(nèi),若待其硬化后再清除,局部的撞擊也易導(dǎo)致鋼板變形受損。

2 撓度過大

我國(guó)的一些組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定施工階段板上施工荷載的限值一般取1 kN/m2～1.5 kN/m2,但事實(shí)上,在混凝土未澆筑前,焊機(jī)配電箱、鋼筋、垃圾臨時(shí)箱等都有可能擱置在鋼板上(見圖4),局部施工荷載有可能超過1.5 kN/m2。堆積的荷載過大,會(huì)使鋼板受荷引起變形,若變形不能恢復(fù),則會(huì)影響鋼板在澆筑混凝土?xí)r,以及使用階段的撓度。

若混凝土泵送點(diǎn)位于跨間,加之混凝土堆積過高,也會(huì)產(chǎn)生較大的施工荷載,造成局部塑性變形,使鋼板撓度增大。

3 洞口

鋼板開洞是很不利的,一般鋼板的槽寬在200 mm左右,洞口的尺寸通常比槽寬要大,因此開洞口常常會(huì)切及槽肋,若不加補(bǔ)強(qiáng)會(huì)引起壓型鋼板局部剛度和強(qiáng)度的削弱;尤其是在板跨的端部開洞則更為不利。

4 支座連接

鋼承板有時(shí)依靠?jī)蓚?cè)溝底的熔焊與鋼梁固定,由于人員走動(dòng)及其他原因,鋼承板與鋼梁的熔焊點(diǎn)在未澆筑混凝土前就已經(jīng)失效脫離,已經(jīng)起不到錨固的作用,這樣也會(huì)增加施工及使用階段的撓度;即使是用栓釘穿透鋼板焊接于鋼梁上,由于施工荷載的作用,也會(huì)使板邊的鋼板翹起脫離鋼梁從而使連接錨固作用降低(見圖5)。

鋼承板在鋼梁上的支承長(zhǎng)度過小,也會(huì)使其撓度增加,甚至出現(xiàn)錨固破壞。

針對(duì)以上一些施工質(zhì)量問題,提出如下預(yù)防措施:1)防護(hù)網(wǎng)支架、升降機(jī)以及塔吊固定臂等設(shè)備盡可能不要支承在鋼板上,若必須以鋼板作為支承,則須經(jīng)過計(jì)算并對(duì)支承處做加固處理。2)制定嚴(yán)格的安全文明施工措施,避免鋼板受到墜落物擊傷及焊接誤傷;所有的開孔、節(jié)點(diǎn)裁切不得用氧氣乙炔焰施工,避免燒掉鍍鋅層。3)混凝土未澆筑前,任何在鋼承板鋪設(shè)完成面上的施工,應(yīng)絕對(duì)禁止破壞鋼承板斷面形狀;任何會(huì)破壞鋼承板的粗暴施工方式都應(yīng)避免。4)施工時(shí)要在鋼板上部以鋼梁為支座鋪設(shè)必要的人員交通用馬道,避免直接踩踏在鋼板的肋部及槽溝上。5)做好施工縫處的封閉處理,防止泥漿外流,對(duì)流入未澆筑鋼板溝槽內(nèi)的混凝土泥漿,要在其未硬化前及時(shí)清理。6)嚴(yán)格控制鋼承板上的施工堆載,避免過大的荷載直接壓在鋼承板上,若不可避免,則應(yīng)根據(jù)實(shí)際的施工荷載進(jìn)行鋼承板的強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算,并設(shè)置必要的臨時(shí)支撐。7)對(duì)混凝土泵送點(diǎn)的位置進(jìn)行合理設(shè)計(jì),盡量設(shè)置在鋼梁上,否則,應(yīng)在鋼承板相應(yīng)位置設(shè)置臨時(shí)支撐。8)混凝土澆筑時(shí),應(yīng)小心避免混凝土堆積過高,并應(yīng)避免高處落下以及傾倒混凝土所造成的沖擊。9)混凝土澆筑后,若需要露面堆放材料時(shí),應(yīng)以方木承墊以避免集中荷載,應(yīng)放置在主結(jié)構(gòu)焊件上方。10)洞口小于500 mm×500 mm時(shí),采用先澆筑混凝土后開洞,待水、電、通風(fēng)等管道施工時(shí)切割樓承板。洞口大于 500 mm×500 mm時(shí),按設(shè)計(jì)要求在洞口四周做加強(qiáng)處理,樓承板按設(shè)計(jì)尺寸切割并將縫沿板焊接牢固。11)鋼板開洞口處須加強(qiáng)或設(shè)置臨時(shí)支撐。由于洞口往往都是上下貫通對(duì)齊的,因此上部洞口支撐的下部支點(diǎn)往往也在洞口附近,為了保證下部樓板開洞處的強(qiáng)度和剛度,洞口處上下的支撐點(diǎn)應(yīng)盡量對(duì)齊,支撐連續(xù)設(shè)置的層數(shù)不少于7層,并應(yīng)待樓板的混凝土達(dá)到全部強(qiáng)度后才可拆除支撐。12)鋼承板與鋼梁間除采用熔焊連接外,還應(yīng)在鋼承板端部設(shè)置栓釘錨固件(見圖6)。熔焊焊接材料應(yīng)穿透鋼承板并與鋼梁材料有良好的熔接,建議使用E50XX或E60XX焊條;栓釘應(yīng)設(shè)置在端支座的壓型鋼板溝槽處,穿透壓型鋼板并將栓釘、鋼板均焊牢于鋼梁上。13)鋼承板盡量采用連續(xù)多跨鋪設(shè),鋼承板邊支座在鋼梁上的支承長(zhǎng)度一般不小于70 mm。

壓型鋼板的使用在我國(guó)方興未艾,還有更多的施工問題需要關(guān)注和解決。隨著壓型鋼板的推廣和普及,壓型鋼板的施工質(zhì)量和水平也會(huì)不斷提高。

[1] GB 50017-2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] JGJ 99-98,高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[3] GB 50018-2002,冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范[S].

[4] 周學(xué)軍,王敦強(qiáng).鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工[M].濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2003.