淺談鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的界面施工

淺談鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的界面施工XXXX(XX股份有限限公司)摘要：本文以XX在建建項(xiàng)目XX市文化藝術(shù)術(shù)中心為例，探探討鋼結(jié)構(gòu)和和混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)合部位的的施工特點(diǎn)及及難點(diǎn)，并引引出界面施工工的理念。通通過舉例分析析以及施工經(jīng)經(jīng)驗(yàn)介紹，希希望能夠引發(fā)發(fā)建筑行業(yè)對對界面施工科科學(xué)的共同研研究，加強(qiáng)施施工經(jīng)驗(yàn)的交交流。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)，混凝土土結(jié)構(gòu)，界面面施工。BriefrresearrchonntheinterrfaceconsttructiionbetweennsteeelanddconccretestrucctureXXXX（XX）Abstracct:Thispaaper,takinngtheeexammpleoofXXCulltureandAArtsCCenterrprojeectinnconsstructtionbbyXXEnginneerinngBurreau,explooresthecharaacteriisticssanddiffiicultyyofttheinnterfaacecoonstruuctionnbetwweenssteelandcconcreetesttructuure,aandleeadstoothephiloosophyyofttheinnterfaacecoonstruuctionnBytheewayofannalyziingthheexaampleandinnterviiewinggtheconsttructiionexxperieences,,ithoopesttoleaadtheeconsstructtioniindusttryonnacoommonscienntificcreseearchoontheeinteerfaceeconsttructiionanndstrrengthhenthheexcchangeeofcconstrructioonexpperiennce.Keywordds:steelsstructture,concrretesstructture,interrfaceconsttructiion0.引言這里所謂的界面面，是廣義的的結(jié)合面，或或者說是兩種種物質(zhì)結(jié)合部部位的統(tǒng)稱。在在建筑施工領(lǐng)領(lǐng)域可以抽象象出很多的界界面。當(dāng)今建筑市場上上，用量最大大，應(yīng)用最廣廣泛的建筑形形式就是混凝凝土結(jié)構(gòu)和鋼鋼結(jié)構(gòu)，它們們有著各自的的材料特點(diǎn)，并并且施工方便便，理論成熟熟。隨著建筑筑體量不斷增增加，高度不不斷攀升，形形式不斷富于于變化，單調(diào)調(diào)的結(jié)構(gòu)材料料顯得力不從從心時(shí)，混凝凝土結(jié)構(gòu)和鋼鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)合合便成為了大大勢所趨。一一旦結(jié)合，必必定要存在界界面，在這個(gè)個(gè)界面上的施施工問題便衍衍生出了一個(gè)個(gè)新的研究熱熱點(diǎn)——界面施工。而而混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的的大范圍大交交叉的結(jié)合，必必然啟發(fā)出很很多的工程課課題。1.混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)對比比簡單地講，混凝凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用用的歷史更久久一些，現(xiàn)在在大致分為了了三個(gè)層次：：素混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)、鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)和和預(yù)應(yīng)力混凝凝土結(jié)構(gòu)?；旎炷潦怯赡z膠凝材料（水水泥）、水和和粗、細(xì)骨料料按適當(dāng)比例例配合，拌制制成拌合物，經(jīng)經(jīng)一定時(shí)間硬硬化而成的人人造石材，在在這個(gè)基礎(chǔ)上上穿入鋼筋可可以增加混凝凝土的抗拉能能力，再施加加預(yù)應(yīng)力后，會會得到更好的的抗拉彎能力力。和其他材料的結(jié)結(jié)構(gòu)相比，混混凝土結(jié)構(gòu)的的主要優(yōu)點(diǎn)是是：整體性好好，可灌筑成成為一個(gè)整體體；可塑性好好，可灌筑成成各種形狀和和尺寸的結(jié)構(gòu)構(gòu)；耐久性和和耐火性好；；工程造價(jià)和和維護(hù)費(fèi)用低低。主要缺點(diǎn)點(diǎn)是：混凝土土抗拉強(qiáng)度低低，容易出現(xiàn)現(xiàn)裂縫；結(jié)構(gòu)構(gòu)自重比鋼、木木結(jié)構(gòu)大；室室外施工受氣氣候和季節(jié)的的影響較大；；新舊混凝土土不易連接，補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)很困困難。而鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)點(diǎn)是材料比較較單一，充分分利用了鋼材材的輕質(zhì)、高高強(qiáng)、材料均均勻和加工方方便的特點(diǎn)，越越來越多的擔(dān)擔(dān)當(dāng)起了建筑筑主要受力骨骨架的任務(wù)。鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是是耐火性和耐耐腐性較差，容容易失穩(wěn)變形形，并且造價(jià)價(jià)較高。特點(diǎn)鮮明，頗有有互補(bǔ)的的意意味，于是兩兩者的結(jié)合便便勢不可擋。2.案例簡介介XX市文化藝術(shù)術(shù)中心第二組組團(tuán)，由國際際著名規(guī)劃大大師劉太格先先生設(shè)計(jì)，總總建筑面積約約12.09萬平方米。空空中鳥瞰整體體建筑群仿佛佛展翅的風(fēng)箏箏，寓意“飛的意味”。工程各單單體建筑均造造型新穎，鋼鋼結(jié)構(gòu)飄帶造造型多變，混混凝土結(jié)構(gòu)和和鋼結(jié)構(gòu)親密密結(jié)合，一起起展現(xiàn)出了藝藝術(shù)建筑的魅魅力。3.混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的結(jié)合3.1兩種框架架結(jié)構(gòu)的銜接接第二組團(tuán)的文化化宮為東西走走向，長方形形多層建筑，采采取框架結(jié)構(gòu)構(gòu)形式，而這這種框架結(jié)構(gòu)構(gòu)的特別之處處在于：中庭庭部位采取鋼鋼框架，東西西兩側(cè)采取混混凝土框架結(jié)結(jié)構(gòu)。一方面面使得中庭部部分可以展現(xiàn)現(xiàn)大空間概念念，另一方面面又為了提高高結(jié)構(gòu)整體性性和滿足使用用要求，在東東西兩側(cè)采用用鋼筋混凝土土框架結(jié)構(gòu)。顯而易見，這里里的結(jié)合面就就在中庭兩側(cè)側(cè)的兩排雙柱柱上了。在結(jié)結(jié)構(gòu)上，采取取的是雙柱同同基礎(chǔ)，這樣樣做可以減輕輕不均勻沉降降的影響，使使得兩個(gè)框架架整體性良好好。當(dāng)然，對于軟土土地區(qū)，或者者超高層建筑筑，這種方法法就不妥了，一一般都會采用用裙樓與主樓樓軟連接的方方式，使得沉沉降互不影響響。鋼柱與混凝土柱柱共同設(shè)在一一個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)礎(chǔ)上，是有一一定風(fēng)險(xiǎn)的，這這要求對地基基承載力和沉沉降量有足夠夠信心，否則則采取軟連接接或者筏板基基礎(chǔ)更為合適適。3.2埋件的意意義在大跨度結(jié)構(gòu)中中，普遍采用用鋼結(jié)構(gòu)來處處理，比如鋼鋼結(jié)構(gòu)屋面采采光頂，而將將它安裝在混混凝土結(jié)構(gòu)上上，就需要在在混凝土柱上上設(shè)埋件，然然后在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)吊裝到位后后進(jìn)行焊接。另另外，建筑主主體結(jié)構(gòu)之外外的飄帶結(jié)構(gòu)構(gòu)，類似于遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離懸挑的的大型幕墻，也也要采用埋件件法，將鋼構(gòu)構(gòu)通過焊接的的形式連接在在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)上。在施工中，控制制的關(guān)鍵點(diǎn)，就就在于定位，即即埋件尺寸、位位置、標(biāo)高的的定位。眾所所周知，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)施工的一一大特點(diǎn)就是是定位精確，而而埋件所處的的位置正是在在相對不精確確的混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)中，所以以定位難度很很大。另外，如果埋件件數(shù)量過多，也也給混凝土施施工帶來不便便，埋件可以以分為預(yù)埋和和后埋兩種方方式，預(yù)埋時(shí)時(shí)必須將埋件件與鋼筋模板板等固定牢固固，這又牽扯扯到模板開孔孔的施工困難難。而后埋式式多采用化學(xué)學(xué)錨栓或者高高強(qiáng)膨脹螺栓栓，在混凝土土中形成孔洞洞，將埋件甚甚至直接是構(gòu)構(gòu)件固定。埋件施工，是一一項(xiàng)精細(xì)的工工作，與測量量施工密不可可分，當(dāng)然，埋埋件的設(shè)計(jì)樣樣式也有改進(jìn)進(jìn)的空間。埋埋件樣式的合合理性與施工工質(zhì)量的好壞壞，也是關(guān)系系到鋼結(jié)構(gòu)與與混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)合質(zhì)量的的關(guān)鍵所在。3.3鋼骨混凝凝土結(jié)構(gòu)施工工所謂鋼骨混凝土土，就是在混混凝土墻、柱柱、梁中加設(shè)設(shè)型鋼柱、梁梁，于是鋼結(jié)結(jié)構(gòu)就形象地地成為了建筑筑的骨骼。一一般情況下，鋼鋼骨結(jié)構(gòu)用在在高聳建筑中中，這類建筑筑縱向荷載不不一定很大，但但是水平方向向的剛度要求求很高，所以以在剛度和抗抗壓能力較好好的混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)中插入承承載力和柔韌韌性更好的鋼鋼結(jié)構(gòu)柱梁，就就產(chǎn)生了精練練的鋼骨混凝凝土建筑。這種結(jié)構(gòu)的施工工難點(diǎn)就在于于：混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，特別是是地下室豎向向結(jié)構(gòu)中鋼筋筋非常密集，給給鋼柱的安置置帶來麻煩，如如果先施工鋼鋼柱，那么鋼鋼筋的綁扎就就會遇到很大大阻礙，目前前解決的普遍遍方法是在鋼鋼結(jié)構(gòu)截面上上開孔，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)箍筋、縱筋筋等的穿插。問題的原理在于于，鋼結(jié)構(gòu)在在局部范圍內(nèi)內(nèi)是二維連續(xù)續(xù)材料，而鋼鋼筋在這個(gè)數(shù)數(shù)量級上，是是絕對線性的的。線如果要要穿過連續(xù)的的面，有三種種方式：一，面面開孔；二，線線繞過去；三三，假連接。對比一下這三種種方式：第二二種方式的前前提是鋼筋直直徑較小，彎彎折很方便，但但是一般鋼筋筋密集部位，都都是因?yàn)槭芰αΡ容^大，所所以鋼筋直徑徑一般不允許許彎繞；第三三種方式，形形象化一點(diǎn)，就就是焊接，鋼鋼筋不穿過鋼鋼板，而是焊焊接在鋼板兩兩側(cè)相對的位位置，形成“隔板連接”的假連接形形式，這種方方法的缺點(diǎn)在在于，焊接工工作量大，難難度高，傳力力方式不明確確，安全性低低。于是經(jīng)過過篩選，只要要鋼構(gòu)開孔才才是最合適的的解決方法。3.4鋼管混凝凝土施工與鋼骨混凝土不不同，鋼管混混凝土結(jié)構(gòu)是是用鋼管包裹裹住混凝土，作作為承重構(gòu)件件。藝術(shù)中心心三組團(tuán)的主主體結(jié)構(gòu)就是是這種形式。實(shí)際上這種形式式就是鋼框架架結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)強(qiáng)。在原有空空心鋼柱中，澆澆灌混凝土，鋼鋼管混凝土在在結(jié)構(gòu)上能夠夠?qū)⒍叩膬?yōu)優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一一起，可使混混凝土處于三三向受壓狀態(tài)態(tài)，其抗壓強(qiáng)強(qiáng)度可成倍提提高。同時(shí)由由于混凝土的的存在，提高高了鋼管的剛剛度，兩者共共同發(fā)揮作用用，從而大大大地提高了承承載能力。對于鋼管混凝土土結(jié)構(gòu)的施工工，核心點(diǎn)就就在于混凝土土的澆灌。目目前實(shí)行的方方法有兩種，頂頂升法和拋灌灌法。頂升法法就是在鋼柱柱下部開洞，將將混凝土灌入入，通過壓力力頂升至鋼柱柱頂部，這種種方法的好處處是混凝土灌灌注質(zhì)量高，不不易形成氣泡泡空洞，適用用于普通混凝凝土。但是鋼鋼柱開洞封洞洞施工復(fù)雜；；另外一種是是拋灌法，就就是在柱頂將將混凝土灌入入鋼管，顯然然，這種方式式容易造成氣氣泡，影響灌灌注質(zhì)量。為為解決這一問問題，需要改改良混凝土配配合比，增強(qiáng)強(qiáng)混凝土的流流動性，使其其具有自密實(shí)實(shí)作用。且澆澆筑速度不能能過快，以免免壓入過多氣氣泡。鋼管混凝土的養(yǎng)養(yǎng)護(hù)是很方便便的。在澆筑筑后，鋼管內(nèi)內(nèi)處于相當(dāng)穩(wěn)穩(wěn)定的濕度環(huán)環(huán)境中，水分分不易蒸發(fā)，直直接可以省去去澆水養(yǎng)護(hù)工工序，簡化了了混凝土的養(yǎng)養(yǎng)護(hù)工藝。3.5鋼柱柱腳腳施工鋼材的特點(diǎn)決定定了它不適合合作為基礎(chǔ)工工程的主要材材料?；A(chǔ)工工程，包括地地下室外墻，都都是直接與土土壤、地下水水直接接觸的的部位，腐蝕蝕性較高。所所以耐久性較較差的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)，在這里就就要考慮如何何退出結(jié)構(gòu)層層，甩尾收工工了。鋼柱柱腳就是甩甩尾的重點(diǎn)?；旧纤袖撲摻Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)礎(chǔ)都是采取鋼鋼筋混凝土基基礎(chǔ)。于是鋼鋼柱柱腳的施施工就很普遍遍得與混凝土土結(jié)合在了一一起。如果地下室需要要回填，那么么要對于土埋埋高度內(nèi)的柱柱腳采取混凝凝土包裹保護(hù)護(hù)的方式。柱柱腳混凝土的的包裹一方面面保護(hù)柱腳，另另外一方面增增加柱腳的剛剛性，使鋼柱柱跟基礎(chǔ)的連連接更緊固。柱腳的施工秩序序，應(yīng)該是先先施工基礎(chǔ)，然然后將鋼柱連連接在預(yù)埋的的錨栓上，再再澆筑灌漿料料加固。之后后，在鋼柱周周圈后埋插筋筋，用鋼模包包裹后，澆筑筑混凝土，養(yǎng)養(yǎng)護(hù)好后，就就可以進(jìn)行地地下室回填了了。3.6壓型鋼板板組合樓板施施工鋼框架結(jié)構(gòu)一般般都配裝壓型型鋼板組合樓樓板，下面鋪鋪設(shè)一層壓型型鋼板，上面面澆筑混凝土土，對于受力力要求較高的的樓面也需要要在混凝土中中布置鋼筋。這這種樓板的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是：截面面薄，承載力力高，支模方方便。因?yàn)橄孪虏康膲盒弯撲摪寮词怯谰镁媚０?，只要要在周圈設(shè)置置擋板，就可可以澆筑混凝凝土。壓型鋼鋼板的優(yōu)秀的的抗拉性能和和混凝土的優(yōu)優(yōu)秀的抗壓性性能完美結(jié)合合，為越來越越多的建筑所所青睞。但這種樓板施工工中暴漏出的的問題是，容容易出現(xiàn)沿壓壓型鋼板板楞楞方向通長裂裂縫，和局部部干縮裂縫。究究其原因在于于，因?yàn)橄虏坎渴卿摪?，表表面通常較光光滑，使?jié)仓谏厦娴幕旎炷猎诮Y(jié)合合面上抓合力力很小，無法法抵抗混凝土土在硬化過程程中因溫度改改變而產(chǎn)生的的收縮變形；；并且，如果果平面尺寸長長細(xì)比過大，也也容易因?yàn)殚L長方向和短方方向收縮應(yīng)力力差別過大而而造成開裂。為解決這一問題題，施工中可可以選用或?qū)︿摪暹M(jìn)行處處理使鋼板表表面盡量粗糙糙，同時(shí)在混混凝土中增加加鋼筋網(wǎng)或者者高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)網(wǎng)，用以抵抗抗收縮變形；；選用低水化化熱的水泥，干干硬性混凝土土澆筑，混凝凝土硬化過程程中，做好溫溫度控制，增增加表面溫度度（如覆蓋薄薄膜），縮小小混凝土內(nèi)外外溫差，同時(shí)時(shí)做好表面收收光，以減少少表面裂紋；；對長寬比較較大的組合樓樓板，可以預(yù)預(yù)留分格縫，打打斷收縮應(yīng)力力，可以有效效防止開裂。4.結(jié)語有大的結(jié)合面，當(dāng)當(dāng)然就有很多多可以研究的的學(xué)問，混凝凝土與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的界面施工工除了上述所所列，還可以以有很多延伸伸，比如變形形協(xié)調(diào)性等。而而更廣義的關(guān)關(guān)注界面施工工，我們還能能在施工過程程中發(fā)現(xiàn)，裝裝飾層與結(jié)構(gòu)構(gòu)層的界面，幕墻層與結(jié)結(jié)構(gòu)層的界面面，安裝層與與裝飾層的界界面等等。界面施工屬于交交叉施工的分分支，也包含含了界面兩端端不同材料的的施工科學(xué)，將將來在建筑形形式更加復(fù)雜雜化、多元化化