型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法誕生記
“型鋼、鋼筋、混凝土好比是一曲樂(lè)章中3個(gè)重要的環(huán)節(jié),如何將它們演奏成一曲完美的樂(lè)章,是我們這些充當(dāng)樂(lè)手的技術(shù)人員要研究的問(wèn)題,大膽的設(shè)想、技術(shù)的革新是演奏這曲樂(lè)章必不可少的要求?!北本┏墙ㄎ骞緡?guó)家體育館項(xiàng)目部總工程師伍路平用這樣的比喻給記者介紹了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法中的3種材料。他說(shuō),能夠獲批2008年度國(guó)家級(jí)工法,這3種材料運(yùn)用過(guò)程中施工工藝的研究和深化是至關(guān)重要的。
伍路平介紹說(shuō),國(guó)家體育館工程是以大空間、大跨度建筑功能為主要結(jié)構(gòu)形式的,如何保證這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)形式的重要工程能夠達(dá)到高水準(zhǔn)的技術(shù)和質(zhì)量要求,是項(xiàng)目部所有技術(shù)人員一開(kāi)始就考慮的問(wèn)題。
針對(duì)國(guó)家體育館大空間、大跨度的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將其設(shè)計(jì)成型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是最為適合的。伍路平解釋道,型鋼與鋼筋混凝土協(xié)同作用、受力合理,能大大減少構(gòu)件截面尺寸,使可利用空間增大,并且在遇到地震時(shí),型鋼本身所具有的良好柔性也可以很好地將外力消化掉,降低建筑物的損壞程度。但是,型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在當(dāng)時(shí)北京的工程中運(yùn)用的還不多,施工難度較大,沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可借鑒。
然而,這并沒(méi)有難住項(xiàng)目部的技術(shù)人員。他們經(jīng)過(guò)縝密的研究,首先確定了在施工工程中可能遇到的各種難題,并采用計(jì)算機(jī)三維建模的輔助方法,深化方案。比如鋼筋穿孔的問(wèn)題,由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋比較密集,在穿型鋼梁柱時(shí)比較麻煩,于是技術(shù)人員就研究出兩種辦法,一種是加大型鋼架端部的上下翼緣,使鋼筋能夠直接焊到緣上,另一種方法是在型鋼梁上焊接一個(gè)連接器,與鋼筋直接連接。這兩種方法都操作方便,且易行。
“雖然沒(méi)有運(yùn)用太多的新技術(shù)和新科技,但一個(gè)小發(fā)現(xiàn)、一個(gè)小創(chuàng)新帶來(lái)的結(jié)果大相徑庭?!蔽槁菲竭@樣評(píng)價(jià)施工過(guò)程中的技術(shù)攻關(guān)。
鋼筋穿孔的問(wèn)題解決了,混凝土的運(yùn)用問(wèn)題又出現(xiàn)了。技術(shù)人員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),由于型鋼柱大約有14米高,結(jié)構(gòu)中又有大量鋼筋,運(yùn)用一般混凝土澆筑時(shí)振搗不密實(shí),容易產(chǎn)生氣泡,造成蜂窩麻面,影響外觀質(zhì)量。于是,經(jīng)過(guò)研究,項(xiàng)目部決定運(yùn)用一種自密實(shí)混凝土,這種材料流動(dòng)性大,可以靠自重壓實(shí),解決了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋密集部位的混凝土振搗不密實(shí)和振搗困難的施工難題。
由于采用了呈高流態(tài)的自密實(shí)混凝土,模板側(cè)壓力的計(jì)算又不能按照原先液態(tài)的和普通混凝土的模式計(jì)算了。于是,為了進(jìn)行模板體系設(shè)計(jì),技術(shù)人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了混凝土澆筑過(guò)程模板所受側(cè)壓力值,根據(jù)數(shù)據(jù)分析最終確定了超高型鋼柱中模板側(cè)壓力的計(jì)算方法。
一道道難題迎刃而解,型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)被成功運(yùn)用到國(guó)家體育館工程中。之后,這項(xiàng)技術(shù)又相繼被運(yùn)用到多個(gè)工程項(xiàng)目中,均取得顯著效果。
2007年9月,北京城建集團(tuán)對(duì)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的型鋼安裝工程、鋼筋安裝技術(shù)、混凝土工程和模板工程等施工工藝進(jìn)行總結(jié),編制了《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》,并申報(bào)國(guó)家級(jí)工法,于今年3月份正式通過(guò)審批。
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