钢结构仿古建筑主体施工质量控制研究

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摘要：相比传统的钢筋混凝土建筑，钢结构在节约工期、结构安全和绿色环保等方面具有较大优势，因而被广泛应用于民间仿古建筑中。本文以云南省曲靖市罗平县鲁布革布依风情小镇建设项目小镇会客厅游客中心钢结构仿古建筑主体施工为实例，详细探讨了桩基础施工、钢结构主体施工、屋面施工等方面的质量控制措施，以供类似项目参考。

关键词：钢结构；仿古建筑；质量控制

１工程概况

罗平县鲁布革布依风情小镇建设项目位于云南省曲靖市罗平县南部地区，与贵州省兴义市、广西壮族自治区西林县及本省的师宗县山水相连，背靠本县的大水井乡、旧屋基乡，素有“鸡鸣三省”之称。项目线路起点位于通往芭蕉箐与八大河的路口交汇处，途经芭蕉箐村、腊者村、木讷村、板台村、多依村，穿越多依河景区，终点位于鲁布革乡浪歪村。小镇会客厅位于芭蕉箐村，作为小镇的前厅和主要交通集散的中心，是前期开发的主要地块，承载着景区重要的旅游接待、形象展示功能。游客中心房屋建筑主体为双层结构设计，总高度１３．３ｍ，总建筑面积为８３３．１９ｍ２；基础为桩基础，孔深约６～１３ｍ，桩端持力层为中风化石灰岩层，主体为钢结构，采用高强度螺栓连接加局部焊接方式连成一体，外部采用仿古建筑装饰。

２施工工艺

施工工艺流程见图１。图１游客中心施工工艺图本工程按照一般建筑工程的施工顺序，先进行基础施工，再进行主体结构施工、附属结构施工，最后进行装饰、装修，主体施工包含桩基、承台、钢结构、楼屋面板等施工。

３施工过程中质量控制

３．１桩基础施工质量控制

在游客中心桩基开挖过程中，为避免对周边建筑产生较大震动，造成飞石危害及环境污染等，最终采取静态爆破方式。在桩基施工过程中注意测量放样、配浆、护壁及桩身施工等质量控制。３．１．１测量放样控制桩位、标高等测量放样必须用全站仪、水准仪、钢尺进行，首先由建设方交点定位后，根据基础平面图与底层建筑平面图相互对照无误后，将水准基点引到附近较稳定的混凝土硬化面上，并利用标高控制点进行桩基地下部分施工过程中的标高施测和控制。３．１．２静态爆破剂配浆及填孔控制爆破施工前应进行爆破试验，以此确定单位体积用药量。经比选，采用《无声破碎剂》（ＪＣ５０６—２００８）中ＳＣＡ－Ⅱ型作为本工程使用的破碎剂，单位体积用药量见表１。根据现场试验，本桩基工程中风化硬质岩破碎时单位体积用药量取１２ｋｇ／ｍ３。破碎剂浆液配制成功后，在开展填孔作业前将孔内清理干净，不得有水或杂物；对于垂直孔，可直接采用倾倒方式；对于水平孔或斜孔，可用灌浆泵压入孔内，并用泡沫塑料塞子迅速堵住孔口。３．１．３桩基护壁及底部扩大头施工质量控制１）严格控制桩基护壁的垂直度，每次施工前复核垂直度和中心位置是否偏位，以便及时校正。２）本工程采用钢筋混凝土护壁，每节高度约１００ｃｍ，采用Ｃ３０混凝土浇筑。３）桩底部扩大头段按设计要求挖成圆球状，且尺寸严格按照设计要求开挖，增加桩底部接触面，使桩底有更好的承载能力。

３．２钢结构主体施工质量控制

钢结构主体施工工序为：地脚螺栓预埋→构件、吊机进场→钢柱吊装→埋入式柱脚包裹→钢梁安装→防火涂料涂刷→收尾工作。主要从钢构件加工质量、安装质量和防火涂料涂刷质量等方面进行控制。３．２．１钢构件加工质量控制本工程钢结构框架柱及其连接板、高强度螺栓和栓钉等材质均采用Ｑ２３５Ｂ钢材，构件总重量约１８５ｔ，单件构件最重约２ｔ。钢结件加工从原材、加工工艺、焊接工艺、防锈处理等几方面进行质量控制。１）对进场的原材第一时间取样送检，同时对比原材出厂产品质量证明书，确保钢构成品原材强度符合设计及规范要求，质量合格。２）型钢的制作必须采用机械加工，钢构件均应在工厂采用埋弧自动焊焊接成型，严格按照设计图纸所示尺寸、预留孔洞位置，在工厂内加工、制孔成型，并按设计要求进行补强，确保相连构件螺栓连接孔位对接精准；在工地安装时，未经设计允许不得以任何方法制孔，同时不允许在施工现场临时加焊板件，不允许用气焊扩孔，以免对构件造成损伤。３）为确保焊接质量，所有等构件对接焊缝均采用全熔透坡口焊缝，焊缝质量等级达到二级；角焊缝质量等级二级；Ｈ型钢翼缘与腹板采用双面角焊缝焊接，焊脚尺寸不小于７０％的腹板厚度且不小于５ｍｍ。４）钢构件表面采用抛丸除锈，质量达到Ｓａ２．５级；构件除锈后应在６ｈ内涂防锈底漆，涂装后４ｈ内不得被雨淋和脏污，按照规范要求油漆采用二底二面，总膜厚度不小于１２０μｍ。３．２．２钢结构安装质量控制１）钢结构一次浇筑控制。钢结构立柱每个承台基础一次浇筑前，应复核基础轴线和标高、地脚锚栓位置，确保钢结构立柱底板预留孔洞与４个预埋的地脚锚栓位置精准对位后再进行承台浇筑施工。２）钢结构二次浇筑控制。钢结构立柱底板与承台顶面约８ｃｍ高差需进行二次浇筑，与埋入式柱脚混凝土包裹相结合，采用Ｃ３０细石混凝土一次性施工完成，如图２所示。在二次浇筑前需通过４个地脚锚栓螺母对钢柱垂直度、水平位置及标高进行细微调节、矫正，确保钢柱垂直度和标高精准定位后再安装垫片和螺母，将螺母拧紧后浇筑混凝土。具体流程如下：钢柱水平位置、垂直度及标高调节矫正、验收→钢柱底板垫片安装、螺母拧紧检查、验收→承台混凝土表面浮土清除→砌筑砖胎模、验收→混凝土分层浇筑→拆模、养护→下一工作面施工。３）钢结构螺栓连接控制。钢构件拼装好，需经检验合格后才能吊装；吊装时应平衡起吊，绑扎点处应设置软材料防滑铺垫以防止钢构件受损；然后徐徐升钩，将钢构件吊至相连构件顶部以上，再用溜绳旋转使其对准相连构件连接板位置，在两构件刹停时对准柱螺栓孔，并将螺栓穿入孔内，初步拧紧螺母做临时固定，等最后垂直度、水平位置校正无误后再最后固定［１］。３．２．３钢结构防火涂料涂刷该建筑物耐火等级为二级，各钢构件耐火极限如下：钢柱２．０ｈ，钢梁１．５ｈ，屋面檩条０．５ｈ，采用薄涂型防火涂料进行喷涂施工，机具为重力式喷枪，配备空压机，喷涂底层及主涂层时，喷枪口径为４～６ｍｍ，空气压力为０．４～０．６ＭＰａ；喷涂面层时，喷枪口径为１～２ｍｍ，空气压力为０．４ＭＰａ左右。一般根据防火漆的耐火极限检测报告确定防火漆喷涂厚度。主要从以下几方面进行质量控制。１）防火涂料原材料质量控制。加强对防火涂料原材质量把控，需现行国家产品标准，同时检验厂家提供的防火涂料耐火极限检测报告能否满足本工程钢柱、钢梁耐火极限要求。２）钢构表面除锈质量控制。防火涂装前应将钢构表面的油污、灰尘等杂物清除干净，若发现钢构表面出现防锈涂层碰损或漏涂现象，应立即进行补刷，以确保防火涂料涂装质量。３）防火涂料涂装质量控制。防火涂料涂装分底涂层和面层，施工过程中应注意：底涂层一般喷涂２～３遍，待前一遍涂层基本干燥后才可喷涂后一遍：第１遍喷涂以盖住钢材基面７０％即可，２～３遍喷涂每层厚度不超过２．５ｍｍ；喷涂时，喷枪垂直于被喷涂钢构件表面，喷距为６～１０ｍｍ，喷涂气压保持在０．４～０．６ＭＰａ，喷枪运行速度保持稳定，不能在同一位置久留，避免造成涂料堆积流淌，影响防火涂料涂装质量；施工过程中，现场质检人员应采用测厚针检测涂层厚度，直到满足规范要求厚度后方可停止喷涂。

３．３屋面施工质量控制

屋面工程施工主要工序为：屋面板浇筑→屋面找补→屋面保温层施工→屋面找平层施工→屋面防水→屋面保护层施工→屋面盖瓦→天沟、排水口的处理→屋面清理→避雷安装，主要从屋面防水及盖瓦等方面进行控制。３．３．１屋面防水施工质量控制本工程采用高分子防水卷材作为防水层：先在屋面板上铺设一层水泥砂浆（１∶３）找平层，然后铺设合成高分子卷材防水层（厚度≥１．５ｍｍ）。防水层施工应注意预埋筋、搭接宽度、合理天气施工等。１）采用聚氨酯处理各种预埋筋突起根部，以防一旦卷材层失效后根部向内渗水。２）防水层铺贴采用顺坡搭接，由下往上施工，接头顺流水方向，搭接宽度不小于１５ｃｍ，在横向搭接时上部卷材必须压在上面，搭接宽度不小于２０ｃｍ。３）屋面防水层施工应选择在连续晴天施工，以免影响防水效果；其次找平层必须清理干净，不得有杂物和灰尘，以免影响粘结强度［２］。３．３．２屋面盖瓦施工质量控制在防水层的施工完成后使用１∶３水泥砂浆浇筑卧瓦层，按照设计要求使用筒瓦搭接２／３盖瓦铺砌。屋面盖瓦施工应注意。１）屋面盖瓦前应先进行测量放线，控制线尽量与结构边缘线相顺应，必要时可进行细部调节。２）屋面盖瓦底部采用１∶３水泥砂浆做顺水条，盖瓦时先试盖三列，将横竖向搭接位置、瓦底和瓦垄排列等技术要求全部调整好，各项指标检测无问题后再进行大面积施工。３）施作屋脊盖瓦、顺水沟底瓦时必须全程拉线控制，每一块瓦的标高和位置严格按先布设，不能出现弯折状；檐口位置设置滴水瓦，伸出檐口的长度控制在５～７ｃｍ，保持横向平齐，线性直顺美观。

４结束语

从施工进度、结构安全和环保的角度考虑，相比传统的钢筋混凝土建筑，采用钢结构主体确实更显优势。编制适当合理的施工组织设计，在每个施工环节都认真、严格控制，特别注意施工过程中对测量放样、基础、钢构安装、屋面盖瓦等细节的控制，保证钢结构仿古建筑主体施工质量，取得良好的社会、经济效益。

参考文献：

［１］夏永峰．型钢混凝土组合结构在仿古建筑中的应用［Ｊ］．山西建筑，２０１４，４０（１３）：５５－５６．

［２］张建伟，郎义勇，姬浩杰．钢结构仿古建筑屋面施工工法［Ｊ］．建筑技术开发，２０１２，３９（４）：６９－７２．

作者：邱光泉 单位：中铁十七局集团第六工程有限公司