基于PDCA循环的钢结构异型外装饰立柱质量控制

2019-09-16杨俊董德坤朱凯悦

中国储运 2019年9期

文/杨俊董德坤朱凯悦

1.提出问题

传统施工方案中，异型装饰立柱采用砖砌结构。一方面，砖砌结构自重大，与框架结构主体材料荷载差异过大；另一方面，砖砌结构与框架结构主体材料不匹配，和填充墙无法钢筋拉结，极易出现建筑物整体不均匀沉降。而当不均匀沉降时，砖砌结构极易出现剪切和受拉裂缝，并随着不均匀沉降增加而扩展[1-2]。

通过调研八个相关项目，发现竣工后外装饰立柱表面出现沉降裂缝的现象与验收结果并没有出现正相关，现场检查出现沉降裂缝的比例与竣工的年限呈现正相关关系，即竣工时间越长出现沉降裂缝的概率越高。特别地，当主体结构为框架结构，外立柱为砖砌结构时，出现沉降裂缝的概率较高，通过查阅文献可得，裂缝主要与主体和外立柱的材料、结构不匹配有关[3]。

因此，论文提出通过改进传统砖砌式施工方案中的主材料，有效利用钢结构与框架结构相结合进行施工，进而实现操作简单，安全高效。

2.确定钢结构异型外装饰立柱施工计划（P）

2.1 提出目标

首先，论文确定该施工方案的施工目标，见表1。

2.2 提出方案并确定最佳方案

2.2.1 提出方案

通过研究，本文提出了新方法的整体方案。按照研发的工序流程主要有3个技术难点：①钢结构预制、安装；②承载基础施工；③钢构异型外装饰立柱与主体结构接触部位缝隙处理。本文首先围绕技术难点确定了研发框架，见图1，并通过方案比选确定最终研发方案。

构件类型项目允许偏差(mm) 检验方法构件连接处的截面尺寸 ±3.0 钢尺钢构柱预拼装预拼装单元总长 ±5.0 钢尺预拼装单元弯曲矢高 L/1500，且不应大于10.0接口错边 2.0 拉线、钢尺预拼装单元柱身扭曲 H/200，且不应大于5.0 拉线、吊线、钢尺钢构柱安装柱脚底座中心线对定位轴线的偏移 5.0 吊线、钢尺柱轴线垂直度（柱全高） 35.0 经纬仪或吊线和钢尺零件宽度、长度 ±3.0气割割纹深度 0.3切割面平面度 0.05t，且不应大于2.0观察或放大镜及百分尺局部缺口深度 1.0直径 +1.0 0.0螺栓孔圆度 2.0游标卡尺或孔径量规垂直度 0.03t，且不应大于2.0支撑面水平度 L/1000标高 ±3.0螺栓中心偏移 5.0地脚螺栓螺栓露出长度 +30.0 0.0经纬仪、水准仪、全站仪、水平尺、钢尺螺纹长度 +30.0 0.0预留孔中心偏移 10.0顶面标高 0.0 -3.0座浆垫板水平度 L/1000位置 20.0水准仪、全站仪、水平尺、钢尺

图1 研发方案框架

2.2.2 方案选择

（1）钢结构预制、安装

因为建筑为多层建筑，考虑到施工的安全性、经济性等因素（见表2），论文采用分层预制，整体安装的方案，即以变截面为节点分段预制，通过吊装设备整体安装。

（2）承载基础施工

由于部分工程原方案异型外立柱采用砖砌式，属于施工方设计变更，考虑到经济性因素（见表3），本文采用砖模钢筋混凝土结构，即砌体与钢筋混凝土的组合式施工。在紧贴基础梁，在距离基础梁顶以下0.3m处铺设HRB400Φ12@150双层双向钢筋网、预埋地脚螺栓；然后，砌筑红砖，挑出地面，既起到浇筑模板的作用，又作为主体的一部分施工；最后，在砌体内部进行混凝土的浇筑。

（3）钢构异型外装饰立柱与主体结构接触部位缝隙处理

外装饰立柱与主体结构接触部位的缝隙是施工难点，若处理不当，不仅会影响美观，还会造成主体外墙渗漏等质量问题。考虑到钢结构外部采用的防护材料与主体填充墙的匹配程度，可利用岩棉保温层施工对接触部位进行无缝处理。即在主体外墙完成水泥砂浆找平后，将异型柱吊装，作为主体的一部分进行保温层整体施工，在提高结构整体性的同时提高密封性，有效防止雨水渗漏。

表2 比选方案结果记录表

表3 比选方案结果记录表

图2 确定后方案系统图

由于钢构防护材料为水泥纤维板，若采用内置钢丝网架饰面砖做法，会破坏水泥纤维板的完整性，易造成渗漏现象，因此本文采用满粘式岩棉保温板角钢托架分层卸载。即在铺设粘接砂浆，粘贴岩棉板后，锚栓固定钢丝网一层，然后加设一层加强型网格布，再向抹面砂浆中压入多层耐碱玻纤网格布，不再安装专用固定件。在每2～3层相应位置，装饰立柱均安装了防锈角钢托架，对外装饰立柱岩棉板的荷载进行分层卸载。

通过上述方案比选，新方法的最佳方案全部确定，见图2。