房屋建筑施工中钢筋混凝土结构施工技术的应用

2020-02-15刘科成

建材与装饰 2020年28期

刘科成

（中国建筑土木建设有限公司，北京 100068）

0 序言

钢混结构建筑迄今为止已经出现了上百年的时间，在全世界都有广泛的应用。尤其是在我国，在当前钢产量产能过剩的今天，我国钢混结构建筑已经占据了我国总建筑量的一半以上。另一方面，在当前绿色建筑的大背景下，钢混结构建筑顺应了国家关于绿色环保建筑的相关要求，在节能、节材、节地、减少环境污染等方面有着很大的提升空间，是我国建筑的拓展方向之一。本文基于前绿色建筑的背景，运用举例法对钢混结构建筑的优势和劣势进行了列举，然后从钢筋工程与混凝土技术、钢混结构的防火设计和钢混结构建筑中绿色建筑材料应用三个层面进行了研究，希望能为相关建筑项目提供参考建议，共同促进我国新型建筑技术的进一步提高。

1 钢混结构建筑概述

钢混结构建筑顾名思义是结合了建筑和钢混结构建筑两种优势的建筑形式，其相对传统的建筑类型有着独特的优势和相对的劣势。

1.1 相对优势

最为当前建筑行业的主要类型，钢混结构在我国得到了相当广泛的应用。钢混结构建筑的优势主要在于其结构优势、环保优势和经济优势，结构优势主要表现为整体重量较轻和抗震效果良好，其建筑最常用的构件为由热轧型钢和薄壁钢管两种，这两种构件的优势在于其截面面积相对合理，自身结构重量较轻，能够起到良好的城中效果，此外钢混结构建筑的强度也非常高，相较于传统建筑类型有着更高的稳定性和安全性，同时抗震效果也远远强于传统建筑类型；环保优势表现为钢混结构建筑能够大大减少施工过程中所产生的各类污染和能源损耗，因为其本身需要通过吊装等方式将制作好的钢混结构部件安装到准确位置，不需要产生传统施工现场中的水污染、光污染和大气污染。同时建筑构件在建筑拆除之后还可以重复利用，同样符合环保标准，充分贯彻了绿色建筑理念；经济效益主要体现在钢混结构建筑的构件通常都具备承载能力强、截面面积小等优势，相较传统的建筑材料来说节约了大量的资源和费用，同时其部件是在工厂预先加工完成好的，所以也充分节约了施工周期和时间成本，所以具备良好的经济效益。

1.2 相对劣势

钢混结构件最为致命的一个弱点就是防火性能差，在钢混结构诞生的上百年时间中，因火灾而倾塌的钢混结构建筑数不胜数。比如在2001 年9 月11 日，纽约世贸中心双子楼受到飞机冲撞，致使部分梁柱断裂，同时发生严重火灾导致钢材软化，进而整体失衡，造成上千人死亡，整座楼梯倾塌；在2010 年11 月15日，上海胶州路高层突发特大火灾，因钢混结构建筑自身缺陷，使得火势蔓延极快，造成53 人死亡，71 人受伤；在2017 年12 月3 日，天津市城市大厦B 座泰禾金尊项目楼发生火灾，造成10 人死亡，5 人受伤；在2018 年7 月12 日，宜宾市阳春工业园发生爆炸，进而引发火灾，火灾在钢混结构厂区内蔓延极快，造成19 人死亡，12 人受伤。种种血的教训告诉我们，钢混结构建筑本身的耐火性有着致命的缺陷，要想进一步推广钢混结构建筑，就需要针对这种缺陷进行改进。对于钢混结构建筑来说，消除各部位钢构件的安全隐患是使用钢混结构的前提。

同时钢混结构建筑的相对劣势还体现在技术门槛和项目经验上，新型的钢混结构建筑的技术门槛相对较高，需要结合当前的信息技术，建立一个科学完备的数字模型，并且对于各种情况进行反复模拟，同时对其他类似的项目进行反复对照，才能最终取得相应的设计成果；技术门槛高就代表了钢混结构建筑的项目所需要的相对人才和研究较少，当前国内的关于新型钢混结构产业链没有完全成型，进而限制了钢混结构建筑的进一步发展。

2 钢筋混凝土结构施工技术的应用

2.1 钢筋工程与混凝土技术

钢筋混凝土技术是房屋建设的基础，只有利用钢筋和混凝土有效地构筑起房屋的基础架构，才能保证后续施工的正常进行，进而对房屋建筑的质量进行保证。钢筋混凝土用钢筋主要有热轧钢筋、冷拔钢筋等。刚进场的原材料进场应按检验批次抽样进行检测，常规检测钢筋的理论重量、公称截面面积、抗拉强度、屈服强度、极限变形、断后伸长率等。在施工应用环节，要严格根据相关的设计图纸展开工作，做到所有环节都要符合规范规定和实际要求，才能实现安全性跟稳固性。在钢筋加工时要注意钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。

在建设房屋的过程中，我们在运用混凝土技术展开浇筑工作的时候，首先要明确与建筑工程有关的标准都与国家规定相符和。在施工的所有环节中，混凝土的浇筑一直以来都在扮演着十分重要的角色，一旦浇筑环节发生了质量问题，会大大降低混凝土材料整体的浇筑质量，对施工的安全性造成一定的影响。在建筑中，充分的搅拌材料能够高效去除杂物与产生的气泡，并且还能使施工整体质量得到充分保证。在具体应用过程中，我们除了要确保施工的整体质量与性能以外，还要逐渐完善浇筑的效果，全面提高材料的施工质量。

2.2 钢混结构的防火设计

以笔者参与过的酒店钢混结构建筑为例，此类钢筋混凝土建筑对于消防安全非常重视，笔者以此类钢筋混凝土建筑中的钢柱、楼板空腔和竖向管井三个方面为例，探讨钢筋混凝土结构建筑的防火设计要点。

钢柱的设计主要在于防火外层的包裹，通常情况下钢混结构建筑的钢柱截面呈方管状，所以内部也可进行填充。可以采用固定防火板对外层进行防火层包裹，在钢柱的内部填充相应的高温岩棉，并用铝箔布进行两者之间的隔离。

竖向管井保护措施具体可以分为三个部分：首先是关于井壁的设计，因为钢筋混凝土建筑的特殊性，对竖向管井的井壁耐火极限有着一定的要求，尤其是酒店类钢混结构建筑，其耐火极限不得低于1h。笔者采取的方案是针对性的采用纤维增强硅酸钙板和精钢龙骨等作为井壁的主要结构，在其中填充一定厚度的高温岩棉，提高竖向管井井壁的耐火极限；其次是竖向管井与楼板空腔需要进行水平的防火分隔，防止发生火灾时竖向竖井出现相应的隐患；最后是竖向管井应当高于混凝土楼板耐火极限，同样需要采用水平防火分隔的方式填充相应的防火板和防火封堵材料。

楼板空腔的防护措施防火措施同样分为三个部分，首先，增加每块楼板外围四周的侧面需要进行相应的防火分隔设计，针对笔者所负责的酒店类型钢筋混凝土建筑来说，笔者在最外侧增加了纤维增强硅酸钙板，同时在间隙处填充一定厚度的高温岩棉和防火水泥；其次是针对楼板空间中的排风管道防火设计，此类排风管道一方面需要在火灾来临时及时进行火灾烟的排放，另一方面也起着一定的阻隔作用，对于消防安全意义重大，所以笔者同样采用了一定厚度的高温延绵进行分割和保温设计；最后是楼板空腔顶部的各类管道口，采用防火水泥和高温岩棉进行填缝处理。

2.3 钢混结构建筑中绿色建筑材料应用

绿色建筑材料是新型建筑理念的重要实践步骤，所以钢混结构建筑在其推广和应用的过程中，需要积极地使用绿色、环保的原材料，鼓励使用节能门窗、中空玻璃、保温性墙体、组合楼板等绿色原材料。针对钢混结构建筑鼓励业主和设计人员采用新的结构形式，加大对施工技术人员的培训，完善钢混结构建筑的相关规程，保证钢混结构建筑的施工质量，充分体现建筑工程的绿色元素。

质量监管体系也能够加速此类建筑材料的应用，一方面增强混凝土施工人员的责任意识，让相关人员意识到绿色建筑材料在钢筋混凝土结构建筑中所发挥的作用，在保证建筑工程质量的前提下完成绿色建筑材料在钢筋混凝土建筑结构中的应用。另一方面利用先进的信息技术，比如BIM 等相关软件，建立起完善的质量监管体系，提高钢筋混凝土建筑施工效率的同时减少相应的污染，让钢筋混凝土建筑变得更加的绿色环保和节能，提高此类建筑的应用层面，加速我国相关建筑技术的升级。