超高层钢结构多腔体巨柱柱脚抗剪键槽施工方法概论

杨振东?耿光辉

摘 要 在海口塔超高层钢结构施工中，塔楼核心筒钢板剪力墙与外框巨型钢柱抗剪件形式多样且数量繁多，在具体施工过程中尤其是巨柱柱脚以及核心筒第一节钢板墙抗剪键能否准确且牢固的安装将直接关系到后期施工中巨型钢柱的安装质量，所以本文详细介绍了抗剪键槽的加工制作以及安装拆除方法，以飨读者。

关键词 超高层钢结构；混凝土筏板基础；抗剪键槽；优缺点分析

1 工程概况

海口双子塔（南塔）超高层钢结构工程塔楼高度428m，结构屋面高度402.6m，地下4层，地上94层，总建筑面积388000m2，其中塔楼地上建筑面积为262000m2，配楼地上建筑面积约为13000m2，地下室总建筑面积约为113000m2，钢结构工程量约93200t。地上部分分别为商业区、高级写字楼、SOHO、五星级酒店、顶级餐厅和观景台等。地下部分为满铺式整体地下室，地下高度为-19.800m，作为机房、停车库、酒店后勤及人防等。工程结构设计使用年限为50年。抗震设防烈度为8.5度，耐火等级为一级。塔楼结构样式采用外框巨型斜撑框架-核心筒-伸臂桁架抗侧结构体系[1]。

图1 海口塔工程概况示意图

2 设置抗剪键槽的条件与意义

在现今钢结构柱脚设计中，当水平剪力超过柱脚与混凝土基础表面间摩擦力时需要设置抗剪键，抗剪键一般与柱脚焊接多为槽钢及工字钢，主要是抗剪作用。本工程塔楼高度为428m，而海口市处于海南岛北部为台风、地震多发区域，塔楼风荷载与抗震设防烈度较大，由于锚栓不能抗剪且与底板孔配合间隙较大，起不到限制位移的作用，因此混凝土筏板基础上需要预留抗剪键槽[2]。

3 抗剪键槽施工的常见问题

在抗剪键槽施工过程中需要考虑诸多因素，如果因为某方面的疏忽造成抗剪键无法精确插入抗剪键槽中，则会造成严重的问题。

抗剪键槽不能直接与混凝土接触，应采取保护措施，防止混凝土浇筑过程中由于收缩、挤压将槽体变形不易取出；

预留在混凝土基础上的抗剪键槽需要在混凝土二次灌浆初凝后将其拔出，否则混凝土凝固后很难取出；

抗剪键槽的尺寸要严格按照图纸加工及制作，放置埋件时需要定位精准，槽体若制作太长则不能与抗剪键接触，若太短则需要人工剔凿混凝土，耗时耗力；

因海口天气多雨，抗剪键槽内难免积水，而且雨水会将杂物冲进抗剪键槽内，因此在二次浇筑高强混凝土前应及时将抗剪键槽内的积水清理干净，并将积水抽出[3]。

4 抗剪键槽加工工艺

用4～5mm厚的薄鐵板根据图纸尺寸进行加工，为了方便取出抗剪件槽制作成楔形上大下小，周围用挤塑聚苯板做第一层包裹；再用泡泡膜进行第二层包裹，最后用胶带进行缠裹，注意为了防止溢浆在槽底用钢板网进行封底，也是为了二次灌浆后砼硬化后更容易取出，若用薄钢板封底待砼硬化后很难取出[4]。

5 抗剪键槽安装工艺

楔形抗剪槽安装多与锚栓支架体系组合安装，可在锚栓支架组装完成后，进行测量定位抗剪槽，随后将其固定在锚栓支架横杆下方，这样做的优点：焊接及安装方便、简单、易与操作，缺点是：由于是先安装抗剪槽，所以对现场实际测量定位精度要求较高，否则抗剪键不易安装。也可以现场先将锚栓支架安装定位完成后，在进行抗剪槽的施工定位，现场悬挂式焊接固定，此种做法的优点：由于现场实测实量，定位准确；缺点：安装及固定抗剪键槽不易操作，单点焊接量大。

6 抗剪键槽雨季清理工作

由于海南气候夏季炎热多雨，且本工程抗剪键槽的施工正值雨季，所以给现场施工带来了很多不利影响，二次灌浆前及拆除抗剪键槽时都需要用抽水机将槽内的积水抽出，方能进行浇灌工作。

7 抗剪键槽拆除工艺

楔形抗剪槽需要待二次灌浆初凝后进行拆除，借助的工具为倒链、现场用槽钢制作的三脚架，进行人工拆除，首先在抗剪键槽上开两个吊装孔洞，方便倒链穿入，其次施工人员拽动倒链，由于抗剪键槽四周用挤塑聚苯板及泡泡膜包裹未同混凝土接触所以很容易将其取出，并且外观成型较好，如下图所示：

8 结束语

本文通过对海口塔工程主塔楼多腔体巨柱及钢板墙柱脚抗剪键槽从加工制作及安装拆除的叙述，缩短了施工周期，特别是抗剪键槽的拆除时间，提高了施工效率，同时也为类似工程提供了经验。

参考文献

[1] GB50017-2003.钢结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[2] 王晓星，何敏宜.抗剪键的设计与施工[J].钢结构，2009，24（11）：50-52.

[3] 艾文超.钢柱脚锚栓抗剪性能研究[D].杭州：浙江大学，2011.

[4] 卢家森.一种实用的钢柱脚抗剪键设计方法[J].建筑结构，2016，

（07）：52-55.

作者简介

杨振东（1986-），性别： 男；职称： 助理工程师；单位：北京市机械施工有限公司；研究方向：钢结构施工。