型鋼混凝土結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的深化設(shè)計(jì)與施工

鄭志輝　鄭良權(quán)　馬可

摘要：型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)已廣泛應(yīng)用于超高層建筑中。型鋼混凝土抗震性能好、剛度大，可明顯減小柱截面尺寸，房屋的自重減輕，但如何保證型鋼混凝土柱框架節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋的錨固是個(gè)難題。文章對(duì)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的深化設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：型鋼混凝土；結(jié)構(gòu)梁柱；框架節(jié)點(diǎn)；錨固；深化設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU755 文章編號(hào)：1009-2374（2016）19-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.055

1 工程簡(jiǎn)介

1.1 建設(shè)工程概況

俊豪ICFC位于重慶市江北區(qū)江北嘴金融城2號(hào)，是由A塔樓、B塔樓、裙房7層、地下室7層組成的集商業(yè)、辦公、酒店一體的城市綜合體工程。A塔樓地上64層，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，A塔結(jié)構(gòu)型式為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒柱、外框柱、局部樓層梁采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況

裙樓及地下室布置42根H型鋼柱、裙樓6層、7層中庭位置及屋面局部位置設(shè)大跨度鋼梁。A塔核心筒布置84根鋼柱（十字柱和H型柱），外框布置18根十字形鋼柱。

2 梁柱節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)

2.1 深化設(shè)計(jì)流程

由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖的深度無(wú)法滿足鋼結(jié)構(gòu)施工的需求，因此必須根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖細(xì)化鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖后，才能進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的制作、安裝。

采用專業(yè)的設(shè)計(jì)建模軟件Tekla Structures建立鋼結(jié)構(gòu)模型，后轉(zhuǎn)化成CAD圖形文件，圖形文件必須符合繪圖標(biāo)準(zhǔn)。

鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖須經(jīng)原設(shè)計(jì)審核認(rèn)可、業(yè)主認(rèn)可后才能進(jìn)行施工。鋼構(gòu)件制作、安裝須根據(jù)經(jīng)審核、認(rèn)可后的施工詳圖進(jìn)行，施工詳圖也是后續(xù)工程結(jié)算的依據(jù)。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)對(duì)節(jié)點(diǎn)的處理

型鋼混凝土柱與多根框架梁相交，節(jié)點(diǎn)處有鋼筋密集，梁筋、柱筋及柱箍筋與型鋼的連接處理相當(dāng)困難。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，與設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理進(jìn)行專項(xiàng)討論后確定采取梁、柱鋼筋避讓、彎錨、焊套筒、設(shè)鋼筋搭筋板、鋼筋連接牛腿或上述措施相結(jié)合等。通過(guò)詳圖深化設(shè)計(jì)，解決了型鋼混凝土框架節(jié)點(diǎn)鋼筋穿插困難問(wèn)題，又確保了現(xiàn)場(chǎng)鋼筋安裝施工。

2.2.1 梁主筋搭筋板焊接錨固。梁主筋上部、下部只有1排鋼筋時(shí)，遇H型鋼骨柱時(shí)，在鋼骨柱翼緣板或腹板上設(shè)置連接板（板的寬度同翼緣板或腹板寬度，板長(zhǎng)度為5d+50mm）。遇十字型鋼骨柱時(shí)，十字柱內(nèi)的傳力板也需作為梁主筋連接板使用。搭接長(zhǎng)度不小于5d。連接板及傳力板與柱翼緣等強(qiáng)焊接。

2.2.2 梁主筋套筒錨固。梁主筋上部、下部有2排鋼筋時(shí)，當(dāng)2排筋避讓至鋼骨柱兩側(cè)，若鋼筋無(wú)法避讓到鋼骨柱外側(cè)時(shí)，在型鋼柱柱翼緣或腹板上焊接套筒進(jìn)行錨固。

2.2.3 梁主筋焊接牛腿錨固。當(dāng)梁主筋上部、下部有2排及以上鋼筋且鋼筋數(shù)量較多時(shí)，型鋼柱翼緣兩側(cè)各布置2根鋼筋，避讓鋼柱彎錨設(shè)置或者拉通，余下鋼筋與型鋼柱上的連接牛腿焊接，保證鋼筋錨固。

2.2.4 上述2.2.1、2.2.2、2.2.3措施聯(lián)合使用保證梁筋錨固。當(dāng)梁主筋上部或下部有2排鋼筋時(shí)，且梁兩邊均有鋼骨柱，梁筋無(wú)法避讓鋼骨柱。此時(shí)采用搭筋板與套筒交錯(cuò)布置，保證鋼筋錨固。

2.2.5 柱縱筋避讓鋼牛腿或搭筋板。因用于鋼筋焊接的牛腿或搭筋板阻擋了部分主筋的位置，此時(shí)采用柱筋避讓至鋼牛腿或搭筋板兩側(cè)，柱筋避讓區(qū)域增加構(gòu)造鋼筋，或者在搭筋板位置處開口，讓柱筋通過(guò)。

2.2.6 柱縱筋套筒和豎向搭筋板錨固。因用于鋼筋焊接的牛腿阻擋了部分主筋的位置，此時(shí)采用在牛腿下翼焊接套筒，下翼緣設(shè)置豎向搭筋板，保證柱縱筋

錨固。

2.2.7 柱子箍筋節(jié)點(diǎn)區(qū)的連接。由于型鋼柱腹板阻擋了柱子拉筋的通過(guò)，采用在型鋼柱腹板區(qū)域內(nèi)焊接豎向拉鉤板，保證拉筋的連接。

在型鋼柱上鋼梁連接牛腿或用于梁筋連接的牛腿阻擋了柱子箍筋的通過(guò)，采用在牛腿腹板上焊接豎向搭筋板用于箍筋的連接。

3 型鋼梁、柱節(jié)點(diǎn)區(qū)施工要求

3.1 鋼構(gòu)件加工

對(duì)深化詳圖和結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行復(fù)核、檢查，確認(rèn)無(wú)誤后，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加工相關(guān)人員進(jìn)行交底并做好相關(guān)記錄，鋼構(gòu)件加工過(guò)程中需安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)、監(jiān)督、檢查，以確保構(gòu)件與圖紙相穩(wěn)合。

鋼構(gòu)件的加工在專業(yè)工廠進(jìn)行，其中搭筋板、牛腿、套筒等的焊接全部在加工廠內(nèi)完成。鋼構(gòu)件的加工進(jìn)度必須提前2～3層，不得影響土建施工進(jìn)度。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)安裝順序

下層梁板混凝土澆筑→套柱箍筋（暫不綁扎）→上節(jié)型鋼柱吊裝→上、下節(jié)型鋼柱校正、焊接、探傷→柱縱筋連接→柱箍筋綁扎→支模架搭設(shè)→支梁底?！褐鹘罹臀唬┕拷睿ü?jié)點(diǎn)500mm內(nèi)梁箍筋暫不就位綁扎）→梁下部主筋焊接，梁上部主筋焊接→梁箍筋綁扎→支梁柱側(cè)?！邃摻罱壴[蔽驗(yàn)收→澆筑混凝土。

3.3 型鋼節(jié)點(diǎn)處鋼筋安裝要求

項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行交底并做好記錄，對(duì)結(jié)構(gòu)圖紙和深化詳圖進(jìn)行核對(duì)，檢查型鋼柱、梁構(gòu)件規(guī)格、鋼筋加工件等與結(jié)構(gòu)圖紙是否相符，確認(rèn)無(wú)誤后，方可進(jìn)行鋼筋安裝作業(yè)。專業(yè)技術(shù)人員、質(zhì)量檢查人員對(duì)安裝過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督、檢查。

柱縱筋：嚴(yán)格按結(jié)構(gòu)圖紙、深化詳圖及相應(yīng)技術(shù)核定單要求進(jìn)行柱縱筋布置，遇牛腿或搭筋板位置，按照深化設(shè)計(jì)要求，需要避讓型鋼柱的進(jìn)行避讓（避讓區(qū)域內(nèi)構(gòu)造筋布置應(yīng)符合設(shè)計(jì)及相應(yīng)技術(shù)核定單要求），需要從搭筋板開口處通過(guò)的應(yīng)通過(guò)，需要在牛腿下翼緣豎向搭筋板上焊接的，應(yīng)進(jìn)行焊接，搭接焊縫長(zhǎng)度及焊接質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范要求。需要在牛腿上翼緣進(jìn)行套筒連接的，應(yīng)通過(guò)套筒將柱縱筋錨固。

柱箍筋：嚴(yán)格按結(jié)構(gòu)圖紙、深化詳圖及相應(yīng)技術(shù)核定單要求進(jìn)行柱箍筋布置，對(duì)焊接在豎向搭筋板上的箍筋，搭接焊縫長(zhǎng)度、焊接質(zhì)量等應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。

梁主筋：嚴(yán)格按結(jié)構(gòu)圖紙、深化詳圖及相應(yīng)技術(shù)核定單要求進(jìn)行梁主筋布置，對(duì)應(yīng)焊接在搭筋板上、傳力板及牛腿上的梁主筋，其搭接焊縫長(zhǎng)度及焊接質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。對(duì)采用套筒錨固的，應(yīng)按要求擰緊鋼筋螺紋端頭。

梁箍筋：型鋼框架節(jié)點(diǎn)區(qū)所有的柱縱筋、柱箍筋、梁主筋就位、焊接、綁扎完成后，才能進(jìn)行節(jié)點(diǎn)區(qū)梁端箍筋綁扎。

4 型鋼混凝土節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土施工要求

4.1 施工難點(diǎn)

4.1.1 節(jié)點(diǎn)處鋼筋密集、振搗棒動(dòng)作空間小。

4.1.2 節(jié)點(diǎn)區(qū)，搭筋板、傳力板、鋼牛腿等部位較封閉，不利于混凝土的流動(dòng)、不利于振搗棒的操作。

4.1.3 型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)交界處，梁與柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不一致。

4.2 采取措施

4.2.1 控制混凝土中骨料的最大粒徑不大

于25mm。

4.2.2 節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土振搗時(shí)采用小直徑的振搗棒，并指定經(jīng)驗(yàn)豐富振搗工專人負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)區(qū)域振搗。

4.2.3 搭筋板、傳力板、鋼牛腿位置在深化時(shí)設(shè)計(jì)專門的振搗孔，保證振搗棒順利的下插，且在此位置應(yīng)做好澆筑和振搗。密切關(guān)注混凝土的流動(dòng)情況，保證混凝土密實(shí)度。

4.2.4 梁柱節(jié)點(diǎn)交界處，梁端應(yīng)按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明澆筑500mm斜面梁段同柱混凝強(qiáng)度等級(jí)，在混凝土初凝前澆筑梁板混凝土，應(yīng)加強(qiáng)混凝土的振搗和養(yǎng)護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集，鋼骨柱的阻礙給鋼筋施工造成較大困難。通過(guò)深化設(shè)計(jì)采取鋼筋避讓、焊接搭筋板、焊接牛腿、焊套筒、彎錨等措施，保證了鋼筋安裝施工的可操作性，解決了型鋼混凝土節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼筋密集、鋼筋錨固困難的難題，確保了鋼筋的錨固。

作者簡(jiǎn)介：鄭志輝（1986-），男，中國(guó)建筑第二工程局有限公司西南分公司重慶俊豪ICFC項(xiàng)目總工程師，工程師。

（責(zé)任編輯：小 燕）