試論鋼管混凝土柱大截面環(huán)梁節(jié)點施工技術(shù)

謝朝暉

文章中，對實際的工程案例作出分析，能對鋼管混凝土柱大截面環(huán)梁施工有所啟示。針對其存在的難點，要重點分析有效的施工技術(shù)，控制工程中的各個要點，能促進施工過程的完善性，也能獲得更為有效的施工效果。

隨著我國城市的建設(shè)和發(fā)展，建筑工程更為復(fù)雜，特別是一些大型建筑，對工藝要求提出較高需求。為其保證其優(yōu)勢的實現(xiàn)和發(fā)揮，需要對鋼管混凝土柱優(yōu)化設(shè)計，為房屋整體結(jié)構(gòu)提供支撐，也能被廣泛應(yīng)用到建筑工程中。

一、工程案例分析

某工程位于西安高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，總建筑面積在21萬平方米，地下層次為3層，地上層次為裙樓5層，塔樓為46層，總體的建筑高度為211米。同時，其使用的塔樓結(jié)構(gòu)類型是鋼管混凝土柱鋼框架，其組成部分為核心筒、鋼結(jié)構(gòu)外框架。在該工程建設(shè)過程中，需要對鋼管混凝土柱大截面環(huán)梁節(jié)點設(shè)計工作中存在的難點進行分析，詳細研究其受力極限，確保為其提供有效的施工技術(shù)。在這些條件下，不僅能促進工程質(zhì)量的提升，也能為工程的穩(wěn)定執(zhí)行提供保障。

二、環(huán)梁節(jié)點設(shè)計和受力分析

1.環(huán)梁設(shè)計

在工程建設(shè)中，將塔樓的鋼結(jié)構(gòu)外框設(shè)為18根外框混凝土柱，其直徑為1400毫米。為了在整體上維護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以將圓形鋼筋混凝土環(huán)梁設(shè)置在地下室鋼管混凝土柱與混凝土梁板連接位置。如果在環(huán)梁、鋼管的接觸面沒有安裝80毫米長的釘，可以在鋼管外表面焊接出螺紋鋼抗剪環(huán)。為了將工程中的最大高度設(shè)為2130毫米，應(yīng)保證混凝土環(huán)梁寬度為350毫米、高度與其相連的最大框架梁高在100毫米以上。對于環(huán)梁頂部的標高、框架的上表面等，都需呈現(xiàn)放射布置，將混凝土的強度等級控制在C40。如下圖：

2.環(huán)梁節(jié)點受力分析

梁端剪力到鋼管混凝土柱，需要從三個方面來完善。首先，為環(huán)梁混凝土、抗剪環(huán)之間提供局部承壓作用力，使剪力傳輸?shù)娇辜舡h(huán)上。同時，通過抗剪環(huán)、鋼管之間的裂縫，將其傳輸?shù)戒摴苤?。但是，抗剪環(huán)鋼筋不大，對鋼管壁的彎矩將造成很大影響。然后，發(fā)揮環(huán)梁混凝土和鋼管之間的粘結(jié)作用。最后，針對框架梁的梁端彎矩，可以將其分為上、下部的拉力與壓力。其中，拉力是通過環(huán)梁上部分、樓板共同實現(xiàn)的，壓力是通過下部和混凝土承擔的。從整體上看，不僅能對傳統(tǒng)的環(huán)板節(jié)點進行優(yōu)化，也能達到更合理的受力情況。

三、環(huán)梁施工中的重難點

鋼管柱的柱身釘較為密集，箍筋間距比較小，和框架梁主筋之間相交多、直徑大，都需要錨入到環(huán)梁內(nèi)。同時，環(huán)梁的鋼筋都較為密集，為了對其控制，在實際綁扎的時候，也要根據(jù)一定順序?qū)ζ涠ㄎ?，尤其是環(huán)筋、箍筋、框架等，都需要促進混凝土澆筑與振搗工作的完成，并將其作為重點和難點。在該工程中，其存在的鋼筋混凝土環(huán)梁尺寸、高度等都存在很大差異，各個混凝土環(huán)梁、多個直線框架梁之間，單點處為6根進行交接。但是，同一環(huán)梁內(nèi)的環(huán)形主筋長度不同，在對鋼筋進行放樣、加工制作的時候，將面對更大困難。對于環(huán)梁圓形混凝土結(jié)構(gòu)，給弧度提出了較高要求，實施模板加固工作更為困難，為了保證工程效果的實現(xiàn)，需要將其作為重點。

四、環(huán)梁施工工藝流程

環(huán)梁綁扎施工中，需要對其模擬，促進環(huán)梁鋼筋的加工與制作。同時，還要對彈線進行定位，促進環(huán)梁、框架梁架體以及梁底部模的預(yù)設(shè)。也要將環(huán)筋套入到鋼管柱中，緊接著穿箍筋，并對環(huán)梁面筋綁扎。還需要為其支設(shè)架梁、促進環(huán)梁的側(cè)模性，并對混凝土實施澆筑，以達到總體的養(yǎng)護。

1.對環(huán)梁綁扎施工工作進行模擬

根據(jù)其重點和難點的分析，在對環(huán)梁鋼筋進行綁扎的時候，預(yù)測工作將給工程的施工進度造成很大影響。所以，在環(huán)梁施工工作前期，需要在小組執(zhí)行下，為環(huán)梁構(gòu)建相關(guān)模型，這樣不僅能在環(huán)梁的各個鋼筋綁扎工作中按照一定順序執(zhí)行，也能通過三維可視化模型，將環(huán)梁的整個施工過程進行模擬，從而為施工工作的穩(wěn)定執(zhí)行提供指導。對于環(huán)梁鋼筋綁扎工作，在一些人實際執(zhí)行下，可以按照不同比例大小，在鋼管柱試驗件優(yōu)化模擬和綁扎，也能在小組之間對其分批次執(zhí)行，以促進模擬綁扎工作的反復(fù)化發(fā)展。

2.實施環(huán)梁鋼筋施工工作

在對環(huán)梁鋼筋進行施工過程中，需要促進各個工作流程的優(yōu)化發(fā)展。第一，執(zhí)行環(huán)形鋼筋加工，基于對BIM軟件的利用，能實現(xiàn)環(huán)梁鋼筋的定位與分離，也能按照一定要求，為其擺放鋼筋，確保將其存在的因素消除后，能更準確的計算出鋼筋的長度，也能按照1∶1的比例實施現(xiàn)場放樣。環(huán)梁環(huán)形主筋主要為四個尺寸，其直徑各不相同。因此，在對環(huán)形鋼筋制作的時候，要更合理的控制其弧度。針對所有的環(huán)形主筋，也可以將其套入到鋼管柱，并套上所有的箍筋。對于上下比較相鄰的環(huán)筋接頭，其是相互錯開并且固定的，為單面焊接環(huán)筋接頭。在完成環(huán)筋接頭焊接工作后，當對其完成驗收實現(xiàn)環(huán)筋間距的有效調(diào)整，以達到更為有效的固定效果。在綁扎之間，也要為其增加框架梁鋼筋。

3.執(zhí)行環(huán)梁模板施工工作

在對環(huán)梁模板進行施工期間，其面板是利用15毫米厚的多層板放樣，并制成環(huán)狀。其背楞是利用70毫米×50毫米的方木進行鋪設(shè)。同時，為了能促進混凝土成型效果更完善，在側(cè)模板，可以使用工廠定制方法，為其安裝出20毫米厚的定型圓弧木模，保證能帶有企口。同時，其背楞要使用70毫米×50毫米的方木，利用后背弧形鋼管實施加固，其螺桿的一側(cè)使用焊接的方式，利用螺栓釘對鋼筋柱有效加固。該工程中的環(huán)梁截面都比較大，模板的支撐高度在6米以上。這種規(guī)格則超出一定規(guī)模，說明其危險更大，為一種分項目工程范圍。因此，在實際施工工作前期，要為其編制出有效的施工方案，促進模板支撐體系的完善，以達到整體的進步和發(fā)展。

4.環(huán)梁混凝土施工工作

在對環(huán)梁鋼筋、模板驗收合格后，要對混凝土進行澆筑。當發(fā)現(xiàn)混凝土到達現(xiàn)場的時候，需要更為詳細的分析坍落度。實際施工中，最為明顯的工作為環(huán)梁混凝土和板之間的同時澆筑，因此，在實際執(zhí)行過程中，需要利用小直徑的振搗棒對其振搗。同時，也要對其分層次澆筑，確保其規(guī)格為400毫米。當振搗棒插入后，其深度要控制在一定范圍內(nèi)，保證插點的均勻性，其實際的移動位置控制在50厘米。不僅如此，在實際工作中，還需要對混凝土的振搗密度予以控制，避免其與模板、鋼筋等保持一段距離，促使振搗時間在合理范圍內(nèi)。當發(fā)現(xiàn)混凝土不再下沉、沒有產(chǎn)生氣泡，并且出現(xiàn)范漿的時候，可以在混凝土施工工作中，促進一次性澆筑工作的完成，禁止環(huán)梁內(nèi)產(chǎn)生施工縫。在完成澆筑工作后，也要對其進行有效的溫度、濕度養(yǎng)護工作。在這種施工條件下，不僅能促進工程的質(zhì)量，也能實現(xiàn)施工技術(shù)的充分應(yīng)用。

五、結(jié)語

在我國的大型建筑中，使用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，并不僅僅在該工程中，其具備的抗震抗災(zāi)效果能展現(xiàn)得更為明顯。在環(huán)梁節(jié)點施工工作中，將其應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)中，需要在具體的工作執(zhí)行下，對建筑工程進行設(shè)計。還需要將建筑的整體穩(wěn)定性、可靠性作為要點，保證各個結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的充分發(fā)揮與實現(xiàn)，實現(xiàn)多個方面的相互結(jié)合與發(fā)展，這樣在環(huán)梁節(jié)點結(jié)構(gòu)設(shè)計中，才能對其條件充分應(yīng)用，確保施工要點的完善性，以確保在整體上獲得更完善的工程建設(shè)效果。因此，文章中對鋼管混凝土柱大截面環(huán)梁節(jié)點施工技術(shù)做出分析，將保證其意義的實現(xiàn)。