孟勝鵬
(北京天恒建設集團有限公司,北京102600)
與普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在剛度、延性、承載力、抗震性能以及施工周期方面有著非常明顯的優(yōu)勢。與普通鋼結(jié)構(gòu)相比,又在耐火性能、耐腐蝕性能方面有著絕對的優(yōu)勢。所以,型鋼混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)在現(xiàn)代建筑中應用廣泛。
隨著社會與經(jīng)濟的發(fā)展,越來越多的鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑涌現(xiàn)在各大城市當中,特別是高層超高層建筑、多層公建的使用比例更高。當多層公建建筑中采用鋼結(jié)構(gòu)作為主要建筑結(jié)構(gòu)承重體系時,一般在地下一層設置轉(zhuǎn)換層,并采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)[1]。
一般縱向受力鋼筋直徑≥16mm 時,采用機械連接接頭,應加強鋼筋端頭平整度的處理,防止由于端面的不平、毛刺影響受力筋的接頭質(zhì)量,必要時宜采用無齒鋸將鋼筋端面切割平整或使砂輪打磨平滑。
對于有抗震要求的框架柱、梁、剪力墻暗柱等的箍筋應滿足以下要求:(1)箍筋彎鉤的彎弧內(nèi)直徑HPB300 級鋼筋不應小于鋼筋直徑的2.5 倍,HRB335 級、HRB400 級鋼筋不應小于鋼筋直徑的4 倍,且無論何種情況都不應小于受力鋼筋直徑;(2)箍筋彎鉤的彎折角度應為135°,成型及綁扎后兩彎勾應保持平行;(3)箍筋彎鉤的平直部分長度不應小于箍筋直徑的10 倍,且不小于75mm。
鋼筋調(diào)直宜采用機械方法,也可采用冷拉方法。鋼筋調(diào)直場地應根據(jù)鋼筋長度及冷拉率設置好伸長標識。當采用冷拉方法調(diào)直鋼筋時,HPB300 級(一級)鋼筋的冷拉率不宜大于4%,HRB335 級(二級)、HRB400 級和RRB400 級(三級)鋼筋的冷拉率不宜大于1%。
4.1.1 鋼筋與鋼筋的連接
加強型鋼連接施工質(zhì)量控制,須要嚴格遵循以下原則:首先,在受力較小處進行鋼筋接頭的設計,同一個縱向受力鋼筋最好只設計一個接頭;其次,嚴格按照設計要求對縱向受力鋼筋連接方式以及結(jié)構(gòu)面積百分率進行控制。
4.1.2 鋼筋與型鋼的連接
鋼筋與型鋼的連接通常采用設置鋼牛腿或在鋼柱上設置焊接套筒的方式,設計時縱向受力鋼筋優(yōu)先考慮使用高強鋼筋以減少鋼筋數(shù)量和直徑。為保證施工質(zhì)量,梁的上下鐵鋼筋設置層數(shù)都避免超過2 層。
型鋼混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋安裝位置受型鋼骨架的影響,其安裝位置必須保證準確,防止鋼筋與型鋼穿鋼筋孔的位置出現(xiàn)偏差錯位。施工過程中,通過鋼結(jié)構(gòu)安裝施工仿真技術(shù)的應用,以直觀地反映出鋼柱和鋼筋之間復雜的空間關(guān)系,事先理順鋼筋的施工順序,解決可能存在的各種矛盾,明確有效的施工方法,使勁性柱的鋼筋施工得到簡化。
1)勁性柱主筋穿插安裝。勁性柱主筋位置必須準確,否則將影響梁筋及柱箍筋穿過腹板預留孔。為保證主筋位置準確,一般在型鋼柱鋼筋綁扎完成后,放置專用定位筋對主筋位置進行定位保護,防止鋼筋偏位。柱內(nèi)箍筋受鋼骨柱影響,某些鋼柱內(nèi)箍筋無法穿過鋼柱,鋼柱加工時,腹板上加設肋板,鋼柱箍筋焊接在肋板之上。焊接長度滿足規(guī)范要求,單面焊應不小于10d,雙面焊5d(d為鋼筋直徑)。
在梁柱節(jié)點部位,柱的箍筋需要在型鋼梁腹板上已留好的孔中穿過,由于整根箍筋無法穿過,先將箍筋分段,再用電弧焊焊接。不宜將箍筋焊接在梁的腹板上,因為節(jié)點處受力較復雜。如腹板開孔的大小和位置不合適時,須征得設計單位的同意后,再用電鉆補孔或用鉸刀擴孔,不得用氣割開孔。
2)勁性梁鋼筋綁扎。勁性梁綁扎鋼筋時,梁的拉鉤一般有以下3 種設置方式:(1)在型鋼梁腹板上留孔;(2)在型鋼梁腹板上加設肋板;(3)拉鉤繞過型鋼梁翼緣板加設。
綁扎鋼筋按如下順序:支梁底?!鷶[放梁箍筋→穿梁底筋→梁底筋與鋼柱連接→箍筋與梁底筋綁扎→穿梁面筋→梁面筋與鋼柱連接→綁扎梁面筋→支梁側(cè)模。
鋼筋位置與保護層厚度之間有著相互輔助、相得益彰的作用,須同時滿足。如果鋼筋保護層厚度超出了相關(guān)設計要求,就會引起鋼筋移位,結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效截面尺寸被縮小的問題,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力要求就無法得到有效的滿足。如果鋼筋保護層厚度達不到相關(guān)設計要求,那么鋼筋保護層的實際功能就會與預期出現(xiàn)偏差。為了使鋼筋位置與鋼筋保護層厚度同時符合設計要求,應圍繞鋼筋的位置采取針對性的措施。
為了確保鋼筋位置符合設計要求,需要通過水平梯形定位架來對水平筋位置進行控制,通過豎向梯形定位架來進行豎筋位置的控制。為了保證鋼筋保護層厚度符合設計要求,借助對應厚度的塑料卡子,按照梅花型進行布置,同時,再在豎向梯子筋中進行3 道頂模的設計。針對洞口的鋼筋位置與鋼筋保護層厚度的控制,需要進行固定洞口模板頂模撐的增設,并確保頂模撐長度比墻體厚度小2mm。針對本段鋼筋的綁扎,在鋼筋上方進行頂模撐的焊接,進而實現(xiàn)對墻體鋼筋保護層厚度與截面尺寸的有效控制[2]。
為了對箍筋間距進行有效的控制,應先劃好間距線,再正式開始柱筋綁扎。在整個綁扎過程中,按照箍筋間距自制一個標尺,對柱筋綁扎的位置進行檢查和控制,確保箍筋綁扎時,其與主筋保持垂直狀態(tài),且箍筋彎鉤可以順利地綁扎在相應的主筋上,并呈現(xiàn)出交替錯開的特點。針對柱筋保護層厚度,利用保護層墊塊來進行控制,確保墊塊的厚度與保護層厚度一致。墊塊尺寸的確定應當充分考慮主筋的規(guī)格,每一個墊塊都要具備一定的強度。
梁筋的綁扎通過水平尺來控制主筋的位置,確保主筋分布均勻;如果受力筋多層,每層之間用鋼筋做墊。
在進行鋼筋綁扎時,還需要對起步筋距離進行嚴格的控制。大多數(shù)情況下,起步筋距離都為50mm。如果連梁箍筋第1 道位于柱外側(cè),且與主筋相距50mm,那么第2 道就要設置在柱內(nèi)側(cè),同時與主筋相距50mm。而墻體的第1 道水平筋應當與結(jié)構(gòu)面保持50mm 的間距,第1 道豎筋應當與柱筋保持50mm 的間距。
綜上所述,型鋼在混凝土結(jié)構(gòu)中的應用,發(fā)揮著十分重要的作用。而要想加強型鋼混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋施工質(zhì)量的控制,就必須要對其相應的工程質(zhì)量進行嚴格的控制,無論是鋼筋材料的選擇,還是鋼筋的加工、安裝綁扎施工,都必須要嚴格按照設計要求和行業(yè)規(guī)范進行施工。