淺談勁性混凝土結(jié)構(gòu)梁柱核心區(qū)搭橋式鋼筋連接施工技術(shù)

左樂(lè) 謝福美 孫凱 王善超 劉宇

摘? 要：超高層或大跨度建筑結(jié)構(gòu)多采用鋼與混凝土組合形式，研究表明結(jié)構(gòu)核心區(qū)的型鋼與密集的柱筋、縱橫梁筋相互交錯(cuò)，施工極為困難。傳統(tǒng)的施工方法一般采用在型鋼上加肋開(kāi)孔、焊接直螺紋套筒、開(kāi)口箍筋后焊接、混凝土柱加腋等方法，其存在的問(wèn)題是削弱型鋼剛度、增加斷面尺寸、影響使用功能。我司承接的合肥市高新區(qū)文化服務(wù)中心工程，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)箍筋為外封閉箍+內(nèi)八角箍，梁柱核心區(qū)十分復(fù)雜，是施工的主要難題。為此，項(xiàng)目技術(shù)人員對(duì)梁柱核心區(qū)的構(gòu)件節(jié)點(diǎn)、鋼筋配置與連接、模板配置與支設(shè)等展開(kāi)了技術(shù)攻關(guān)設(shè)計(jì)，采用BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)、鋼筋搭橋連接等綜合施工技術(shù)解決了梁柱核心區(qū)施工難度大、質(zhì)量難以控制的問(wèn)題，為該類問(wèn)題的解決提供了參考。

關(guān)鍵詞：勁性混凝土結(jié)構(gòu);梁柱核心區(qū);搭橋式鋼筋連接

中圖分類號(hào)：TU37? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）03-0000-00

1工法特點(diǎn)

（1）采用Tekla軟件對(duì)勁性混凝土框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，確定連接方式，有效指導(dǎo)施工。

（2）型鋼構(gòu)件與連接板工廠化制作，現(xiàn)場(chǎng)快速安裝，施工便捷，提高了工效。

（3）通過(guò)鋼筋連接板，采用搭橋式鋼筋連接，保證了核心區(qū)鋼筋受力的連續(xù)性[1]。

2適用范圍

本工法適用于型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工。

3工藝原理

通過(guò)采用Tekla軟件對(duì)勁性混凝土結(jié)構(gòu)核心區(qū)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)，將勁性混凝土結(jié)構(gòu)梁柱核心區(qū)鋼筋采用搭橋式連接。型鋼構(gòu)件工廠化制作，現(xiàn)場(chǎng)快速安裝，核心區(qū)鋼筋與構(gòu)件焊接形成整體。鋼筋搭橋式連接還采用了上橋與下橋兩種形式，以減少現(xiàn)場(chǎng)連接板焊接量，為交叉作業(yè)和施工創(chuàng)造有利條件[2]。

4施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1施工工藝流程（圖1）

4.2操作要點(diǎn)

4.2.1深化設(shè)計(jì)

采用Tekla軟件建模技術(shù)，確定勁性混凝土框架節(jié)點(diǎn)鋼筋處理方式，對(duì)型鋼混凝土梁、柱結(jié)構(gòu)的每一個(gè)連接點(diǎn)繪制節(jié)點(diǎn)大樣，預(yù)先計(jì)劃節(jié)點(diǎn)縱向鋼筋彎折、錨固情況、箍筋腹板穿孔位置、數(shù)量及連接板布設(shè)位置，詳見(jiàn)圖2。豎向連接板工廠化加工成平面整體，保證連接處鋼筋的受力連續(xù)性。

4.2.2型鋼構(gòu)件的制作與安裝

（1）型鋼梁制作。型鋼構(gòu)件及連接板制作均由工廠集中制作。型鋼構(gòu)件應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及深化設(shè)計(jì)，按1：1的比例翻樣后下料。

（2）型鋼梁安裝要點(diǎn)。將制作好的鋼梁用平板運(yùn)輸車至現(xiàn)場(chǎng)，用STC7528P塔吊吊至地面，鋼梁吊裝前應(yīng)先在鋼梁翼緣板焊吊耳，采用STC7528P塔吊進(jìn)行吊運(yùn)安裝[3]。

4.2.3節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋連接

柱、梁鋼筋穿過(guò)型鋼梁是相互交錯(cuò)的，在施工中應(yīng)全面考慮梁、柱鋼筋穿過(guò)型鋼梁時(shí)各種鋼筋穿插先后順序，以便更好的施工。

（1）型鋼梁鋼筋的綁扎。型鋼梁安裝就位，位置校正無(wú)誤，并連結(jié)牢固驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行梁柱鋼筋的綁扎、連接、錨固。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋綁扎，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋綁扎基本相同。

1）原設(shè)計(jì)梁上部縱向鋼筋采用雙排鋼筋，型鋼梁上部距混凝土面僅10 cm，現(xiàn)場(chǎng)施工難度較大，項(xiàng)目管理人員對(duì)此處鋼筋進(jìn)行優(yōu)化，與設(shè)計(jì)溝通后采用并筋做法，優(yōu)化連接板預(yù)留標(biāo)高，如圖3、圖4所示。

2）型鋼梁拉結(jié)筋彎折后焊接在腹板上，焊接長(zhǎng)度為雙面焊5 d，避免在腹板上開(kāi)孔。

（2）型鋼梁柱筋穿型鋼梁的連接?，F(xiàn)場(chǎng)900 mm×900 mm柱鋼筋配筋為425（角筋）+3225，箍筋為外封閉箍+內(nèi)八角箍，故在梁柱核心區(qū)需解決柱縱向受力鋼筋及箍筋與型鋼梁碰撞問(wèn)題，單獨(dú)采用預(yù)留孔穿型鋼梁存在定位不精準(zhǔn)、型鋼梁補(bǔ)強(qiáng)、節(jié)點(diǎn)處多鋼筋碰撞等不確定因素，嚴(yán)重影響現(xiàn)場(chǎng)工序銜接。

現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員采用tekla軟件對(duì)勁性混凝土結(jié)構(gòu)核心區(qū)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)，巧用一塊連接板為節(jié)點(diǎn)碰撞鋼筋搭設(shè)橋梁，并通過(guò)生產(chǎn)廠家預(yù)制一次成型，現(xiàn)場(chǎng)提前配料制料，將現(xiàn)場(chǎng)核心區(qū)碰撞鋼筋與預(yù)制連接板焊接成整體，通過(guò)焊接方式“上下橋”。

柱鋼筋不能避讓，在型鋼梁處斷開(kāi)，上下段分別與型鋼梁上下部豎向連接板焊接，焊接長(zhǎng)度為5 d雙面焊，如圖5所示。

圖5 型鋼梁柱筋與型鋼梁的連接

柱箍筋采用外箍及八角箍做法，對(duì)于柱外箍，在深化時(shí)，在型鋼梁腹板部位預(yù)留外箍穿孔;對(duì)于八角箍，由于整根箍筋無(wú)法穿過(guò)，深化時(shí)明確兩側(cè)托板位置，八角箍雙面焊接于型鋼梁兩側(cè)連接板，如圖6、圖7所示。

4.2.4側(cè)模安裝

梁側(cè)模板支撐為避免腹板留孔，確保成型質(zhì)量，采用預(yù)制雙L型鋼筋焊接φ14對(duì)拉螺桿，共設(shè)置3道對(duì)拉螺桿，距梁底250 mm、650 mm、1 100 mm;對(duì)拉螺栓水平間距為400 mm;梁底設(shè)置一道步步緊，間距為400 mm。梁側(cè)設(shè)置2道斜撐，用于加固梁側(cè)，如圖8所示。

4.2.5混凝土澆筑

勁性混凝土框架節(jié)點(diǎn)處混凝土采用自密實(shí)混凝土，且在施工中由于梁型鋼翼緣下部及連接板與型鋼梁部位混凝土不易充分填滿，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行澆筑和振搗。

澆筑過(guò)程中，振搗持續(xù)時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，一般每個(gè)振搗點(diǎn)振搗時(shí)間不超過(guò)3 s。還需實(shí)施外部輔助振搗措施，如利用橡皮錘敲擊梁的側(cè)模、底模，尤其是柱子四角處應(yīng)多敲擊，這樣可以檢查混凝土澆筑是否密實(shí)，而且有利于排除混凝土內(nèi)部的氣泡。節(jié)點(diǎn)澆筑平型鋼面時(shí)，攤鋪略高于型鋼面，稍加振搗，使混凝土漿料把型鋼翼緣板與腹板陰角位置填充飽滿，再澆筑至正常梁面標(biāo)高。澆筑完成后立即對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1]高博.型鋼混凝土結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋連接施工[J].居舍，2019（14）：31+178.

[2]黃運(yùn)武.勁性混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)處深化設(shè)計(jì)方法[J].江西建材，2019（6）：62-63.

[3]李敏.勁性混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)處深化設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].山西建筑，2015，41（31）：123-124.

收稿日期：2020-03-10

作者簡(jiǎn)介：左樂(lè)（1992—），男，安徽合肥人，本科，工程師，研究方向：土木工程。