高層建筑施工中鋼筋連接及安裝技術(shù)

武 松

山西二建集團(tuán)有限公司（030013）

0 前言

高層建筑施工中鋼筋的連接及安裝是保持鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵之一，對高層建筑的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)的起到重要作用，而且也關(guān)系到施工的效率。在施工過程中，應(yīng)該結(jié)合實際工程情況合理選擇正確的鋼筋連接及安裝技術(shù)，保證工程的安全順利完工。標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋連接及安裝技術(shù)不僅可以保證工程的質(zhì)量，而且能夠降低施工的前期預(yù)算，為工程節(jié)省更多的成本，使得施工單位減少資金開銷，保證工程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)[1]。鋼筋的連接方式主要有綁扎搭接、機(jī)械連接、套筒灌漿連接和焊接四種。這四種連接的方式也可以再進(jìn)行細(xì)化分類，但是安裝的原則是不變的，一般接頭都是安排在受力小的位置，需要躲避結(jié)構(gòu)主要受力的位置。這樣鋼筋可以具備很高的載重能力，不至于因為重量的原因變形。不過，每個工程都具備自身的特殊性，在進(jìn)行鋼筋的連接及安裝時應(yīng)該根據(jù)具體情況具體分析，選擇最適合方法。

1 高層建筑施工中鋼筋的連接

1.1 綁扎搭接

綁扎搭接技術(shù)就是傳遞應(yīng)力的一種形式。鋼筋與混凝土之間存在黏結(jié)錨固的作用，當(dāng)鋼筋搭在混凝土中的時候，其中的應(yīng)力就會相繼傳遞到混凝土中，以形成應(yīng)力的過渡。因而，綁扎搭接傳遞力的原理就是錨固。綁扎搭接長度的規(guī)范依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集03G101-1規(guī)定[2]，最小綁扎搭接長度為250mm，一般都是利用鐵絲綁扎來進(jìn)行力的傳遞。如果鋼筋的半徑大于11mm時，不能利用這種鏈接方式。這種技術(shù)的施工條件要求不高，施工方便，不受溫度和天氣影響，對技術(shù)要求不高，無需設(shè)備。但如果直徑超過32mm的粗鋼筋，不能使用該種方法。①由于內(nèi)力傳遞不均，容易發(fā)生重心偏離的情況；②力傳遞的效果容易損失，使受力環(huán)節(jié)受力不均；③使用的材料較多，鋼材使用量大，增加資金的投入，提高成本；④鋼筋的使用量多，混凝土無法振搗，導(dǎo)致工程質(zhì)量下降及建筑不安全。

1.2 機(jī)械連接

鋼筋的機(jī)械連接是指利用機(jī)械咬合力或者鋼筋表面的承載壓力的能力使一根鋼筋的力可以傳遞到另一根鋼筋中，這種連接方法叫做鋼筋的機(jī)械連接。機(jī)械連接方法很多，具體如下[3]。

1.2.1 鋼筋套筒擠壓連接

鋼筋套筒擠壓連接是指將兩根鋼筋分別插入鋼制的筒內(nèi)，用擠壓機(jī)在旁邊向筒內(nèi)加壓，使得鋼制的筒發(fā)生形變，變形的筒可以與鋼筋咬合，通過這種形式進(jìn)行連接。這種連接穩(wěn)定性比較強(qiáng)，因為是依靠強(qiáng)烈的擠壓造成的，所以比較好辨別，通過外表接頭就可分辨出是否合格。這個連接方式的適應(yīng)能力很強(qiáng)，對于豎直、水平、錯位等各種位置的鋼筋都可以很好地連接，也能應(yīng)用于不能焊接的鋼筋的連接。鋼筋套筒擠壓連接技術(shù)的優(yōu)勢是質(zhì)量高、比較穩(wěn)定，保證鋼筋強(qiáng)度，適應(yīng)性比較強(qiáng)[4]。但是也存在一些缺點:①使用的勞動力比較多，施工的強(qiáng)度比較高；②現(xiàn)場有液壓油，需要定期對鋼筋進(jìn)行清洗，環(huán)節(jié)比較煩瑣。這種技術(shù)在我國已經(jīng)普及很久了，所以在高層建筑施工中可以應(yīng)用。

1.2.2 鋼筋錐螺紋套筒連接

鋼筋錐螺紋套筒連接可以彌補(bǔ)套筒擠壓連接的不足，在施工之前進(jìn)行預(yù)估，施工工期比較短，操作簡單只需扳手，不需要其他的機(jī)械設(shè)備。但是這種方法也存在很多不足，如與套筒擠壓連接相比，最大的區(qū)別就是二者的接頭質(zhì)量，錐螺紋套筒因為在加工過程中對材料有一定的減少，導(dǎo)致接頭的穩(wěn)定性能變差，只能達(dá)到原始材料的90%。

1.3 鋼筋套筒灌漿連接

鋼筋套筒灌漿連接的原理就是將鋼筋插入金屬的套筒之內(nèi)，注入早強(qiáng)、高強(qiáng)度、可以稍微膨脹的水泥漿料，利用金屬套筒對灌入水泥漿料的制約作用，在鋼筋和套筒之間形成一定的作用力，鋼筋可以利用這種作用力不斷地產(chǎn)生摩擦力，使得鋼筋之間傳遞應(yīng)力。這種套筒灌漿連接的技術(shù)在很多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)應(yīng)用了很多年，具備很高的實用價值，經(jīng)歷了大防震的考驗。我國《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ355—2015標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)介紹了該種技術(shù)。在進(jìn)行高層建筑的施工中，鋼筋可以按照該種技術(shù)進(jìn)行連接。

1.4 鋼筋焊接連接

鋼筋焊接連接是指利用高溫使鋼筋熔化，待其凝固后便形成絎縫和接頭。這種方式是最傳統(tǒng)的焊接方式，就是將需要連接的鋼筋之間通過加熱，使得鋼筋產(chǎn)生粘連[5]。除了這種方法也能用加壓的方法使鋼筋連接，使用乙炔幫助鋼筋加熱，使其形狀固定，然后加壓幫助鋼筋相互之間粘連，并且在相互連接位置用標(biāo)準(zhǔn)方式連接。這種利用施壓的方法比較普遍，效果也比較好。電壓焊連接方式可以用在高層建筑的施工中。鋼筋焊接連接主要有以下幾類。

首先，氣壓焊連接。氣壓焊工作原理，是充分加熱鋼筋和焊接材料對接之處，令其熱度符合標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)到連接目的。實際工作中，可以用乙炔氣體加熱鋼筋接頭處，令鋼筋的剛性狀態(tài)轉(zhuǎn)化為塑性狀態(tài)，同時施加壓力充分熔化鋼筋，之后通過固相方式連接鋼筋接頭。氣壓焊連接方式適用性較強(qiáng)，不會受到施工范圍的較大限制，且連接效果相對較好。但是該技術(shù)仍然有其劣勢，那就是在連接時應(yīng)保證鋼筋軸線和斷面呈垂直關(guān)系，且切面表面不能粗糙。

其次，電弧焊連接。電弧焊可以通過電焊條和坡口接頭連接。連接方式包含搭接、幫條接頭和坡口接頭等方式?？梢砸院缚p形狀為依據(jù)，區(qū)分焊接的單面性還是雙面性。電弧焊可以有效保障施工質(zhì)量，但往往會延長施工時間，且需要各類設(shè)備輔助施工，對于工期和現(xiàn)場調(diào)度要求較高。

最后，電渣壓力焊。鋼筋如果需要豎向?qū)?，則可以應(yīng)用電渣壓力焊連接方式。其工作原理是在鋼筋縫隙通過焊接電流時，焊接位置下方會生成電阻熱，鋼筋會因此而熔化，對呈液態(tài)的鋼筋進(jìn)行加壓，就可以完成焊接。電渣壓力焊施工針對性較強(qiáng)，通常在混凝土結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用較多。其施工效果相較于氣壓焊接，電渣壓力焊并不占優(yōu)勢，可能會導(dǎo)致鋼筋表面趨于氧化。

2 高層建筑施工中鋼筋的安裝

2.1 鋼筋安裝的流程

第一步，將上部的鋼筋進(jìn)行綁扎，保證位置準(zhǔn)確；第二步，按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和工程的具體情況放置接頭；第三步，將主筋按照順序排列，確保位置不變；第四步，按照先后順序安裝梁主筋，正確地安放在提前設(shè)計好的地方；第五步，固定好柱結(jié)點箍筋，確保穩(wěn)定牢固；第六步，在主筋的下方安放保護(hù)層，防止建筑不穩(wěn)固和人員的傷亡。

2.2 鋼筋安裝的注意事項

在施工的過程中，施工單位應(yīng)該根據(jù)專業(yè)的技術(shù)和現(xiàn)實環(huán)境，確定鋼筋的安裝方式。第一，在綁扎鋼筋時，應(yīng)該按照順序分步進(jìn)行；第二，應(yīng)該充分考慮每個接頭的情況，及時調(diào)整位置；第三，充分掌握工程的基本結(jié)構(gòu)，合理安排施工的順序，確保施工進(jìn)度和結(jié)果與預(yù)期基本一致。高層建筑的鋼筋安裝，也要注意主筋在按照順序依次安裝。如果有鋼結(jié)構(gòu)通常要安裝梁柱筋，調(diào)整各個梁柱之間的順序，保證主筋和梁的位置不變?？偠灾?，需要在施工中不斷發(fā)現(xiàn)問題，依據(jù)實際情況及時作出調(diào)整，本著保證工程質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高施工效率為目的，將高層建筑的施工如期完成。

3 結(jié)語

高層建筑施工中鋼筋的連接及安裝技術(shù)是至關(guān)重要的。文章針對高層建筑施工中鋼筋連接的技術(shù)難點及在安裝中的流程和注意事項做了相應(yīng)的分析，具體內(nèi)容為綁扎搭接、機(jī)械連接、鋼筋套筒擠壓連接、鋼筋錐螺紋套筒連接、鋼筋套筒灌漿連接、鋼筋焊接連接、鋼筋安裝的流程及鋼筋安裝的注意事項等。