型鋼混凝土組合梁柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)

陳曉哲

摘要：鋼-混組合結(jié)構(gòu)體系憑借承載力高、剛度大、跨越能力強(qiáng)、截面尺寸小、自重輕、利于抗震、綜合效益好等優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際工程應(yīng)用中愈加頻繁。鋼筋混凝土柱-鋼梁組合框架結(jié)構(gòu)具有施工速度快、材料利用率高、成本低、耗能強(qiáng)等特點(diǎn)，相較于勁性型鋼混凝土、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)體系，具有優(yōu)良的性價(jià)比。型鋼-混凝土組合梁柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，加工制作難度大，現(xiàn)場(chǎng)施工要求高。本文以實(shí)際項(xiàng)目為例，詳細(xì)介紹梁柱節(jié)點(diǎn)鋼套筒的深化加工、吊裝、連接等施工技術(shù)，為類似工程提供經(jīng)驗(yàn)參考。

關(guān)鍵詞：型鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu);梁柱節(jié)點(diǎn)鋼套筒

引言

當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了建筑業(yè)的突飛猛進(jìn)，在這個(gè)城市化的進(jìn)程中，建筑企業(yè)承建了大量的高層建筑物建設(shè)。近年來(lái)備受關(guān)注的型鋼混凝土組合梁柱施工，其作為建筑的骨干承重部分，對(duì)建筑的質(zhì)量起著決定性影響，已然是整個(gè)施工技術(shù)的關(guān)鍵之一，必須全方面的重視。在現(xiàn)代高層建筑建設(shè)的過程中，為了更加有效的保證施工的安全性及穩(wěn)定性，通常會(huì)選擇性能更好的型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行建筑的主體架構(gòu)。型鋼本身具有相當(dāng)大的強(qiáng)度和延性，混凝土具有耐固性，二者的有機(jī)結(jié)合之下，能夠充分展現(xiàn)高承載力、大剛度、強(qiáng)抗震等效果。另外，這種組合結(jié)構(gòu)的梁柱施工能夠產(chǎn)生較好的變形剛力，從而巧妙應(yīng)對(duì)施工帶來(lái)的非建筑物自身的如腳手架等施工外來(lái)荷載，因而這種施工技術(shù)被普遍應(yīng)用在高層建筑當(dāng)中。

1型鋼混凝土的施工難點(diǎn)

（1）型鋼混凝土結(jié)構(gòu)兼具鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，施工工序相對(duì)較為復(fù)雜，對(duì)管理及施工人員的素質(zhì)要求相對(duì)較高。（2）型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工空間范圍受限，施工操作難度大，同時(shí)，由于各工序之間存在交叉作業(yè)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)管理要求較高。（3）型鋼混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)論是鋼結(jié)構(gòu)還是鋼筋工程，焊接作業(yè)多，焊接量相對(duì)較大，對(duì)施工人員技術(shù)水平要求較高。（4）型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，型鋼結(jié)構(gòu)要充分考慮梁柱結(jié)構(gòu)鋼筋在節(jié)點(diǎn)內(nèi)的位置要求，需要做好預(yù)先控制。

2型鋼混凝土組合梁柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)

2.1鋼筋接駁器連接

鋼筋接駁器連接即在混凝土梁上下縱筋對(duì)應(yīng)型鋼柱的位置設(shè)置鋼筋接駁器，用于鋼筋與鋼柱連接。此做法是在工廠構(gòu)件制作過程中將鋼筋接駁器焊接于型鋼構(gòu)件上，在施工現(xiàn)場(chǎng)將待連接鋼筋端部直接滾軋成普通直螺紋，然后將鋼筋與接駁器連接并擰緊。該連接方式快捷簡(jiǎn)便，不會(huì)過多占用混凝土柱縱筋及箍筋的位置，能夠很好解決混凝土梁采用雙排或三排鋼筋時(shí)鋼筋與鋼柱的連接問題。由于鋼筋接駁器的焊接操作均在工廠完成，且安裝時(shí)鋼筋采用的是機(jī)械連接，所以鋼筋連接質(zhì)量比較容易得到保證。此外該連接方式的現(xiàn)場(chǎng)焊接量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼筋連接板連接方式，不易使母材變形，因此該連接方式比較受設(shè)計(jì)師和施工單位的青睞。其缺點(diǎn)是易受鋼筋施工偏差的影響，由于鋼筋接駁器在型鋼柱上位置固定，其數(shù)量及排布需與現(xiàn)場(chǎng)鋼筋排布一致，對(duì)于鋼筋密集節(jié)點(diǎn)以及有斜向鋼筋連接的節(jié)點(diǎn)這種連接方式的有效連接率較低，同時(shí)鋼筋接駁器內(nèi)絲扣易受焊接飛濺物黏連等的影響，容易導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)鋼筋無(wú)法擰入鋼筋接駁器。

2.2柱鋼筋遇型鋼梁、鋼牛腿的連接方式

柱縱筋與型鋼梁、牛腿翼緣板時(shí)常規(guī)做法有以下2種：1）穿孔補(bǔ)強(qiáng)，柱縱筋穿過型鋼梁、牛腿上下翼緣板預(yù)留孔洞。此做法為最常用做法，施工快捷、方便，但對(duì)柱翼緣板上下預(yù)留孔洞位置定位精度要求高，上下孔洞需在同一直線上，但當(dāng)柱為變截面、節(jié)點(diǎn)上下鋼筋數(shù)量不同、遇型鋼梁和牛腿腹板時(shí)此做法無(wú)法實(shí)施。2）接駁器連接，柱縱筋分別與上下翼緣板預(yù)留鋼筋接駁器連接，上下翼緣板之間通過加勁板連接以保證柱縱筋力傳遞的連續(xù)性。此做法適用于做法1中不適用的做法，但翼緣板下部接駁器處鋼筋需與柱下部鋼筋焊接連接，增加了現(xiàn)場(chǎng)焊接施工作業(yè)。

2.3縱筋放樣及綁扎

梁柱節(jié)點(diǎn)鋼套筒壁高4.95m，柱內(nèi)縱筋為28φ32mm+4φ36mm，根據(jù)工藝要求，柱內(nèi)縱筋均需整體一次性穿過水平隔板上的預(yù)開穿筋孔?？v筋采用直螺紋套筒連接技術(shù)，橫隔板上預(yù)開穿筋孔孔徑不宜過大，且受套筒內(nèi)壁栓釘影響，柱身鋼筋下料、綁扎過程中需做到如下幾點(diǎn)：1）柱內(nèi)縱筋放樣、加工時(shí)，鋼筋連接接頭處避開筒身高度范圍，避免吊裝時(shí)因直螺紋套筒導(dǎo)致縱筋局部凸起，無(wú)法穿越內(nèi)部水平隔板。2）柱身縱筋綁扎采用“框架柱梯子筋”等措施，確保柱內(nèi)縱筋間距合理、受控;同時(shí)，柱身箍筋綁扎過程中實(shí)時(shí)檢查、糾偏，避免柱內(nèi)鋼筋整體扭轉(zhuǎn)變形，影響梁柱節(jié)點(diǎn)鋼套筒安裝、柱身封模。

2.4型鋼柱安裝與固定

（1）將型鋼柱編號(hào)吊裝就位。利用型鋼上的加寬翼緣作型鋼的起吊點(diǎn)，使型鋼底部的螺栓孔對(duì)準(zhǔn)預(yù)埋螺栓，并用小塊鋼板沿型鋼四周4個(gè)角墊起約30mm，吊裝大致就位后即可在四角采用地錨對(duì)型鋼進(jìn)行固定，移開吊車。（2）通過調(diào)節(jié)鋼絲繩上的花籃螺栓調(diào)整型鋼的垂直度。及時(shí)安裝型鋼柱之間的型鋼梁，以校正兩個(gè)柱的位置，保證整體性。確認(rèn)無(wú)誤后重新加固，最后在型鋼柱底部澆筑早強(qiáng)微膨脹二次灌漿料。（3）型鋼柱底部灌漿采用的早強(qiáng)灌漿料能自流密實(shí)，具有不收縮、早強(qiáng)、高強(qiáng)、密實(shí)性好、施工方便的特點(diǎn)。（4）上層型鋼柱吊裝就位后，用四周鋼絲繩和安裝耳板進(jìn)行固定，確定標(biāo)高、位置和垂直度，在四個(gè)角點(diǎn)焊，再校核一遍垂直度，確認(rèn)無(wú)誤后正式焊接。（5）豎向連接焊接后，割去安裝耳板，打磨焊縫，采用超聲波鑒定儀現(xiàn)場(chǎng)檢定，合格后進(jìn)入下道工序。

2.5鋼筋連接板連接

鋼筋搭接板連接方式是在型鋼柱對(duì)應(yīng)混凝土梁上下縱筋的位置設(shè)置連接板，連接時(shí)將鋼筋焊接在該鋼筋連接板上。該連接方式能較好地應(yīng)對(duì)鋼筋施工偏差的影響，現(xiàn)場(chǎng)鋼筋施工較為方便靈活，有效連接率高，也便于工程變更。因此，鋼筋搭接板的連接方式比較受施工單位青睞。其缺點(diǎn)是由于受鋼筋搭接長(zhǎng)度要求的影響，鋼筋連接板的平面尺寸通常比較大，因此在鋼筋縱橫交錯(cuò)的節(jié)點(diǎn)，其它鋼筋的綁扎及混凝土的澆筑容易受到影響，延長(zhǎng)了箍筋綁扎的時(shí)間。同時(shí)該連接方式的現(xiàn)場(chǎng)焊接量大于鋼筋接駁器連接方式，且容易受施工條件影響，現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量不易控制。

2.6模板工程

模板工程除上述施工順序要注意外，由于受梁、柱中間型鋼的影響，無(wú)法采用對(duì)穿螺桿進(jìn)行加固。因此，對(duì)于截面較大的柱模板，可采用翼緣焊接對(duì)拉螺桿的形式;另外，目前有直接使用方圓扣夾具的加固方式，可以省去對(duì)拉螺桿的使用，但應(yīng)控制好夾具間距。對(duì)于梁模板，一般可在鋼梁腹板上提前開孔，也可加工時(shí)將對(duì)拉螺桿預(yù)先制作在鋼梁上，對(duì)于開孔及預(yù)制對(duì)拉螺桿間距應(yīng)根據(jù)混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力進(jìn)行計(jì)算確定，以便進(jìn)行模板安裝及加固。

結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目采用鋼筋混凝土柱-鋼梁組合樓蓋結(jié)構(gòu)體系，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施前開展技術(shù)攻關(guān)，通過吊裝前的基礎(chǔ)保障措施、全過程的質(zhì)量控制及吊裝工裝的研發(fā)，順利實(shí)現(xiàn)了新型梁貫通型梁柱結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的應(yīng)用，為鋼筋混凝土柱-鋼梁組合框架的應(yīng)用積累了經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，也為該結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)和裝配式建筑產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用提供了經(jīng)驗(yàn)參考。

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