復(fù)雜鋼骨混凝土勁性結(jié)構(gòu)穿鋼筋節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)

張誼亮，葉 桐，李鹿寧，靳交紅

(1.中國(guó)建筑第二工程局有限公司，北京 100072； 2.北京寶華國(guó)際鋼結(jié)構(gòu)有限公司，北京 101400)

1 施工工程概況以及施工特點(diǎn)

1.1 建筑工程施工概況

對(duì)于綜合性樓層較高的建筑物，偏高層區(qū)域應(yīng)該使用勁性鋼柱混凝土結(jié)構(gòu)。采取這種混凝土結(jié)構(gòu)的主要目的是更好地配合施工進(jìn)度，選擇柱性剛，并且柱性剛的類型是由厚板拼接而成，彼此之間需要進(jìn)行焊接，并且同時(shí)需要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝、起吊工作，針對(duì)性鋼柱的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，并且參與到設(shè)計(jì)制造以及現(xiàn)場(chǎng)安裝等過程，對(duì)于柱鋼的核心來(lái)說(shuō)，需要在鋼筋的節(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行有效的處理，鋼骨混凝土在施工過程中根據(jù)存在的一系列問題，制定出合理的方案，這樣就可以保證建筑施工項(xiàng)目的有序開展以及滿足整體的施工要求，關(guān)于設(shè)計(jì)施工的整體進(jìn)度以及相關(guān)的技術(shù)要求都需要進(jìn)行控制保證，這樣就會(huì)取得較好的施工效果。

1.2 建筑工程的施工特點(diǎn)問題

對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)而言，采取勁性鋼混凝土，可以有效保證建筑工程的施工進(jìn)度問題，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的安裝校正以及焊接工作時(shí)，需要在圓柱形常用鋼筋捆綁完成之前，進(jìn)行樓面的澆筑工作，在第一層達(dá)到一定的強(qiáng)度，才能夠進(jìn)行上面一層的鋼柱吊裝工作，同時(shí)進(jìn)行焊接以及后續(xù)的校正工作?；炷翝仓约暗跹b的工作環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)的工作不能對(duì)其他的工序工作造成影響。在混凝土鋼筋的吊裝工作時(shí)，需要選擇合理的塔吊型號(hào)，并且根據(jù)作業(yè)要求的強(qiáng)度以及工作范圍，選擇塔吊的半徑。根據(jù)鋼柱所要承受的重量來(lái)要求塔吊的整體起重重量，當(dāng)要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的安裝之后，才能夠進(jìn)行后續(xù)的工作。通過進(jìn)行交錯(cuò)的方式來(lái)進(jìn)行后續(xù)的工作，就可以保證在每個(gè)建筑層都具有一定的工作強(qiáng)度的同時(shí)各層之間需要具有勁性鋼柱的加持。勁性鋼柱需要進(jìn)行吊裝焊接以及校正工作，這樣就能夠更好的滿足施工強(qiáng)度的要求，同時(shí)對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的鑄鋼來(lái)說(shuō)，整體的工作量要求的鋼板較厚，圓柱形鋼筋對(duì)于焊接的要求以及標(biāo)準(zhǔn)是非常高的，拼接縫之間需要采取對(duì)接的方式，并且焊縫等級(jí)需要達(dá)到一定量的標(biāo)準(zhǔn)才能夠滿足工作的需求。

1.3 圖紙的設(shè)計(jì)要求

建筑單位在進(jìn)行施工的過程中，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的需求以及設(shè)計(jì)的施工圖紙進(jìn)行施工，在進(jìn)行柱鋼混凝土的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)于鋼筋柱鋼的工廠制造以及加工在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝節(jié)點(diǎn)等問題進(jìn)行指導(dǎo)處理。建筑單位需要根據(jù)施工期間的各項(xiàng)工藝要求以及施工的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境來(lái)進(jìn)行施工，同時(shí)針對(duì)節(jié)點(diǎn)的問題需要不斷地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在工作的過程中需要充分考慮鋼筋的數(shù)量、相應(yīng)的規(guī)格以及主梁之間的設(shè)計(jì)問題，明確主梁之間的鋼筋間距，這樣可以方便后續(xù)的開孔以及安裝。在施工的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)主鋼與勁性鋼之間的交叉工作，這就需要在進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，將這些可能出現(xiàn)的問題及時(shí)有效地處理。

2 勁性柱鋼筋的生產(chǎn)要求規(guī)范

2.1 基本的生產(chǎn)制造要求

在進(jìn)行勁性柱鋼筋的生產(chǎn)過程中，需要遵循以下的生產(chǎn)要求：①所選擇的生產(chǎn)制造廠家必須要滿足相應(yīng)的結(jié)構(gòu)制造規(guī)格，這樣才能夠保證生產(chǎn)出來(lái)的鋼筋滿足國(guó)家規(guī)范的要求，在使用的過程中也不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)殇摻顝?qiáng)度問題而帶來(lái)的安全問題；②關(guān)于勁性鋼筋中的材料分析，同時(shí)也需要具有一定的螺栓等方面的連接零配件，在所要求的具體連接件達(dá)到一定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求之后，才能夠進(jìn)行后續(xù)的施工安排。這也是為了滿足建筑工程在后續(xù)使用方面的問題；③在完成生產(chǎn)制造之后，鋼筋制成成品之后，需要根據(jù)圖紙進(jìn)行驗(yàn)收處理，以此來(lái)達(dá)到合格性的要求，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范對(duì)于鋼筋之間的焊接位置，例如焊縫等需要開展探傷實(shí)驗(yàn)，通過探傷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)可以更好地了解鋼筋是否滿足使用的要求，當(dāng)所有的檢驗(yàn)合格之后，才能夠出廠進(jìn)行使用，對(duì)于制造型鋼柱的過程來(lái)說(shuō)，所有的制造過程都需要有專業(yè)的人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督管理，在經(jīng)過監(jiān)督管理之后還要進(jìn)行記錄分析，這樣才能夠更好地滿足生產(chǎn)制造的需求。

2.2 勁性柱鋼筋十字柱的制造工藝

型鋼十字柱是需要在車間內(nèi)進(jìn)行加工，并且的制造方式是通過分節(jié)制的制造，在對(duì)鋼筋板進(jìn)行焊接處理之后，為了有效抵抗鋼筋板的變形，就需要對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)控制。例如常用的型鋼鑄造材料是以低合金鋼材料為主，并且對(duì)柱鋼的厚度具有一定的要求，采取分解的方式來(lái)進(jìn)行型鋼柱的制造，應(yīng)考慮鋼筋的接頭位置的強(qiáng)度要求以及在工作起吊過程中起吊設(shè)備的承重能力。一般來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)的建筑物之間會(huì)采取一節(jié)性柱鋼的接頭，因此對(duì)于接頭位置具有一定的距離，要求應(yīng)該位于路面的100 cm處。

2.3 型鋼十字柱的焊接工藝

對(duì)焊接性鋼十字柱來(lái)說(shuō)所需要的焊接技術(shù)相當(dāng)高,主要具有以下要求。

1)在實(shí)施焊接以前,首先根據(jù)焊接的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和型鋼的主要材料特點(diǎn)來(lái)判斷焊接的試驗(yàn)方法以及工藝流程,試實(shí)驗(yàn)進(jìn)行以后,必須按照比較完整的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和工程的具體特點(diǎn),來(lái)制定出一項(xiàng)比較全面的焊縫評(píng)定工藝報(bào)告,這才能夠在接下來(lái)的施工過程中,嚴(yán)格依據(jù)報(bào)告作為主體的施工要求、作為指導(dǎo)性的技術(shù)要求。在開展焊縫施工的過程中,先必須嚴(yán)格依據(jù)焊縫評(píng)價(jià)的項(xiàng)目報(bào)告來(lái)進(jìn)行按照具體的技術(shù)要求根據(jù)參數(shù)條件和施工方案開展焊接,這樣就可以更大程度地保證焊接工作過程中的質(zhì)量問題。

2)對(duì)于焊接工藝應(yīng)該選擇采取保護(hù)焊的方式，例如進(jìn)行二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊就可以完成低層與中層之間的焊道處理，在完成焊道處理之后，利用埋弧焊的工藝方式進(jìn)行后續(xù)的焊接工作。對(duì)于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接工藝來(lái)說(shuō)，具體的主要參數(shù)問題是，對(duì)于焊接電流，應(yīng)該選擇250～300 A。焊絲應(yīng)該選擇直徑為1.2 cm，焊接電流應(yīng)為30～35 V，對(duì)于焊接速度應(yīng)為30～45 mm/min。以上為二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工藝的技術(shù)參數(shù)。接下來(lái)是埋弧焊焊接工藝的參數(shù)問題，對(duì)于埋弧焊焊接工藝來(lái)說(shuō)，焊接電流應(yīng)該選擇450～500 A,焊絲對(duì)于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊來(lái)說(shuō)，直徑較大值為4 mm，焊接電流為36～40 V,整體的焊接速度為40～45 mm/min。在焊接的過程中，為了控制焊接變形而帶來(lái)的一些影響，對(duì)于鋼筋結(jié)構(gòu)為H型鋼來(lái)說(shuō)，應(yīng)該選擇分段式倒退焊接以及對(duì)稱焊接的方式，在進(jìn)行對(duì)稱焊接的過程中，需要保證焊接的工作電壓電流以及相應(yīng)的速度問題使得各項(xiàng)技術(shù)符合要求參數(shù)，同時(shí)還需要保證在焊接過程中熱量分布問題，這樣就可以降低焊接變形，從而更好地使得型柱剛滿足建筑生產(chǎn)的需求。

3 型柱剛在工作過程中的安裝以及連接問題

3.1 型柱鋼的吊裝問題

對(duì)于柱鋼來(lái)說(shuō)，其長(zhǎng)度是按照建筑物的層高來(lái)進(jìn)行劃分的，主要長(zhǎng)度為3.9、4.2 m，同時(shí)形柱鋼的單根重量為3.5 t，若是層高超過一定的規(guī)范要求，例如34層，那么鋼柱的重量就會(huì)增加，一般來(lái)說(shuō)增加至5 t左右。這就需要機(jī)械設(shè)備塔吊來(lái)完成工作的安裝，同時(shí)可以借助工作設(shè)備在工作的過程中精確地計(jì)算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，根據(jù)施工的技術(shù)要求參數(shù)，可以獲得較為精準(zhǔn)的結(jié)果數(shù)據(jù)。以此來(lái)滿足具體的施工要求等，經(jīng)過計(jì)算機(jī)械大臂的吊裝位置為43 m時(shí)，能夠吊起來(lái)的型柱鋼的重量為53 t，這樣才能夠滿足吊裝工作過程中的重量需求問題。

3.2 第1節(jié)柱鋼的安裝以及連接問題

在安裝第1節(jié)柱鋼的過程中，首先需要將地腳螺栓進(jìn)行預(yù)埋處理，同時(shí)還要檢查地腳螺栓的位置以及標(biāo)出的高度，在進(jìn)行吊裝之前還要對(duì)預(yù)埋的地腳螺栓、軸線位置螺栓的整體長(zhǎng)度、螺紋的場(chǎng)地以及其他問題進(jìn)行詳細(xì)的檢查處理。在吊裝的過程中，柱鋼和地腳螺栓之間的垂直距離有一定的要求，同時(shí)當(dāng)?shù)跹b工作穩(wěn)定的時(shí)候，才能夠進(jìn)行后續(xù)的工作。在停止吊裝之后需要緩慢地完成下落工作，并且需要監(jiān)督管理鋼柱的底板以及螺栓的孔位情況。若是發(fā)生偏移就應(yīng)該立即進(jìn)行孔位的調(diào)整，確保地腳螺栓能夠順利地進(jìn)入到螺栓孔之內(nèi)，當(dāng)所有的調(diào)整完成之后，需要擰緊螺栓螺母。這樣才是完成第1節(jié)柱鋼的安裝和連接工作。

3.3 第2節(jié)鑄鋼的安裝連接工作

柱鋼在安裝連接的時(shí)候，需要將柱鋼進(jìn)行臨時(shí)的加固,在第一節(jié)的柱鋼柱腳完成以后,進(jìn)行第二次的灌漿與后期的安裝處理,這樣才可以確保第1節(jié)的安裝強(qiáng)度問題,在以上所有的工作實(shí)現(xiàn)以后,就能夠完成下節(jié)的柱鋼裝配,但是對(duì)于鋼桿中的問題則是在采用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接的同時(shí),由于高強(qiáng)度螺栓也用于調(diào)整連接圓板的位置,所以必須將圓柱鋼進(jìn)行重新的檢測(cè)和矯正,才可以確保在高強(qiáng)度螺栓工作時(shí)的強(qiáng)度問題。如果出現(xiàn)了位移問題,就需要通過精密探測(cè)儀,如經(jīng)緯儀來(lái)檢測(cè)柱鋼的水平方位以及垂直位置。

4 進(jìn)行結(jié)構(gòu)穿鋼節(jié)點(diǎn)多關(guān)鍵技術(shù)問題

4.1 貫通鋼筋的安裝

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)而言，在使用貫通結(jié)構(gòu)安裝時(shí)會(huì)被安裝之類的剛度所困擾，所以如果使用梁邊部結(jié)構(gòu)，就需要繞開鋼柱的困擾采取彎直角的方式，這樣會(huì)使得鋼筋在工作的過程中產(chǎn)生較大的水平力，從而失去縱向承載力的問題。由于這種問題的原因，在安裝的過程中需要將鋼筋進(jìn)行傾斜處理，以此才能保證鋼筋在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生較大的水平力問題，還可以使得傾斜處達(dá)到一定的加密，從而消除水平力，更好地滿足工作過程中的使用需求。

4.2 鋼筋副板的穿孔問題

一旦鋼筋的數(shù)量較少，在遇到腹板時(shí)，就要進(jìn)行腹板的穿孔處理，將補(bǔ)強(qiáng)鋼板與鋼筋之間進(jìn)行貫通，同時(shí)鋼筋的孔直徑需要變鋼筋本身的直徑大，如果是鋼柱本身為斜柱，那么鋼筋孔就應(yīng)該設(shè)置為長(zhǎng)圓孔，對(duì)于補(bǔ)強(qiáng)鋼板來(lái)說(shuō)需要進(jìn)行處理，那么就應(yīng)該保證墻板的厚度不小于腹板的厚度，從而使得鋼筋強(qiáng)度滿足工作過程中的強(qiáng)度需求。

4.3 副板與連接板之間的焊接處理

建筑工程所需要的鋼筋結(jié)構(gòu)比較多，在進(jìn)行連接的過程中，需要對(duì)腹板位置進(jìn)行的連接，根據(jù)設(shè)置的連接板位置以及建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)鋼筋進(jìn)行節(jié)段的設(shè)置以及連接板的焊接工作，主要的焊接方式是雙面絞縫焊接。主要的計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是根據(jù)連接的厚板尺寸以及被焊件之間的強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行計(jì)算的，得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)才可以進(jìn)行后續(xù)的確定。在進(jìn)行鋼筋的布置過程中，需要對(duì)連接板的位置進(jìn)行確定，同時(shí)也需要設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)位置的鋼筋連接板，因?yàn)殇摻钪g的排列位置會(huì)對(duì)縱橫之間鋼筋的排布產(chǎn)生影響，原板就無(wú)法安裝鋼筋的連接，因此需要專門加設(shè)進(jìn)板焊接，這種焊接方式可以為雙面角焊縫，同時(shí)對(duì)于搭板的長(zhǎng)度有一定的要求。

5 質(zhì)量控制問題分析

5.1 鋼柱安裝過程質(zhì)量控制問題

對(duì)于鋼柱的安裝過程來(lái)說(shuō)，需要嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的要求進(jìn)行驗(yàn)收處理，對(duì)于焊縫以及安裝等精度問題需要進(jìn)行嚴(yán)格把控，通過第三方的檢測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)保證焊縫的質(zhì)量問題。對(duì)于主鋼定位而言，需要將主鋼的定位偏差進(jìn)行控制，對(duì)于垂直度，也需要進(jìn)行控制。

5.2 鋼筋安裝質(zhì)量控制管理問題分析

在執(zhí)行按照國(guó)家要求的規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，對(duì)于鋼筋的質(zhì)量需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這樣才能夠保證施工過程中的質(zhì)量問題。對(duì)于鋼筋以連接板直接在焊接成樁前需要進(jìn)行定位焊，這樣才能夠保證焊裝位置的準(zhǔn)確性，同時(shí)定位焊需要具有一定的距離。對(duì)于鋼筋的質(zhì)量控制而言，需滿足規(guī)范的要求，同時(shí)長(zhǎng)度以及直徑等問題都要進(jìn)行規(guī)范處理，需要做好鋼筋模板以及混凝土之間的矯正測(cè)量工作。

5.3 梁柱鋼筋節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)要點(diǎn)分析

梁柱鋼筋節(jié)點(diǎn)在施工時(shí)需要注意以下幾個(gè)方面：由于鋼柱內(nèi)部的原因，會(huì)導(dǎo)致無(wú)法使用井字的排列方式，因而只能采取八角形的骨鋼筋排列方式；其二,要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募用芄ぷ?，這樣才能夠保證滿足加密區(qū)長(zhǎng)度和高度等技術(shù)要求；第三,梁柱的節(jié)點(diǎn)位置應(yīng)該采取骨鋼的方式或者采取骨板開孔的方式，才能夠滿足長(zhǎng)度的要求。

勁性混凝土結(jié)構(gòu)在施工的過程中，較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是對(duì)其進(jìn)行澆筑。因?yàn)殇撝拇嬖?，?huì)使得鋼骨與螺栓孔之間存在一定的環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)問題，這就需要在進(jìn)行模板的安裝時(shí)，進(jìn)行加固，從而解決模板加固之間的難度問題。對(duì)于螺釘和螺栓而言，鋼骨需要面對(duì)的問題較多，鋼筋之間的排列要求緊密一些，這樣會(huì)導(dǎo)致鋼筋在進(jìn)行上下料時(shí)變得尤為困難，還需要振動(dòng)棒不斷地插入到混凝土之內(nèi)，這就會(huì)導(dǎo)致混凝土不夠緊實(shí)均勻，同時(shí)也會(huì)增加混凝土地落度問題，從而對(duì)配合比等產(chǎn)生一定的誤差。為了有效增加混凝土的強(qiáng)度，就需要安排專人在模板外部進(jìn)行調(diào)整，這樣才可以加強(qiáng)混凝土之間的切合程度，同時(shí)在澆筑混凝土的過程中需要進(jìn)行全程的記錄工作。

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的規(guī)范驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)之間的焊縫以及桿安裝的精度需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并且需要由第三方的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)處理，這樣就能夠保證焊縫的質(zhì)量，同時(shí)能夠保證工作過程滿足要求。采取復(fù)雜混凝土勁性結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)可以有效縮短整體的施工工期，與剛性連接器相比，能夠提高工作的效率。在施工的過程中可以減少施工工業(yè)人員的高空作業(yè)時(shí)間，這樣才能夠降低事故發(fā)生的幾率，從而降低了不安全的因素。對(duì)于節(jié)能環(huán)保方面來(lái)說(shuō)，采取這項(xiàng)施工技術(shù)對(duì)環(huán)境的污染較小，同時(shí)不產(chǎn)生噪音，從而達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的要求?，F(xiàn)今鋼筋混凝土的建筑越來(lái)越多，無(wú)論從設(shè)計(jì)角度還是結(jié)構(gòu)問題而言，鋼結(jié)構(gòu)整體的受力較為合理，并且從含鋼量來(lái)說(shuō)，含鋼量較小，這樣就經(jīng)濟(jì)適用，同時(shí)對(duì)于防火性能而言，鋼筋混凝土采取外包的方式就能夠提高防火性能。

6 結(jié)束語(yǔ)

在完成建筑結(jié)構(gòu)的施工要求之后，應(yīng)該對(duì)整體的施工成果進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)行骨鋼節(jié)點(diǎn)鋼筋的連接結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的施工方式相對(duì)比，其具有提升效率，縮短時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。施工技術(shù)人員的安全也會(huì)得到的提升，能夠降低事故發(fā)生的幾率，整體的安全性得到充分的提升，在施工過程中出現(xiàn)的不確定因素也會(huì)被有效控制，采取這種結(jié)構(gòu)可以更好地降低環(huán)境污染，使得建筑工程的環(huán)保得到一定的提升，同時(shí)對(duì)于建筑施工來(lái)說(shuō)也具有一定的經(jīng)濟(jì)性。

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