建筑商业楼型钢柱钢筋混凝土结构施工
建筑商业楼型钢柱钢筋混凝土结构施工
摘要:对建筑型钢混凝土结构节点施工的优化,降低了操作难度,加快了施工进度。型钢柱与混凝土梁钢筋的连接方式便于检查,有效地保证了工程质量。笔者通过该工程型钢柱和钢筋施工,对型钢混凝土结构复杂节点施工及关键技术难点作了一些总结。
关键词: 建筑型钢柱；混凝土结构；施工技术
Abstract: the construction steel reinforced concrete structure node of the optimization of the construction, reduce the operation difficulty, speed up the construction progress. Steel reinforced concrete beam and column and convenient to check the connection, effectively ensure the engineering quality. The author of the steel column the project and the steel bar construction, to steel reinforced concrete structure complex node and key technology of construction difficulties some summary.
Keywords: building steel column; Concrete structure; Construction technology
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一、工程实况
本工程地下2层,地上32 层,总建筑面积129 757 m2 ,建筑高度137. 6 m,结构为现浇框架剪力墙体系, 4层以下为联体地下室及裙房, 4层以上由A、B两幢独立塔楼组成,标准层层高4m, 12层及以下外围框架柱采用型钢混凝土结构,中央核心筒体采用钢筋混凝土结构。
二、关键技术难点及特点分析
(1)型钢混凝土柱与纯钢结构相比有一个突出问题,即按照图1、图2所示钢筋位置在型钢柱的翼缘或腹板位置精确预留钢筋孔,在翼缘上精确设置工字型牛腿。
(2)钢筋混凝土梁与柱斜交,型钢柱头部位框架梁钢筋与型钢柱连接部位多,框架梁钢筋与十字型钢柱相交的角度连接角度变化多,连接节点也多。
(3)框架梁钢筋与型钢柱连接型式比较复杂,现场钢筋通过贯通和工字型牛腿与型钢柱连接。采用工字型牛腿连接时,当梁钢筋上铁或下铁为上下两排时,应在现场分别将上下排钢筋与连接板上皮及下皮焊接,这样施工难度较大。
图1型钢混凝土柱剖面图
(4)柱头部位钢筋较密,且存在多根框架梁相交于同一柱头的现象,导致多层钢筋互相重叠,钢筋与十字型钢柱连接及钢筋标高的控制难度很大。
(5)型钢柱和混凝土框架梁箍筋受连接工字型牛腿限制需截断再焊接, 焊接工作量尤其大(见图2)。
图2梁钢筋与钢牛腿连接剖面图
三、型钢柱钢筋混凝土结构施工分析
3. 1型钢柱加工
1）预留钢筋孔的位置
预留钢筋孔的位置准确度要求较高。预留孔在型钢柱上的上、下、左、右位置都要准确,否则会给穿钢筋带来很大麻烦。而在实际施工当中负责型钢施工的单位与负责土建施工的单位往往不一致,需要双方在实施时及时沟通。因为预留孔需在加工厂机械开孔,严禁现场用氧气切割,所以负责型钢施工的一方要有较强的技术力量,型钢翻样人员和现场管理人员必须既懂钢结构又懂土建施工,以利于相互协调。负责型钢翻样人员必须同时会钢筋翻样,这样才能做到孔位准确无误。对加工制作型钢构件的人员应有认真的态度和熟练的技术,才能确保型钢构件质量。
2）预留钢筋孔的大小
为了保证型钢的强度,型钢上的孔应尽量小。但孔太小又不便施工,甚至由于制作或施工误差的原因导致钢筋不能从预留孔穿过去。在《型钢混凝土组合结构构造(04SG523) 》规定中对预留孔的大小有建议值,开孔直径=D +5 mm。在实践中可基本满足要求,但要引起注意的是孔的大小要尽量准确,因为钢筋的直径也有误差,孔越小对精度要求就越高,如果正负累计误差变大可能也会导致钢筋穿不过去。本工程在与设计方协商后,对于Φ25 以上钢筋的预留孔扩大为D +8 mm。
3）连接牛腿截面尺寸和标高
在翼缘板上工字型钢牛腿的截面尺寸、标高和角度必需与连接的混凝土框架梁截面标高和角度相对应才能实施焊接。否则不对应时,需要现场重新焊接,但此时型钢柱已安装焊接完成,所以对工字型钢牛腿需要竖焊和仰焊施工,质量就不易保证。因此在型钢柱安装以前必须对连接牛腿进行复核确认。
3. 2型钢柱的柱钢筋施工
型钢框架柱纵向受力钢筋避开工字型牛腿不需截断,可从上至下采用直螺纹接头进行连接。因有些型钢柱采用“一柱三层”的方式分段及吊装,故外围箍筋安装不同于普通钢筋混凝土框架柱从柱纵向钢筋接头处向下套入,而只能将箍筋掰开就位。箍筋就位后,再将变形的箍筋恢复原状进行绑扎。
3. 3型钢柱与混凝土梁相交钢筋连接方法
根据框架梁与轴线的角度及型钢柱十字型钢的特点,框架梁钢筋与型钢柱连接方式主要采用两种:
①当梁纵向钢筋与十字型钢柱翼缘垂直相交时,采用牛腿与型钢柱连接; ②当梁纵向钢筋与十字型钢柱腹板垂直相交或与十字型钢柱斜向相交时,采用穿过腹板的方式与型钢柱连接。
3. 4梁钢筋与型钢柱采用牛腿的连接方法
采用牛腿连接时,当梁钢筋上铁或下铁为上下两排时。上、下排钢筋需分别与连接板上皮及下皮焊接。上排钢筋可在型钢柱吊装就位后在作业面焊接;下排钢筋若在型钢柱吊装就位后焊接就必须仰焊施工,不易保证质量。因此,对梁上铁或下铁下排钢筋,在型钢柱吊装前预先在连接板上焊接短钢筋,型钢柱吊装就位后再利用直螺纹套筒将钢筋接长,这样就可以将仰焊操作改变为机械连接或平焊操作,既保证了质量,又降低了施工难度。
3. 5两根框架梁和型钢柱在柱头相交时钢筋的连接方法
柱头部位框架梁纵向钢筋存在交叉现象,因设计单位不同意降低框架梁有效截面高度。因此当两根框架梁在柱头部位相交时,存在钢筋超高的现象经与设计单位协调,柱根部1. 0 m范围内,梁、板混凝土标高可以高出设计值30 mm,将来利用地面装修垫层找平。
3. 6型钢柱小箍筋难以施工的解决办法
型钢柱小箍筋,无法从柱上口向下套入,且小箍筋本身直径较大而尺寸较小,无法掰开就位。为此与设计单位沟通,建议将小箍筋变为拉筋,设计单位重新进行受力核算后,同意修改方案。在型钢柱梁柱节点位置柱子箍筋分段施工穿过牛腿腹板后再焊接。
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四、结束语
该大楼工程主楼为32层,工程12层及以下外围框架柱采用型钢混凝土结构。型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁连接角度多变化,框架梁钢筋与型钢柱连接形式比较复杂。同时型钢柱加工精度要求高。现通过对型钢混凝土结构中梁柱节点的施
工进行分析,可为相关工程施工提供参考。
参考文献：
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[2]董锐、杨晓明,钢筋混凝土柱型钢斜梁结构有限元分析[J].
[3]洪金彪、赵林, 卢丹，型钢与钢筋混凝土连接方式的探讨[J].
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